基于ESMTP的水文數(shù)據(jù)共享方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、基于ESMTP的水文數(shù)據(jù)共享方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要針對(duì)水利部門數(shù)據(jù)共享的高本錢、低效率現(xiàn)狀，提出一種通過(guò)eail方式進(jìn)展水文數(shù)據(jù)共享的方法。通過(guò)對(duì)ESTP和PP3協(xié)議的應(yīng)用，發(fā)送方將數(shù)據(jù)打包作為郵件的附件發(fā)送，接收方解析郵件，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。該方法靈敏方便，運(yùn)行本錢低。本文對(duì)協(xié)議進(jìn)展了簡(jiǎn)單說(shuō)明，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)交換流程和實(shí)現(xiàn)類圖進(jìn)展了詳細(xì)說(shuō)明。關(guān)鍵詞水文數(shù)據(jù)共享，ESTP，PP3當(dāng)前，水利信息化正在水利行業(yè)大力推行，其中水文數(shù)據(jù)的共享是水資源管理以及防洪抗災(zāi)等決策支持的核心。由于水利部門管轄流域分布廣，各水文管理單位地域分散，管理機(jī)制多是采用集中-分散方式。管理站采集數(shù)據(jù)后傳送給各個(gè)分中心，再由分中心

2、將信息匯總后發(fā)送給管理局或水利廳，使得管理局或水利廳能對(duì)管轄范圍的水情信息進(jìn)展整體把握，做出決策分析；此外，因?yàn)楹恿髦g的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，各分中心、管理站之間也需要互相通信，因此水文信息的互傳及共享非常必要。目前水文信息的互傳及共享采用的方式主要有以下三種：1， ；2，公用通信信道；3，VPN或網(wǎng)站進(jìn)展數(shù)據(jù)共享。但這三種方式有其明顯的缺乏之處： 方式需要人工參與，限制了工作人員的工作范圍和處理事情的靈敏性，而且需要接收方人工錄入數(shù)據(jù)，這樣效率很低且缺乏實(shí)時(shí)性。公用通信信道方式通常利用PSTN、GS、GPRS等進(jìn)展數(shù)據(jù)傳輸，這種方法傳送的數(shù)據(jù)量受限且運(yùn)行費(fèi)用較高。通過(guò)VPN或網(wǎng)站進(jìn)展數(shù)據(jù)共享，這種方式

3、相對(duì)于前兩種而言，真正實(shí)現(xiàn)了信息化，但建立VPN或網(wǎng)站都需要較高的投資和后期高昂的維護(hù)費(fèi)用，這阻礙了它的廣泛應(yīng)用及推廣。為了彌補(bǔ)上述方法的缺乏，本文提出了基于eail方式的水文數(shù)據(jù)共享的方法，通過(guò)郵件的收發(fā)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議身份驗(yàn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的互傳，實(shí)現(xiàn)無(wú)人工參與的數(shù)據(jù)共享。該方法簡(jiǎn)單、高效，只要能上網(wǎng)，不需要額外的系統(tǒng)維護(hù)本錢，對(duì)于大多經(jīng)濟(jì)還不興旺的水利單位具有實(shí)用性。1.1PP3協(xié)議PP適用于/S構(gòu)造的脫機(jī)模型的電子郵件協(xié)議，目前已開展到第三版，稱PP3。在PP3協(xié)議中有三種狀態(tài)：認(rèn)可狀態(tài)，處理狀態(tài)，和更新狀態(tài)。當(dāng)客戶機(jī)與效勞器建立聯(lián)絡(luò)時(shí)，一旦客戶機(jī)提供了自己身份并成功確認(rèn)，即由認(rèn)可狀態(tài)轉(zhuǎn)入處理狀

4、態(tài)，在完成相應(yīng)的操作后客戶機(jī)發(fā)出QUIT命令，那么進(jìn)入更新狀態(tài)，更新之后重返認(rèn)可狀態(tài)。一般情況下，大多數(shù)現(xiàn)有的PP3客戶與效勞器執(zhí)行采用ASII明文發(fā)送用戶名和口令，在認(rèn)可狀態(tài)等待客戶連接的情況下，客戶發(fā)出連接，并由命令USER/PASS對(duì)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送明文用戶名和口令給效勞器進(jìn)展身份確認(rèn)。一旦確認(rèn)成功，便轉(zhuǎn)入處理狀態(tài)。1.2ESTP協(xié)議ESTP英文全稱是“ExtendedSTP，是對(duì)STP協(xié)議的擴(kuò)展，為了防止垃圾郵件的泛濫，采用了身份驗(yàn)證機(jī)制。在登陸效勞器后需經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證才能發(fā)信。其他局部同STP協(xié)議根本一樣。命令A(yù)UTHLGIN表示開場(chǎng)身份驗(yàn)證，然后是用戶名和密碼的驗(yàn)證。用戶名和密碼都是使用

5、Base64編碼。1.2.1STP協(xié)議：STP稱為簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SipleailTransferPrtl，目的是向用戶提供高效、可靠的郵件傳輸。STP的一個(gè)重要特點(diǎn)是它可以在傳送中接力傳送郵件，即郵件可以通過(guò)不同網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)接力式傳送。工作在兩種情況下：一是電子郵件從客戶機(jī)傳輸?shù)叫谄鳎欢菑哪骋粋€(gè)效勞器傳輸?shù)搅硪粋€(gè)效勞器。STP是個(gè)懇求/響應(yīng)協(xié)議，它監(jiān)聽25號(hào)端口，用于接收用戶的ail懇求，并與遠(yuǎn)端ail效勞器建立STP連接?？蛻舳讼蛐谄靼l(fā)送懇求命令，效勞器向客戶端返回一些響應(yīng)信息。命令和響應(yīng)都是基于ASII文本，并以R和LF符完畢。響應(yīng)包括一個(gè)表示返回狀態(tài)的三位數(shù)字代碼。1.2.2Ba

6、se64編碼：由于歷史原因，Eail只被允許傳送ASII字符，即一個(gè)8位字節(jié)的低7位。因此，假如您發(fā)送了一封帶有非ASII字符即字節(jié)的最高位是1的Eail通過(guò)有“歷史問(wèn)題的網(wǎng)關(guān)時(shí)就可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。網(wǎng)關(guān)可能會(huì)把最高位置為0而產(chǎn)生錯(cuò)誤?；谝陨系囊恍┲饕虍a(chǎn)生了Base64編碼。Base64編碼的思想是采用64個(gè)根本的ASII碼字符對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展重新編碼。它將需要編碼的數(shù)據(jù)拆分成字節(jié)數(shù)組。以3個(gè)字節(jié)為一組。按順序排列24位數(shù)據(jù)，再把這24位數(shù)據(jù)分成4組，即每組6位。再在每組的最高位前補(bǔ)兩個(gè)0湊足一個(gè)字節(jié)。這樣就把一個(gè)3字節(jié)為一組的數(shù)據(jù)重新編碼成了4個(gè)字節(jié)。當(dāng)所要編碼的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)不是3的整倍數(shù)，也就

7、是說(shuō)在分組時(shí)最后一組不夠3個(gè)字節(jié)。這時(shí)在最后一組填充1到2個(gè)0字節(jié)。并在最后編碼完成后在結(jié)尾添加1到2個(gè)“=。該系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)郵件收發(fā)協(xié)議進(jìn)展水文信息的傳送。從信息保密的角度出發(fā)，發(fā)送協(xié)議我們采用具有身份驗(yàn)證機(jī)制的ESTP協(xié)議；從信息可讀性角度出發(fā)，即信息編碼方式的限制，我們通過(guò)Base64編碼進(jìn)展解決；接收采用通用的PP3協(xié)議完成。2.1數(shù)據(jù)交換流程當(dāng)分中心需要將信息上報(bào)給管理處時(shí)，需要先設(shè)置郵件發(fā)送端口號(hào)以及郵件效勞器，接著驗(yàn)證用戶身份，然后是發(fā)送信息的添加和發(fā)送；接收方利用PP3協(xié)議到郵件效勞器上進(jìn)展下載，其中關(guān)鍵是附件的處理，當(dāng)信息從郵件效勞器中下載到接收方，那么完成了一次信息交換。圖1

8、數(shù)據(jù)交換示意圖從上圖中可以把整個(gè)數(shù)據(jù)交換流程劃分為三個(gè)局部：郵件發(fā)送，郵件接收和郵件處理。1郵件發(fā)送：把郵件從本地發(fā)送到郵件效勞器。首先，設(shè)置郵件發(fā)送的端口號(hào)和郵件效勞器；進(jìn)展效勞器連接；其次，將用戶名和密碼經(jīng)過(guò)Base64編碼，并且發(fā)送進(jìn)展驗(yàn)證；最后，郵件發(fā)送。2郵件接收：把郵件從效勞器下載到本地并處理附件。主要應(yīng)用PP3協(xié)議將郵件從效勞器進(jìn)展郵件下載。其主要流程如圖3所示：圖2發(fā)郵件流程圖首先，設(shè)置郵件接收端口號(hào)和下載郵件效勞器；然后進(jìn)展效勞器連接；其次，用戶名和密碼檢驗(yàn)；最后，郵件接收和附件處理。圖3收郵件流程圖3郵件處理：構(gòu)建和分析郵件的各個(gè)部件郵件頭，郵件體，附件等。該局部為整個(gè)系統(tǒng)

9、實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)也是關(guān)鍵。它主要完成郵件體的生成、附件添加、以及接收郵件后郵件的解析和附件的處理等。郵件的生成主要通過(guò)ieessage、ieBdy、ieHeader類。首先創(chuàng)立ieField類創(chuàng)立郵件項(xiàng)列表，然后ieHeader進(jìn)展郵件的頭部的生成，并存放到郵件項(xiàng)列表中；郵件體通過(guò)ieBdy進(jìn)展創(chuàng)立，加載附件，最后再調(diào)用ieessage類構(gòu)成郵件；實(shí)現(xiàn)代碼如下：ieessageail;/設(shè)置郵件各項(xiàng)的值ail.SetFr(ailAddress);ail.SetT(DestinatinAddress);ail.SetSubjet(郵件主題);ail.SetDate();ail.SetVersin();

10、ail.SetntentType(ultipart/ixed);ail.SetBundary();/創(chuàng)立郵件體ieBdy*pBp;pBp=ail.reatePart();pBp-SetText(數(shù)據(jù)見附件);pBp=ail.reatePart();/添加附件pBp-SetDesriptin(attahent);pBp-SetTransferEnding(base64);pBp-ReadFrFile(附件);圖4郵件收發(fā)類圖郵件解析主要實(shí)現(xiàn)郵件附件的處理，它通過(guò)定義中間文檔將附件拷貝到內(nèi)存當(dāng)中，然后再?gòu)膬?nèi)存中將數(shù)據(jù)讀出，然后以與郵件名同名的文件將附件存放到用戶設(shè)定的目錄下；實(shí)現(xiàn)代碼如下：Stdi

11、FileFile;File.pen(a.txt,File:dereate|File:derite);LNGsize=0,nsize=0;/承受郵件到文件hile(size=lSize)/承受郵件nsize=_sSket.ReEive(buf,10240);size=size+nsize;File.rite(buf,nsize);File.Flush();File.lse();/翻開接收到的文件File.pen(a.txt,File:deRead);/得到文件的大小LNGFileSize=File.GetLength();/建立緩沖區(qū)來(lái)存放讀取文件的內(nèi)容har*pBuff=neharFileSi

12、ze;File.Read(pBuff,size);/讀取文件到緩沖區(qū)File.lse();/關(guān)閉文件File.Reve(a.txt);ieessageail;ail.Lad(pBuff,size);ieBdy:BdyListbdies;/定義變量Intnunt=ail.GetBdyPartList(bdies);ieBdy:BdyList:nst_iteratrit;/獲得附件fr(it=bdies.begin();it!=bdies.end();it+)ieBdy*pBP=*it;if(pBP-IsAttahent()/獲得附件名stringstrNae=pBP-GetNae();/存儲(chǔ)附件

13、到當(dāng)前目錄pBP-riteTFile(FilePath+strNae._str();deletepBuff;/刪除緩沖區(qū)該系統(tǒng)采用Visual+6.0進(jìn)展開發(fā)，將數(shù)據(jù)交換流程中三個(gè)主要局部封裝為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。該模塊具有通用性，可應(yīng)用于需要進(jìn)展數(shù)據(jù)交換和共享的系統(tǒng)。從圖4中可以看出通過(guò)ieHeader，ieBdy和ieessage主要用于郵件體的生成和解析；Stp類用于郵件發(fā)送；Pp3用于郵件接收?；贓ail方式的水文數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)為目前水文數(shù)據(jù)的互傳和共享提供了一種新的方式，該方法高效、簡(jiǎn)單易行，只要開通了Internet網(wǎng)絡(luò)即可應(yīng)用，無(wú)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。目前該系統(tǒng)在都江堰灌區(qū)東風(fēng)渠管理處應(yīng)用良好。1潘愛民譯.Visua