基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的機(jī)房管理系統(tǒng)

陸江東，鄭奮，戴卓臣，宋茂海

LU Jiang-dong1,2, ZHENG Fen1, DAI Zhuo-chen1,2, SONG Mao-hai1

（1.第二軍醫(yī)大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，上海 200433；2.同濟(jì)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，上海 200092）

0 引言

對于分布在學(xué)校多個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的成百上千臺計(jì)算機(jī)，如何有效的管理和利用，對學(xué)校管理來說是個(gè)十分重要的課題，本文詳細(xì)介紹了基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的機(jī)房管理系統(tǒng)的工作原理和優(yōu)點(diǎn)，以及基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的C/S結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和應(yīng)用。

1 概述

機(jī)房管理系統(tǒng)的實(shí)施方案有很多種：純硬件方式，純軟件方式和軟硬件相結(jié)合的方式。

大部分純硬件方式主要是采用IC卡控制系統(tǒng)，就是在每臺機(jī)器上加一塊控制卡和IC讀卡機(jī)，將IC卡插入讀卡機(jī)，驗(yàn)證身份后使用計(jì)算機(jī)，這種方法穩(wěn)定性好，但成本太高，難于管理.純軟件方式的機(jī)房管理系統(tǒng)是在每臺計(jì)算機(jī)的啟動程序中嵌入密碼輸入和校驗(yàn)程序，用戶在上機(jī)時(shí)輸入用戶名和密碼，通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)端中心數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)字段核對，核對無誤且余額充足，該計(jì)算機(jī)方可正常啟動，這種方式成本較低，但系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫很容易遭到攻擊，安全性太差。軟硬件結(jié)合方式的機(jī)房管理系統(tǒng)要求在機(jī)房入口處有一臺刷卡機(jī)，學(xué)生刷卡上下機(jī)，收費(fèi)通過硬件來收取，而對每臺計(jì)算機(jī)的管理則通過軟件來實(shí)現(xiàn)，這樣就集合了硬件的安全性和軟件的靈活性的優(yōu)點(diǎn)，而且成本較低，便于管理。

2 系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

2.1 系統(tǒng)的構(gòu)成

本系統(tǒng)主要是由服務(wù)器端機(jī)房管理軟件、客戶端機(jī)房管理軟件、PLC電源控制軟件以及SQL Server數(shù)據(jù)庫組成，需要用到的硬件有PLC，電源控制柜，IC卡讀卡器和PC機(jī)。整個(gè)機(jī)房管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 機(jī)房管理系統(tǒng)框圖

2.2 功能分析

為了更加清楚的分析其功能，我們先闡述其操作流程：用戶進(jìn)入機(jī)房首先通過IC卡讀卡器進(jìn)行一次刷卡，這次刷卡是對用戶身份的確定，看該卡是否為有效卡，如果不是有效卡或還沒有卡需要新辦一張卡，可以聯(lián)系管理員，管理員通過機(jī)房管理系統(tǒng)的客戶端軟件可以進(jìn)行開戶、沖值、掛失等服務(wù)。若是有效卡，則系統(tǒng)會通過進(jìn)出口管理系統(tǒng)在該機(jī)房管理系統(tǒng)的服務(wù)端顯示用戶信息，并彈出選機(jī)界面如圖2所示，用戶可以自行選擇機(jī)位，而機(jī)房管理系統(tǒng)服務(wù)端會發(fā)送相應(yīng)指令給PLC電源控制軟件，使后者開啟所選擇計(jì)算機(jī)電源。當(dāng)用戶下機(jī)時(shí)同樣需要在IC卡讀卡器處刷卡，服務(wù)器會接收到讀卡器的刷卡信息，然后查詢數(shù)據(jù)庫，根據(jù)上機(jī)時(shí)間和設(shè)定好的費(fèi)率計(jì)算出本次上機(jī)費(fèi)用。在服務(wù)器端存儲信息的同時(shí)，并將其在客戶端顯示出來，同時(shí)通過PLC電源控制軟件關(guān)閉所分配計(jì)算機(jī)電源。下面簡要分析下各部分功能：

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中存放整個(gè)系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)，如用戶資料、機(jī)房狀況、排課安排、使用記錄、帳務(wù)數(shù)據(jù)等。

系統(tǒng)管理提供帳務(wù)管理、機(jī)房管理、統(tǒng)計(jì)查詢、參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)維護(hù)等功能。方便機(jī)房管理員進(jìn)行使用管理。

進(jìn)出口管理主要實(shí)施用戶上機(jī)、下機(jī)的刷卡和自動扣費(fèi)等操作。

電源控制服務(wù)是根據(jù)計(jì)算機(jī)的使用狀態(tài)自動通過PLC打開/關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源。安裝在與電源機(jī)柜進(jìn)行通訊的PC上。

學(xué)生機(jī)管理服務(wù)主要用于接受和發(fā)送學(xué)生機(jī)客戶端和服務(wù)器端的請求，并訪問數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相應(yīng)操作。這樣做可以避免學(xué)生機(jī)客戶端直接訪問數(shù)據(jù)庫，利于保證數(shù)據(jù)的安全。注意：學(xué)生機(jī)管理服務(wù)必須和學(xué)生機(jī)客戶端在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。機(jī)房機(jī)器在不同網(wǎng)段必須在每個(gè)網(wǎng)段裝一個(gè)學(xué)生機(jī)客戶端。

學(xué)生機(jī)客戶端提供上機(jī)登錄、下機(jī)、消息傳遞等功能。

Web服務(wù)提供基于瀏覽器的機(jī)房當(dāng)前狀態(tài)顯示、個(gè)人余額和上機(jī)日志查詢、計(jì)算機(jī)預(yù)約、密碼修改等服務(wù)。

電源機(jī)柜負(fù)責(zé)控制學(xué)生機(jī)的電源。

圖2 選機(jī)界面

3 系統(tǒng)客戶端功能模塊及實(shí)現(xiàn)

本機(jī)房管理系統(tǒng)客戶端功能模塊結(jié)構(gòu)(如圖2所示)共有機(jī)器管理、帳務(wù)管理、通信控制和統(tǒng)計(jì)查詢四個(gè)模塊。

1）機(jī)器管理模塊是實(shí)現(xiàn)對機(jī)器進(jìn)行有效管理，提高機(jī)房管理效率的重要功能。主要是對上機(jī)類型、計(jì)算機(jī)編號、IP地址等信息的設(shè)置以及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。在上機(jī)類型中有自費(fèi)上機(jī)和上課兩種類型，在這個(gè)模塊里管理員可以對自費(fèi)上機(jī)的費(fèi)率和上課排課進(jìn)行設(shè)置，可以進(jìn)行手工排課，也可以利用自動排課功能，將本系統(tǒng)與課程數(shù)據(jù)庫連接進(jìn)行自動排課，不僅大大減少了管理員或排課老師的工作量，還避免了排課沖突現(xiàn)象的出現(xiàn)。在遠(yuǎn)程監(jiān)控功能中，以列表或圖像方式顯示機(jī)房管理模塊所管理的一個(gè)或多個(gè)機(jī)房的機(jī)器。圖像方式顯示時(shí)，可用不同的圖標(biāo)表示不同狀態(tài)的機(jī)器。當(dāng)選擇某一臺機(jī)器時(shí)，系統(tǒng)可顯示該機(jī)器的詳細(xì)情況以及使用者的情況。并可以遠(yuǎn)程關(guān)閉、重啟、鎖定或解鎖指定的一臺或多臺計(jì)算機(jī)。當(dāng)機(jī)器處于維護(hù)狀態(tài)時(shí)，可把計(jì)算機(jī)狀態(tài)設(shè)為不可用、隱藏等狀態(tài)。

2）帳務(wù)管理包括賬號管理、添加金額和收入統(tǒng)計(jì)功能。賬戶管理實(shí)現(xiàn)添加新的用戶、刪除用戶、修改用戶信息等。通過輸入用戶名或?qū)W號向用戶添加金額完成充值。收入統(tǒng)計(jì)可選擇統(tǒng)計(jì)起止時(shí)間，進(jìn)行分機(jī)房、按單位兩個(gè)方面進(jìn)行收入的統(tǒng)計(jì)，提供多方面的精確統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

3）通信控制是通過PLC控制利用其計(jì)算機(jī)串口通信RS-232結(jié)合帳戶管理模塊實(shí)現(xiàn)用戶上機(jī)使用、收費(fèi)、沖值信息查詢及統(tǒng)計(jì)的信息的管理，實(shí)現(xiàn)上下機(jī)位的通信。選用PLC控制，是基于其網(wǎng)絡(luò)通信模塊穩(wěn)定性好考慮的。使用了TCP/IP協(xié)議、流式套接字，基于winsock建立的網(wǎng)絡(luò)連接。信號的通信分為發(fā)送和偵聽兩部分，發(fā)送為運(yùn)用異步socket編程發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。使用一個(gè)無限循環(huán)不間斷發(fā)送數(shù)據(jù)，偵聽為在客戶端使用DLL進(jìn)行監(jiān)聽，一旦發(fā)現(xiàn)控制端的連接請求就激活自身，進(jìn)行正常的操作。

4）統(tǒng)計(jì)查詢模塊包括了全面的統(tǒng)計(jì)報(bào)表和查詢功能。提供了學(xué)生上機(jī)按日、月、年或特定期限的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能，可統(tǒng)計(jì)學(xué)生上機(jī)機(jī)時(shí)及機(jī)房利用率。可查詢學(xué)生收費(fèi)情況及流水賬，可查詢某天某時(shí)刻機(jī)房內(nèi)某臺機(jī)器的使用狀態(tài)，并可打印成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。為上級決策部門提供分析材料。

圖3 基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的資源共享

4 結(jié)束語

基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的機(jī)房管理系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了以往機(jī)房管理系統(tǒng)的機(jī)器管理、遠(yuǎn)程控制等一系列功能，還有效的實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享，為機(jī)房管理工作提供了便利（如圖3所示）。實(shí)現(xiàn)了高校機(jī)房的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、科學(xué)化、信息化管理。

[1]劉巖, 姜彬彬.計(jì)算機(jī)機(jī)房管理系統(tǒng)現(xiàn)狀分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技信息(學(xué)術(shù)研究), 2008(10).

[2]柏亞玲.使用SQL Server 2005的常見問題及解決方法[J].硅谷, 2008(22)：69, 39.

[3]蘆薈芬, 俞強(qiáng).開放式實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2005, 24(8).

[4]周秀明.高校網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與應(yīng)用方案[J].甘肅科技, 2008, 24(15)：75-76.