李香云，葛 華

（安徽科技學(xué)院計算機(jī)系，安徽鳳陽 233100）

目前高校計算機(jī)實驗室大都采用了機(jī)房管理系統(tǒng)進(jìn)行管理，一個好的機(jī)房管理系統(tǒng)可以提高機(jī)房管理的工作效率，可以對計算機(jī)實驗課程的學(xué)生上機(jī)信息以及實驗過程進(jìn)行管理.在高校計算機(jī)實驗室既要用于教學(xué)又要用于開放，因此需要將教學(xué)與開放進(jìn)行統(tǒng)一管理;其上機(jī)信息量大，這些數(shù)據(jù)應(yīng)具有一定的安全性，不能輕易被人竊取、篡改數(shù)據(jù)，這就要求保證機(jī)房管理系統(tǒng)信息的真實性、完整性和可靠性，以及數(shù)據(jù)通信的及時性.本文從機(jī)房管理系統(tǒng)的真實性、完整性、可靠性、及時性等幾個方面出發(fā)，提出了B/S模式機(jī)房管理系統(tǒng)設(shè)計方案.

1 實驗室開放系統(tǒng)管理模式

針對我校計算機(jī)實驗室的管理模式［1，2］，在該系統(tǒng)采用會員賬號方式管理:

（1）學(xué)生在使用機(jī)房管理系統(tǒng)前，首先在系統(tǒng)注冊相應(yīng)的賬號，一般以學(xué)生學(xué)號作為賬號也可以選擇自定義賬號，學(xué)生上機(jī)通過賬號和密碼登錄計算機(jī)系統(tǒng).并在賬號中設(shè)置公費(fèi)上機(jī)和自費(fèi)上機(jī)，每個學(xué)期都是根據(jù)課時要求，對學(xué)生進(jìn)行公費(fèi)充值（該部分金額主要用于實驗課使用和白天18:00之前使用有效，其他時間無效），如果是自費(fèi)上機(jī)需要提前進(jìn)行賬號充值.

（2）學(xué)生上課上機(jī)只要進(jìn)入相應(yīng)計算機(jī)實驗室選擇一臺計算機(jī)開機(jī)后輸入賬號和密碼即可，本系統(tǒng)可記錄學(xué)生上課情況及實驗完成情況，實時跟蹤學(xué)生上機(jī)信息，記錄學(xué)生上機(jī)情況、使用計算機(jī)資源情況、計算機(jī)空閑時間，以及記錄學(xué)生玩游戲的情況，下課10分鐘后如果沒有結(jié)賬下機(jī)系統(tǒng)會自動結(jié)賬下機(jī).

（3）學(xué)生自由上機(jī)只要進(jìn)入沒有實驗課的計算機(jī)實驗室開機(jī)登錄后就開始自由上機(jī)計時，直到結(jié)賬下機(jī)才結(jié)束計時，并按不同時段、不同實驗室進(jìn)行計費(fèi).

2 機(jī)房管理系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

在本機(jī)房管理［3，4］中設(shè)置一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、兩個WEB服務(wù)器、學(xué)生端上機(jī)管理軟件，根據(jù)我校的實際情況數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用 My SQL5.5、服務(wù)器為 CentOS5.3、WEB 服務(wù)器采用Tomcat6.0.教務(wù)管理端、充值繳費(fèi)端、綜合管理端通過校園網(wǎng)連接WEB服務(wù)器1或者WEB服務(wù)器2，WEB服務(wù)器1主要負(fù)責(zé)學(xué)生機(jī)信息交互，WEB服務(wù)器2主要負(fù)責(zé)其他模塊管理.

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 機(jī)房管理系統(tǒng)功能設(shè)計［5－7］

機(jī)房管理系統(tǒng)中設(shè)有四大模塊:教務(wù)管理模塊、充值管理模塊、綜合管理模塊、學(xué)生自助管理模塊.

教務(wù)管理模塊:提供與教務(wù)管理系統(tǒng)進(jìn)行接口，比如在機(jī)房管理中所需要的數(shù)據(jù)（學(xué)生信息、教師信息、課程信息及課表信息），可以和教務(wù)系統(tǒng)接口導(dǎo)入.

充值管理模塊:賬號充值、充值卡的生成、充值卡打印、充值查詢等.

綜合管理端模塊:學(xué)生機(jī)登錄身份驗證、學(xué)生機(jī)計費(fèi)管理、在線刷新管理、消息管理處理、NAT參數(shù)管理等.

自助管理模塊:學(xué)生個人信息、充值卡充值、上機(jī)、上課信息查詢.

4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在機(jī)房管理中涉及到的數(shù)據(jù)表比較多，在這里只列舉出機(jī)房管理中的幾張主要數(shù)據(jù)表，及用戶表、用戶上機(jī)記錄和費(fèi)率表.

用戶表主要由用戶基本信息和用戶本次上機(jī)登錄信息兩大部分組成，具體詳見表1;用戶上機(jī)記錄表主要是對上機(jī)記錄進(jìn)行登記，方便用戶查詢自己的上機(jī)記錄;費(fèi)率表主要是系統(tǒng)計費(fèi)參數(shù)設(shè)置，由費(fèi)率、計費(fèi)方式、計量單位組成.在數(shù)據(jù)庫表設(shè)計中還要綜合考慮機(jī)房的教學(xué)、開放和維護(hù)的需要，不同的機(jī)器、不同的時間段機(jī)房開放要有不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等.

表1 用戶（db_user）

表2 用戶上機(jī)記錄表（db_UserLog）

表3 用戶類型（db_room）

表4 費(fèi)率表（db_Rates）

5 系統(tǒng)設(shè)計

（1）學(xué)生機(jī)通信設(shè)計［8］.首先建立TIDHTTP對象，并在該對象添加相應(yīng)的屬性，如:UserID、UserName、UserPass、UserIP、UserMAC、UserType、HttpPostIP、HttpPostPort、IsLogin等屬性.再建立一個函數(shù)HttpPost，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)發(fā)送給WEB服務(wù)器，并接受服務(wù)器回送回來的數(shù)據(jù)，其代碼如下:

（2）服務(wù)器端通信設(shè)計［9］.服務(wù)器端主要采用 JSP+Tomcat+MySQL設(shè)計，在服務(wù)器端設(shè)計若干個類和學(xué)生機(jī)，并且按照http協(xié)議進(jìn)行通信，需要的類包比較多，這里只舉一個Servlet類UserCommand，它是負(fù)責(zé)和學(xué)生機(jī)通信的主類，所有和學(xué)生的通信都通過該類實現(xiàn)，該類主要的幾個方法及其說明見表5.

（3）學(xué)生機(jī)端設(shè)計.學(xué)生機(jī)端采用Delphi7.0開發(fā)，運(yùn)用Delphi自帶TIDHTTP控件和服務(wù)器進(jìn)行通信.根據(jù)我校實驗教學(xué)管理模式要求和系統(tǒng)的不斷調(diào)試，總結(jié)出在機(jī)房管理系統(tǒng)中學(xué)生機(jī)設(shè)計要求主要有三個方面:其一要實現(xiàn)學(xué)生機(jī)不能繞過身份驗證使用計算機(jī);其二該系統(tǒng)要在用戶使用計算機(jī)的過程中如果出現(xiàn)欠費(fèi)則不能繼續(xù)使用計算機(jī);其三機(jī)房管理系統(tǒng)要方便系統(tǒng)維護(hù)人員機(jī)房維護(hù)，并且不能影響正常的實驗教學(xué).

表5 UserCommand類方法說明

對于要求一可以通過修改ntldr文件屏蔽操作系統(tǒng)啟動進(jìn)入安全模式、調(diào)試模式，采用替換WinGina方式設(shè)計登錄界面，登錄進(jìn)入系統(tǒng)后屏蔽系統(tǒng)所有熱鍵（Ctrl+Alt+Delete、Alt+ESC、Ctrl+ESC、Win 鍵、Alt+Tab）.

對于要求二采用守護(hù)進(jìn)程和進(jìn)程隱藏技術(shù)實現(xiàn)對客戶端程序進(jìn)行保護(hù)，防止用戶利用網(wǎng)上一些軟件關(guān)閉客戶端軟件盜用機(jī)時.

對于要求三主要從兩個方面考慮，一是防止上課時間學(xué)生機(jī)與服務(wù)器無法通信，學(xué)生機(jī)無法使用計算機(jī)影響教學(xué);二是方便機(jī)房維護(hù).我們在學(xué)生機(jī)軟件中設(shè)置一些功能，利用加密狗可以開啟某一臺學(xué)生機(jī)、開啟同一網(wǎng)段的所有學(xué)生機(jī)、開啟某機(jī)房的部分計算機(jī).根據(jù)上述三點要求，設(shè)計學(xué)生機(jī)登錄界面圖2所示.

圖2 學(xué)生機(jī)登錄界面

6 總結(jié)

本系統(tǒng)在我校計算中心實驗室正式投入使用已經(jīng)兩年多的時間，運(yùn)行非常穩(wěn)定，并且在使用的過程中不斷完善系統(tǒng)的功能，使系統(tǒng)功能盡可能地滿足實驗教學(xué)和開放以及實驗室管理的需要.我們正在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)計算機(jī)基礎(chǔ)實驗室教學(xué)管理平臺，將實驗教學(xué)、實驗管理、實驗考核、實驗室開放以及計算機(jī)公共課自主學(xué)習(xí)等進(jìn)行統(tǒng)一管理［5］，適應(yīng)應(yīng)用型本科院校計算機(jī)教育教學(xué)改革的需要.

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［1］王巍巍.機(jī)房管理軟件設(shè)計的實現(xiàn)［D］.長春:吉林大學(xué)，2009.

［2］張波.計算機(jī)機(jī)房管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計［D］.成都:電子科技大學(xué)，2007.

［3］李志杰.基于IC卡的機(jī)房管理與監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)［D］.長沙:中南大學(xué)，2004.

［4］徐雪梅.基于工作流技術(shù)的機(jī)房管理系統(tǒng)的研究［J］.煤炭技術(shù)，2010（12）.

［5］何俊.計算機(jī)公共機(jī)房管理資源整合［J］.實驗室研究與探索，2010（2）.

［7］魏曉玲，楊曉雁.機(jī)房管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.微計算機(jī)信息，2007（36）.

［8］向華政，朱文球，肖海清.機(jī)房管理系統(tǒng)客戶端驗證方案的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2002（S2）.

［9］郭濤.J2EE多層體系結(jié)構(gòu)及在教育信息平臺中的應(yīng)用［J］.計算機(jī)應(yīng)用研究，2004（6）.