近年來，Internet已經成為現代生活中不可缺少的一部分。隨著被廣泛應用的全球信息網（Wide World Web）的發展和Web瀏覽器，在應用系統設計時使用HTTP協議和HTML標準嵌入WWW服務功能，使應用系統與Web連接起來，這樣任何一個有標準Web瀏覽器的客戶都可以通過Web瀏覽器直接訪問該應用系統，而無需安裝專門的客戶端軟件，這給客戶的訪問帶來方便。

這里設計的通信線路實時狀態信息監視系統主要是對多路通信線路的收電平、發電平及誤碼率指標進行實時測試，并通過網絡將實時測試結果送到相應的各級客戶；各級客戶通過Web瀏覽器選擇所關心的線路及各類參數，并依據權限對應用系統進行相應的遠程控制。

1 系統設計方法

1.1 系統構成

本系統主要由數據采集子系統、信息表現子系統和數據處理子系統三部分構成。其系統構成如圖1所示。

數據采集子系統主要由收電平測量板、發電平測量板和誤碼測量板三個部分組成。在信息處理器的控制下，測量板對各路通信線路的各方面指標進行測量之后，送到信息處理器進行處理。

信息表現子系統主要由本地監視、控制平臺和內、外部網絡構成。本地客戶通過本地監視來控制平臺監視整個系統的通信線路實時狀態信息和系統的工作狀態，設置網絡客戶的權限，根據需要對系統進行配置和維護；網絡客戶則根據自己所擁有的權限通過Web瀏覽器監視應用系統中通信線路的實時狀態信息，向系統發送遠程控制命令。

數據處理子系統是信息處理的核心，它主要由信息處理器、多串口卡和網絡卡等組成。一方面控制著數據采集子系統各采集板的數據采集，接收并處理采集板發送來的數據，并根據處理后的數據和主頁模板生成公共數據主頁；另一方面也響應本地客戶和網絡客戶的請求，根據客戶的請求進行相應的處理、顯示和控制。

1.2 嵌入WWW服務功能的實現

在應用系統中嵌入WWW服務功能需要完成動態主頁的實時生成和埂偵聽應答客戶請求這兩個方面的工作即可，其具體實現流程如圖2所示。

1.2.1 動態主頁生成過程

動態主頁生成的具體過程如下：

（1）主頁模板的生成。

根據客戶顯示的需求，采用HTML標準，創建在Web瀏覽器上可以瀏覽的主頁模板。對于主頁模板中需要實時更新的數據和根據客戶需求可能會改變的數據，采用相應的變量代替。

（2）公共數據主頁的生成。

應用系統啟動后，將事先生成的主頁模板加載到內存中，根據系統的配置，對部分公共變量用實際的內容（如各路通信線路的名稱等）進行替換，生成公共數據主頁。

（3）更新數據的生成。

系統通過各類數據采集板采集各路通信線路中實時變化的接收電壓、發送電壓和誤碼等數據，并將這些采集的數據實時送到數據處理器進行處理，生成客戶需要的收電平、發電平和誤碼率等實時更新數據。

（4）公共數據主頁的實時更新。

數據處理器生成實時更新的數據后，將公共數據主頁中該數據的對應項進行更新替換，實現公共數據主頁的實時更新。

（5）客戶數據主頁的生成。

當應用系統收到客戶請求的消息后，根據客戶的權限和需求對公共數據主頁中需要保密、限制的內容以及客戶主頁的刷新頻率進行更新處理，為各級別的客戶生成各自的客戶數據主頁。數據處理后對于不同客戶的同一請求，發送的客戶主頁信息就可能不同。

1.2.2 應答客戶請求過程

應答客戶請求的具體過程有如下七個步驟：

（1）偵聽客戶請求。

應用系統啟動后首先初始化網絡設置，并在80端口打開一個被動的TCP連接，等待接受客戶的連接。

（2）創建客戶請求處理線程。

在收到客戶連接后，應用系統為該客戶請求創建一個線程，用來解析、處理、應答客戶的請求。

（3）解析客戶請求。

應用系統根據請求消息的格式解讀請求消息，如果客戶所請求的動作不能實施或者URI無效，返回一個錯誤狀態并關閉該連接，否則對客戶進行安全控制。

（4）完全控制。

根據客戶的IP地址或者登錄信息，判別客戶的權限。如果客戶不具備所請求動作的權限則返回權限足信息開關閉該連接，否則對客戶請求進行處理，同時記錄請求內容、時間等信息。

（5）處理客戶請求。

根據客戶的權限和請求，對構建于內存中的公共數據主頁信息進行進一步處理，生成客戶所需要的客戶數據主頁。

（6）應答客戶請求。

對于客戶的請求為Get方式時，打開該URI所指定的被程序構成建于內存之口客戶數據主頁，在發送以前，應用系統為客戶數據主頁建立一個適當的題頭區，其后放一個空白行，然后將該題頭區發送出去，最后發出客戶數據主頁。對于客戶的請求為Post方式時，根據解析后的信息對應用系統進行相應的設置和操作，實現客戶的遠程控制。

（7）關閉客戶連接，退出線制。

2 關鍵技術

2.1 處理客戶請求

2.1.1 客戶請求

當客戶通過Web瀏覽器向應用系統發出請求時，需要指定一個全球資源定位器（URL）。URL是某個特定資源的Web名，用于定位Internet上面的資源，一個URL的基本格式為：

協議：//主機名[：端口]/路徑

Web瀏覽器分析該URL，提取協議（這里是HTTP）、主機名以及全球資源路徑（URI），并使用提取的協議向具有該主機中的網絡主機發起連接。當連接建立后，Web瀏覽器發送請求消息，該消息包括一些可選配的題頭，用于標識該客戶和列出可接受的資源類型。應用系統發送響應消息，該消息有一個狀態行，后隨一個或多個題頭，然后是所請求的資源。

2.1.2 解析客戶請求

對客戶請求的解析主要是應用系統根據HTTP消息的格式，從請求消息中提取客戶請求的內容，并發送響應消息。HTTP消息是客戶發給應用系統的請求或者由應用系統傳給客戶的應答，消息格式為：

Start-line（開始行）

Message-headers（消息題頭）

CR LF（換行回車符，即空一行）

Message-body（消息正文）

請求包括開始行，題頭和正文三部分。開始行一定要有，題頭和正文可有可無。在客戶傳給應用系統的請求中，開始行就是請求行；在應用系統的應答中，則是狀態行。

請求行僅有一行文本，包括三個區，以CR LF結束，格式如下：

Method 請求的URI HTTP版本

同上：

HTTP版本 狀態碼 原因說明文字

2.2 安全控制

應用系統中增強客戶訪問安全性的方法主要采用密碼保護、身份限制、數據加密等。

2.2.1 密碼保護

當客戶訪問應用系統中需要安全保護的數據主頁，或者遠程進行可能對應用系統造成危害和控制操作時，應用系統就會要求客戶進行登錄。經過應用系統確認后，才會應答客戶的請求。

2.2.2 身份限制

當應用系統接收到客戶發送來的請求后，將對客戶IP進行過濾處理，判斷合法IP地址的客戶權限；根據系統的設置，為每個客戶生成并發送相應權限的客戶數據主頁，同時根據客戶的遠程控制權限響應客戶對應用系統的控制，向客戶發送控制后的結果信息。

2.3 動態控制數據發送

客戶想要實時檢測到這些實時采集的、不斷變化的的數據，就要不間斷地向應用系統及送頁而刷新請求，應用系統根據客戶請求也不斷地向客戶實時發送最新的客戶數據網頁。當客戶數量達到一定程度，就可能導致客戶數據網頁發送時間減慢，甚至引起系統崩潰。

一種叫動態控制客戶數據主頁的發送方法解決了這一難題。它是根據單位時間內客戶請求的數量，來改變客戶數據主頁的刷新頻率。當單位時間內客戶請求的數量大于某一門限值時，就降低客戶數據主頁刷新頻率；反之，則相反。

假定單位時間內允許客戶請求為N，實時性要求較高客戶數量為n1，刷新頻率為f1，其它客戶數量為n2，刷新頻率為f2，則：

隨著Internet的不斷發展，在應用系統中嵌入WWW服務功能具有廣闊的應用空間。不僅在應用系統的網絡功能方面得到了增強，客戶只要通過Web瀏覽器就能直接對信息進行訪問，就能實現遠程控制。而且可以廣泛應用于家用電器、設備儀器之中，在它們的處理系統中嵌入WWW服務功能，通過有線、無線等數據傳輸技術，利用Web瀏覽器遠程監視、控制這些家用電器和儀器設備的狀態。