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摘要:
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展以及計算機(jī)教育的廣泛普及，公共計算機(jī)有了越來越大的規(guī)模以及多樣化的上機(jī)方式，這些都對機(jī)房管理提出了管理上的新理念。為了對公共計算機(jī)機(jī)房進(jìn)行更有效的使用和管理，本文研究和探討了公共計算機(jī)機(jī)房智能化管理系統(tǒng)。本文首先分析了公共計算機(jī)機(jī)房管理的現(xiàn)狀以及存在的不足，并介紹了在時代背景下機(jī)房管理應(yīng)實現(xiàn)的目標(biāo)，在系統(tǒng)設(shè)計的研究中，分析了系統(tǒng)的設(shè)計原則、運行環(huán)境，并針對系統(tǒng)功能進(jìn)行了總體設(shè)計，不僅介紹了系統(tǒng)的開發(fā)模式，還針對數(shù)據(jù)庫設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的探討。通過系統(tǒng)安全的需求分析、數(shù)據(jù)庫加密以及安全管理等闡述了系統(tǒng)的安全設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上深入研究了一卡通的需求、系統(tǒng)組成、卡片選取及應(yīng)用。機(jī)房智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)有助于自動化管理公共計算機(jī)機(jī)房，具有重要的現(xiàn)實意義。
關(guān)鍵詞:
0引言
隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)表現(xiàn)出了強(qiáng)大的功能以及頑強(qiáng)的生命力，目前已經(jīng)深入應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，并發(fā)揮出了重要的不可替代的作用。所以在各個領(lǐng)域、各級學(xué)校，都在開展計算機(jī)的普及教育［1］。在計算機(jī)的教學(xué)過程中會有大量的上機(jī)實踐，所以對公共計算機(jī)機(jī)房來說，不僅有使用上的壓力，管理者的管理難度也較大，同時用戶上機(jī)時間的管理也無法適應(yīng)現(xiàn)實的需要［2］。所以有必要針對公共計算機(jī)機(jī)房存在的現(xiàn)實情況，開發(fā)設(shè)計智能化的管理系統(tǒng)，對公共用戶的計算機(jī)應(yīng)用進(jìn)行快速、有效的管理。
1公用計算機(jī)機(jī)房管理現(xiàn)狀及預(yù)期目標(biāo)
1.1管理現(xiàn)狀
在目前的公共計算機(jī)機(jī)房中，很難做到不間斷的專人值守班，多采用定期對機(jī)房環(huán)境設(shè)備進(jìn)行巡查的辦法，不能及時發(fā)現(xiàn)故障并采取有效地故障解除措施，而且事故發(fā)生時間等基本信息也不能得到及時、有效的記錄［3］;其次，機(jī)房管理人員只有進(jìn)入機(jī)房實際操作才能對每一臺服務(wù)器和設(shè)備進(jìn)行管理，但是機(jī)房中運轉(zhuǎn)機(jī)器和設(shè)備較多，會有很大的噪音，而且長期封閉的環(huán)境會導(dǎo)致空氣流通性較差，管理人員在機(jī)房內(nèi)會容易有身體不適的感覺，管理人員的健康也不容忽視［4］;最后，機(jī)房中會存在多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器，設(shè)備操作方法和操作界面的不同給管理人員帶來了難度，不僅是人力成本的耗費，而且工作效率也很難提高［5］。
1.2預(yù)期目標(biāo)
公共計算機(jī)機(jī)房智能化管理要實現(xiàn)以下幾方面的目標(biāo):要實現(xiàn)機(jī)房全天候開放，除了正常的上課時間，用戶可以直接憑上機(jī)卡支付一定的費用就可以上機(jī);機(jī)房應(yīng)該解除原來專人值守的管理模式，用戶上下機(jī)過程實現(xiàn)自動化，只需要通過智能化管理系統(tǒng)登記用戶的上機(jī)相關(guān)信息即可［6］;在軟件使用環(huán)境上，機(jī)房要做到全方位的開放，用戶可以使用各類的應(yīng)用軟件，通過用戶分區(qū)可以把自己需要的軟件進(jìn)行安裝和刪除處理;在硬件設(shè)備中，機(jī)房把所有機(jī)器連接成局域網(wǎng)，為了防止系統(tǒng)被破壞或刪除，還應(yīng)安裝相應(yīng)的硬盤保護(hù)卡。
1.3需求分析
公共計算機(jī)機(jī)房應(yīng)該引入智能化的管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)要從實用和高效的角度出發(fā)［7］。在對公共計算機(jī)機(jī)房智能化管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要在機(jī)房實際情況的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)方案進(jìn)行設(shè)計。其次要實現(xiàn)系統(tǒng)的高效性，公共計算機(jī)機(jī)房不僅內(nèi)容多，而且比較繁雜，在機(jī)房智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計過程中，要把機(jī)房管理的效率問題綜合考慮進(jìn)去，針對公共計算機(jī)機(jī)房內(nèi)的所有設(shè)備開展管理和監(jiān)控。
2系統(tǒng)設(shè)計
2.1設(shè)計原則
設(shè)計機(jī)房智能化管理系統(tǒng)要遵循以下原則:遵循可靠性和穩(wěn)定性原則有助于減少故障的發(fā)生;遵循數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的開放型原則，同時要與實際情況相結(jié)合，對系統(tǒng)的管理功能實行增添或減少的操作;遵循易管理性原則，有助于管理人員對系統(tǒng)的調(diào)整;遵循易維護(hù)性原則可以使日常管理操作更加簡便，同時還易于排除故障;遵循可擴(kuò)充性原則不僅可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)主干的擴(kuò)展，同時還便于向萬兆網(wǎng)絡(luò)無縫擴(kuò)展;遵循先進(jìn)性原則有助于系統(tǒng)與社會發(fā)展的長適應(yīng)性，同時還能節(jié)省成本;整體性原則的遵循統(tǒng)籌考慮了各種相關(guān)因素，比如以下提到的一卡通等與系統(tǒng)的連接。
2.2運行環(huán)境
本文設(shè)計的智能化管理系統(tǒng)共分為管理、服務(wù)、刷卡以及用戶四個模塊，每個模塊都有不同的軟硬件要求，其中管理和服務(wù)兩個模塊相對具有較高的硬件要求。在服務(wù)模塊，操作系統(tǒng)必須要為WindowsXP或是以上版本，數(shù)據(jù)庫采用的是SQLServer，硬件要求使用配置較高的品牌服務(wù)器;在管理模塊，機(jī)房管理人員主要使用該模塊實現(xiàn)對機(jī)房計算機(jī)的查詢、設(shè)置、機(jī)器屬性的更改等，為了便于有效的監(jiān)控、管理和查詢相關(guān)信息，軟件要求操作系統(tǒng)要使用WindowsXP或是以上版本，安裝該模塊的機(jī)器要能ping通服務(wù)器;在刷卡模塊中，安裝該模塊的機(jī)器只需能ping通服務(wù)器即可;在學(xué)生模塊，不僅要求能ping通服務(wù)器，同時對電腦CPU、硬盤和瀏覽器都有相應(yīng)的要求。
2.3功能設(shè)計
根據(jù)以上分析，設(shè)計的機(jī)房智能化管理系統(tǒng)需要具備以下功能。由圖可知該系統(tǒng)共包括六個功能模塊，其中賬戶管理要求從班級組、班級以及用戶名三級開展對用戶賬號的管理;課程班管理模塊包括導(dǎo)入課表班級數(shù)據(jù)、查詢課程班內(nèi)容以及對課程的新建、修改以及刪除等;機(jī)器管理模塊是指機(jī)房管理人員對機(jī)器的添加、設(shè)置、查詢、機(jī)器屬性的更改等;記錄查詢模塊包括查詢卡內(nèi)余額、查詢存退款、查詢用戶上機(jī)記錄和管理員操作日志、機(jī)器的統(tǒng)計以及考勤的查詢;卡片管理模塊包括用戶屬性的修改、用戶數(shù)據(jù)的導(dǎo)入以及卡片的掛失與補(bǔ)發(fā);門禁管理模塊包括刷卡程序、用戶的登錄和注銷、操作系統(tǒng)的選擇等功能。
2.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計
通過功能分析以及機(jī)房管理的需求調(diào)查，設(shè)計系統(tǒng)查詢示意圖以及用戶上機(jī)E－R，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)流程圖的設(shè)計以及數(shù)據(jù)字典的編寫，并進(jìn)一步對實體及其屬性進(jìn)行分析，通過各實體之間的聯(lián)系對用戶上機(jī)E－R圖進(jìn)行設(shè)計。本系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫是SQLServer，所以首先要對E－R圖進(jìn)行關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)化，然后進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)模型，極小化處理函數(shù)依賴，消除冗余聯(lián)系，增加系統(tǒng)的安全性;再次還要對用戶子模式進(jìn)行設(shè)計，分別從日常值班人員和超級管理員的角度進(jìn)行視圖的設(shè)計，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)模型之后，可以形成包含計算機(jī)信息表、用戶信息表在內(nèi)的數(shù)十個關(guān)系數(shù)據(jù)表。在物理設(shè)計階段，不僅要對數(shù)據(jù)庫和基本表進(jìn)行創(chuàng)建，同時還要進(jìn)行視圖、索引的創(chuàng)建以及存儲結(jié)構(gòu)的確定。
3系統(tǒng)安全設(shè)計
3.1系統(tǒng)安全的需求分析
機(jī)房管理系統(tǒng)中會存儲用戶相關(guān)信息，有必要采用數(shù)據(jù)安全保護(hù)措施，除了要保護(hù)信息安全以及系統(tǒng)正常運行之外，還使用了一卡通設(shè)備，也需要采取相應(yīng)措施保障一卡通數(shù)據(jù)的安全。在系統(tǒng)安全保護(hù)方面，需要遵循授權(quán)原則、確認(rèn)原則、跟蹤原則以及效能投資相容原則。安全需求內(nèi)容包括服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)的隔離;加密存儲和傳輸相關(guān)重要信息;對用戶的身份驗證;訪問控制策略的實施;對非法用戶的阻止;對未授權(quán)訪問和操作的阻止;防毒軟件的安裝;操作系統(tǒng)的升級以及重要數(shù)據(jù)的備份等。
3.2數(shù)據(jù)庫加密
數(shù)據(jù)庫的加密其實就是加密明文數(shù)據(jù)，使之變?yōu)槊芪臄?shù)據(jù)并存儲在數(shù)據(jù)庫中，使用時再通過解密對明文數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。在數(shù)據(jù)庫加密時，要求進(jìn)行字段加密、密鑰動態(tài)管理、合理處理數(shù)據(jù)以及不影響合法用戶的操作。要體現(xiàn)采用公開密鑰、多級密鑰結(jié)構(gòu)、加密機(jī)制和加密算法等特點。在數(shù)據(jù)庫加密范圍的設(shè)置上，只能進(jìn)行部分加密，不能加密索引字段、不能加密關(guān)系運算的比較字段，也不能加密表間的連接碼字段。
3.3安全管理措施
建立系統(tǒng)的安全管理體系，可以通過以下幾項措施的實施來進(jìn)行:首先是網(wǎng)絡(luò)實體的安全性，可以通過VPN虛擬專用網(wǎng)以及防火墻產(chǎn)品來實現(xiàn);其次是系統(tǒng)的安全性，主要要考慮黑客的破壞、侵入以及病毒對網(wǎng)絡(luò)的威脅，需要專門的系統(tǒng)風(fēng)險評估工具來彌補(bǔ)漏洞;再次是用戶的安全性，應(yīng)該采用分組管理用戶的措施，根據(jù)安全級別的不同對用戶進(jìn)行分組，不同組的用戶只能對相應(yīng)的資源和數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，還要加強(qiáng)身份認(rèn)證措施;第四是應(yīng)用程序的安全性，主要從應(yīng)用程序?qū)τ脩魴?quán)限的合法性以及對數(shù)據(jù)權(quán)限的合法性進(jìn)行操作;最后是數(shù)據(jù)的安全性，在存儲數(shù)據(jù)的過程中，即便是在安全的空間對機(jī)密數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，也要同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的加密處理。
4一卡通
4.1需求分析
目前在高校中，學(xué)生持有卡的多樣化，不僅給學(xué)生帶來極大的不便，學(xué)校的管理也會出現(xiàn)雜亂的現(xiàn)象，同時還是資源的浪費，一卡通的構(gòu)想可以統(tǒng)一各部門的管理工作，其核心可以設(shè)計為結(jié)算中心管理模塊，對所有用戶的基本信息進(jìn)行管理，使用時先對卡片信息進(jìn)行讀取，驗證有效性之后即可使用卡片的相應(yīng)功能。
4.2一卡通系統(tǒng)組成
一卡通主要由中心數(shù)據(jù)服務(wù)器以及三個子系統(tǒng)組成，三個子系統(tǒng)分別為:結(jié)算中心管理、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及應(yīng)用子系統(tǒng)，其中應(yīng)用子系統(tǒng)又包含多個模塊，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)與中心數(shù)據(jù)服務(wù)器相連，在服務(wù)器上完成子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份，完成所需的功能，并在需求分析的基礎(chǔ)上實現(xiàn)功能的擴(kuò)展。
4.3選卡及應(yīng)用
我們從種類繁多的卡片中選擇了非接觸式IC卡，因為該卡具有較長的使用壽命、較高的可靠性、較好的防偽性和安全性，同時操作方便，抗干擾能力強(qiáng)，還能實現(xiàn)一卡多用的目的。在該卡上，通過分區(qū)可以在公共信息區(qū)寫入一些卡片發(fā)行商、學(xué)校代碼、個人資料、卡片信息、賬戶狀態(tài)等信息;在獨立信息區(qū)可以寫入用戶的使用信息，以機(jī)房管理子系統(tǒng)為例來說明，可以把用戶的上機(jī)機(jī)房、機(jī)器編號，計算機(jī)使用時間，累計上網(wǎng)時間等寫入獨立信息區(qū)中，方便管理。
5結(jié)論
本文對目前公共計算機(jī)機(jī)房的管理現(xiàn)狀和不足進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了智能化管理系統(tǒng)，力爭達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)范化和自動化的機(jī)房管理模式，提高了公共計算機(jī)機(jī)房的管理水平，減輕了機(jī)房的管理難度，具有重要的現(xiàn)實意義。
作者：禹翔 單位：陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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