黃存東，盛安元，張前進

(安徽國防科技職業(yè)學院信息工程系，安徽六安 237011)

基于DRUPAL的校園網(wǎng)站群系統(tǒng)分析與設(shè)計

黃存東，盛安元，張前進

(安徽國防科技職業(yè)學院信息工程系，安徽六安 237011)

網(wǎng)站在高校信息化進程中發(fā)揮著重要作用，高校利用自身資源和技術(shù)優(yōu)勢，開發(fā)基于Drupal的校園網(wǎng)站群系統(tǒng)，為教師積累了工程項目的經(jīng)驗，也為相關(guān)專業(yè)學生綜合實訓(xùn)提供了案例.主要針對該項目在實際開發(fā)過程中的系統(tǒng)分析與系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)進行討論，提出了網(wǎng)站群數(shù)據(jù)庫設(shè)計及站點目錄規(guī)劃方法.

Drupal;網(wǎng)站群;內(nèi)容管理系統(tǒng);節(jié)點;分類

信息技術(shù)快速發(fā)展，加速我國高校信息化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展步伐，以數(shù)字化為核心的信息技術(shù)在教學、科研、生產(chǎn)和管理等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛.校園網(wǎng)站作為高校信息化組成部分，在高校信息化進程中發(fā)揮著重要作用［1］.伴隨高校網(wǎng)站的建設(shè)和發(fā)展，各種問題陸續(xù)顯現(xiàn)［2］:一是網(wǎng)站信息安全問題嚴重，并呈上升趨勢;二是信息更新不及時，時效性差;三是信息孤島情況凸顯，缺乏有效的共享.

面對上述問題，重新開發(fā)學院網(wǎng)站勢在必行.討論的焦點問題是項目外包還是自主開發(fā).從技術(shù)成熟度、項目工期、風險等方面，項目外包具有一定的優(yōu)勢;從鍛煉師資隊伍、工學結(jié)合、可持續(xù)發(fā)展等角度，內(nèi)部開發(fā)是更好的選擇，但項目風險增加.學院軟件技術(shù)教學團隊勇敢地承擔了校園網(wǎng)站群項目的開發(fā)任務(wù).

1 系統(tǒng)分析

1.1 項目規(guī)劃概述

任何工程項目都具備一定的風險，而軟件項目更是具有高風險特征，做好前期的項目規(guī)劃，是項目成功的重要保證.經(jīng)過論證，我們決定采用開源產(chǎn)品，依托開源社區(qū)的支持，組織自身力量進行開發(fā)，但這種形式風險高，須做好合理的項目組織和管理［3］，我們通過以下幾個方面解決問題:

項目組織形式:由于項目成員是專任教師，無法全職參與項目，項目組織采用矩陣型組織結(jié)構(gòu).項目經(jīng)理對項目的范圍、進度、成本、質(zhì)量總體負責，下設(shè)業(yè)務(wù)組、研發(fā)組和質(zhì)量保證組，明確各自的職責與工作范圍.

項目計劃管理:在風險分析的基礎(chǔ)上，制定切實可行的項目計劃，合理分配資源，調(diào)整優(yōu)化項目任務(wù)的進度和相互間銜接關(guān)系.

1.2 需求分析

需求分析是項目開發(fā)中最為重要的一個環(huán)節(jié)，統(tǒng)計表明，失敗的項目大多數(shù)是因為需求問題［4］.本項目團隊開發(fā)人員對自身業(yè)務(wù)有較好理解，與業(yè)務(wù)人員較容易溝通，這是自主開發(fā)優(yōu)勢之一.需求分析主要涉及系統(tǒng)用戶、界面需求、功能需求與非功能需求，如何結(jié)合Drupal平臺特點去滿足需求，是分析設(shè)計的重點.

1.2.1 系統(tǒng)用戶

校園網(wǎng)站內(nèi)容管理系統(tǒng)(Content Management system，CMS)用戶范圍較廣，經(jīng)過分析抽象，系統(tǒng)用戶之間的關(guān)系如圖1所示.

圖1 系統(tǒng)用戶層次結(jié)構(gòu)

1.2.2 網(wǎng)站界面與欄目

在網(wǎng)站項目中，界面需求是較為突出的關(guān)鍵問題，網(wǎng)頁表現(xiàn)形式的豐富性，使得每個用戶對界面布局、界面元素、色彩的搭配都有自身偏好，界面美工組在需求分析組和業(yè)務(wù)組的配合下，設(shè)計幾套不同風格的網(wǎng)頁模板，通過會議的形式，征集各個層面的意見.在反饋的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計和修改，經(jīng)過不斷反復(fù)，最終確定了界面布局及風格.

本項目網(wǎng)站數(shù)量較多，包括主網(wǎng)站、部門網(wǎng)站和專題網(wǎng)站等.不同的網(wǎng)站欄目之間，往往有相互的聯(lián)系，不但要分析內(nèi)容的生產(chǎn)、管理及發(fā)布，而且要對內(nèi)容的分類及層次結(jié)構(gòu)進行分類整理，不斷優(yōu)化形成合理結(jié)構(gòu).

在系部網(wǎng)站，每個系部都有“專業(yè)設(shè)置”這個欄目，介紹本系的專業(yè)設(shè)置情況，經(jīng)審核發(fā)布后，成為學院“專業(yè)設(shè)置”欄目的子集.其他的網(wǎng)站如招生信息網(wǎng)、就業(yè)信息網(wǎng)等，需要對學院的設(shè)置專業(yè)進行介紹，這些站點通過匯總系部發(fā)布的專業(yè)設(shè)置，成為網(wǎng)站“專業(yè)設(shè)置”欄目，瀏覽時按系部進行分類.通過這種分類與共享機制，解決了信息發(fā)布的單入口問題，避免重復(fù)發(fā)布，保證了信息的一致性.同時也保障了發(fā)布信息的實時性，一旦系部網(wǎng)站對專業(yè)設(shè)置內(nèi)容進行修改，共享該內(nèi)容的網(wǎng)站立即得以更新.

1.2.3 功能需求

本項目所涉及的功能需求主要有內(nèi)容管理、站群管理、用戶管理、日志管理等.Drupal作為一個開源內(nèi)容管理系統(tǒng)，本身已經(jīng)具備大部分功能，功能需求分析的主要目的就是比較功能的差異，在平臺的基礎(chǔ)上，進行定制或二次開發(fā).

下面列出一些主要的功能需求:

(1)站群管理.在統(tǒng)一的平臺下，能快速添加站點，新增站點應(yīng)具有的最基本功能，功能擴展方便.站點之間權(quán)限、流程、資源信息互相共享與協(xié)同，通過Portal實現(xiàn)用戶單點登錄.

(2)內(nèi)容管理.內(nèi)容管理包括內(nèi)容的創(chuàng)建、審核發(fā)布、撤銷等，發(fā)布時可選擇是否置頂或推薦到首頁.在網(wǎng)站群中，共享內(nèi)容在站點發(fā)布后，其他共享該內(nèi)容的站點立即得以更新.網(wǎng)站管理員可通過內(nèi)容發(fā)布狀態(tài)、內(nèi)容類型、內(nèi)容層次結(jié)構(gòu)等多種方式查詢內(nèi)容，能對內(nèi)容進行批量操作，包括發(fā)布、置頂、刪除、撤銷等.內(nèi)容類型可以自定義，內(nèi)容的格式可以包括文本、圖片、視頻等.

(3)用戶管理.基于角色的權(quán)限管理，按角色、部門分配用戶.用戶維護包括添加、修改用戶，可啟用或禁用用戶賬號.角色及部門維護包括添加、刪除、修改角色及部門.權(quán)限分配通過角色細化到功能模塊和內(nèi)容類型.能通過角色、權(quán)限、用戶狀態(tài)多種條件組合，快速定位用戶.對多個用戶批量操作，包括啟用或禁用用戶賬號，分配用戶角色.具備用戶密碼強度功能，限制錯誤登錄次數(shù).用戶可修改自己密碼，也可通過郵箱找回密碼.

(4)日志管理.記錄用戶登錄、日常操作、越權(quán)操作、錯誤操作、調(diào)試等信息，并按事件嚴重程度進行分級，包括緊急事件、錯誤、警告、注意、一般信息、調(diào)試信息等，以備查詢.按時段、操作對象、操作動作等多種方式查詢?nèi)罩?系統(tǒng)管理員可以刪除、清空兩天前的日志，兩天內(nèi)的日志，任何人都不允許刪除.這樣在發(fā)現(xiàn)問題后，日志可提供線索.日志能備份，自動刪除超期日志，超期時長可設(shè)置.

1.2.4 非功能性需求

(1)系統(tǒng)環(huán)境約束.系統(tǒng)運行的操作系統(tǒng)為Windows，Web服務(wù)器為Apache，數(shù)據(jù)庫為Mysql，系統(tǒng)采用構(gòu)件化框架擴展靈活.

(2)性能要求.網(wǎng)站性能受網(wǎng)絡(luò)狀況、并發(fā)用戶、訪問流量諸多因素影響，在網(wǎng)絡(luò)狀況良好的情況下，平均頁面響應(yīng)時間小于4秒，能支持500個并發(fā)連接.

(3)安全性及可靠性要求.充分保證系統(tǒng)安全，系統(tǒng)漏洞能及時通過補丁包進行修復(fù)，僅開放必須的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端口號.確保用戶在授權(quán)的范圍內(nèi)進行操作，對用戶的操作，日志系統(tǒng)應(yīng)能詳細記錄.系統(tǒng)應(yīng)具備良好的容災(zāi)、容錯機制，完善的備份和恢復(fù)策略，當主服務(wù)器出現(xiàn)故障后，能快速切換到備用服務(wù)器上，保證網(wǎng)站服務(wù)質(zhì)量.

(4)易用性要求.系統(tǒng)應(yīng)具備良好的可操作性和易用性，支持鼠標拖拽操作，具有良好的用戶體驗.

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計應(yīng)具備良好的可擴展性、易維護性，能靈活地適應(yīng)各種變化［5］.Drupal平臺作為內(nèi)容管理系統(tǒng)，具有良好架構(gòu)設(shè)計.由于PHP語言早期版本不支持面向?qū)ο?，Drupal是在PHP4語言基礎(chǔ)上構(gòu)建的，功能實現(xiàn)通過函數(shù)完成.但設(shè)計時充分吸收了面向?qū)ο蟮乃枷?，系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示.

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

從層次上劃分，分成典型的三層結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)持久層、業(yè)務(wù)邏輯層和表現(xiàn)層.

數(shù)據(jù)持久層處理數(shù)據(jù)的持久化，是業(yè)務(wù)領(lǐng)域在具體數(shù)據(jù)庫中的實現(xiàn).持久層通過與業(yè)務(wù)邏輯層抽象數(shù)據(jù)接口，支持多種類型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫.內(nèi)置支持的數(shù)據(jù)庫有Mysql及PostgreSQL，如果存儲采用其他類型的數(shù)據(jù)庫，比如Oracle、SQL SERVER，可通過對持久層的擴展而實現(xiàn)，不必對已有的代碼進行大幅修改［6］.

業(yè)務(wù)邏輯層基于業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯進行處理，是架構(gòu)的核心部分，包括核心庫和模塊組.核心庫包含系統(tǒng)引導(dǎo)指令(Bootstrap)和常用公共支持庫，在功能表現(xiàn)上，核心庫提供了公共框架的功能，例如鉤子框架、抽象數(shù)據(jù)接口、多語言支持等，使模塊之間能高效靈活地協(xié)調(diào)工作.

表現(xiàn)層控制界面呈現(xiàn)，實現(xiàn)界面與數(shù)據(jù)分離，包含主題引擎和主題兩個層次.Drupal架構(gòu)通過表現(xiàn)層對界面輸出進行定制.

2.2 系統(tǒng)基本功能設(shè)計分析

Drupal社區(qū)資源豐富，有大量的模塊、主題及文檔.常規(guī)的WEB應(yīng)用通過已有的資源，便能滿足大部分的應(yīng)用需求.對于一些特定的應(yīng)用，在現(xiàn)有模塊或主題不能滿足的情況下，則進行模塊開發(fā)或主題開發(fā)與定制.開發(fā)模塊必須深入研究框架，包括鉤子機制、應(yīng)用程序編程接口及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等.下面以節(jié)點與分類系統(tǒng)為例，對數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)進行分析.相關(guān)表如圖3所示.

圖3 節(jié)點及分類ER圖

節(jié)點(node)與分類(taxonomy)構(gòu)成Drupal內(nèi)容管理的基礎(chǔ).節(jié)點可以理解為新聞、文章等，是被管理的內(nèi)容.分類對管理內(nèi)容進行分類組織，通過分類模塊(Taxonomy module)，支持多種分類方式，使內(nèi)容之間具有某種內(nèi)在聯(lián)系或?qū)哟谓Y(jié)構(gòu).

2.3 網(wǎng)站群設(shè)計

Drupal具備多站點的功能，一些第三方模塊具有多站點管理功能，如 Multisite Manager Module、Druplet、Hostmaster2等.這些模塊經(jīng)過試用，發(fā)現(xiàn)功能上與本項目站群需求存在較大差異，無法直接使用.

在數(shù)據(jù)庫層，規(guī)劃設(shè)計4個數(shù)據(jù)庫，分別是drupal、dep、cac及 xnwj，說明如下:

(1)drupal數(shù)據(jù)庫:主站點數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫保存所有站點共享的信息，如內(nèi)容節(jié)點、用戶等，共享模塊對應(yīng)的表，也存放在該數(shù)據(jù)庫中.

(2)dep數(shù)據(jù)庫:子站數(shù)據(jù)庫，保存子站點的個性信息及非共享信息，如站點名稱、非共享模塊所對應(yīng)的表等.

(3)cac數(shù)據(jù)庫:緩存數(shù)據(jù)庫，Drupal具有緩存功能，緩存數(shù)據(jù)保存在相關(guān)的緩存表中，通過系統(tǒng)自動生成，不需要備份.緩存數(shù)據(jù)單獨建庫，有利于數(shù)據(jù)庫管理與系統(tǒng)備份，縮短數(shù)據(jù)備份時間.

(4)xnwj數(shù)據(jù)庫:內(nèi)部站點數(shù)據(jù)庫，由于保密等方面的要求，內(nèi)部站點內(nèi)容不對外公開，不與其他站點共享，只允許校內(nèi)用戶訪問.

站點目錄規(guī)劃:

(1)所有站點共享同一份Drupal代碼.多站點如果每個站點都有單獨的代碼，一方面占用了磁盤存儲空間，另外在升級維護時較麻煩，需對每個站點分別進行升級.共享代碼方便系統(tǒng)的升級維護，主網(wǎng)站升級之后子站自動升級.

(2)sitesall目錄:存放站群共享模塊與主題，這些模塊與主題能被所有站點安裝啟用，模塊產(chǎn)生的表存放在主站點數(shù)據(jù)庫中.

(3)sitesdefault目錄:默認站點，定義為門戶站點.

(4)子站目錄:位于 sites目錄下的 www.ahgf.com.cn.bwc、www.ahgf.com.cn.db 等目錄，子站目錄中可存放非共享的模塊和主題，存放在modules和themes文件夾下.非共享模塊生成的表在子站數(shù)據(jù)庫中.

每個站點都有站點配置文件setting.php，通過該文件設(shè)置后臺數(shù)據(jù)庫.

3 結(jié)語

通過進一步工作，實現(xiàn)了基于Drupal網(wǎng)站群系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，網(wǎng)站上線后，對系統(tǒng)日志進行分析發(fā)現(xiàn)，盡管網(wǎng)站曾遭受不同程度攻擊，但并未出現(xiàn)信息安全問題，系統(tǒng)具有良好的健壯性.網(wǎng)站發(fā)布的各種內(nèi)容數(shù)量已達1萬余條，信息發(fā)布及時，具有較好的時效性.網(wǎng)站界面友好，得到師生及社會的廣泛好評，具有較好的交互性.更為可喜的是，在計算機專業(yè)的綜合實訓(xùn)中，該項目作為案例，極大地調(diào)動了學生的積極性，達到了意想不到的教學效果.

［1］張迎，寧玉文，高東懷，等.高校網(wǎng)站信息安全威脅與對策探析［J］.中國教育信息化，2010，(5):28 －31.

［2］賀宏偉.開源軟件教育應(yīng)用管理平臺建設(shè)研究［D］.上海:華東師范大學碩士學位論文，2008.

［3］彭新哲.高校網(wǎng)站群管理平臺有效整合資源［J］.中國教育網(wǎng)絡(luò)，2010，(7):78 －79.

［4］王爽.高校網(wǎng)站站群管理系統(tǒng)的設(shè)計［J］.西安文理學院學報，2011，(4):77 －79.

［5］朱烜璋.基于CMS的高校網(wǎng)站群安全體系研究［J］.信息安全與技術(shù)，2011，(8):90 －92.

［6］陳立，李蘭友.基于LAMP的高校網(wǎng)站集群建設(shè)與管理研究［J］.南京工程學院學報，2011，(1):36 －40.

TP393.18

A

1008－4681(2012)02－0054－04

2012－01－10

安徽省質(zhì)量工程(批準號:20101686)資助項目;安徽省重點教學研究項目(批準號:20101689).

黃存東(1969－)，男，安徽六安人，安徽國防科技職業(yè)學院信息工程系副教授，碩士.研究方向:信息安全、算法設(shè)計.

(責任編校:晴川)