基于一卡通技術的機房管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
文章出處：http://www.fang1.net 作者：不詳 人氣： 發(fā)表時間：2011年12月09日
1 引言
隨著近年來我國各類院校的快速發(fā)展，學校的規(guī)模越來越大，學生也越來越多，與之相適應的計算機實驗機房的設備數(shù)量也迅速增加。由于使用計算機的課程的增加和計算機技術的發(fā)展，機房的管理也越來越復雜。同時由于計算機的普及和網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展，人們?nèi)粘Ｔ絹碓诫x不開計算機，這就要求在校學生盡量掌握更多的計算機應用知識。為此計算機機房需要每天開放很長的時間，甚至全天開放，以滿足學生上機實踐的需求。
本文提出的基于一卡通技術的機房管理系統(tǒng)是一套完善的面向計算機公共服務的綜合管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠很好地解決本校機房管理的問題，而且還可以滿足校園一卡通的需要；該系統(tǒng)具有較好的開放性和可伸展性，可以建立二級到多級服務器模式，實現(xiàn)跨校園、校區(qū)的統(tǒng)一管理機制；它由多個模塊組成，每個模塊既可以單獨運行，也可以通過校園網(wǎng)或Internet網(wǎng)協(xié)作運行。
2 機房管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結構
2．1 系統(tǒng)基本組成結構
根據(jù)各個部分在整個機房網(wǎng)絡系統(tǒng)中的運行位置和使用環(huán)境，大致可以分成六部分，如圖1所示。
用戶管理服務端是整個機房管理系統(tǒng)的中心，該部分用來存放校園內(nèi)全體師生的信息；機房管理服務端可管理若干個機房及其所屬設備，完成學生的上下機管理；遠程管理端是各部分服
務端的客戶端，完成設備管理、用戶管理、上、下機管理和網(wǎng)絡監(jiān)控等功能；用戶查詢端是用戶或管理員使用Web瀏覽器，根據(jù)不同的權限可以查詢個人或系統(tǒng)的上機、交費、收費情況，并可以生成報表打印；刷卡端是當學生刷卡后，將卡中的信息傳送到“機房管理服務端”申請上、下機，并完成學生的上、下機；客戶端安裝于用戶使用的計算機上，與管理端配合實現(xiàn)對用戶上機的管理，包括用戶上機的強制登錄，響應監(jiān)控等。
2．2 系統(tǒng)模塊結構
系統(tǒng)模塊結構如圖2所示。
一卡通機房管理系統(tǒng)
用戶管理部分 機房管理部分
用戶數(shù)據(jù)庫cs服務ll用戶數(shù)據(jù)庫Bs服務I
用戶交費i
機房管理服務
PC機客戶端監(jiān)控
用戶遠程管理
刷卡日志、旨理
3 機房管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
由于該機房管理系統(tǒng)主要由用戶管理部分和機房管理部分組成，本文按照這兩個部分進行描述。
3．1 用戶管理部分功能設計
該部分包括用戶數(shù)據(jù)庫C／S服務、用戶數(shù)據(jù)庫B／S、用戶交費三個模塊。
(1)用戶數(shù)據(jù)庫C／S服務模塊。用來保存并管理全體師生信息的，這些數(shù)據(jù)能夠通過網(wǎng)絡被其他子系統(tǒng)訪問使用，同時該模塊也能接收網(wǎng)絡中其他子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并完成相應的數(shù)據(jù)庫操作，如修改用戶余額，所屬部門，用戶姓名等信息，并保存重要的修改操作記錄，形成日志信息，這些日志信息可以允許用戶通過WEB方式進行查詢。
(2)用戶數(shù)據(jù)庫B／S服務模塊。管理員或用戶通過網(wǎng)絡利用Web瀏覽器查詢用戶數(shù)據(jù)庫C／S服務模塊中的日志文件，即可以查詢和統(tǒng)計出單個學生的課內(nèi)外上機、交費情況，某個班級的課內(nèi)外上機、交費情況，某個管理員的收費情況并可生成報表打印等。由于該查詢功能是面向所有用戶的，對用戶進行了不同的權限設置。
(3)用戶交費模塊。它是“用戶數(shù)據(jù)庫cs服務模塊”的客戶端程序，管理員可以通過模塊在遠程管理端實現(xiàn)用戶交費、退費等功能，并可以打印收據(jù)。
3．2 機房管理部分功能設計
(1)機房管理服務模塊。它由用戶管理、設備管理、上機安排管理、上下機管理幾個子模塊組成。用戶管理模塊是“用戶數(shù)據(jù)庫cs服務程序”的客戶端，同時也可以作為服務端提供本地和遠程訪問。該模塊在啟動時連接用戶數(shù)據(jù)庫cs服務程序下載用戶數(shù)據(jù)表和部門數(shù)據(jù)表，并在模塊運行期間通過數(shù)據(jù)更新操作保持用戶管理服務器與機房管理服務器中用戶信息數(shù)據(jù)的一致性。同時該模塊能將其保存的用戶數(shù)據(jù)提供給本地的其他子系統(tǒng)使用。當與用戶管理服務器相連的網(wǎng)絡發(fā)生故障時，用戶管理模塊能自動保存更新的數(shù)據(jù)；在網(wǎng)絡連接恢復正常時對用戶管理服務器中的用戶數(shù)據(jù)進行更新；在本系統(tǒng)設計中，將設備的組織分為三級結構，即機房組一機房一設備，設備管理模塊主要通過設備數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)設備的管理和維護， 即機房組管理、機房管理和設備管理；在本系統(tǒng)中，上機安排即指機房的上機計劃，比如在2004年9月27日9：00一l1：30安排一場課內(nèi)上機，上機內(nèi)容為C語言，上機的學生為0l級計算機應用(2)班，使用2#機房，即
100#一145#~上機；在這一天還安排了課外上機，時問是7：30—2l：30，使用l#機房，即l#一99#機上機；上機學生必須都是注過冊的用戶，當一名同學來到機房上機時，該學生只能根據(jù)自己的上機需要(課內(nèi)還是課外)到合適的機房空閑的機位上機，即0l級計算機應用(2)班的同學到100#一145#機，而其他班同學只能到l#一99#機上機。上機安排管理模塊即把這些形成電子計劃表，從而實現(xiàn)自動查找安排上機的功能；當用戶刷卡時，上、下機管理模塊通過網(wǎng)絡接受刷卡程序傳送的卡號，然后到“機房管理服務端”的用戶數(shù)據(jù)庫中去尋找該卡號，確定該用戶的身份(課內(nèi)上機還是課外上機)。然后進行學生的上(安排機位)、下(扣費，收回機位)機管理。
(2)用戶遠程管理端模塊。它是“機房管理服務端模塊”的網(wǎng)絡客戶端模塊，一般安排在管理機上，該管理機與機房管理服務端相連(即與二級服務器相連)，管理員通過管理機對二級服務器上的用戶數(shù)據(jù)庫(然后再由二級服務器的用戶管理模塊對一級服務器的用戶數(shù)據(jù)庫進行更新)、設備數(shù)據(jù)庫及上機安排數(shù)據(jù)庫進行管理與維護。
(3)刷卡模塊。它是“機房管理服務端程序”的客戶端模塊。該模塊與刷卡機相連接，當用戶在刷卡機 上刷卡或通過鍵盤輸入卡號后，本模塊讀入用戶刷入的卡號(也兼容條形碼、IC卡、射頻卡等輸入設備)，并傳送到“機房管理服務端”，在用戶數(shù)據(jù)庫中查詢該卡號相關的用戶信息，包括剩余金額，用戶姓名，部門，當用戶的剩余金額大于上機最低金額值時，再根據(jù)服務器中的上機安排與設備情況，為該學生安排上機機位。如果是下卡刷機原理相同，只是在用戶數(shù)據(jù)庫中更新用戶的信息(主要是剩余金額)，并且更新設備數(shù)據(jù)庫信息(收回機位，修改設備狀態(tài))。同時這些信息通過網(wǎng)絡傳送給刷卡模塊在刷卡端刷卡程序窗口中顯現(xiàn)出來，可以讓用戶根據(jù)這樣信息提示進行上、下機。
(4)PC機客戶端監(jiān)控模塊。本模塊由登錄、監(jiān)控(客戶端)二個子模塊組成。用戶在經(jīng)過刷卡后到機房管理系統(tǒng)所分配的機位上機時，在用戶啟動計算機WINDOWS系統(tǒng)后，用戶的機器上即顯示登錄界面，用戶可以在登錄界面選擇輸入用戶名是輸入卡號還是學號，然后在登錄窗口中用戶卡號(或?qū)W號)和密碼，登錄程序?qū)⒃撚脩糨斎氲挠脩裘?或?qū)W號)和本機機位號交由管理機上機模塊驗證，只有在用戶名、密碼和機位號都準確無誤后，管理機上機模塊發(fā)出通過指令，當通過系統(tǒng)驗證后系統(tǒng)就能使用該計算機了。監(jiān)控模塊(客戶端)用來執(zhí)行服務器端的監(jiān)控程序發(fā)出的命令，如顯示信息、鎖定鍵盤鼠標、關閉計算機等。通過本模塊的應該用程序，客戶機將接受管理機發(fā)來的讀取屏幕的命令，截取屏幕圖像并上傳服務器；顯示服務器發(fā)來消息；執(zhí)行管理發(fā)來的一些操作命令，如重新啟動計算機、關閉計算機、鎖定計算機的鼠標和鍵盤、解鎖計算機的鼠標和鍵盤。
4 結束語
基于一卡通機房管理系統(tǒng)主要是針對教學用計算機房，以提高管理水平為目的，同時方便用戶上機、提高計算機及網(wǎng)絡利用率。在功能上實現(xiàn)了上下機自動完成、建立機房上機數(shù)據(jù)庫、上機費用自動管理、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡監(jiān)控及管理。目前該系統(tǒng)已經(jīng)通過江蘇省科學技術廳的簽定，并且獲得蘇州市科學技術進步三等獎。該系統(tǒng)已經(jīng)開始了市場化運作，蘇州大學、新疆大學、中國礦業(yè)大學、鄭州大學等幾十所兄弟院校正在使用，用戶普遍反映機房管理水平顯著提高，該系統(tǒng)具有非常廣泛的應用前景。
