基于一卡通技術的機房管理系統的設計與實現

文章出處：http://www.jrzgy.com 作者：不詳   人氣： 發表時間：2011年12月09日

　　1 引言 

　　隨著近年來我國各類院校的快速發展，學校的規模越來越大，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展，機房的管理也越來越復雜。同時由于計算機的普及和網絡的迅猛發展，人們日常越來越離不開計算機，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是一套完善的面向計算機公共服務的綜合管理系統，該系統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，實現跨校園、校區的統一管理機制；它由多個模塊組成，每個模塊既可以單獨運行，也可以通過校園網或Internet網協作運行。 

　　2 機房管理系統的系統結構 

　　2．1 系統基本組成結構 

　　根據各個部分在整個機房網絡系統中的運行位置和使用環境，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的中心，該部分用來存放校園內全體師生的信息；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、下機管理和網絡監控等功能；用戶查詢端是用戶或管理員使用Web瀏覽器，根據不同的權限可以查詢個人或系統的上機、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，與管理端配合實現對用戶上機的管理，包括用戶上機的強制登錄，響應監控等。 

　　2．2 系統模塊結構 

　　系統模塊結構如圖2所示。 

　　一卡通機房管理系統 

　　用戶管理部分 機房管理部分
　　用戶數據庫cs服務ll用戶數據庫Bs服務I
　　用戶交費i 
　　機房管理服務 
　　PC機客戶端監控
　　用戶遠程管理
　　刷卡日志、旨理 

　　3 機房管理系統的設計與實現 

　　由于該機房管理系統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 

　　該部分包括用戶數據庫C／S服務、用戶數據庫B／S、用戶交費三個模塊。 

　　(1)用戶數據庫C／S服務模塊。用來保存并管理全體師生信息的，這些數據能夠通過網絡被其他子系統訪問使用，同時該模塊也能接收網絡中其他子系統的數據，并完成相應的數據庫操作，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)用戶數據庫B／S服務模塊。管理員或用戶通過網絡利用Web瀏覽器查詢用戶數據庫C／S服務模塊中的日志文件，即可以查詢和統計出單個學生的課內外上機、交費情況，某個班級的課內外上機、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“用戶數據庫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用戶交費、退費等功能，并可以打印收據。 

　　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“用戶數據庫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據庫cs服務程序下載用戶數據表和部門數據表，并在模塊運行期間通過數據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據的一致性。同時該模塊能將其保存的用戶數據提供給本地的其他子系統使用。當與用戶管理服務器相連的網絡發生故障時，用戶管理模塊能自動保存更新的數據；在網絡連接恢復正常時對用戶管理服務器中的用戶數據進行更新；在本系統設計中，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據庫實現系統內設備的管理和維護， 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安排一場課內上機，上機內容為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，該學生只能根據自己的上機需要(課內還是課外)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”的用戶數據庫中去尋找該卡號，確定該用戶的身份(課內上機還是課外上機)。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據庫(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據庫進行更新)、設備數據庫及上機安排數據庫進行管理與維護。 

　　(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”，在用戶數據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，只是在用戶數據庫中更新用戶的信息(主要是剩余金額)，并且更新設備數據庫信息(收回機位，修改設備狀態)。同時這些信息通過網絡傳送給刷卡模塊在刷卡端刷卡程序窗口中顯現出來，可以讓用戶根據這樣信息提示進行上、下機。 

　　(4)PC機客戶端監控模塊。本模塊由登錄、監控(客戶端)二個子模塊組成。用戶在經過刷卡后到機房管理系統所分配的機位上機時，在用戶啟動計算機WINDOWS系統后，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(或學號)和密碼，登錄程序將該用戶輸入的用戶名(或學號)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，管理機上機模塊發出通過指令，當通過系統驗證后系統就能使用該計算機了。監控模塊(客戶端)用來執行服務器端的監控程序發出的命令，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；顯示服務器發來消息；執行管理發來的一些操作命令，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、提高計算機及網絡利用率。在功能上實現了上下機自動完成、建立機房上機數據庫、上機費用自動管理、數據安全、網絡監控及管理。目前該系統已經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。該系統已經開始了市場化運作，蘇州大學、新疆大學、中國礦業大學、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，該系統具有非常廣泛的應用前景。