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摘要：對高校開放式計算機實驗室群管理進(jìn)行了深入研究，提出了人性化智能網(wǎng)絡(luò)管理模式，并服務(wù)于自助式人性化計算機實驗室群管理系統(tǒng)。系統(tǒng)采用基于網(wǎng)絡(luò)控制的C/S和B/S聯(lián)合架構(gòu)模式，采用三層交換等安全技術(shù)設(shè)計，將整個系統(tǒng)的軟件、硬件和控制高效的結(jié)合成一整套聯(lián)動的系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：實驗室群管理系統(tǒng)；校園；自助式

1校園自助式計算機實驗室群管理系統(tǒng)支持

基于校園一卡通的校園自助式計算機實驗室群自動管理系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)是要實現(xiàn)對校園網(wǎng)內(nèi)分布在不同地點的所有公用計算機實驗室實現(xiàn)管理。

1.1管理方式

采用集中與分散相結(jié)合的分布式管理。管理系統(tǒng)一方面要實現(xiàn)對校園網(wǎng)內(nèi)所有公用計算機實驗室群的統(tǒng)一管理，如用戶賬戶管理、個人上機上網(wǎng)計費、各實驗室的狀態(tài)監(jiān)控、個人用戶的賬目查詢和匯總，另一方面還要兼顧各計算機實驗室群的要求，對計算機實驗室的使用、集體用機排課、個人用機等進(jìn)行分散管理。

用戶可以憑校園卡出入任何計算機實驗室，使用計算機實驗室和校園網(wǎng)上的各種資源，包括訪問Internet；各院系計算機實驗室群管理員可以對所管轄的計算機實驗室進(jìn)行控制、管理和數(shù)據(jù)匯總；管理中心對個人的用戶賬戶和上機費用等實施集中統(tǒng)一管理，對所有計算機實驗室及用戶的情況進(jìn)行查詢和匯總。

1.2技術(shù)路線

(1)校園網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的一個最活躍的分支，正日益成為高校教學(xué)、科研和管理的基礎(chǔ)平臺。通過校園網(wǎng)，可將分散的計算機實驗室群連接起來構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體。

(2)分布式數(shù)據(jù)庫管理方式可有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)分布和功能分布。在分布處理上我們將其劃分為如下兩個層次：

①數(shù)據(jù)分布。校管理中心中央數(shù)據(jù)庫存儲公用數(shù)據(jù)(包括個人賬戶，基礎(chǔ)管理信息，Internet訪問量、統(tǒng)計信息等)；各計算機實驗室群管理中心數(shù)據(jù)庫存儲本地信息，對沒有配備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的計算機實驗室，可以將其本地數(shù)據(jù)存放到中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或其它臨近的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上；計算機實驗室內(nèi)的單機系統(tǒng)存放本機信息。每一部分?jǐn)?shù)據(jù)中都包括預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運行中臨時生成的數(shù)據(jù)。

②管理功能分布。個人用戶賬號、費用結(jié)算、總體統(tǒng)計功能等在校管理中心完成。自由上機的用戶從各計算機實驗室群管理中心進(jìn)入當(dāng)?shù)氐挠嬎銠C實驗室，身份驗證功能通過訪問中央數(shù)據(jù)庫完成；課程管理、計算機實驗室管理、用機管理、當(dāng)前用戶管理等功能由各計算機實驗室群管理中心訪問本地數(shù)據(jù)庫完成。下機管理由客戶端管理程序訪問本機標(biāo)志數(shù)據(jù)與計算機實驗室群管理中心數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。

1.3設(shè)備配備

由于各計算機實驗室群都己組網(wǎng)并連接在校園網(wǎng)上，為盡量減少設(shè)備資金的投入，系統(tǒng)在實現(xiàn)上可給每個計算機實驗室群增加若干臺普通計算機作為管理機，并配備讀卡設(shè)備，以很少的投入實現(xiàn)了高效益。

2校園自助式計算機實驗室群管理系統(tǒng)方案

系統(tǒng)有三類用戶：普通用戶、計算機實驗室管理用戶和排課用戶。普通用戶為上機用戶，計算機實驗室管理用戶為對權(quán)限范圍內(nèi)的功能模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和操作，排課用戶為按教學(xué)任務(wù)要求對計算機實驗室進(jìn)行排課管理。

根據(jù)用戶要求，刷卡端、充值端計算機實驗室管理端和客戶端設(shè)計采用三層C/S模式，查詢端采用B/S模式。采用這種混合模式方案的優(yōu)點在于：保證敏感數(shù)據(jù)的安全性，特別是對數(shù)據(jù)庫的修改和新增記錄加強了控制；經(jīng)濟有效地利用學(xué)校內(nèi)部計算機的資源，簡化了一部分可以簡化的客戶端；既保證復(fù)雜功能的交互性，又保證了一般功能的易用與統(tǒng)一；系統(tǒng)維護(hù)簡便，布局合理；網(wǎng)絡(luò)效率高。

自助式人性化計算機實驗室群管理系統(tǒng)采用射頻卡，對賬號方式兼容的處理方式，同時采用了門禁方式的優(yōu)點，用戶上機首先通過刷卡門禁，上機用賬號密碼登錄，下機注銷賬號。有關(guān)射頻卡的上下機計費操作處理由服務(wù)器完成，管理機負(fù)責(zé)賬號的上機登錄處理，門禁機則智能編排和指引用戶的實驗室和機位。

在各計算機實驗室群的門口置放若干臺刷卡機，欲上機的用戶在進(jìn)入計算機實驗室前，先在刷卡機上刷卡，該用戶信息就被記錄進(jìn)與刷卡機相連的計算機中，分配學(xué)生上機的機器位置，學(xué)生進(jìn)入相應(yīng)位置開始上機，等上機完畢，只需在所用的計算機上做下機操作即可。這樣系統(tǒng)根據(jù)上下機時間差，再乘以相應(yīng)費率，得到應(yīng)扣除的上機費用。此系統(tǒng)比機票精確、方便，設(shè)備較簡單，費用也較低。

系統(tǒng)屬于用戶端控制、門禁方式進(jìn)出、帳號式計費管理系統(tǒng)，能靈活控制管理全校計算機實驗室，實施準(zhǔn)確的計費策略，高效的管理方式、并可對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析。3校園自助式計算機實驗室群管理系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

校園自助式計算機開放實驗室群管理系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)控制的C/S和B/S聯(lián)合架構(gòu)模式，采用三層交換和安全技術(shù)設(shè)計，將整個系統(tǒng)的軟件、硬件和控制高效的結(jié)合成一套聯(lián)動的系統(tǒng)。系統(tǒng)底層采用匯編語言，Windows平臺下采用優(yōu)秀的前端工具Delphi7.0開發(fā)環(huán)境，動態(tài)服務(wù)頁制作系統(tǒng)和靈活易用的MicrosoftSQLServer2000開發(fā)。系統(tǒng)使用IC卡、射頻卡、磁卡、條形碼卡或與一卡通對接的方式，控制端采用刷卡門禁、電源控制或密碼用戶驗證的方式。

服務(wù)層采用SQLServe、數(shù)據(jù)庫及XML和OPENXML技術(shù)。對數(shù)據(jù)采用集中式和分布式處理相結(jié)合的策略，充分利用分布式數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點，結(jié)合本地暫存、批量發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送方式，提高了系統(tǒng)的可擴展性，解決了處理中的瓶頸問題。

中間層一方面通過SQLOLEDB通用標(biāo)準(zhǔn)接口與數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)通訊，一方面開放IIS服務(wù)和SOCKET套接字，提供標(biāo)準(zhǔn)的WEB瀏覽和網(wǎng)絡(luò)三層的SOCKET通訊接口。利用快照復(fù)制技術(shù)，較好的實現(xiàn)了數(shù)據(jù)復(fù)制部署。

3.2系統(tǒng)主要模塊功能實現(xiàn)

(1)刷卡客戶端。

通過多接口的讀寫模塊可以從IC卡、射頻卡、磁卡、條形碼卡或校園卡讀取信息進(jìn)行身份驗證，并根據(jù)數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息為學(xué)生分配設(shè)備或資源。刷卡端同時與電子門禁、電源控制和用戶密碼驗證部分相連，可以完成自動電子開關(guān)門鎖，啟動相關(guān)設(shè)備等功能。

(2)實驗室管理控制臺。

顯示并控制實驗室狀態(tài)，顯示并控制設(shè)備或資源狀態(tài)、學(xué)生實驗信息，包括實驗室開放、維護(hù)、關(guān)閉，設(shè)備正在使用、使用結(jié)束、調(diào)整、維護(hù)、日志查詢。與客戶端的遠(yuǎn)程通訊，對實驗室每臺設(shè)備或資源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、采集信息、信息、收集物理地址、啟用控制，更新控制等操作；與調(diào)度子系統(tǒng)的對接，完成課表信息的讀取，自動分配預(yù)約設(shè)備及預(yù)約時間，并生成預(yù)約明細(xì)表。

(3)實驗室客戶端。

客戶端支持DOS，Windows98，Windows2000，XP等操作系統(tǒng)。采用了進(jìn)程監(jiān)控、鎖屏、線程注入等技術(shù)，可以保證與客戶端的實時通訊，而又不影響設(shè)備的正常操作?？蛻舳朔?wù)程序可以根據(jù)設(shè)備的物理地址按照用戶要求自動設(shè)置網(wǎng)絡(luò)IP地址，并可實現(xiàn)自動更新、修改密碼、設(shè)備使用日志查詢等功能。

(4)學(xué)生查詢端。

讀取校園卡信息，基于B/S模式查詢用戶個人使用設(shè)備和資源的情況，消費情況。生成分析圖表，用于指導(dǎo)學(xué)生的實踐。

(5)系統(tǒng)查詢分析端。

查詢每個實驗室的狀態(tài)，每個用戶的狀態(tài)，并可對每個實驗室的設(shè)備利用情況進(jìn)行綜合分析，對單個用戶及群用戶進(jìn)行分析，用于指導(dǎo)學(xué)生的實踐和實驗室建設(shè)。

(6)后臺服務(wù)進(jìn)程。

數(shù)據(jù)庫三層技術(shù)的中間層，完成與客戶端和管理控制臺及數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)通訊。采用中間層可以大大提高數(shù)據(jù)庫的安全性，同時自動即時的對數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息的狀態(tài)進(jìn)行分析和調(diào)整，服務(wù)進(jìn)程同時具有定時備份數(shù)據(jù)庫，定時掃描網(wǎng)絡(luò)等功能。

(7)觸摸屏式自助轉(zhuǎn)賬機。

讀取校園卡信息，驗證身份后提示用戶輸入要轉(zhuǎn)入的金額，將一卡通中的金額轉(zhuǎn)入實驗室賬戶中，并在實驗室數(shù)據(jù)庫中生成相應(yīng)的時長。

(8)實驗室排課子系統(tǒng)。

系統(tǒng)主要支持課表的智能化錄入和維護(hù)，生成課表的統(tǒng)計曲線圖，并生成支持二次設(shè)計的各種報表。

①課表維護(hù)：對于實驗室的課表進(jìn)行錄入、維護(hù)和各種批量操作的功能。還附加了人數(shù)統(tǒng)計，課時統(tǒng)計等功能。

②課表錄入：基本實現(xiàn)了無鍵盤錄入方式。可以只借助鼠標(biāo)完成主體信息的錄入。

③課表打?。汗δ軓姶蟮目啥ㄖ普n表打印模塊，可以讓你在自動生成的報表上再次修改，并可保存模板。

3.3實施流程

(1)學(xué)生到刷卡機上刷卡進(jìn)行身份驗證。對接專用POS機對校園卡進(jìn)行校對黑名單。不成功，傳給PC機錯誤信息，退出流程。

(2)POS機取出卡內(nèi)信息，傳給PC機。

(3)PC機通過卡號，在計算機實驗室數(shù)據(jù)庫中查找該用戶，如果不存在該用戶，將該用戶送入新用戶清單，待處理，并退出流程。

(4)查找該用戶是否有欠款記錄，如果欠款，刷卡機通知POS扣除卡內(nèi)相應(yīng)金額(自動控制)，待POS機返回確認(rèn)信息后清除欠款，同時生成消費記錄。

(5)進(jìn)入計算機實驗室刷卡流程。

3.4系統(tǒng)配置要求

(1)服務(wù)器環(huán)境要求。

硬件：PentiumMMX200處理器\64M內(nèi)存\剩余300M硬盤空間\l0K網(wǎng)卡

軟件：WindowsNT4.0以上的版本，SQLServer2000

(2)刷卡、管理端環(huán)境要求。

硬件：Pentium133處理器\32M內(nèi)存\剩余100M硬盤空問\l0K網(wǎng)卡\讀卡器

軟件：Windows2000

(3)自助轉(zhuǎn)賬機。

硬件：Pentium133處理器\32M內(nèi)存\剩余100M硬盤空間\l0K網(wǎng)卡\讀卡器\觸摸屏

軟件：Windows2000

使用開放式計算機實驗室管理系統(tǒng)好處協(xié)助工人員進(jìn)行課表編排，并實時生成各種分析曲線圖。

參考文獻(xiàn)

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