基于web的机房管理系统的设计与实现_毕业设计论文(编辑修改稿)

基于web的机房管理系统的设计与实现_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

具有处理 HTML 页面的功能，但 Tomcat 以技术先进、性能稳定以及免费开放的特点深受 JAVA 爱好者和部分软件开发商的青睐，成为了目前比较流行的一个 Web 应用服务器。 Tomcat 属于轻量级的应用服务器，在中小型系统中被普遍的使用，是 JAVA 程序员开发和调试 JSP 程序的首选。 部分的 Tomcat 是 Apache 服务器的扩展，但是它是独立运行的服务器，因此在它是一个与 Apache 独立的进程。 当配置正确时， Tomcat 运行了 Servlet 和 JSP 界面，而 Apache 只是运行了 HTML 页面，但是 Tomcat 处理静态的 HTML 能力还是不如 Apache 服务器的。 Tomcat 作为深受广大 JAVA 程序员的喜爱，还因为它在开发应用系统时有三大特点：运行时占用的系统资源小、扩展性好和邮件服务与支持负载平衡。 如今它还在不断的改进与完善中，只要是个有兴趣的程序员都可对它进行更改或增添新功能。 湖南工业大学本科生毕业设计（论文） 6 B/S 模式介绍 B/S（ Browser/Server）结构是一种浏览器和服务器结构。 它是随着 Inter 技术的发展，对 C/S 结构的一种变化或改进的结构。 在 B/S 结构下，用户通过 WWW 浏览器实现，极少事务逻辑在 Browser 端实现，主要事务逻辑在 Server 端实现，从而形成了所谓的三层结构。 三层结构的功能： （ 1） 此结构可简化客户端的电脑负荷、减轻系统维护与升级的成本和工作量、降低用户的总体成本（ TCO）。 （ 2） 具有防止外部入侵和连接 Inter 功能的安全措施。 由于数据库具有的数据存储和管理能力非常强和能够进行动态地数据的传输，因此， B/S 模式应用于网络上不仅仅实现了信息的发布，而且提供了动态信息的 查询和数据处理服务，进而加强了信息间的交流、提高了经济的效益。 B/S 结构是种分布式的 Web 应用程序，以 ASP 作为数据库操作的中心层，将 B/S 模式的数据库结构与 Web 技术密切的结合，从而实现具有三层 Web 结构的 B/S 模式的数据库体系。 B/S 模式针对与传统的 C/S 模式最大的显著优点在于 B/S 可在任何机子上通过浏览器就可使用系统，是个不需安装客户端。 B/S 结构图如图 所示： 图 B/S 结构 图 Oracle10g 介绍 Oracle(Oracle Database 或 Oracle RDBMS)，是甲骨文公司出品的一款以分布式数据库为核心的关系数据库管理系统软件产品。 Oracle 作为目前使用最广泛的一个数据库管理系统，它具有的功能有： （ 1） 完整的数据管理功能：数据的大量性、保存永久性、共享性、可靠性； （ 2） 完备关系的产品：信息准则、保证访问准则、视图更新准则、数据物理性和逻辑性独立准则； （ 3） 分布式处理功能； 湖南工业大学本科生毕业设计（论文） 7 （ 4） 用 Oracle 轻松实现数据仓库的操作。 因 Oracle 有其上的功能，则它具有可用性强、可扩展性强、数据安全性强、稳定性强的优点。 Oracle 存储结构是由数据库模式和至少一个表空间组成的。 模式是所 有对象的集合，模式对象是一种直接引用数据库数据的逻辑结构。 模式对象包含的结构有：视图、表、索引、序列、同义词、存储过程等等。 逻辑存储结构包括：段、范围和表空间，用于描述数据库物理空间的使用方式。 基于 DES 的三重加密算法 在 IC卡应用的系统中， IC卡的信息安全成为人们关注的主要焦点问题。 针对于 IC卡应用系统的特点，保证其安全性的关键在于卡内信息的安全性。 对于攻击者而言，其主要目的在于复制、盗取或者更改 IC卡中的信息。 为了更加有效的保护卡内信息，采用有效的、安全性可靠的加密算法是实现卡内信息的加密存储 的必要性。 基于这一目标，以国际加密标准 DES算法为基础，在传统的三重 DES加密模式上，提出了一种改进的三重加密模式，为以后的 IC卡提供更加安全的信息保护。 在传统的三重保密强化算法中，只实现了对每个分组明文进行了加密强化，各分组明文消息在加密时都互相独立、互不影响，每个分组密文只受该分组的 3字节明文和三个密钥的影响，因此，当一个字节的明文产生变化时只会引起 3字节的密文发生变化，它的影响只能在其3个字节的明文范围内。 要使三重加密算法的强度增强，必须使各个消息的明文分组间相互影响，从而扩大每个字节的明文影响力。 基于以上的考虑，设计出了一种改进的三重 DES加密算法，加密过程如下： （ 1） 第一轮加密：首先对明文消息 M分组加密 FK1，然后可得到组合的密文 C1，再对 C1分组换位变换 T1，又可再次得到组合密文 T1(C1)。 换位变换是对原有信息结构的重新排列，打乱了原本的结构，使得信息分布更加分散、杂乱。 （ 2） 第二轮加密：进行第二轮分组加密 DK2,然后可得到组合密文 C2，获得的密文 C2与传统的三重加密不同，再次对一次分组换位交换，获得组合密文 T2（ C2）。 （ 3） 第三轮加密：进行第三轮 DES分组加密 FK3，然后得到密文信息 C，从而完成了整 个的加密过程。 解密过程与加密过程的顺序正好相反，先取出密文信息 C，执行一次 DK3（ C），获得组合密文 T2（ C2），再将 T2执行一次逆变换 T21，获得的 C2再使用密钥 K2加密 K2（ C2），然后最后进行一次 T1的逆变换 T11，获得的 C1最后一次解密 DK1（ C1）就可产生明文 M。 ActiveX 控件介绍 湖南工业大学本科生毕业设计（论文） 8 在 C/S 架构模式的系统中，客户端可通过安装各式各样的应用程序集去实现某些业务的功能。 对于这一特点，因 B/S 结构里系统中所有的程序都在服务器端，客户端主要是通过浏览器访问服务器 ,导致在相同需求的条件下 在 B/S 架构模式的系统里实现是非常的困难的。 随着 Inter 的发展， ActiveX 控件的出现，解决了在 B/S 架构模式下的客户端可通过浏览器访问本地的 ActiveX 控件来实现相关的本地操作，这使得 B/S 架构模式更加的人性化，致使此模式快速的发展。 ActiveX 指 Microsoft 对一系列的 策略性 面向对象程序的工具和技术，它的主要技术是组建对象模型（ COM）。 COM 在有目录和其它支持的网络内可变成分布式的 COM，即 DCOM。 在创建包含 ActiveX 程序的时候，其主要的工作在于组件，一个能够自足于 ActiveX 网络中任意运行的程序。 这个组件就是所谓的 ActiveX 控件。 ActiveX 控件是一种软件组件，其主要特点是具有可重用性，使用 ActiveX 控件能实现快速的在台式应用程序、开发工具和网址内加入特别的功能。 例如 StockTicker 控件可及时的在网页上加入活动信息；动画控件可在网页内加入动画效果。 目前， ActiveX 控件的商用数已达到 1000 以上，开发控件的语言可有多种，如 C/C++，Microsoft Visual Basicamp。 reg 和微软的 Visual Java。 一旦开发 ActiveX 控件成功，设计和 开发人员将会把它作为一个预装配的组件，并用于开发用户程序。 ActiveX 控件因为是预装配的组件，所以使用者可不必了解这些组件的是内部实现过程，即可完成应用程序或者网页的设计。 MVC 模式介绍 MVC（ Model View Controller）是模型（ Model），视图（ View）控制（ Controller）的缩写，是软件设计的一种典范，其目的是实现 Web 系统的智能分工和代码的分离。 Model 层通常使用 JavaBean 或 EJB 实现系统的业务逻辑； View 层通常使用 JSP 实现与用户的交互；Controller 层是 Model 和 View 沟通的桥梁，它通过用户的请求分派显示的视图和通过解释用户的输入将它们映射到模型层的操作。 二十世纪八十年代， MVC 开始出现于系统的开发，它是 XeroxPARC 为编程语言Smalltalk80 发明的一款专门为软件开发的设计模式，它强制的要求输入、输出和处理分开。 使用 MVC 优点： （ 1） 耦合性低：视图层、控制层和控制层代码的分离，可容易实现更改业务规则和数据层。 （ 2） 可重用性高：可实现多视图共享一个模型。 （ 3） 生命周期成本低：可使开发和维护用户接口的技术含量变得降低。 （ 4） 部署快：大量的缩减开 发时间，使得开发人员集中于业务逻辑和表现层上。 湖南工业大学本科生毕业设计（论文） 9 （ 5） 可维护性高：对表现层与业务逻辑层的代码分离可方便于 Web 系统的修改和维护。 （ 6） 有利于软件工程化的管理： MVC 中每一层都具有相同的特征，它们各司其职，使得更加有利于工程化管理程序代码。 MVC 对于软件开发人员来说，是一个有用的工具箱，但是一切的东西的存在都会是一把双利剑，所以它也有自己的缺点。 缺点有如下几点：没有明确的定义、不适合中小型规模的系统、增加了系统的复杂性、视图层与控制器过于的密切连接、视图对数据模型访问效率较为低和一般的高级界面工具不会支持此模式。 MVC 模型图如图 所示： 图 MVC 模型 图 本章小结 本章主要是介绍了整个系统所使用到的开发工具、软硬件环境，同时对于开发系统中所涉及的关键技术、 ActiveX 控件等进行了详细的说明，从而保证了系统在开发过程中的技术可行性。 湖南工业大学本科生毕业设计（论文） 10 第 3 章 系统需求分析 需求分析是整个系统设计制作的起端，是在用户需求调研的基础上完成整体的需求分析报告，确定系统的总体结构。 需求分析的结果主要是客户的实际需求，它影响到设计产品的实用性和合理性。 下面是对于机房管理系统进行需求分析。 系统所存在的主要 问题 随着计算机的普及与计算机网络的的扩大，计算机教学已经占据了很重要的位置。 对于学校的机房管理系统来讲，通过计算机来简化管理流程、提高管理效率，推动机房管理走向规范化、科学化的必要选择。 早期的机房管理主要是以人工管理模式为主力，持卡者的信息，上机等诸多信息都是以手工的方式惊醒记录，从而出现信息丢失的信息错误等现象，弊端十分的明显。 但是利用 IC 卡与计算机的相结合进行管理可有效的提高管理的效率、降低错误率，从而实现正真的现代化管理。 但是利用刷卡系统去实现机房管理系统主要是以 C/S 模式为主，若是要使用刷卡系统前 需安装相应的客户端软件，在更新系统时更需要去更新客户端的版本才可得到更新，随着使用量的增大，其繁琐性越突发的明显。 于是在开发基于 Web 的机房管理系统显得尤为重要。 总结机房管理所存在的主要问题如下： （ 1） 教学安排繁琐。 人工安排上机时间表，若出现管理人员无法及时的了解每天所有机房的安排上机情况，已造成冲突，费时费人费力。 （ 2） 管理工作量大。 管理人员需要随时对上机下机查卡登记，若是出现上机下机高峰期或使用计算机人数较多的情况下，会造成管理混乱。 （ 3） 人工监控水平差。 监视功能不完善，使用人工监控，对于每个机房安排一个管理员，导致耗费人力。 （ 4） 机房统一管理困难。 学校机房分布在不同楼区，在使用 C/S 模式在共享数据问题差。 总体要求 系统开发的初衷是实用性与便捷性。 管理员能通过本系统对持卡人上下机、持卡信息进行管理。 不同机子可通过浏览器来操作整个系统的功能。 主要体现： （ 1） 满足管理员最大的需求，有效的帮助管理员进行管理的工作。 工作包括：便于管理员的操作，便于信息的管理，便于以后的维护和更新。 （ 2） 保障系统安全和 IC 卡信息的安全。 （ 3） 采用 B/S 模式，可实现使用不同的客户端能通过浏览器访问并使用系统。 湖南工业大学本科生毕业设计（论文） 11 （ 4） 要求在使用的基础要实现经济性系统的建 设，以最小的投入获得最大的效益。 功能需求 基于 Web 的机房管理系统主要是以管理学生在校机房上下机的全操作过程。 主要功能模块： （ 1） 登录管理模块：管理人员权限登录，实现不同的功能； （ 2） IC 卡管理模块： IC 卡的读写、 IC 卡余额查询、挂失与解锁； （ 3） 机房管理模块：机房信息、状态； （ 4） 上机管理模块：学生上机时间、计费； （ 5） 信息管理模块：学生信息管理、管理员信息管理； （ 6） 基于网络的机房监控模块：对机房进行管理监控。 （ 7） 移动版机房管理系统模块：管理员可在移动版系统内进行检查的查询信息。 性能需求 一切系统都应以五大 原则运行：长期、安全、稳定、可靠、高效。 在实现基于 Web 的机房管理系统中应满足以下的性能要求： （ 1） 准确性和及时性 系统处理过程的准确性和及时性是系统的必要性能。 针对于机房的管理会随着时间的推移会造成沉重的工作量的特点，在系统设计和开发的过程中，尤其注重系统的处理能力和效应能力是否能满足使用系统的管理员需求。 （ 2） 易用性 系统采用 B/S 模式实现，可实现在不同客户端能通过浏览器访问并下载相关的控件使用系统。 因系统使用范围会不断的增多，所以在设计系统时应满足使用方便、操作灵活等要求，。