1、1本科毕业设计 题 目 基于 python 技术的可视化系统的设计与实现专 业 软件工程作者姓名 学 号 单 位 计算机学院 指导教师 年 月 教 务 处 编聊城大学本科毕业设计2目录前言 .11. 项目开发背景及意义 .11.1 研究内容 .11.2 研究意义 .21.2.1 数据采集及集成模块 .21.2.2 业务系统(备调系统)综合展示模式 .21.2.3 电子商务平台等业务系统运行监控保障模式 .21.2.4 信息系统检修监控模式 .21.2.5 可拓展及可维护性需求 .32、 开发技术及开发环境 .32.1 python .32.2 HTML5 的 Canvas .32.3 Linu
2、x .33、 系统的分析与设计 .43.1 系统功能需求 .43.2 系统效果图 .44、 应用架构 .54.1 业务架构 .54.2 应用架构 .64.3 数据架构 .64.4 技术架构 .75、 系统功能模块 .75.1 日常监控保障 .75.1.1 值班人员展示 .75.1.2 当日检修展示 .85.1.3 当日告警联系单展示 .95.1.4 系统运行状态检测 .95.1.5 系统架构图展示 .105.1.6 机房动环及监控展示 .115.2 检修场景 .135.2.1 值班人员展示 .135.2.3 当日检修计划表展示 .145.2.4 当日二级检修进度展示 .155.2.5 当日一级
3、检修进度展示 .155.2.6 一级检修信息展示 .16聊城大学本科毕业设计35.2.7 机房动环及监控展示 .175.3 节假日保障场景 .185.3.1 节假日保障级别展示 .185.3.2 人员展示 .185.3.3 进度展示 .195.3.4 检修展示 .205.3.5 当日告警联系单 .205.3.6 系统运行状态检测 .215.3.7 信息资源运行状态监控展示 .215.3.8 首页探测展示 .225.3.9 网络安全展示 .235.3.10 机房动环及监控展示 .24六、 结论展望 .256.1 总结 .256.2 创新与特色 .25结束语 .25参考文献 .26聊城大学本科毕业
4、设计4摘要为了直观的分析国网信通公司负责总部数据中心的信息内外网及 190 余套业务系统运维，年承担运行保障工作达数十次，开展检修 600 余次，在上述工作开展期间，运维人员需要逐台登陆服务器确定系统深层运行状态，无法缩小故障时的排查范围。因此，北京灾备中心监控可视化平台需在充分利用原有软硬件平台基础上，建设备调大屏可视化，扩充数据采集范围，细化数据颗粒度，根据运行深度监视、业务系统保障、检修管理及执行监视等主题进行可视化，降低故障排查及定位时间，提高保障检修等管理及执行效率。通过 BS 架构，结合 Python调用业务数据的高效性，调用灾备中心的数据库信息，通过 HTML5 的 Canvas
5、 展示在 web 段。增强了展示效果，实现了数据的集中展示，增强了用户的体验。关键字：Python；可视化；CanvasAbstractIn order to analyze the countrys power grid ICT company headquarters responsible for the data center information inside and outside network and more than 190 sets of business operation and maintenance system, undertook the running s
6、ecurity work of dozens, carry out the maintenance of more than 600 times, during the work, operation and maintenance personnel need to login to the server by Taiwan to determine the deep system running state, the fault can not be reduced the scope of investigation.Therefore, Beijing Disaster Recover
7、y Center for monitoring visualization platform based on the existing hardware and software platform, the construction preparation of adjustable large screen visualization, expand the range of data collection and refinement data granularity, visual surveillance system, according to the operating dept
8、h of business security, maintenance management and execution monitoring etc, reduce troubleshooting and positioning time, improve security maintenance management and execution efficiency.By BS architecture, combined with efficient Python call business data, database information call the disaster rec
9、overy center, display in the web segment by HTML5 Canvas. Enhance the display effect, to achieve 聊城大学本科毕业设计5a centralized display of data, enhance the user experience.Key words:Python、visualization、Canvas1基于 python 技术的可视化系统的设计与实现前言当今社会是飞速进步的世界，日常的的信息逐渐的有发展为电子化，信息电子化，在某种程度上，方便的人们的生活，使得信息的管理更加仅仅有条。但在一
10、定程度上信息繁多也会带来一定的负担，不便于集中查看，不便于管理。通过可视化技术是复杂的信息形象的展现在人们面前，节省时间，提高执行效率。把可视化的研究由来已久，很多讨论所涉及的主题都是包括多个元素，其中一个元素会影响到多个其他元素，如果不采取可视化，则无法看到全貌、也无法进行真正的讨论。Linux 具有自主、高效等特点；python 具有可移植性、可嵌入性、可扩展性，简单高效等特点，HTML5 的 Canvas 是一个非常实用的处理图形图像的元素，具有丰富的绘图以及图像处理方法。通过 Python 调用数据，Cnava 绘制图形，图像，形成可视化展示，一方面可节省资源。一方面以跟好的方式展现在
11、人们的面前，跟好的应用与生活。通过使用 Python，调用数据，结合 Canvas 达到渲染效果，实现可视化的效果，展示了本系统的日常监控场景、检修场景、节假日保障场景的效果，更好的提高工作效率。1. 项目开发背景及意义1.1 研究内容国网信通公司负责总部数据中心信息内外网及 190 余套业务系统运维，年承担运行保障工作数十次，开展检修 600 余次，上述工作开展期间，运维人员逐台登陆服务器确定系统深层运行状态，无法缩小故障时的排查范围。因此，北京灾备中心监控可视化平台需在充分利用原有软硬件平台基础上，建设备调大屏可视化，扩充数据采集范围，细化数据颗粒度，根据运行深度监视、业务系统保障、聊城大
12、学本科毕业设计2检修管理及执行监视等主题进行可视化，降低故障排查及定位时间，提高保障检修等管理及执行效率，支撑总部数据中心运维工作开展，提升信息通信调度安全性。1.2 研究意义本项目在原北京灾备中心监视可视化系统基础上，增加新的可视化展示模式和相关的数据集成接口，并集成信息通信调度运行支撑平台（SG-I6000）系统业务数据，进行相关数据采集与展示，包括日常运行展示模式、系统保障模式、系统检修模式，具体需求如下：1.2.1 数据采集及集成模块实现主机、存储、数据库、中间件及应用运行数据实时采集功能、采集接口配置及管理功能、国网信通调度监控数据库与备调数据库数据同步。为支撑各业务模式可视化需要，
13、对分散在 SG-I6000、综合网管等系统的数据进行集成采集，为数据中心运行、日常运维、信息系统检修、重大活动保障可视化提供基础数据。 1.2.2 业务系统(备调系统)综合展示模式由于业务系统众多，运维人员在进行日常的维护工作时，需要登陆灾备监控系统逐一检查，操作不简便，对于问题的发现不直观，不利于快速比对分析，运维效率较低。通过梳理分析，结合日常运维经验，将运维检修中心负责维护的一级部署业务系统、面向总部的业务系统、直属单位集中部署的业务系统在大屏上集中展示，便于运维人员可以直观地看到各系统的运行状况与应用状况，可以极大的解放人力，提高运维效率。1.2.3 电子商务平台等业务系统运行监控保障
14、模式电子商务平台等系统是国网公司重要业务系统，承担全网的招投标服务等，业务数据敏感，对业务的连续性要求很高。保障大屏模式需展示保障工作安排、系统架构、被保障系统的前段应用、后端主机、存储、中间件、数据库运行状态、应急处置流程等信息，通过大屏前面展示保障工作人员安排、系统状态，及系统应急处置安排，全方位保障系统安全稳定运行。1.2.4 信息系统检修监控模式系统检修是运维检修工作的重点，在集中检修期间，需要通过大屏展示当日检修工作安排、人员安排、被检修系统主机、存储、中间件、数据库、业务应用聊城大学本科毕业设计3的状态，以便运维人员及时掌握检修工作进度及检修完成情况，便于运检中心检修统一规范管理。
15、1.2.5 可拓展及可维护性需求展示平台需支持信息手动录入，展示的信息系统具备可选择性，需与业务系统、SG-I6000、综合网管、专业网管进行数据交互集成，以获取信息及设备运行状态信息。2、 开发技术及开发环境2.1 pythonPython 是一只种开源的通用于计算机编程的一种语言，它优化了软件的质量，提高开发人员的生产率，程序的可移植性性，以及租金啊集成。在国外Python 的使用率非常普及，近几年，国内的很多互联网公司和创业公司开始吧Python 纳入企业程序开发的主流语言，Python 适用于网站逻辑开发、数据分析和科学计算、网络爬虫、自动化运维等业务变化非常高的。由于本项目中的业务的
16、变化率，使用 Python 语言，调用数据库语句，转储存到本地。在通过Python 读取数据，即时展示，因此本项目使用 python 语言作为开发主引擎。2.2 HTML5 的 CanvasCanvas API（画布）是在 HTML5 中新增的标签用于在网页实时生成图像，并且可以操作图像内容，基本上它是一个可以用 JavaScript 操作的位图（bitmap）。Canvas 对象表示一个 HTML 画布元素 -。它没有自己的行为，但是定义了一个 API 支持脚本化客户端绘图操作。你可以直接在该对象上指定宽度和高度，但是，其大多数功能都可以通过CanvasRenderingContext2D
17、对象获得。 这是通过 Canvas 对象的 getContext() 方法并且把直接量字符串 “2d“ 作为唯一的参数传递给它而获得的。Python 调用读取的信息，由 Canvas+JavaScript，绘画展示出效果。通过这个canvas+JavaScript 来部署可以增强代码的复用性，可以有利于代码的更新和维护，界面美观易于使用。2.3 LinuxLinux 是一套免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统，是一个基于 POSIX聊城大学本科毕业设计4和 UNIX 的多用户、多任务、支持多线程和多 CPU 的操作系统。Linux 具有开源、高效、易开发等优势，Python 广泛运用在
18、unix 或 Linux 上。跨平台兼容性强，优秀的快速开发能力 Linux 系统中将用户密码服务器地址作为命令行参数，根据给定的密钥连接到合适的服务器，向服务器发送请求，将信息以图像的形式显示在屏幕中。运用 Linux 调用 Python，可以增加系统的安全行，可维护性。3、 系统的分析与设计3.1 系统功能需求本项目完成可视化辅助完善包括需求分析和平台设计工作，完成扩建数据采集接口，集成信息通信调度运行支撑平台（SG-I6000）系统业务数据，进行相关数据采集，对数据进行集中存储，并通过可视化开发，具体形成以下功能。实现国网信通信息备调监控可视化相同展示功能。实现信息系统运行总体展示、异常
19、系统轮巡及指标细致展示、信息网路拓扑及运行数据展示功能。实现保障组织安排信息展示、系统业务拓扑和物理拓扑展示、保障系统指标展示等功能。3.2 系统效果图日常监控场景展示：检修场景模块展示：聊城大学本科毕业设计5节假日保障场景展示：4、 应用架构4.1 业务架构本项目对现有北京灾备中心监视可视化系统进行改造和完善，增加信息备调监控可视化、运行深度监视可视化、重大业务活动信息系统保障可视化及检修管理可视化功能。（1）信息备调监控可视化：当国网信通调度大厅出现应急状况无法使用，需切换至北京灾备中心备调大厅时，调控监控人员通过监控可视化，可以掌握全公司各信息系统的运行情况、发现网络运行异常，为公司信息调度工作开展提供坚强的技术支撑。（2）运行深度监视可视化：信息系统运行实行 7*24 小时值班制度，运行监视人员能够通过大屏展示，了解运管范围内的系统运行是否存在异常，并定位导致系统异常运行的应用程序及软硬件平台指标，进而发现系统运行隐患。（3）重大业务活动信息系统保障可视化：公司招投标、人资招聘考试、调
