玉素甫·买买提 新疆广电网络股份有限公司
摘要：本文针对省级广电网络基于GIS的资源管理系统，提出了系统在室外光缆设计和图纸打印方面的优化方法。这种方法主要采用数据库表和索引的缓存，将逐条插入业务逻辑改为后台存储过程、更换固态硬盘等。优化后图纸打印由原来的120s，减少到10~30s，144B芯光缆的在线绘制由原来大约1s减少到134ms，顺利完成系统投入生产使用。另外，对室内资源管理系统也提出了基于SQL Server和Access结合的C/S结构设计方案，对低成本解决资料并发更新提供可借鉴的实现方法。关键词：GIS 广电网络 资源管理系统 性能优化 有线电视1 引言本文讨论的基于GIS的资源管理系统项目在实施和开发过程中经历了诸多困难与挑战，建设阶段经过了两年多时间，第一次开发结果未达到预期效果，故重新调研需求并进行了改造，最后完成了系统功能。系统上线后工程管理模块顺利投入使用，但室外资源功能模块在实际使用中表现为响应时间延迟较大，CAD底图导入及在线编辑功能欠佳等，故无法投入使用。室内资源功能模块在实际使用中，一方面在无源光缆设备管理方面存在部分问题，另一方面没有专职录入岗位而无法投入使用。
针对以上问题，通过进行再次的需求调研、性能优化、功能改造、培训和制度考核等措施确保了资源信息从设计规划阶段直接录入到GIS系统，
从设计规划至验收运营的整体信息化流转，改善了设计图纸分散在个人电脑，无法录入到GIS资源管理系统的现状。
在互联网行业，黄科佳等[1]提出一种基于并行下载算法和动态缓存池技术的高性能GIS数据并行处理方法。王少萍[2]也提出一种基于云平台的WebGIS服务器系统架构，系统从负载均衡、数据缓存和数据库集群三个方面缓解WebGIS高并发访问瓶颈。本文结合应用场景和操作人员体验实际需求，所采取的优化措施有：设计缓存机制，扩大内存的同时，将数据库中常用表和索引缓存到内存；将数据库迁移到固态硬盘的方式缓解I/O瓶颈，对Oracle进行参数调整及优化；将原来逐条录入的业务逻辑改为后台存储过程，一些不需要用户干预的数据在数据库端直接生成，从而减少系
2 系统简介及优化方法2.1 广电网络资源管理系统功能
架构
广电网络现已向智慧和智能化运营转变。在这个转变过程中，基于GIS的资源管理系统是高效运营的数据基础，既涉及有线电视行业技术，同时又与GIS信息技术和软件工程相关。在业务功能模块方面，包括室外资源管理、室内资源管理、空间资源管理、存量资源管理、模板管理、报表管理、统计报表等多个功能模块，还具备对外系统完善的接口对接规范。具体功能架构如图1所示。
工程流程模块实现了工程任务的发起、设计、施工、验收的电子化流转，并开始投入生产使用。室外资源功能模块实现了管道、光缆、纤芯色续、光缆接续、光机、ONU、EoC设备、基站等室外主要设备/设施的录入编辑、查询功能；室内资源功能模块实
不仅实现了资料同步共享和并发修改，统的I/O及部分数据的网络传输，进也减少了部分操作环节。最终实现了
一步提升了系统数据存储效率。
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《有线电视技术》 2019年第4期 总第352期
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实践应用现了机房平面图、剩余平面空间、机柜分布具体位置、机柜的设备及端口连接、机柜空间直观展现等。
本次优化内容主要包括室外资源模块、室内资源模块、底图导入、C/S客户端输出等。在系统架构方面，目前主要采用B/S模式和C/S模式的混合架构模式，应用服务、ArcGIS服务、数据库分别部署在三台服务器上。
据添加为测试用例，记录在添加过程中的系统处理时间，从而进行分析，找出系统性能瓶颈，提高系统的运行效率。C/S客户端系统根据不同的客户端电脑，查看不同的客户端在导出图纸时的系统日志中的处理时间，统计分析结果。
收集他们在试用功能中发现的功能缺陷，这次共收集84条新需求。最后实现这些功能并积极配合完善后续使用中遇到的问题。
3 系统性能优化3.1 系统环境
主要针对GIS服务器和数据库服务器进行硬件扩容或替换。升级后的服务器和客户端硬件配置，如表1所示。
数据库服务器CPU虽然核数比原来减少，但主频变高，并且加装了2块固态硬盘做RAID10以提升数据I/O的效率。
2.3 功能改造思路与方法
功能改造的关键就是把握实施这个项目的最初目的，根据基本目的实现功能。在需求调研过程，一定要从线路设计人员和机房操作人员的需求出发；在改造过程，首先对最终使用
2.2 性能优化思路与方法
本系统优化是针对于资源管理系统由于操作人员测试中反映的部分功能响应慢和CAD底图无法导入及打印
等方面进行的针对性的性能优化措施。人员进行培训使其直接接触系统，体B/S系统以绘制光缆等线性元素矢量数
会到今后工作方式的变化因素。其次，
3.2 系统性能优化内容
本次测试B/S系统主要以绘制144芯光缆为示例数据进行矢量新增，因为绘制144芯光缆是处理数据量最大的缆段，处理的数据最为复杂，在线性矢量数据操作最大负荷情况下处理数据能力及执行效率。新增144芯光缆时，优化前应用Web页面等待时间大约1s，后台程序占据大量时间。经过分析代码发现，新增的光缆纤芯数超过48芯时，后台由原来的逐条插入数据库方式耗时最多，因此将其改为批量插入数据，虽然有所提升，但仍然多消耗了时间。因此，将批处理的
图1 基于GIS的广电资源管理系统功能架构
方式改变为使用数据库后台的存储过程，一些不需要用户干预的数据可以
表1 系统环境信息
客户端机器Web服务器ArcGIS服务器数据库服务器
CPU：I5-6200U/内存：8G/硬盘：500G+8G SSHD/系统：Win7
CPU：Intel（R）E5-2609 2.40GHz 8core/内存：16G/硬盘：10Krpm SAS/ 系统：WindowsCPU：Intel（R）E5-2630 v3 2.40GHz 16core/内存：32G/硬盘：10Krpm SAS/系统：WindowsCPU：Intel（R）E5-2630 v3 2.40GHz 16core/内存：32G/固态硬盘/系统：Red Hat Linux 6.5
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实践应用图2 Oracle数据库表缓存及查看方法
表2 C/S客户端图纸打印时间统计
设计人员
导出方式导出次数
平均时间（s）
包含启动缓存
8
32
闫继超
不包含启动缓存310包含启动缓存
11
31
张帅
不包含启动缓存
17
12
在数据库端直接生成，从而减少系统3.3 性能优化结果及分析的I/O及部分数据的网络传输，提升3.3.1 B/S模式测试结果及分析
了系统数据存储效率。
经过调试分析代码发现，新增的C/S架构客户端根据系统运行时光缆纤芯数超过48芯时，应用程序的间分析，基于7台不同的客户端电脑逐条插入逻辑导致数据库写入消耗大运行的系统打印日志，统计图纸导出部分时间。将逐条插入方式改为批量运行时间，列出每次出图时不同的执插入方式后，后台处理耗由优化前的行效率，最后求平均值。
682ms降到优化后的211ms，后台总数据库方面，将数据库迁移到固时间由原来831ms变为321ms。将数态硬盘。除了调整Oracle的内存参数据库迁移至新的使用固态硬盘数据库外，还根据数据库的AWR报告将高服务器上，经测试，从后端总耗时原消耗SQL语句相关表和索引缓存到内来321ms又缩短至220ms左右。为了存中，减少了反复读写硬盘的物理读进一步优化，将应用系统的批量插入写次数。其中某表的缓存及实现过程，改为数据库后台存储过程，将高消耗如图2所示。
SQL相关表缓存到内存后重新记录的因项目刚投入使用初期每个表的后台总耗时为32ms，Web页面的中耗数据很小，所以没有增加或调整索引。时为134ms。
曾考虑在ArcGIS服务器上地图预生成，得出结论为：后台总耗时从原理但设计人员的工作需要经常更新地图，的831ms最终缩短为32ms。Web页而不便于地图的静态化。地图服务器面记录的总耗时由原来1s最终变为的硬盘改为固态盘也能提升响应速度，134ms。该结论从设计操作人员图纸绘但对操作人员而言，优化性能已达到制体验来说，优化前绘制光缆段每次预期，因此仍未更换。转折点都会出现1s左右的等待提示“正
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在保存”字样，优化后虽然达不到本地CAD的快速效果，但已经达到流畅绘制的满意效果。
3.3.2 C/S客户端测试结果及分析
每次导出图纸的记录时间分两种。第一种以“BsExportAddin初始化数据访问”执行步骤为起点，执行结束时
间以每一次打印图纸第一次“Refresh执行完毕！”为结点统计。这种情况
包含启动连接数据缓存的时间。第二种以“打印图纸调用地址参数”执行步骤为起点，执行结束时间以每一次打印图纸第一次“Refresh执行完毕！”为结点统计，并且第二种情况仅为在有缓存时导出图纸的时间，并且第二种要比第一种快，所以在统计时以“是
否包含启动缓存”分别注明。
在C/S客户端统计分析结果中，发现当客户机配置不同时导出的时间也不同，因此对7台客户机分别进行多次导出测试，发现客户机电脑配置越高导出时越稳定，以如下两台电脑（8GB内存、i5 CPU、机械硬盘）数据为例，具体结果如表2所示。
根据多次导出测试数据可以总结出C/S客户端导出图纸的快慢，经分析得出，首先与客户端电脑配置有关，其次与是否第一次启动导出（包含启动数据库连接缓存）有关。另外，同样的导出方式，由于在B/S资源管理系统中选择的打印范围不同，导出图纸的时间也不同，因为如果框选的内容数据较多，裁图时进行空间过滤的次数以及存取的数据也较多，导出的时间就会相对较长。原版B/S架构本系统打印约2min，现改为C/S客户端程序并优化后，系统只需约10~30s即可。
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4 系统功能改造共享方面能解决需求，方案中简化的基础表间关系，如图3所示。
4.1 C/S客户端功能的实现
在性能提升后，直接影响使用效5 运营实践及探析率的最大问题就是客户机上CAD底图5.1 资料管理角色的重新认识
的导入和在线设计图纸的打印导出功在项目改造实践中发现，之前资能。为此，开发商也配合开发了基于料管理模型中，假设需要专职资料管C/S架构的客户端程序。通过相关制度理团队录入和更新资料，他们还负责规范和考核措施，室外资源管理模块历史存量资料录入更新。实际工作中，最终成功投入到实际工作中。这样可完成这些任务不仅要求专职资料团队以确保设计人员只需一次操作，同时为综合型和专业性人员，而且历史存工程实施及验收相关环节也不需邮件量资料也需要大量时间进行绘制录入，方式传递图纸信息。
部分存量资料缺失或还需现场勘查核4.2 室内资源管理功能改造
对，因此该团队无法有效执行工作任根据操作人员的需求，我们自主务，最终系统也未应用。更符合实际开发设计了基于SQL Server为后端，工作的实现方式也许是系统足够完善，Access数据库为客户端的Access项目每名设计人员在设计和操作阶段，就功能。以关系型数据库二维表格方式在系统上完成，下一个环节根据上个实现资料集中存储，通过Access客户环节的资料继续操作更新。系统具备端访问后台SQL Server数据库的方式对操作人员的操作记录，所以较易分实现资料远程录入和并发更新。基于辨某个环节的问题。
SQL Serve+Access项目功能实现方式，5.2 存量资料的录入更新问题
虽然为临时方案，资料一致性和同步
基于GIS的资源管理系统因按底
图3 室内资源基础表及表间关系
实践应用层地图统一各类线路、机房资料、色谱资料等尺寸比例，很难将之前设计人员按各自主管标准绘制的历史图纸或文档资料批量导入到系统，因此，对其有效方法是先确保新的工程资料
录入和后续整个环节同步更新，关于存量资料的奖励原则也许更可行。
5.3 资料管理制度规范建设和执
行
资料管理涉及到多个部门，每个部门都有其各自重点任务和考核标准。除了系统和技术的保障，有必要将资料重要性提升到制度及考核范围内。广电的网络结构复杂、设备品种繁多，因此系统上统一的命名和操作规范不得忽视。制度规范工作没有抓好，就会导致系统中的资料随着时间的积累，最终变得愈加混乱，使工作效率下降。
6 结论基于GIS的资源管理系统在广电行业普遍存在，但因无专职录入员、系统性能慢，以及操作复杂、扩部门协调等原因很难投入到生产使用中。本文根据实践总结出解决思路，技术方面优化系统性能，确保功能使用更便捷，以便一次性完成在线设计更新任务，做到减少人员成本。管理方面确保资料管理制度考核严格执行。实践证明这样的解决方法和思路是可行的，且随着系统中资料越来越丰富，甚至超越设计人员在各自电脑本地操作的工作效率。
参考文献
[1] 黄科佳,李少杰,左尧,等.基于并行下载算法和动态缓存池的高性能WebGIS数据存取与显示关键技术研究[J].北京:地理信息世界,2018(6):106-112.
[2] 王少萍.基于云平台的高并发WebGIS系
统研究[D].计算机软件与理论,2016.CATV
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