基于分布式结构的机房管理信息系统的设计与实现

摘 要：针对目前高校计算机机房数量多、规模大、位置分散，管理难度越来越大的特点，提出并采用基于B/S与C/S混合架构、集中式处理与分布式处理相结合的设计方案，开发了一个实用高效的机房管理信息系统，有效的解决了集中式机房管理信息系统的不足，提高了机房管理效率，方便了学生上机学习。

关键词：机房管理系统；B/S；C/S

中图分类号：TP308 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

随着高校招生规模的扩大，高校为了满足现代化教学的需求，普遍建设了大量的计算机机房，但在改善了教学条件的同时，也给机房管理增加了工作量，带来了新问题。目前，学校的机房多分散在不同的校区和院系中，现有的集中式机房管理模式显然已不能满足现实的需求。为了机房教学任务能够更好地完成并且充分利用计算机机房资源，开发分布式机房管理信息系统，建立更为高效的机房管理模式已成为高校急需解决的问题。

2 系统分析（Systems analysis）

2.1 系统功能需求分析

根据学校机房多而且地点分散，网络设施条件有限的情况，机房管理系统功能需求如下：

（1）服务器端管理：负责学生上下机的处理、收费管理、班级上机管理、报表打印、用户管理以及对学生客户端的远程控制等。

（2）学生客户端管理：完成学生登录信息的验证，学生密码更改和余额查询等功能。

（3）系统维护及管理：负责系统学生上机信息、班级上机信息等数据的维护及管理。

（4）信息统计及查询：负责查询用户信息及统计上机数据信息。

2.2 数据库方案分析

由于机房地理位置比较分散，学生在机房的上机数据信息被存储在相应的机房数据库站点，尤其是学生的余额信息并没有存储在卡上，而是存储在当时学生缴费所对应的机房数据库中，这就需要保持机房各数据库站点的有关数据同步，才能使在其他地点上机的同学正常上机。因此，为了保证系统的正常工作，本机房管理信息系统的设计采用了分布式数据库及数据复制策略实现数据的一致性。

2.3 用户角色及权限分析

系统划分为学生、管理员和高级管理员三种用户。学生只能进行和自己信息相关的操作，包括缴费、查询余额及上机历史信息、更改密码。管理员负责日常学生上下机的管理，包括收费、查询学生上机记录以及报表打印等。高级管理员除了拥有管理员所具备的权限外，还有数据备份参数设置、计费标准设置和学生上机信息管理等权限[1，2]。

3 系统设计（System design）

3.1 系统体系结构设计

为了使系统不但具有满足现实需求的灵活的数据处理及事务处理功能，而且具有满足用户需求的信息浏览及信息查询等功能，系统采用了B/S模式与C/S模式相结合、集中式处理与分布式处理相结合的混合架构模式，实现了B/S模式与C/S模式体系结构的优势互补，弥补了两者的不足，同时解决了机房管理中不同用户具有不同管理功能的实现问题[3]。系统总体结构如图1所示。

3.2 系统模块设计

根据系统的需求分析，系统按功能可以划分为四个模块，分别为机房管理模块、学生客户端模块、系统维护模块以及信息统计查询模块。其中机房管理模块、学生客户端模块为C/S结构，系统维护模块、信息统计查询模块为B/S结构。机房管理模块功能图如图2所示。

4 系统关键模块及关键技术实现（Implementation of the key modules and the key technology ofsystem）

4.1 上下机处理模块的设计与实现

学生在机房入口刷卡，系统记录学生的学号及上机时间信息，如果余额不足，则提醒学生需要缴费后才能上机。学生上机后，学生客户端利用Socket网络通信向服务器端发送客户端机器的计算机名称。学生刷卡下机，系统记录学生的下机时间，并算上机费用。如果学生下机时忘记刷卡，系统将按一个指定的时间作为该学生的下机时间进行计费。系统对余额小于5元的学生学号进行监控，当某个学生上机时间不足5分钟时，服务器端会自动向该学生客户端发送警告信息，提醒学生缴费。如果某个学生的下机时间到，而该学生没有刷卡下机的话，服务器端会自动将该学生使用的计算机关闭。学生上下机工作流程如图3所示。

4.2 系统数据库复制方案的实现

如何解决处于不同地理位置的各个机房的本地数据库与中心数据库之间的数据一致性问题是系统的一个主要技术难点。

为了复制机房管理信息系统的分布式数据库，要分别建立发布服务器及分发服务器。当订阅任务繁重时，则要将这两个服务器分别放在不同的计算机上，本系统的订阅任务较少，所以可以将这两个服务器放在同一台计算机上。建立发布服务器和分发服务器可以很容易的在SQL Server的工具EnterPrise Manager中用图形化的方式实现。

在具体的设计及实现过程中，我们可以利用SQL Server提供的快照复制和合并复制技术实现这部分功能。下面介绍该快照复制如何实现：

（1）表的设计

（2）配置快照复制

合并复制主要目的是实现学生余额的同步，它的实现和快照复制类似，不同点是合并复制对应的表是student表，在配置合并复制时不需要进行行筛选和列筛选。

5 结论（Conclusion）

本文分析了机房管理需求及模式，介绍了分布式机房管理信息系统的设计与实现方法，在设计和实现过程中利用网络通信和分布式数据库技术等手段，开发了一个基于B/S与C/S混合架构、集中式处理与分布式处理相结合的机房管理信息系统，克服了高校机房数量多、位置分散以及网络条件有限等实际问题。系统各功能模块已基本完成，相信该系统的投入使用将大大降低了机房管理人员的工作强度，为广大师生提供一个优良的学习环境。

参考文献（References）

[1] 周德明，张丽，谢谦.面向对象原形开发方法的一种实现策略[J].计算机研究与发展，1996（4）：273-277.

[2] 张晓辉，王培康.大型信息系统用户权限管理[J].计算机应用，20（11），2000（11）：35-36.

[3] Karl E.Wiegers.陆丽娜，王忠民，王志敏，译.软件需求[M].北京：机械工业出版社，2000.

[4] Karl Moore.VB.NET和ASP.NET编程手册[M].北京：清华大学出版社.2004.

作者简介：

李延香（1981-），女，硕士，工程师.研究领域：计算机应用，网络管理.endprint

摘 要：针对目前高校计算机机房数量多、规模大、位置分散，管理难度越来越大的特点，提出并采用基于B/S与C/S混合架构、集中式处理与分布式处理相结合的设计方案，开发了一个实用高效的机房管理信息系统，有效的解决了集中式机房管理信息系统的不足，提高了机房管理效率，方便了学生上机学习。

关键词：机房管理系统；B/S；C/S

中图分类号：TP308 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

随着高校招生规模的扩大，高校为了满足现代化教学的需求，普遍建设了大量的计算机机房，但在改善了教学条件的同时，也给机房管理增加了工作量，带来了新问题。目前，学校的机房多分散在不同的校区和院系中，现有的集中式机房管理模式显然已不能满足现实的需求。为了机房教学任务能够更好地完成并且充分利用计算机机房资源，开发分布式机房管理信息系统，建立更为高效的机房管理模式已成为高校急需解决的问题。

2 系统分析（Systems analysis）

2.1 系统功能需求分析

根据学校机房多而且地点分散，网络设施条件有限的情况，机房管理系统功能需求如下：

（1）服务器端管理：负责学生上下机的处理、收费管理、班级上机管理、报表打印、用户管理以及对学生客户端的远程控制等。

（2）学生客户端管理：完成学生登录信息的验证，学生密码更改和余额查询等功能。

（3）系统维护及管理：负责系统学生上机信息、班级上机信息等数据的维护及管理。

（4）信息统计及查询：负责查询用户信息及统计上机数据信息。

2.2 数据库方案分析

由于机房地理位置比较分散，学生在机房的上机数据信息被存储在相应的机房数据库站点，尤其是学生的余额信息并没有存储在卡上，而是存储在当时学生缴费所对应的机房数据库中，这就需要保持机房各数据库站点的有关数据同步，才能使在其他地点上机的同学正常上机。因此，为了保证系统的正常工作，本机房管理信息系统的设计采用了分布式数据库及数据复制策略实现数据的一致性。

2.3 用户角色及权限分析

系统划分为学生、管理员和高级管理员三种用户。学生只能进行和自己信息相关的操作，包括缴费、查询余额及上机历史信息、更改密码。管理员负责日常学生上下机的管理，包括收费、查询学生上机记录以及报表打印等。高级管理员除了拥有管理员所具备的权限外，还有数据备份参数设置、计费标准设置和学生上机信息管理等权限[1，2]。

3 系统设计（System design）

3.1 系统体系结构设计

为了使系统不但具有满足现实需求的灵活的数据处理及事务处理功能，而且具有满足用户需求的信息浏览及信息查询等功能，系统采用了B/S模式与C/S模式相结合、集中式处理与分布式处理相结合的混合架构模式，实现了B/S模式与C/S模式体系结构的优势互补，弥补了两者的不足，同时解决了机房管理中不同用户具有不同管理功能的实现问题[3]。系统总体结构如图1所示。

3.2 系统模块设计

根据系统的需求分析，系统按功能可以划分为四个模块，分别为机房管理模块、学生客户端模块、系统维护模块以及信息统计查询模块。其中机房管理模块、学生客户端模块为C/S结构，系统维护模块、信息统计查询模块为B/S结构。机房管理模块功能图如图2所示。

4 系统关键模块及关键技术实现（Implementation of the key modules and the key technology ofsystem）

4.1 上下机处理模块的设计与实现

学生在机房入口刷卡，系统记录学生的学号及上机时间信息，如果余额不足，则提醒学生需要缴费后才能上机。学生上机后，学生客户端利用Socket网络通信向服务器端发送客户端机器的计算机名称。学生刷卡下机，系统记录学生的下机时间，并算上机费用。如果学生下机时忘记刷卡，系统将按一个指定的时间作为该学生的下机时间进行计费。系统对余额小于5元的学生学号进行监控，当某个学生上机时间不足5分钟时，服务器端会自动向该学生客户端发送警告信息，提醒学生缴费。如果某个学生的下机时间到，而该学生没有刷卡下机的话，服务器端会自动将该学生使用的计算机关闭。学生上下机工作流程如图3所示。

4.2 系统数据库复制方案的实现

如何解决处于不同地理位置的各个机房的本地数据库与中心数据库之间的数据一致性问题是系统的一个主要技术难点。

为了复制机房管理信息系统的分布式数据库，要分别建立发布服务器及分发服务器。当订阅任务繁重时，则要将这两个服务器分别放在不同的计算机上，本系统的订阅任务较少，所以可以将这两个服务器放在同一台计算机上。建立发布服务器和分发服务器可以很容易的在SQL Server的工具EnterPrise Manager中用图形化的方式实现。

在具体的设计及实现过程中，我们可以利用SQL Server提供的快照复制和合并复制技术实现这部分功能。下面介绍该快照复制如何实现：

（1）表的设计

（2）配置快照复制

合并复制主要目的是实现学生余额的同步，它的实现和快照复制类似，不同点是合并复制对应的表是student表，在配置合并复制时不需要进行行筛选和列筛选。

5 结论（Conclusion）

本文分析了机房管理需求及模式，介绍了分布式机房管理信息系统的设计与实现方法，在设计和实现过程中利用网络通信和分布式数据库技术等手段，开发了一个基于B/S与C/S混合架构、集中式处理与分布式处理相结合的机房管理信息系统，克服了高校机房数量多、位置分散以及网络条件有限等实际问题。系统各功能模块已基本完成，相信该系统的投入使用将大大降低了机房管理人员的工作强度，为广大师生提供一个优良的学习环境。

参考文献（References）

[1] 周德明，张丽，谢谦.面向对象原形开发方法的一种实现策略[J].计算机研究与发展，1996（4）：273-277.

[2] 张晓辉，王培康.大型信息系统用户权限管理[J].计算机应用，20（11），2000（11）：35-36.

[3] Karl E.Wiegers.陆丽娜，王忠民，王志敏，译.软件需求[M].北京：机械工业出版社，2000.

[4] Karl Moore.VB.NET和ASP.NET编程手册[M].北京：清华大学出版社.2004.

作者简介：

李延香（1981-），女，硕士，工程师.研究领域：计算机应用，网络管理.endprint

摘 要：针对目前高校计算机机房数量多、规模大、位置分散，管理难度越来越大的特点，提出并采用基于B/S与C/S混合架构、集中式处理与分布式处理相结合的设计方案，开发了一个实用高效的机房管理信息系统，有效的解决了集中式机房管理信息系统的不足，提高了机房管理效率，方便了学生上机学习。

关键词：机房管理系统；B/S；C/S

中图分类号：TP308 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

随着高校招生规模的扩大，高校为了满足现代化教学的需求，普遍建设了大量的计算机机房，但在改善了教学条件的同时，也给机房管理增加了工作量，带来了新问题。目前，学校的机房多分散在不同的校区和院系中，现有的集中式机房管理模式显然已不能满足现实的需求。为了机房教学任务能够更好地完成并且充分利用计算机机房资源，开发分布式机房管理信息系统，建立更为高效的机房管理模式已成为高校急需解决的问题。

2 系统分析（Systems analysis）

2.1 系统功能需求分析

根据学校机房多而且地点分散，网络设施条件有限的情况，机房管理系统功能需求如下：

（1）服务器端管理：负责学生上下机的处理、收费管理、班级上机管理、报表打印、用户管理以及对学生客户端的远程控制等。

（2）学生客户端管理：完成学生登录信息的验证，学生密码更改和余额查询等功能。

（3）系统维护及管理：负责系统学生上机信息、班级上机信息等数据的维护及管理。

（4）信息统计及查询：负责查询用户信息及统计上机数据信息。

2.2 数据库方案分析

由于机房地理位置比较分散，学生在机房的上机数据信息被存储在相应的机房数据库站点，尤其是学生的余额信息并没有存储在卡上，而是存储在当时学生缴费所对应的机房数据库中，这就需要保持机房各数据库站点的有关数据同步，才能使在其他地点上机的同学正常上机。因此，为了保证系统的正常工作，本机房管理信息系统的设计采用了分布式数据库及数据复制策略实现数据的一致性。

2.3 用户角色及权限分析

系统划分为学生、管理员和高级管理员三种用户。学生只能进行和自己信息相关的操作，包括缴费、查询余额及上机历史信息、更改密码。管理员负责日常学生上下机的管理，包括收费、查询学生上机记录以及报表打印等。高级管理员除了拥有管理员所具备的权限外，还有数据备份参数设置、计费标准设置和学生上机信息管理等权限[1，2]。

3 系统设计（System design）

3.1 系统体系结构设计

为了使系统不但具有满足现实需求的灵活的数据处理及事务处理功能，而且具有满足用户需求的信息浏览及信息查询等功能，系统采用了B/S模式与C/S模式相结合、集中式处理与分布式处理相结合的混合架构模式，实现了B/S模式与C/S模式体系结构的优势互补，弥补了两者的不足，同时解决了机房管理中不同用户具有不同管理功能的实现问题[3]。系统总体结构如图1所示。

3.2 系统模块设计

根据系统的需求分析，系统按功能可以划分为四个模块，分别为机房管理模块、学生客户端模块、系统维护模块以及信息统计查询模块。其中机房管理模块、学生客户端模块为C/S结构，系统维护模块、信息统计查询模块为B/S结构。机房管理模块功能图如图2所示。

4 系统关键模块及关键技术实现（Implementation of the key modules and the key technology ofsystem）

4.1 上下机处理模块的设计与实现

学生在机房入口刷卡，系统记录学生的学号及上机时间信息，如果余额不足，则提醒学生需要缴费后才能上机。学生上机后，学生客户端利用Socket网络通信向服务器端发送客户端机器的计算机名称。学生刷卡下机，系统记录学生的下机时间，并算上机费用。如果学生下机时忘记刷卡，系统将按一个指定的时间作为该学生的下机时间进行计费。系统对余额小于5元的学生学号进行监控，当某个学生上机时间不足5分钟时，服务器端会自动向该学生客户端发送警告信息，提醒学生缴费。如果某个学生的下机时间到，而该学生没有刷卡下机的话，服务器端会自动将该学生使用的计算机关闭。学生上下机工作流程如图3所示。

4.2 系统数据库复制方案的实现

如何解决处于不同地理位置的各个机房的本地数据库与中心数据库之间的数据一致性问题是系统的一个主要技术难点。

为了复制机房管理信息系统的分布式数据库，要分别建立发布服务器及分发服务器。当订阅任务繁重时，则要将这两个服务器分别放在不同的计算机上，本系统的订阅任务较少，所以可以将这两个服务器放在同一台计算机上。建立发布服务器和分发服务器可以很容易的在SQL Server的工具EnterPrise Manager中用图形化的方式实现。

在具体的设计及实现过程中，我们可以利用SQL Server提供的快照复制和合并复制技术实现这部分功能。下面介绍该快照复制如何实现：

（1）表的设计

（2）配置快照复制

合并复制主要目的是实现学生余额的同步，它的实现和快照复制类似，不同点是合并复制对应的表是student表，在配置合并复制时不需要进行行筛选和列筛选。

5 结论（Conclusion）

本文分析了机房管理需求及模式，介绍了分布式机房管理信息系统的设计与实现方法，在设计和实现过程中利用网络通信和分布式数据库技术等手段，开发了一个基于B/S与C/S混合架构、集中式处理与分布式处理相结合的机房管理信息系统，克服了高校机房数量多、位置分散以及网络条件有限等实际问题。系统各功能模块已基本完成，相信该系统的投入使用将大大降低了机房管理人员的工作强度，为广大师生提供一个优良的学习环境。

参考文献（References）

[1] 周德明，张丽，谢谦.面向对象原形开发方法的一种实现策略[J].计算机研究与发展，1996（4）：273-277.

[2] 张晓辉，王培康.大型信息系统用户权限管理[J].计算机应用，20（11），2000（11）：35-36.

[3] Karl E.Wiegers.陆丽娜，王忠民，王志敏，译.软件需求[M].北京：机械工业出版社，2000.

[4] Karl Moore.VB.NET和ASP.NET编程手册[M].北京：清华大学出版社.2004.

作者简介：

李延香（1981-），女，硕士，工程师.研究领域：计算机应用，网络管理.endprint