數據分析軟件設計

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數據分析軟件設計范文第1篇

【關鍵詞】數據庫軟件工程作用設計

一、前言

目前，數據庫設計過程中最常用的方法就是根據設計要求，順序或獨立地完成物理結構和邏輯結構的設計。由于這兩種結構是使用復雜的映射進行聯接的，所以設計的數據庫結構比較差，這種結構的特點是不靈活、效率低，這主要是設計過程的復雜性造成的。因此，在數據庫設計中引入軟件工程技術具有積極的意義。本文主要對數據庫設計過程中各個階段的軟件工程技術進行了介紹，并與數據庫設計的實踐相結合，分析了軟件工程技術對數據庫設計的作用。

二、軟件設計周期中的工程技術

（一）軟件的生存周期

軟件生存周期通常包括要求分析、規格說明、設計、編碼、測試和維護六個環節，前兩個環節主要是針對用戶的要求，明確"做什么"，而后面幾個環節則是針對計算機系統，明確"如何做"。

在軟件設計的過程要尤其注意以下幾個問題：

1、軟件的設計是為了人們更好的處理問題；

2、軟件設計結果是供人們使用的產品；

3、軟件設計和系統工程的聯系非常密切；

4、所有設計都要采用結構化方法；

5、設計驗證過程要貫穿軟件生存周期的始終。

（二）規格說明書

在規格說明環節，要根據用戶需求輸入數據，整理出對應的規格說明書，然后按照一定形式把用戶"要求"表達出來，不允許出現二義性。這在軟件開發過程中具有十分重要的意義。實踐證明，應用結構分析方法對規格說明書進行設計是必要的，其設計步驟如下：

1、以用戶活動圖為基礎，建立數據流程圖；

2、設計數據項圖。

其中，流程圖主要包括數據流名與加工活動名兩部分，而數據項圖則包括許多名特表。流程圖中的所有名字都能夠在數據項圖中查找到相應的名特表。

（三）軟件設計

設計階段的主要任務是將規格說明書的內容翻譯成基本的系統元素--軟件、硬件、人、以及各部分間的通訊。這四個基本實體都保存在信息系統中。

軟件設計過程中首先要對軟件、硬件、人和固件等各個部分的功能信息進行收集，將規格說明書數據輸入系統，構造反映用戶需求的基本功能，并重復進行下級功能的設計。

根據軟件設計開發的特點，除應用系統工程技術以外，還要注意以下幾點：

1、為有效控制軟件系統的研制復雜性，需要應用一些規范對設計人員形成約束；

2、基于相應規范，明確"什么時間做"，"怎么做"；

3、設計多個方案，明確規定選擇標準。

其次，要對軟件系統結構進行設計，這是一個層次化模塊結構，及程序結構圖。

三、數據庫設計中的軟件工程技術應用

應用軟件工程技術對數據庫進行設計主要包括如下過程：

（一）可行性分析階段

該階段主要針對現有的計算機系統和人工進行分析，從經濟、技術、操作可行性等多個方面進行考察，判斷系統能否勝任開發的任務。在本階段，需要撰寫可行性報告。

（二）項目開發計劃制定

在系統可行的前提下，分析員要著手制定相應的項目開發計劃，計劃要對系統開發中的人員組成情況、人員分配情況、項目開發進度、項目驗收標準和開發關鍵問題等進行介紹。數據庫系統開發過程中的用戶界面設計十分重要，一個單板的系統界面無法獲得客戶的認同，因此，要將界面設計師考慮在內。

（三）需求分析

數據庫系統的需求包括對數據的需求分析、對系統功能的需求分析、對系統性能的需求分析、對運行環境的分析及未來可能的升級需求等內容。該階段需要完成系統設計的需求分析報告。

（四）數據庫設計

數據庫設計是數據庫系統開發中的重要內容，數據庫的設計質量會對應用系統的實現效果和效率產生至關重要的影響，而好的數據庫結構不僅能夠提高數據的存儲效率、數據的一致性和完整性，也更加有利于數據庫系統程序的實現。

首先以數據需求分析為基礎，對數據庫的概念結構進行設計，進而實現滿足用戶需求的各類實體和它們間的關系，并在此基礎上繪制系統實體聯系圖。然后，對數據庫的邏輯結構進行設計，把在概念結構設計過程中建立的E-R圖轉換為數據庫管理系統（DBMS）支持的數據模型，并以實體及實體間關系為基礎形成數據庫中的各個表和表關系。

數據庫的物理結構設計包括物理設備的數據存取方法和存取結構設計。通常由兩個環節構成，首先是對數據庫物理結構進行確定，然后對結構的空間和時間效率進行評價，進而綜合考慮數據庫的物理結構是否合理。

（五）概要設計和詳細設計

總的來說，系統的概要設計需要經歷兩個階段，一是確定系統的實施方案，二是設計軟件結構，而詳細設計則要確定如何實現具體的系統，這部分主要是設計程序框架，而不是編寫程序。

四、結語

本文主要根據軟件工程技術的開發流程對數據庫應用系統的設計進行了討論。數據庫應用系統在設計開發過程中引入軟件工程技術能夠提高數據庫設計的效率，增加數據庫的靈活性和可用性，對提高數據庫的設計質量具有積極的意義。

參考文獻

[1]伍華健,劉力,洪月華.軟件工程在軟件開發過程中的應用研究[J].玉林師范學院學報.2006(03).

數據分析軟件設計范文第2篇

關鍵詞:消費者行為學 營銷統計電算化 教學改革 Excel

（本文是2011年陽江職業技術學院教學改革與研究項目“消費者系列課程教學改革與研究”和2011年陽江職業技術學院創新科技活動準予立項項目“全國首創‘營銷統計電算化’課程的設計與實踐”的部分成果）

一、教學模塊整合的合理性

筆者在消費者行為學和統計學的教學過程中發現這兩門課程的教學內容有很多共通之處。設計問卷、統計分析等是這兩門課程的交叉領域。本學院今年安排營銷專業一年級學生在同一個學期上這兩門課，我嘗試將這兩門課的某些教學模塊進行整合改革。

“消費者行為學”與“營銷統計電算化”教學模塊的整合改革有助于避免教學內容重復，激發學生的學習興趣，提高學生運用現代信息技術分析和解決營銷問題的能力，體現了高職教學的實用特色。

二、教學模塊整合案例

1. 消費者調查問卷的設計與數據統計分析

①用Excel軟件新建工作薄，設計問卷的前言和標題。②輸入問卷內容。③設置問卷結果的編碼，利用數據有效性設置錄入限制。④用名稱或者Excel軟件中的VLOOKUP函數，替換編碼，生成調查結果數據庫。⑤用篩選和圖表功能分析消費者樣本的性別組成。⑥利用Excel軟件中透視圖表向導功能分析消費者樣本的年齡結構。⑦利用SUMPRODUCT函數分析影響消費者購買的因素。⑧利用Excel軟件中的COUNTIF函數分析消費者可接受的產品定價范圍。⑨利用COUNTIF函數分析消費者期望的產品附屬功能。

2. 分類統計數據，測評廣告對消費者的影響

①用Excel軟件設計調查問卷和接收問卷結果的工作表，發送問卷郵件。②創建調查結果數據庫。③分析樣本組成。④用透視圖表向導功能統計消費者對廣告的記憶率和認可度。⑤用Excel軟件中的帶累積百分率的直方圖或餅圖，分析廣告對消費者購買態度和行為的影響。⑥用Excel軟件中的“描述統計”工具生成源數據區域的統計分析報表，報表中生成的標準統計量包括：平均數、眾數、中位數、樣本方差、標準差、峰度、偏度、最大值、最小值等，這些標準統計量有助于分析消費者對廣告的綜合印象。⑦用GETPIVOTDATA函數統計消費者兩種廣告類型的認知率。

3. 統計分析消費者對不同品牌的認知差異

①用Excel軟件設計品牌形象調查問卷，添加問卷具體內容。②創建調查結果資料庫。③分析樣本組成。④用Excel軟件中的“分類匯總”功能統計分析消費者不同品牌的認知差異。⑤用SUM、INDEX、SMALL、IF、ROW函數統計分析消費者品牌忠誠度。

4. 統計分析消費者滿意度

①用Excel軟件設計客戶滿意度調查問卷，通過VBA編碼實現對問卷結果的自動記錄。②統計調查結果，創建資料庫。③用Excel軟件中的AVERAGE函數統計消費者滿意度。④用數據透視表分類統計消費者樣本的性別、年齡、學歷。⑤用Excel軟件中的柱狀圖、餅圖直觀地顯示消費者滿意度統計數據。⑥用Excel軟件中的“F-檢驗：雙樣本方差”工具分析消費者性別與滿意度的相關性。⑦用“協方差”工具分析消費者年齡與滿意度的相關性。⑧用“方差分析：單因素方差分析”工具分析消費者學歷與滿意度的相關性。⑨用“t-檢驗：雙樣本等方差分析”工具分析不同性別的消費者對產品外觀滿意度的差異。⑩用INDEX函數和分析“t-檢驗：雙樣本等方差分析”工具分析忠實消費者及影響因素。

5. 統計分析消費者購物行為

①用Excel軟件設計消費者購物調查問卷。②統計問卷數據。③用Excel軟件中的COUNTIF函數分析消費者購物頻率分布。④用“F-檢驗：雙樣本方差”工具分析消費者婚否與購物頻率的相關性。⑤用Excel軟件中的INDEX函數分析消費者交通工具與購物頻率的相關性。⑥用“方差分析：單因素方差分析”工具分別分析家庭成員數量、家庭收入與購物頻率的相關性。⑦用Excel軟件中的SUMPRODUCT函數或者相關系數工具分析年齡與購物地點的相關性。⑧用COUNTIF函數分析消費者類型比例。⑨用Excel軟件中的卡方檢驗分析年齡與消費者類型的相關性。⑩用Excel軟件中的“工具-數據分析-回歸”工具分析影響消費者行為的變量之間的關系，建立回歸模型，對消費者行為進行預測。

6. 使用專業市場調查軟件

學院營銷實訓室安裝了深圳市因納特科技有限公司研發的市場調查軟件，通過服務器聯網，可以讓數十位學生在實訓室中用該軟件。該軟件在一定程度上有助于實現“消費者行為學”與“營銷統計電算化”教學模塊的整合。該軟件通過不同行業的背景劇情，學生根據背景劇情和指定的任務，進行問卷設計，根據調查結果進行樣本設計，并進行報告數據分析和撰寫調研報告。學生可以通過選擇調查調查任務、界定調查樣本、進行抽樣計劃、進行設計問卷、進行數據統計、進行數據分析和撰寫調查報告的流程，完成市場調查策略規劃、體驗市場調查操作過程及學習調查數據分析的實驗。該軟件提供隨機及非隨機抽樣方式，學生可以進行等距抽樣、分層抽樣、整群抽樣、方便抽樣、配額抽樣、判斷抽樣及滾雪球抽樣等各種抽樣方法的體驗。

參考文獻：

數據分析軟件設計范文第3篇

關鍵詞 電梯 智能化 Linux 數據采集

中圖分類號：C913 文獻標識碼：A

智能化服務系統是硬件與軟件的結合體，軟件是基于嵌入式Linux操作系統的。在軟件設計這部分包括數據采集軟件功能的設計、無線通信軟件部分的設計、數據分析與上傳軟件功能的設計。Linux上的涉及3G網絡驅動軟件、數據采集軟件、分析軟件與打包發送軟件，基本流程是應用程序打開485接口，從485接口接收到數據包，然后解析判斷，并重新打包，通過TCP協議，經由3G網絡發送到服務器上的一整套的應用程序。

1數據采集軟件功能的實現

嵌入式Linux中需要編寫一個應用程序，用于從板子的硬件接口獲得采集數據，本課題研究中，具體采用RS485接口采集數據。霍爾傳感器采集的電梯運行數據可以通過RS485接口輸出，那么嵌入式Linux系統板即可使用板子上的485接口與電梯數據采集單元相連。

系統進入RS485通信子程序后，先檢測是否接收到字符到MAX，沒有則繼續檢測，接收到的話則填充IP地址并發送字符，然后清空接收器，延時一段時間后接收數據，接著繼續發送電梯查詢命令，延時后檢查發送的字符串。比如485通信的波特率為9600，8位，停止位1。

2 3G通信軟件部分的設計

3G功能主要包括嵌入式arm硬件板（支持USB Host接口）、3G通信模塊及軟件部分（AT指令、撥號腳本）。3G通信模塊不管是哪家生產的，與嵌入式arm硬件板之間的通信接口基本均是USB接口，當3G模塊上電之后，arm硬件板中的Linux操作系統會通過USB驅動檢測到3G模塊的USB信號，在Linux系統中是一個USB設備，然后系統再經過軟件將3G模塊轉換成三個UART接口，這三個UART接口分別被系統用于AT接口命令的發送與接收、網絡數據的發送與接收、備用。所以軟件部分主要包括USB驅動、AT指令、撥號腳本。

本設計采用華為EM770W UMTS M2M模塊。

2.1 USB轉串口驅動

USB轉串口驅動是嵌入式Linux設備驅動中較為重要的一部分，目的是讓Linux系統識別到USB設備，并通過驅動實現對設備的操作，以及向應用程序提供操作函數接口。針對Linux版本的不同，3G模塊的驅動在更改上就不同，低版本如2.6，需要手動在相應的USB驅動文件中增加E1750 WCDMA模塊的廠家ID與設備ID，并使用usb_modeswith軟件包將USB設備轉換成UART設備。對于高版本的Linux內核，則不需增加ID與使用usb_modeswith軟件包，本身高版本的Linux內核就已經包含了華為模塊的驅動已經自動轉換成UART設備的功能。

2.2 AT指令

嵌入式Linux與3G模塊之間的命令交換采用AT指令，即Linux系統通過串口將需要完成的命令通過AT指令發給3G模塊。詳細的說明，請查看3G模塊生產廠家的模塊AT Command Datasheet。

2.3移植pppd與chat命令

pppd和chat是在向移動運營商撥號時需要使用的撥號命令，這兩個命令均包含在ppp開源包中，可以自行交叉編譯ppp包，移植到嵌入式Linux系統中。撥號所用到的是pppd和ppp-2.4.4/chat下chat可執行程序，將這兩個應用程序拷貝到/usr/sbin目錄下，屬性改為可執行文件。成功移植完成后，在/usr/sbin/下會有pppd和chat命令出現，另外，在/etc/目錄下會有ppp的文件目錄產生，其中包括撥號腳本實例、pppd的配置文件、APN的配置文件等。

3數據分析與上傳功能的設計

電梯前端采集的數據的接收已經完成，但是這些數據并不能直觀地展示給用戶，那么就需要將接收到的數據進行解析并發送到服務器，最后轉換為用戶便于理解的文字、圖形等供用戶查看。這個過程經過兩個步驟：解析、發送。

（1）解析過程由嵌入式Linux板完成。

如果解析過程由嵌入式Linux板完成的話，那么流程即為：解析（嵌入式Linux板） 發送（到服務器） 顯示（服務器）；

（2）解析過程由服務器完成。

如果解析過程由服務器完成的話，那么流程即為：發送（到服務器） 解析（服務器） 顯示（服務器）。

本課題選用在嵌入式Linux中解析。

4小結

系統實現嵌入式Linux上的涉及3G網絡驅動軟件、數據采集軟件、分析軟件與打包發送軟件，基本流程是應用程序打開485接口，從485接口接收到數據包，然后解析判斷，并重新打包，通過TCP協議，經由3G網絡發送到服務器上的一整套的應用程序。

參考文獻

[1] 鄧力，江渝，鄭群英.DSP原理及電機控制應用.北京：北京航空航天大學，2006.

[2] 上海市紡織工業局編.電梯安全技術.北京：紡織工業出版社，1988.9.

數據分析軟件設計范文第4篇

關鍵詞：健康；大數據；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）30-0224-02

一、培養大數據技術應用人才的緊迫性、必要性

由于社會生活與生產已經被大數據與云計算所籠罩，隨之而來的數據倉庫、數據安全、數據分析、數據挖掘、數據可視化等技術，正在為大數據與云計算行業帶來大量的商業價值，逐漸成為行業人士爭相追捧的利潤焦點。因此，與之相關的職業需求也必然呈爆發式增長，而現實情況則是大數據職業的相關人才比較匱乏。無論從人才市場反饋信息來分析，還是從國內外高校的有關專業辦學動向了解，以及企事業單位對大數據人才的需求調查來看，培養大數據技術應用人才都具有現實的緊迫性、必要性。

二、培養健康大數據技術應用人才的緊迫性、必要性

健康大數據分析技術能在疾病與健康研究、環境與健康研究、醫藥生物技術研究、衛生宏觀決策支持四個方面發揮特殊的作用。

1.疾病與健康研究。在疾病與健康研究方面，又有健康研究、亞健康研究和疾病研究。（1）健康研究。深入研究和分析人群的健康規律，對衛生保健、健康促進、疾病預防和治療有著重大的指導意義。如：①對體檢數據分析和挖掘，以便于精確地確定不同人群的健康標準，打造個性化、地區化的健康評估模型。②υ懈駒脅期、產后及新生兒的健康數據進行深入分析，研究孕產婦和新生兒的健康規律，給出更科學的孕產婦和新生兒保健的指導。③對老年人的健康數據分析和研究，研究老年人的健康特點，給出更科學的養生指導。（2）亞健康研究。對亞健康進行深入分析與研究對保持健康狀態，預防和糾正亞健康狀態以及對疾病的預防和治療都有十分重要的意義。如：亞健康與疾病間的關系、亞健康與健康間的關系。研究各種可觀察指標（體檢數據）、外部數據（如職業、飲食、習慣、性格、愛好等）在亞健康中的權重、指標之間的關聯性。通過數據挖掘，分析導致疾病的影響因素，建立評估模型來預測疾病、治療亞健康。（3）疾病研究。中國面臨的嚴重危害人民健康的疾病包括：傳染性疾病，慢性非傳染性疾病，小兒出生缺陷。對病人的醫學數據及相關數據的研究分析，對各種疾病的預防和治療都有十分重要的價值。如：①對傳染性疾病、慢性非傳染性疾病的研究：應用數據挖掘技術對相關數據進行分析，找出發病規律，揭示疾病的病因，摸索出疾病的變異規律、并發癥規律，科學評估各種治療方案的療效，建立疾病的預測模型。②對小兒出生缺陷的研究，應用大數據分析技術對兒童出生缺陷的數據進行分析，從廣泛的大變量集中找出影響兒童出生缺陷的主要因素，在環境、遺傳學、病理學等多方面探索兒童出生缺陷的病因，建立兒童出生缺陷的預測模型。

2.環境與健康研究。環境對健康的影響與公眾利益息息相關，環境健康損害如得不到妥善處理還將轉化為社會、經濟問題。應用大數據分析技術探索環境變遷對人民健康造成危害的預防和治理措施。主要包括發現案例、發病機理和臨床治療研究，預防和治理各類環境流行病在污染源以及污染途徑控制的研究等。例如：研究環境污染對兒童的影響，以解決環境對兒童所造成的不健康和疾病迅速增長的問題，從而給予兒童特殊的健康指導。分析各種職業的發病分布和嚴重程度，開展職業病和職業多發病的預防預測。開展對空氣污染顯著提高城市人群呼吸道和過敏性疾病的發生率的研究。

3.醫藥生物技術與健康。醫藥生物技術最鮮明的特點是大量新思想、新技術、新材料、新方法和新產品引入醫學研究和醫療保健之中，如全新的醫學成像技術、基因工程技術、納米技術、生物芯片技術、生物醫學工程技術、生物信息技術和中醫藥技術等及其產品，將大大提高疾病預防、診斷、治療和藥物設計研制水平，以及對突發事件（如傳染病等）的檢測、預防與治療水平。以大數據分析技術為核心的生物信息技術在由眾多新技術構成的醫藥生物技術中發揮著其獨特的作用。

4.衛生宏觀決策支持。衛生宏觀決策支持系統是以數據倉庫為數據中心、以數據挖掘為技術核心、以商務智能為展現工具的綜合衛生信息平臺。它可以建立在各級別衛生系統上，如醫院、地區衛生系統、全國衛生系統，為各級衛生部門提供智能決策系統，深入了解衛生系統的歷史和現在，把握衛生系統業務發展的未來，評估衛生系統內部各部門的業務效績，幫助各級決策者提供最佳實施方案，如預防接種基本數據，傳染病報告，等等。因此，在大健康領域，目前迫切需要兩類大數據技術應用人才：（1）健康數據平臺建設人才；（2）健康數據挖掘應用人才。需要開設相關專業，使學生能勝任大數據平臺搭建、存儲和分析等技術工作，同時也能成為“產學研用”一體化的紐帶，推動大數據技術在健康領域的具體應用。

三、建議開設健康大數據技術及應用專業

從事數據統計、分析和應用是一類歷史悠久且高度職業化的專業。由于大數據具有體量巨大、速度極快、類型眾多、價值巨大的特點，對數據采集、存儲、處理、傳輸和應用提出了前所未有的要求，傳統的信息學科下的相關專業已經難以適應大數據時代的新要求。

1.必須分析《計算機科學與技術》、《軟件工程專業》與《大數據科學與技術》專業的本質區別，因為這兩個專業與我們計劃開設的《大數據科學與技術》專業有非常密切的關系。《計算機科學與技術》是一個老牌的基礎性專業，主要研究計算機原理、計算機體系結構、操作系統、數據結構、計算理論與方法、程序設計理論、計算機軟件、數據庫、計算機網絡、分布式系統、圖形學等內容。顯然，計算機科學專業一直關注計算機本身的科學技術問題，核心是計算機系統結構所涉及的硬件與軟件，而并不擅長海量數據的采集、處理與分析、傳輸與應用。《軟件工程》是從計算機學科分化出來的一個專業，側重軟件需求分析、軟件模型、軟件設計、軟件生命周期管理等知識。與計算機專業一樣，也是一個基礎性專業，并同樣面臨對軟件系統本身的深入研究以及如何與行業結合的問題。總體上，在《計算機科學與技術》、《軟件工程專業》基礎上增加大數據專業知識，既不利于這些專業本身的鞏固與發展，也沒有多少空間實施這種改革。

2.有必要考察其他數據處理相關專業的人才培養情況。《統計學》或《應用統計》是一個在國內外高校均具有長期辦學傳統的數據處理專業，國內開設此專業的高校達100所以上。《統計學》專業的培養目標大致可分為兩類，一類是理論研究人才，另一類偏向實際應用。前者主要包括數學專業下的統計學，后者包含的方向十分廣泛。從培養方案與具體實施情況來看，國內外統計學均帶有強烈的數學特征，因為它本身是從數學專業分化出來并依托數學專業開辦的，提供的課程主要是數學理論與統計方法，同時開展一些專業統計軟件、程序設計、數據庫系統等方面的訓練。顯然，盡管該專業在數據統計與分析方面具有理論與方法上的優勢，但它并不P注大數據系統的建設問題，該專業在統計軟件、程序設計、數據庫系統等方面的訓練遠遠不能滿足大數據系統建設與應用的需要。健康大數據技術與應用專業是一個以現代計算機與網絡系統為依托，專注健康大數據采集與管理、健康大數據分析與應用的新理論和新技術，培養解決健康大數據系統建設整體性問題的高級復合型專業人才的專業。它依托計算機、軟件工程專業建設，但是大大拓展、延伸了它們的業務范圍，從而獲得了新的特色和優勢。

四、培養目標

本專業培養健康大數據科學與工程領域的高級應用型專業技術人才。畢業生具有醫學的基礎知識、系統的信息科學、數據科學知識，掌握大數據科學、技術與工程領域所需要的電子、計算機、網絡等相關學科的基本理論和基本知識，掌握大數據處理和管理的基礎理論，熟練掌握海量數據采集、存儲、處理與分析、傳輸與應用等關鍵技術，具備健康大數據工程項目的系統集成能力、應用軟件設計和開發能力，具有一定的健康大數據科學研究能力與動手實踐能力，能在健康領域內從事健康大數據的應用、功能開發、技術管理、技術維護和技術培訓等工作，也可在健康服務機構從事健康數據的服務與管理等技術工作的高端應用型復合人才。

數據分析軟件設計范文第5篇

【關鍵詞】服務器監控；C# 空管

0.引言

隨著計算機技術的發展，承擔大型業務的服務器的健康狀況也成為技術維護人員關注的焦點。空中交通管理行業自信息化一期實施以來，越來越多依賴于基于B/S模式的信息化處理，包括內部網絡監控、內部辦公系統、技術保障部門的運行維護系統（中南局技術中心開發）等等。涉及范圍包括業務運行、辦公處理、技術保障等多重方面。服務器健康的重要性不言而喻，特別是內部數據融合需求日益提高、聯合部署的系統也逐日增加的情況下，如若服務器性能無法滿足運行需求，如硬盤故障、整機下電、壽命縮短，對于運行勢必造成大范圍影響。同時，由于設備安裝的環境需求以及服務器檢查的相關規定，對于日益繁忙的空管技術保障工作，服務器的性能檢測又成為技術保障人員的另一個壓力。本文提出一種基于C#的服務器監控系統，能夠實現對服務器的無人智能監控，以減少技術維護人員的壓力，并對故障防范于未然。

1.總體設計

軟件設計主要包括三方面，一是CPU性能監控，二是硬盤監控，三則是內存使用監控。其中內容使用情況與CPU性能監控可以合并到同個設計模塊。而在具體實現上有數據讀取、數據分析處理、系統告警及記錄日志等功能。實現如圖1。

圖1 系統整體設計圖

數據讀取模塊主要負責原始數據的采集，而數據分析處理則是對于原始數據的進一步處理，包括軟件界面的數據顯示，告警功能則包含對告警閾值的設置、聲音設置及軟件的其他告警配置。在整個過程中，日志記錄功能記錄包括告警信息、系統操作信息以及數據讀取分析信息在內的系統信息，其設計主要為后續的排故及安全事件調查提供數據依據。與此同時，由于系統部署的實際需求，記錄采用無需安裝的文本文件形式進行記錄，減少由數據庫記錄帶來的安裝上的不便。

2.設計與實現

2.1 CPU性能與內存監控設計

C#提供了大量封裝的設計類，它們的出現，對縮短設計開發周期，提高開發效率有一定的意義。PerformanceCounter就是其中一種。作為 Windows NT 性能計數器組件，它提供了對計算機CPU性能監控的一種方法，主要可監控的功能項包括“Cache”（緩存）、“Memory”（內存）、“Objects”（對象）、“PhysicalDisk”（物理磁盤）、“Process”（進程）、“Processor”（處理器）、“Server”（服務器）、“System”（系統）和“Tead”（線程）等類別。因此系統通過它可以簡單實現對CPU的性能監控。

private static void PerformanceCounterFun（string CategoryName， string InstanceName， string CounterName）

{

PerformanceCounter pc=new PerformanceCounter（CategoryName， CounterName，InstanceName）；while（true）

{

Thread.Sleep（1000）；//等待1s

float cpuLoad=pc.NextValue（）；

Console.WriteLine（"CPU load="+cpuLoad+"%."）；

}

}

系統函數通過線程等待進行每隔1s的監控數據采集。另外，在軟件設計中定義變量CPU_value，它將接收cpuLoad的數據值，并與系統告警模塊內部設置的CPU_threshold進行每隔5s的定時比較，如果不符合要求則提出聲音告警。相關處理在Timer定時器中實現。

2.2 硬盤使用監控設計

由于空管安全數據要求以及數據記錄的不間斷性，根據設備維護經驗統計，硬盤使用空間到極限、硬盤壞塊出現等硬盤故障成為空管服務器監控的最為常見、最為嚴重的關鍵點。為了提高系統設計的模塊化性能以及方便后續維護，系統設計通過C#編寫自己的硬盤監控類，而不直接采用PerformanceCounter類。在實際應用中只需要對硬盤監控類進行實例化即可實現硬盤監控程序編寫。類的主要功能是提供硬盤名稱、硬盤總容量、硬盤使用剩余容量、硬盤已用容量、硬盤格式設置以及獲取磁盤詳細性格式等基本功能。具體實現如下：

首先對于系統的通用性，通過C#列表進行硬盤實例化：

Listmodels=new List（）；

通過內部函數獲取當前磁盤信息：

DriveInfo[]dis=DriveInfo.GetDrives（）；

再之，利用foreach（）語句進行迭代分析硬盤數據在類的設計中，對獲取硬盤類型、磁盤驅動詳細信息、文件大小等通過類函數進行封裝，以提高系統的模塊化集成程度。計算磁盤大小通過文件夾大小計算函數進行遞推計算。由于篇幅所限，具體函數實現此處不再贅述。與CPU監控同理，在Timer定時器中對硬盤監控結果進行閾值判斷，并提出相應的告警及建議。

2.3日志文件的記錄

在上述的Timer定時器中的告警信息處理過程，系統將同時給予日志文件記錄，這就是告警信息的日志文件記錄，對于安全性要求高、設備履歷要求嚴謹的空管行業，這種日志記錄將顯得更加重要。模塊通過日志函數進行設計，主要傳入變量有日志記錄的文件路徑以及日志內容文本，這種設計模式也將有利于系統操作日志的設計和數據分析日志的實現，提供了較好的魯棒性。

為了進一步提高系統的智能化水平，在日志記錄過程中對日志文件大小進行判斷，并以日期命名文件，方便后續文件的檢索與查詢。在每個月的月初將對系統日志文件進行大小計算，刪除過期文件并提出告警。

3.結語

本文提出一種基于C#的服務器硬盤監控系統設計，通過對CPU及內存監控、硬盤監控實現對服務器性能監控，并提出相應的告警，為了提高系統維護性，系統提供了日志文件設置，對設計的系統進行包括告警信息、操作信息及數據分析信息在內的系統信息記錄以便后續的故障排除及空管安全事件調查。系統應用于空管技術保障一線，為降低故障率提高保障水平有一定作用，也借此為兄弟單位提供一種技術維護參考。

【參考文獻】

[1]王軍，馮鈴，薛文偉.服務器與集群系統節能技術研究[J].軟件，2011（02）.