基于Web的AIX主機訪問設計與實現

王亞雄 張飛 王穎卓

摘 ?要：Web應用程序的易訪問、表現標準化程度高、以及客戶端的輕量化等特性，使得其客戶端工具（瀏覽器）基本上已經成為所有主流操作系統的標準配置組件。這使得Web應用程序客戶端應用的安裝成本基本為零，理論上只要客戶端設備能夠訪問網絡就可以訪問使用Web應用程序。本文通過實現一個支持HTTPS的Web服務器來轉述和執行用戶通過瀏覽器提交的命令以實現對AIX主機進行訪問和控制。

關鍵詞：AIX系統;Web應用程序;遠程控制

中圖分類號：TP277 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）12-0096-03

Abstract：Web applications are easy to access，highly standardized in performance，and lightweight in client，making their client tools （browsers）basically become standard configuration components of all mainstream operating systems. This makes the installation cost of Web application client application basically zero. In theory，as long as the client device can access the network，it can access and use the Web application. This paper implements a Web server supporting HTTPS to reproduce and execute commands submitted by users through browsers in order to access and control the AIX host.

Keywords：AIX system;Web application;remote control

0 ?引 ?言

AIX作為IMB開發的符合Open group的UNIX 98行業標準的服務器操作系統，自身雖然帶有一個Web版本的高級系統管理接口（Advance System Management Interface—ASMI），但是該Web管理接口僅限于使用人員對AIX操作系統本身運行相關選項的管理和查看，同時相對過于簡單的用戶管理系統使得該系統在實際使用場合中有著極大的限制和不便。本系統通過利用AIX現有的一套完整的權限控制系統和命令執行系統來對其進行擴展，以彌補AIX自帶ASMI的不足，方便AIX的使用人員對其進行遠程操作和控制。

1 ?設計目標

本系統以一個搭建在AIX主機上的應用系統而存在，設計開發的主要目的在于幫助AIX用戶安全方便地對AIX主機進行遠程操作控制。因此用戶管理的設計必須最大程度地保留從瀏覽器客戶端登錄的用戶行為和直接使用AIX主機用戶的行為一致;命令設計為單向命令執行方式，用以減少系統開發的復雜度。對必須進行交互操作的命令則采用客戶端模擬的方式予以支持。

2 ?系統軟件設計

2.1 ?系統的劃分

本系統分為客戶端子系統和服務器子系統兩大子系統進行開發。客戶端子系統運行在用戶終端的瀏覽器上，采用圖形化展現方式，通過HTTPS協議經由廣（局）域網對AIX主機進行訪問，是最終用戶和AIX系統的交互入口;服務器系統運行在目標AIX主機上（服務器系統的可拆卸部分可以部署在HTTPS代理服務器上，詳見后述），通過HTTPS協議接收來自主機以外的請求，并對發起請求的終端用戶進行身份認證以及命令的接收、解析、執行和執行結果反饋等動作。相關的邏輯拓撲圖如圖1所示。

2.2 ?各系統的主要功能及相關實現技術介紹

2.2.1 ?客戶端系統

（1）客戶端系統設計為一個單頁面的富客戶端表現形態，所有的GUI部分渲染均在客戶端瀏覽器內完成。渲染由第三方渲染庫ExtJS完成，該庫的最大特點是全部由JS實現，對主流瀏覽器的支持良好，瀏覽器無須下載其他額外的控件即可對其進行執行，此外該庫的可定制程度很高，經筆者的實際測裁剪后整個應用（包括所有的圖像資源和CSS控制文件）客戶端的源代碼大小可以控制在2M左右，大小是開發庫源代碼的1/20左右。如果采用gzip壓縮技術則完全可以控制在700k以內，完全可以滿足終端用戶在復雜網絡情況下的速度要求。

（2）客戶端系統和服務器之間的數據交互方式設計為Ajax方式。采用該技術最大的特點是可以通過單一Web頁面的局部刷新來更改頁面的展現方式。從而避免了Web頁面不能保存歷史信息的缺點，使得客戶端能夠保留一些自有的相關性上下文而不必通過服務器來進行中轉保存。從而降低對服務器狀態的依賴，并可以利用自身的運算能力在減少服務器壓力的同時對所保留的上下文數據進行分布式加工處理。

（3）頁面展現和動作執行相分離，使得服務器端靜態文件的分發和業務邏輯能夠徹底分離，在必要時可以通過增加HTTPS代理服務器來進一步減輕AIX主機的負荷。

2.2.2 ?服務器系統

（1）服務器靜態文件服務負責客戶端請求的Web文件以及HTTPS相關認證文件的分發，該部分可以通過專業的HTTPS代理服務器進行處理。如果使用HTTPS代理服務器，則該部分可以不與目標AIX服務器部署在同一個物理機上。

（2）服務器的用戶權限控制采用AIX自帶的權限控制系統作為用戶驗證入口。足跡記錄系統則利用AIX自帶的histroy功能來進行記錄以備后期查看和追蹤。

（3）服務器的用戶命令執行部分采用與HTTPS連接的socket套接字綁定的方式來保存用戶命令執行環境的上下文，使得每一個不同的用戶都在各自獨立的session空間下執行命令。服務器和客戶端相配合對每一個登錄用戶采用長連接的HTTPS傳輸方式進行交互。當客戶端因為某種原因而使鏈接斷掉則終端用戶必須重新登錄。

2.3 ?客戶端和服務器之間的協作說明

客戶端和服務器端之間的內容交互分為兩大部分，第一部分為Web應用文件，在本系統中，由于客戶端的展示頁面為單一頁面且是動態生成的，所以具體物理形態為一個JS（壓縮）文件、一個CSS（壓縮）樣式文件、一個圖片樣式合集。第二部分為客戶端和服務器之間的動作交互，是整個服務器業務邏輯的實現，在本系統中整個命令的提交方式采用Ajax方式進行提交。請求和回復的命令內容則采用JSON格式進行編解碼。

3 ?系統的特點和技術特色

3.1 ?系統特點

（1）系統具有較高的數據一致性、完整性和可靠性，Ajax的交互數據格式采用了JSON格式進行編碼，大大降低了客戶端與服務器端交互時雙方的編解碼復雜度，同時又很好地兼顧了兩者的可擴展性和數據的可讀性。

（2）采用HTTPS鏈接保證了數據傳輸層的安全性，使用AIX自身的權限認證系統不僅降低了系統使用的復雜度，也使得Web應用程序和AIX系統權限控制很好地保持了一致。避免了新的權限控制系統的引入，降低了系統服務器的開發復雜度。

（3）使用方便，利用Web程序的標準化程度高的特點拓展了用戶對AIX系統操作的終端類型，使得終端用戶不僅可以在普通PC上對AIX主機進行遠程控制和維護，也可以通過平板電腦、智能手機等非傳統終端對AIX主機進行遠程操作和控制。

3.2 ?技術特色

（1）采用了類RESTful的設計風格，通過適度的裁剪和改變。最大程度地簡化Web客戶端和服務器端的開發復雜度。

（2）服務器開發使用NodeJS，通過使用和前端開發相同的JS語言進行開發，最大程度地減小系統后期開發維護的成本。同時采用了多層次、高度模塊化的插件設計開發風格，使得后期的功能擴展標準化、一致化。

（3）沒有使用任何數據庫，整個系統的架構都建立在AIX系統現有的功能上，不對AIX系統做任何額外功能擴展，最大程度減少對原有AIX系統的影響。

（4）命令執行系統采用fork、dup，system等系統命令組合，最大限度地降低了對AIX系統命令的二次封裝。提高開發執行效率，避免引入二次封裝帶來的bug風險。

（5）不同用戶隔離在不同的進程空間中進行遠程操作，使得終端登錄用戶彼此獨立，不相互影響。

（6）采用長連接socket套接字綁定技術，使得服務器界面與維護客戶命令執行上下文。

4 ?結 ?論

本平臺采用SENCHA公司的ExtJS4.0 GPLv3開源庫作為客戶端開發基線庫，實現了一個基于Ajax方案的富客戶端的遠程控制系統。本平臺實現的基本原則是：簡單、安全、實用、復用性高。考慮到用戶群體的特殊性，在系統設計時進行了一些必要的取舍，比如：不考慮高并發性、高負載性和高擴展性等平臺系統所要考慮到的基本原則，而對系統數據傳輸的安全性和用戶權限認證的時效性進行了更多的考慮。在具體開發中則采用了建模最小化、迭代功能增加、人員配置自由、在階段性工作完畢前工作職能專一等漸近、有序、持續進化的敏捷開發原則。從投產后的實際反饋來看，較完滿地實現了當初設計的各項指標。有效地提高了AIX開發維護人員的工作效率。

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作者簡介：王亞雄（1985.01-），男，漢族，湖北天門人，中級工程師，本科，研究方向：大數據開發;張飛（1981.05-），男，漢族，陜西西安人，中級工程師，本科，研究方向：大數據開發;王穎卓（1978.05-），男，漢族，江西贛州人，碩士，架構師，研究方向：大數據開發。