基于网络数据库的机房管理系统

2011-08-23陆江东郑奋戴卓臣宋茂海

制造业自动化 2011年1期

关键词：上机机房客户端

陆江东，郑奋，戴卓臣，宋茂海

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

（1.第二军医大学基础医学部，上海 200433；2.同济大学电子与信息工程学院，上海 200092）

0 引言

对于分布在学校多个计算机实验室的成百上千台计算机，如何有效的管理和利用，对学校管理来说是个十分重要的课题，本文详细介绍了基于网络数据库的机房管理系统的工作原理和优点，以及基于网络数据库的C/S结构计算机实验室管理系统的设计原理和应用。

1 概述

机房管理系统的实施方案有很多种：纯硬件方式，纯软件方式和软硬件相结合的方式。

大部分纯硬件方式主要是采用IC卡控制系统，就是在每台机器上加一块控制卡和IC读卡机，将IC卡插入读卡机，验证身份后使用计算机，这种方法稳定性好，但成本太高，难于管理.纯软件方式的机房管理系统是在每台计算机的启动程序中嵌入密码输入和校验程序，用户在上机时输入用户名和密码，通过网络与服务端中心数据库中的相应字段核对，核对无误且余额充足，该计算机方可正常启动，这种方式成本较低，但系统的数据库很容易遭到攻击，安全性太差。软硬件结合方式的机房管理系统要求在机房入口处有一台刷卡机，学生刷卡上下机，收费通过硬件来收取，而对每台计算机的管理则通过软件来实现，这样就集合了硬件的安全性和软件的灵活性的优点，而且成本较低，便于管理。

2 系统的构成及功能

2.1 系统的构成

本系统主要是由服务器端机房管理软件、客户端机房管理软件、PLC电源控制软件以及SQL Server数据库组成，需要用到的硬件有PLC，电源控制柜，IC卡读卡器和PC机。整个机房管理系统的结构如图1所示。

图1 机房管理系统框图

2.2 功能分析

为了更加清楚的分析其功能，我们先阐述其操作流程：用户进入机房首先通过IC卡读卡器进行一次刷卡，这次刷卡是对用户身份的确定，看该卡是否为有效卡，如果不是有效卡或还没有卡需要新办一张卡，可以联系管理员，管理员通过机房管理系统的客户端软件可以进行开户、冲值、挂失等服务。若是有效卡，则系统会通过进出口管理系统在该机房管理系统的服务端显示用户信息，并弹出选机界面如图2所示，用户可以自行选择机位，而机房管理系统服务端会发送相应指令给PLC电源控制软件，使后者开启所选择计算机电源。当用户下机时同样需要在IC卡读卡器处刷卡，服务器会接收到读卡器的刷卡信息，然后查询数据库，根据上机时间和设定好的费率计算出本次上机费用。在服务器端存储信息的同时，并将其在客户端显示出来，同时通过PLC电源控制软件关闭所分配计算机电源。下面简要分析下各部分功能：

数据库服务器中存放整个系统的全部数据，如用户资料、机房状况、排课安排、使用记录、帐务数据等。

系统管理提供帐务管理、机房管理、统计查询、参数设置、系统维护等功能。方便机房管理员进行使用管理。

进出口管理主要实施用户上机、下机的刷卡和自动扣费等操作。

电源控制服务是根据计算机的使用状态自动通过PLC打开/关闭计算机电源。安装在与电源机柜进行通讯的PC上。

学生机管理服务主要用于接受和发送学生机客户端和服务器端的请求，并访问数据库进行相应操作。这样做可以避免学生机客户端直接访问数据库，利于保证数据的安全。注意：学生机管理服务必须和学生机客户端在同一个网段内。机房机器在不同网段必须在每个网段装一个学生机客户端。

学生机客户端提供上机登录、下机、消息传递等功能。

Web服务提供基于浏览器的机房当前状态显示、个人余额和上机日志查询、计算机预约、密码修改等服务。

电源机柜负责控制学生机的电源。

图2 选机界面

3 系统客户端功能模块及实现

本机房管理系统客户端功能模块结构(如图2所示)共有机器管理、帐务管理、通信控制和统计查询四个模块。

1）机器管理模块是实现对机器进行有效管理，提高机房管理效率的重要功能。主要是对上机类型、计算机编号、IP地址等信息的设置以及计算机远程监控功能。在上机类型中有自费上机和上课两种类型，在这个模块里管理员可以对自费上机的费率和上课排课进行设置，可以进行手工排课，也可以利用自动排课功能，将本系统与课程数据库连接进行自动排课，不仅大大减少了管理员或排课老师的工作量，还避免了排课冲突现象的出现。在远程监控功能中，以列表或图像方式显示机房管理模块所管理的一个或多个机房的机器。图像方式显示时，可用不同的图标表示不同状态的机器。当选择某一台机器时，系统可显示该机器的详细情况以及使用者的情况。并可以远程关闭、重启、锁定或解锁指定的一台或多台计算机。当机器处于维护状态时，可把计算机状态设为不可用、隐藏等状态。

2）帐务管理包括账号管理、添加金额和收入统计功能。账户管理实现添加新的用户、删除用户、修改用户信息等。通过输入用户名或学号向用户添加金额完成充值。收入统计可选择统计起止时间，进行分机房、按单位两个方面进行收入的统计，提供多方面的精确统计数据。

3）通信控制是通过PLC控制利用其计算机串口通信RS-232结合帐户管理模块实现用户上机使用、收费、冲值信息查询及统计的信息的管理，实现上下机位的通信。选用PLC控制，是基于其网络通信模块稳定性好考虑的。使用了TCP/IP协议、流式套接字，基于winsock建立的网络连接。信号的通信分为发送和侦听两部分，发送为运用异步socket编程发送和接收数据。使用一个无限循环不间断发送数据，侦听为在客户端使用DLL进行监听，一旦发现控制端的连接请求就激活自身，进行正常的操作。

4）统计查询模块包括了全面的统计报表和查询功能。提供了学生上机按日、月、年或特定期限的统计报表功能，可统计学生上机机时及机房利用率。可查询学生收费情况及流水账，可查询某天某时刻机房内某台机器的使用状态，并可打印成各种统计报表。为上级决策部门提供分析材料。