新疆师范大学校园网络用户管理系统的分析与设计.docx
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新疆师范大学校园网络用户管理系统的分析与设计
新疆师范大学校园网络用户管理系统的分析与设计
AnalysisandDesignofXinjiangNormalUniversityCampusNetworkUserManagementSystem
摘要
新疆师范大学校园网络用户管理系统的分析与设计
随着学校数字化校园建设的推进和信息系统的广泛应用，学校的教学、科研、管理等工作对信息管理系统的依赖性不断增强，而传统的电子文档和管理业务流程的存放和归档日益暴露出它的缺陷：
重要的纸质或电子技术资料容易损毁或由于保管不善而丢失，由于个人分工不同，在工作流程衔接时造成数据不能共享，也不方便信息的查询和统计。
新疆师范大学校园网络用户管理系统的从实际工作出发，分析了目前技术管理部门内部信息管理存在的问题，对系统进行了需求分析，将日常管理工作分为系统后台管理、校园网接入管理、用户网络故障维护、网络设备管理、IP地址规划和vlan管理、数据统计管理共计六大功能。
论文首先提出了以Web服务方式实现系统架构的设想，介绍了系统开发的相关和技术，采用了ASP.NET平台进行开发。
论文对系统部分功能的实现例证进行了说明。
通过该系统在部门日常信息管理工作中的应用，规范了信息数据的录入，方便了信息的共享和查询，有效地提高了日常管理工作效率，减少由于工作流程衔接的问题一起的错误，提高对校园网用户的服务质量，加强对工作人员的管理。
但是，该系统仅实现了管理人员的日常工作的处理，而且任务管理功能较为简单，有些问题还没有的到很好的解决，这将是下一步工作有待解决的，以便使校园网络用户管理系统在实际工作中日趋完善。
关键词：
数字化校园，用户管理，Web服务，ASP.NET，信息管理
Abstract
XinjiangNormalUniversityCampusNetworkUser
ManagementSystemAnalysisandDesign
Withtheschooltopromotetheconstructionofdigitalcampusandtheextensiveapplicationofinformationsystem,Theschool’steaching,research,managementdependentoninformationsystemsareobviouslyclimbing.Thetraditionalelectronicdocumentandbusinessarchivesstorageisincreasinglyexposeditsdefects:
Animportantpaperorelectronictechnicalinformationiseasytodamage;Impropercaretolostdocument;Duetothedivisionoflaborworkflow,thedatacannotbeshared,sothatqueryandstatisticalinformationisdifficult.
TheCampusNetworkUserManagementSystemofXinjiangnormaluniversityanalysedtheproblemofinnerinformationmanagement,andsystemdemand.Meanwhile,itmakesthedailymanagementworktosixparts,includingbackgroundmanagement,campusnetworkconnectionmanagement,usernetworkmaintain,networkequipmentmanagement,IPaddresspartitionandvlanmanagement.Firstofall,thepaperassumethatthesystemframebuiltdependonWebservicemode,atthesametime,thepapershowusthepartialfunctionsofthesystemsthoughtseveralillustration.
ThroughttheapplicationoftheCampusNetworkUserManagementSystemindailywork,weregulatedentrytothetypesofinformation,facilitatedinformationsharingandinquiries,effectivelyimprovetheefficiencyofdailymanagement,andqualityofcampusnetworkservice,strengthenstaffmanagement.However,Thesystemisonlyrealizedthemanagementofthedailyworkduringthemanagers.FunctionoftheCampusNetworkUserManagementSystemisrelativelysimle,someproblemshavenotbeensolved,thatwillbeaddressedinthenextstep,inordertoperfectthecampusnetworksysteminpracticalwork.
Keywords:
Digitalcampus,usermanagement,Webservices,,informationmanagement
第1章 绪论
1.1项目研究的背景
随着计算机的普及和Internet的不断发展，网络技术已经使人类生活和工作方式发生了巨大变化，自国家西部大学校园网络工程实施以来，校园网络的建设和发展也引领高等教育走进了一个新的时代，校园网作为学校重要的基础设施，正在逐渐深入到学校的教学、科研、管理、外事宣传、招生就业、人才招聘、社会服务、办公自动化等各个领域，成为学校师生获取信息、丰富知识、学习交流的重要平台，校园网络已经成为学校广大师生员工日常工作、学习、生活不可或缺的一部分。
因此，校园网是教育信息化、乃至教育现代化建设的重要内容，搞好校园网络建设，是高校建设的重要组成部分。
然而，就目前情形看，关于校园网络管理方面的系统软件的开发却滞后于其硬件的发展，就上市的软件来看，很少有用于校园网络用户管理的软件。
而校园网络用户多为高校学生，用户群体活跃，网络的不安全性也多是通过网络内部的不安全因素产生的。
校园网用户管理系统的使用可以规范校园网络资源的使用，有效掌握接入校园网的用户信息，减少网络安全隐患，提高校园网运行的安全性与可靠性，使校园网更好的为教学与科研服务。
1.2新疆师范大学校园网络用户管理现状分析
新疆师范大学校园网始于2000年10月，除温泉校区外，其他校区连网楼宇50多幢，信息点8900多个，光缆敷设32公里，已形成双核心、四汇聚的三层网络架构，各级各类校园网用户达到6000多个。
终端用户通过各自的楼宇交换机接到不同区域的网络汇聚层交换机，再由汇聚层接入校园网络的核心层，所有校园网络入网用户都采用静态分配IP地址的方式接入校园网。
由于师范大学在教学上的特点，学校在校学生分别有预科、实习支教等特殊的学习阶段，学生的住宿也经常随着学习阶段的不同而搬迁调整，这就给校园网络管理人员的IP地址分配和管理工作带来一定的麻烦。
要想在在管理上既要及时、准确的查找到相关用户资料，又要安全、快捷的将用户资料入库，仅靠传统的登记留底的方式来管理已显得力不从心。
准确的校园网接入用户信息在及时解决校园网及用户的问题时时必不可少的，在接到校园网用户报修故障时，用户只能提供所在的楼宇和房间号，至于信息点是连接在哪个楼宇交换机的哪个端口，以及校园网络的接入层、汇聚层、核心层设备的物理连接位置等信息一般只有几个相关工作人员掌握，在工作人员相互之间交流不够的情况下会给维护工作带来很大的不便。
由于管理体制的不完善，致使校园网络用户的一些管理工作上下脱节，IP地址分配工作与用户技术支持服务工作中本应该相互有联系的运维数据不能实时更新和共享，导致数据不统一，这样工作流程不畅会造成对用户服务的不到位。
1.3研究的意义
校园网络设备和用户上网的各项数据信息是校园网络正常运转的基本保证，信息的准确与否，直接影响校园网络管理的质量，信息管理中心作为学校网络和信息化建设的重要机构，在学校的信息化及各项工作中发挥着“引领、支撑、保障、服务”的作用，因此，应实现网络用户管理的科学化、现代化和信息化，并以此带动全校各部门业务工作的信息化建设。
另外，随着校内各业务系统的建设，网络办公已经成为广大师生越来越依赖的重要方式，校园网络用户的数量日益增长，由于入网手续繁杂，逐一分配IP地址，用户故障报修等工作环节复杂繁琐，且要求实时性的为领导层提供决策依据的、准确的用户数据的统计信息，原来传统的手工管理已远远不能满足工作需要。
这就要求我们在校园网现有网络环境下，基于先进的B/S模式，建设和开发出一套灵活的、易维护的、方便使用的符合我校网络用户管理特点和工作模式的校园网络用户管理系统。
通过该系统的应用，使原先在不同部门分散的数据集中起来，使数据源具有唯一性、准确性，实时更新，避免因为人工统计数据产生的数据不统一和不准确。
达到减轻管理工作负担、提高管理水平、实现网络用户管理现代化。
1.4论文结构安排
本文共分为六章，内容安排如下：
第一章：
绪论，主要介绍了项目开发的背景及开发的意义。
第二章：
校园网络用户管理系统的开发方法及相关技术。
第三章：
校园网络用户管理系统的需求分析，主要是针对新疆师范大学校园网络用户管理的业务需求进行分析，并提出系统所要实现的目标。
第四章：
校园网络用户管理系统详细设计，主要提出了系统的总体架构设计方案、系统各功能模块的业务流程和设计以及数据库设计。
第五章：
校园网络用户管理系统的
实现与应用，主要阐述了系统部分模块的实现以及系统应用方案的实施。
第六章：
总结与展望，主要是对全文内容进行总结，并根据本文未能完善的部分，提出下一步的研究目标。
第2章校园网络用户管理系统开发方法及相关技术
2.1C/S结构与B/S结构
要想对C/S结构与B/S结构了解的技术发展变化，首先要弄明白三个问题。
1、什么是C/S结构
C/S结构，即客户机/服务器结构（Client/Server），它是利用硬件条件的优势，将任务分配到客户端和服务器两端来分别实现。
2、什么是B/S结构。
B/S结构，即浏览器/服务器结构（Browser/Server），它在服务器端（即Server）实现主要的事物逻辑，在前端（即Browser）只实现极少部分的事物逻辑。
B／S模式是一种新兴的软件体系结构，在B／S模式下，客户端只需安装一个浏览器软件（例如微软的TE），不需要安装用户界面应用程序。
它的工作原理如图2-1所示：
图2.1浏览器/服务器架构
3、C/S结构和B/S结构的特点及优劣势比较
（1）C/S结构的特点和优劣势
由于C/S体系结构的数据库应用由和“数据库服务器程序”和“客户应用程序”两部分组成，“数据库服务器程序”运行在服务器上，“客户应用程序”运行在用户自己的电脑上，当需要对数据库中的数据进行任何操作时,客户程序则会向服务器发送请求，服务器端程序则会依据预先设定好的规则作出相应的回答，返回结果。
所以,应用服务器运行数据的负荷较轻。
C/S架构的劣势是高昂的维护成本且投资大。
在传统的C/S架构应用中，服务器端和客户端都需要针对不同版本的操作系统或应用开发和安装特定的软件，这样很难适应局域网内的许多数量的用户同时使用。
并且，高代价和低效率已经越来越不能适应实际工作需要。
（2）B/S结构的特点和优劣势
首先，B/S结构方式维护和升级比较简便。
[1]当前，软件系统的升级改进亦越来越频繁，B/S结构的系统显示出其更加方便的特性。
无论局域网内的用户数量有多大，对基于B/S结构的软件来说只需要系统管理人员管理好和维护好服务器即可，客户端只是浏览器，基本不需要管理员去做维护，软件升级也很容易。
B/S架构的劣势是应用服务器运行数据负荷较重。
[1]
因为基于B/S架构的管理软件只需安装在服务器端上，客户端的主要事务的处理都可以通过用户的WWW浏览器实现，极少数的事务需要在客户端实现。
因此，服务器端的运行数据负荷非常重，一旦发生服务器宕机或崩溃，后果是非常严重的。
所以，用户单位需要备有数据库存储服务器，以防万一。
通过比较C/S结构和B/S结构可以发现：
B/S结构在客户端安装的是标准、易用的通用浏览器，而无需像C/S结构那样在不同的客户端安装不同的应用程序。
此外，它还具有分布性强，开发简单，共享性强等特点，所以越来越多的信息管理系统使用B／S模式。
2.2.NET技术
2.2.1.NET的认识
.NET是微软公司推出的一种新的计算平台，.NET这个名称涵盖了微软的主要开发平台，包含了许多规范，如组件的格式、编程语言、标准类和工具等。
.NET架构的目标是使用多种语言共享一种平台，而非理想化的在多种平台上使用一种语言。
目前，很多种编程语言都有了.NET的版本，诸如：
VB、VC、Dephi、Python、COBOL等，相信随着技术的不断发展，开发人员将来可以在.NET平台上运用更多的语言来实现应用。
它的主要特点有[2]：
1）面向异构网络、操作系统和硬件平台，为软件提供最大程度的开放性、可重用性、互操作性及可伸展性。
2）软件系统实现智能互动，共同提高整体网络的效率和利用率，实现企业级系统集成和资源优化。
3）提供了一个安全，标准，一致的模型和环境，简化了分布式应用程序的开发难度，从而大大提高了软件系统的质量和效率。
.NETFramework是微软作为一个平台，以建立一般应用开发商提供互联网应用的基本工具，并开发应用程序也可以有一个稳定，丰富，高效的运行环境中运行。
通过.NET集成，您可以连接新的在线服务，或者新旧程序合作。
其中所需的网络基本功能需要有.NET框架进行封装，没有必要写。
2.2.2.NET结构
.NET包括四个组成部分[2]：
虚拟对象系统（VOS）、元数据（MetaData）、公用语言规范（CommonLanguageSpecification，简称CLS）和虚拟执行系统（VisualExecutionSystem，简称VES）。
1.虚拟对象系统
不同语言系统的兼容性问题，是不同语言之间的代码复用和应用集成之间最大的问题。
想象一下，虽然不同语言的语法，结构上大致是相同的，但数据类型和语言环境本身的种种特点密切相关，很难想象一个类型的语言数据的解释有相同的语言和编译器，即使是在类型相同的数据有不同的语义环境之间的差异。
例如，虽然MSSQL32位长，但它VB中确是16位，日期、时间和字符串类型等在这方面的差异就更为明显了。
VOS的设立就是为了改变这种状况，它不但支持过程性语言也支持面向对象的语言，同时提供了丰富的类型系统，以适应它支持的语言功能等。
这是屏蔽到不同语言系统之间的过渡最大范围内，所以程序员可以随意选择自己喜欢的支持.NET应用程序的语言的开发，以确保不同语言之间的整合。
而过程语言，它描述的是指定的价值一级必须遵守的规则的所有值类型。
在面向对象的语言方面，它结合了不同的编程语言的对象模型。
每个对象在VOS中都有唯一标识符，用以区别于其他对象。
2.元数据
VOS的元数据是对类型描述代码的一种称呼。
这将会在编译程序将源代码转换成中间代码的时候自动生成，并与二进制代码的文件包含的已编译的代码共享。
元数据携带信息的源代码类型，在一定程序中解决版本问题；程序使用的类型描述绑定在自身。
在定位和加载CLR时，系统通过读取和分析的元数据获取应用程序中的信息类型。
JIT编译器获得加载的类型信息后，中间语言代码翻译成本地代码，在此基础上根据程序或用户的要求建立起类型实例，这整个过程始终是由CLR来创建和管理应用程序元数据类型，以此保证了类型安全。
不仅如此，在建立运行期上下文界限、解决办法的调用等方面，元数据都有着自己的作用，关于元数据的一切行为都是由.NET在后台完成。
3.公用语言规范
CLS是CLR定义的语言特性集合，主要是解决互操作问题。
假如一个类库符合CLS，那么它同样符合CLS规范的其它程序设计语言，并且也将可以使用它的外部可见项。
只有使所有在互操作过程中涉及的数据类型和语言特性对所有的语言来说是公共的，才能够共享不同编译器编译出的对象，为此，定义了一个操作环境并制定共同的语言功能的集合，被称作为公共语言规范。
假如其中的某个组件在应用程序接口API中，仅是使用CLS的特性语言，那么该组件就可以被任何支持CLS的语言所编译的组件进行访问。
[2]
选择适当大小的语言特性的子集是设计公用语言规范时遇到的一个最主要的挑战。
它应该具备充分的表现力，并且足够小，使所有的语言都能够适应它。
由于CLS是关于互操作性规范的语言，它的规则只适用于外部可见项。
CLS假设语言的互操作性只有在与演技和的边界发生交叉时才是重要的。
换言之，一个单一的语言集中在编程技术使用上不受任何限制。
CLS的规则只对在定义它们的语言集合之外仍可见的项上起作用，从而大大缩小了CLS的范围，以减轻系统的负担。
4.虚拟执行系统
VES是VOS的实现，它被用于运行环境的驱动。
主要完成元数据的生成和使用、CLS满足性检查以及应用程序执行过程的内存管理。
具体来说，主要包括以下内容：
完成中间代码，使用JIT的中间代码转换为本地代码，装入元数据，代码管理服务（包括垃圾收集以及异常处理），定制与调试服务和线程与环境管理。
2.3ASP.NET技术
ASP．NET又叫ASP+，它不仅仅是ASP的简单升级，而是Microsoft推出的新一代ActiveServerPages脚本语言[3]。
ASP.NET是建立在程序结构上的一种共同语言，用一台Web服务器就可以建立起来强大的Web应用程序。
ASP.NET提供了许多Web开发模式更加强大的的优势[10]。
ASP.NET有的强大性和适应性能力，它几乎运行在Web应用软件开发者的所有的平台之上。
此外，ASP．NET中还包含有服务器控件、Web控件、缓冲技术以及页面事件和对数据捆绑的改进。
并且ASP．NET所运用的库和在．NET框架中允许通过Web使用客户商用函数，为程序开发员提供了更多新的开发机会。
ASP．NET具有以下几个重要的优点[4]：
（1）ASP不提供元素的任何内容的输出数据，所以使用ASP写数据库页面时只能使用ADO的Recordset对象，逐一读取数据记录，但是ASP.NET可以通过ADO.NET的数据表和其他数据库组件提供直接和数据库的链接。
（2）ASP．NET页面在反复打开时只需编译一次，直到该页面被修改或者Web应用程序重新启动。
这样相比较ASP编码时页面在多次被访问时速度有了很大的提升。
（3）ASP.NET使用代码隐藏的方式来写代码，使代码更易于编写，结构清晰，降低系统开发的复杂性和维护成本。
（4）ASP.NET应用程序支持实时更新。
管理员不用关闭或停止网络服务器和运行的应用程序就可以更新的应用程序文件。
应用程序文件永远不会被锁定，因此，即使在程序运行时，该文件也可以被覆盖。
当文件被更新时，系统将会温和的过渡到新版本。
2.4Web数据库技术
数据库是指按照一定的结构和规则组织起来的相关数据集合存储数据的“仓库，根据该数据库的定义，为基于后台数据库的，加上一定的前台程序，通过浏览器完成数据存储、查询等操作的系统。
[5]
数据库技术是计算机处理和分析数据，最有效的和成功的技术储备，但是计算机网络是资源共享，数据共享，并成为广泛应用在目前的Web数据库所使用的两种技术的结合（也称为网络数据库）。
[5]
所谓Web数据库管理系统是基于Web的信息服务模式的数据库管理系统，数据库管理系统充分有效的发挥着数据存储和管理的功能，这个Web浏览器/服务器（B/S）模式到一个统一的客户端作为一个平台的Web浏览器，为互联网用户提供了简单方便的使用以及内容丰富的服务。
[6]
以Web的方式来访问数据库有以下优点[7]：
（1）标准统一：
HTML是WWW信息的组织形式，是一个国际标准，Web数据库开发使用统一标准的HTML，任何Web数据库的发展，必须符合这个标准。
开发人员需要学习HTML一门语言，用户只需学习一个浏览器界面。
（2）无需开发数据库前端：
如果你可以通过WWW访问数据库，我们并不需要来开发客户端程序，使用数据库应用程序可以通过浏览器，实现了统一的接口，使客户能够方便地访问数据库的信息。
（3）支持跨平台操作：
在几乎所有的操作系统上都可以找到现成的浏览器可供使用。
WWW服务器写的HTML文档能够被所有平台的浏览器所浏览，从而实现了跨平台操作。
目前流行的Web数据库是：
SQL服务器，MySQL和甲骨文。
数据库的适应性强，高性能，易于使用，在国内这三种已得到广泛应用。
2.5SQLServer2005
SQLServer2005是微软公司SQLServer生产线上的最受期待的产品。
在成千上万的电子邮件、成百上千的规格说明以及大量的编译的基础上，SQLServer2005确保了自己是Windows平台上数据库应用程序中最具戏剧性的新型数据库平台。
SQLServer2005是基于C/S模式的数据库系统，它采用的是图形化界面，这使得数据库得管理更加灵活、简洁，并且它又具备较为丰富的编程接口，为程序员从事程序开发提供了更多的简便。
SQLServer2005拥有的更多强大的新特性使得它在C/S应用程序以及Web应用程序开发中得到了越来越多的广泛应用，它已成为目前应用最广泛的数据库系统之一。
[8]
2.6系统开发方法
2.6.1结构化系统开发方法
任何管理系统都会经历由产生、发展到消失的一个过程，称之为系统的生命周期。
管理系统开发一般经历五个主要阶段：
系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和系统维护[14]。
结构化方法有时也被称为生命周期方法，应用越来越广泛，是一种大型的系统开发方法。
其基本思路是将结构和控制加入项目，以便在预定的时间和预算范围内完成任务。
这种方法的特点是：
从系统的角度来分析和解决问题，从自上而下的层次分析与设计系统的角度开发系统[14]。
结构化方法强调系统开发项目划分不同的阶段，每个阶段都有一个明确的开始和竣工时间，对开发周期的所有阶段进行管理控制。
在每个阶段适当产生各种文件资料。
优点是强调系统开发过程的全局性和完整性；缺点是开发周期较长，难以适应迅速变化的环境，在开发过程中，用户很难参与评价[14]。
2.6.2原型法[9]
原型法（Prototyping）是上世纪80年代初兴起的一种开发模式，它随着计算机软件开发技术的不断发展，尤其是在关系数据库系统以及各种系统开发环境基础上产生的，并提出的从设计思想、开发工具和手段都是全新的一
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