基于網絡數據庫的機房管理系統

陸江東，鄭奮，戴卓臣，宋茂海

LU Jiang-dong1,2, ZHENG Fen1, DAI Zhuo-chen1,2, SONG Mao-hai1

（1.第二軍醫大學 基礎醫學部，上海 200433；2.同濟大學 電子與信息工程學院，上海 200092）

0 引言

對于分布在學校多個計算機實驗室的成百上千臺計算機，如何有效的管理和利用，對學校管理來說是個十分重要的課題，本文詳細介紹了基于網絡數據庫的機房管理系統的工作原理和優點，以及基于網絡數據庫的C/S結構計算機實驗室管理系統的設計原理和應用。

1 概述

機房管理系統的實施方案有很多種：純硬件方式，純軟件方式和軟硬件相結合的方式。

大部分純硬件方式主要是采用IC卡控制系統，就是在每臺機器上加一塊控制卡和IC讀卡機，將IC卡插入讀卡機，驗證身份后使用計算機，這種方法穩定性好，但成本太高，難于管理.純軟件方式的機房管理系統是在每臺計算機的啟動程序中嵌入密碼輸入和校驗程序，用戶在上機時輸入用戶名和密碼，通過網絡與服務端中心數據庫中的相應字段核對，核對無誤且余額充足，該計算機方可正常啟動，這種方式成本較低，但系統的數據庫很容易遭到攻擊，安全性太差。軟硬件結合方式的機房管理系統要求在機房入口處有一臺刷卡機，學生刷卡上下機，收費通過硬件來收取，而對每臺計算機的管理則通過軟件來實現，這樣就集合了硬件的安全性和軟件的靈活性的優點，而且成本較低，便于管理。

2 系統的構成及功能

2.1 系統的構成

本系統主要是由服務器端機房管理軟件、客戶端機房管理軟件、PLC電源控制軟件以及SQL Server數據庫組成，需要用到的硬件有PLC，電源控制柜，IC卡讀卡器和PC機。整個機房管理系統的結構如圖1所示。

圖1 機房管理系統框圖

2.2 功能分析

為了更加清楚的分析其功能，我們先闡述其操作流程：用戶進入機房首先通過IC卡讀卡器進行一次刷卡，這次刷卡是對用戶身份的確定，看該卡是否為有效卡，如果不是有效卡或還沒有卡需要新辦一張卡，可以聯系管理員，管理員通過機房管理系統的客戶端軟件可以進行開戶、沖值、掛失等服務。若是有效卡，則系統會通過進出口管理系統在該機房管理系統的服務端顯示用戶信息，并彈出選機界面如圖2所示，用戶可以自行選擇機位，而機房管理系統服務端會發送相應指令給PLC電源控制軟件，使后者開啟所選擇計算機電源。當用戶下機時同樣需要在IC卡讀卡器處刷卡，服務器會接收到讀卡器的刷卡信息，然后查詢數據庫，根據上機時間和設定好的費率計算出本次上機費用。在服務器端存儲信息的同時，并將其在客戶端顯示出來，同時通過PLC電源控制軟件關閉所分配計算機電源。下面簡要分析下各部分功能：

數據庫服務器中存放整個系統的全部數據，如用戶資料、機房狀況、排課安排、使用記錄、帳務數據等。

系統管理提供帳務管理、機房管理、統計查詢、參數設置、系統維護等功能。方便機房管理員進行使用管理。

進出口管理主要實施用戶上機、下機的刷卡和自動扣費等操作。

電源控制服務是根據計算機的使用狀態自動通過PLC打開/關閉計算機電源。安裝在與電源機柜進行通訊的PC上。

學生機管理服務主要用于接受和發送學生機客戶端和服務器端的請求，并訪問數據庫進行相應操作。這樣做可以避免學生機客戶端直接訪問數據庫，利于保證數據的安全。注意：學生機管理服務必須和學生機客戶端在同一個網段內。機房機器在不同網段必須在每個網段裝一個學生機客戶端。

學生機客戶端提供上機登錄、下機、消息傳遞等功能。

Web服務提供基于瀏覽器的機房當前狀態顯示、個人余額和上機日志查詢、計算機預約、密碼修改等服務。

電源機柜負責控制學生機的電源。

圖2 選機界面

3 系統客戶端功能模塊及實現

本機房管理系統客戶端功能模塊結構(如圖2所示)共有機器管理、帳務管理、通信控制和統計查詢四個模塊。

1）機器管理模塊是實現對機器進行有效管理，提高機房管理效率的重要功能。主要是對上機類型、計算機編號、IP地址等信息的設置以及計算機遠程監控功能。在上機類型中有自費上機和上課兩種類型，在這個模塊里管理員可以對自費上機的費率和上課排課進行設置，可以進行手工排課，也可以利用自動排課功能，將本系統與課程數據庫連接進行自動排課，不僅大大減少了管理員或排課老師的工作量，還避免了排課沖突現象的出現。在遠程監控功能中，以列表或圖像方式顯示機房管理模塊所管理的一個或多個機房的機器。圖像方式顯示時，可用不同的圖標表示不同狀態的機器。當選擇某一臺機器時，系統可顯示該機器的詳細情況以及使用者的情況。并可以遠程關閉、重啟、鎖定或解鎖指定的一臺或多臺計算機。當機器處于維護狀態時，可把計算機狀態設為不可用、隱藏等狀態。

2）帳務管理包括賬號管理、添加金額和收入統計功能。賬戶管理實現添加新的用戶、刪除用戶、修改用戶信息等。通過輸入用戶名或學號向用戶添加金額完成充值。收入統計可選擇統計起止時間，進行分機房、按單位兩個方面進行收入的統計，提供多方面的精確統計數據。

3）通信控制是通過PLC控制利用其計算機串口通信RS-232結合帳戶管理模塊實現用戶上機使用、收費、沖值信息查詢及統計的信息的管理，實現上下機位的通信。選用PLC控制，是基于其網絡通信模塊穩定性好考慮的。使用了TCP/IP協議、流式套接字，基于winsock建立的網絡連接。信號的通信分為發送和偵聽兩部分，發送為運用異步socket編程發送和接收數據。使用一個無限循環不間斷發送數據，偵聽為在客戶端使用DLL進行監聽，一旦發現控制端的連接請求就激活自身，進行正常的操作。

4）統計查詢模塊包括了全面的統計報表和查詢功能。提供了學生上機按日、月、年或特定期限的統計報表功能，可統計學生上機機時及機房利用率。可查詢學生收費情況及流水賬，可查詢某天某時刻機房內某臺機器的使用狀態，并可打印成各種統計報表。為上級決策部門提供分析材料。

圖3 基于網絡數據庫的資源共享

4 結束語

基于網絡數據庫的機房管理系統不僅實現了以往機房管理系統的機器管理、遠程控制等一系列功能，還有效的實現了信息資源的共享，為機房管理工作提供了便利（如圖3所示）。實現了高校機房的標準化、規范化、科學化、信息化管理。

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