摘要:
随着计算机技术的不断发展以及计算机教育的广泛普及，公共计算机有了越来越大的规模以及多样化的上机方式，这些都对机房管理提出了管理上的新理念。为了对公共计算机机房进行更有效的使用和管理，本文研究和探讨了公共计算机机房智能化管理系统。本文首先分析了公共计算机机房管理的现状以及存在的不足，并介绍了在时代背景下机房管理应实现的目标，在系统设计的研究中，分析了系统的设计原则、运行环境，并针对系统功能进行了总体设计，不仅介绍了系统的开发模式，还针对数据库设计进行了详细的探讨。通过系统安全的需求分析、数据库加密以及安全管理等阐述了系统的安全设计，并在此基础上深入研究了一卡通的需求、系统组成、卡片选取及应用。机房智能化管理系统的设计和实现有助于自动化管理公共计算机机房，具有重要的现实意义。
关键词:
公用计算机;智能化管理;机房管理;一卡通
0引言
随着计算机技术的飞速发展，计算机表现出了强大的功能以及顽强的生命力，目前已经深入应用到各个领域中，并发挥出了重要的不可替代的作用。所以在各个领域、各级学校，都在开展计算机的普及教育［1］。在计算机的教学过程中会有大量的上机实践，所以对公共计算机机房来说，不仅有使用上的压力，管理者的管理难度也较大，同时用户上机时间的管理也无法适应现实的需要［2］。所以有必要针对公共计算机机房存在的现实情况，开发设计智能化的管理系统，对公共用户的计算机应用进行快速、有效的管理。
1公用计算机机房管理现状及预期目标
1.1管理现状
在目前的公共计算机机房中，很难做到不间断的专人值守班，多采用定期对机房环境设备进行巡查的办法，不能及时发现故障并采取有效地故障解除措施，而且事故发生时间等基本信息也不能得到及时、有效的记录［3］;其次，机房管理人员只有进入机房实际操作才能对每一台服务器和设备进行管理，但是机房中运转机器和设备较多，会有很大的噪音，而且长期封闭的环境会导致空气流通性较差，管理人员在机房内会容易有身体不适的感觉，管理人员的健康也不容忽视［4］;最后，机房中会存在多个网络设备和服务器，设备操作方法和操作界面的不同给管理人员带来了难度，不仅是人力成本的耗费，而且工作效率也很难提高［5］。
1.2预期目标
公共计算机机房智能化管理要实现以下几方面的目标:要实现机房全天候开放，除了正常的上课时间，用户可以直接凭上机卡支付一定的费用就可以上机;机房应该解除原来专人值守的管理模式，用户上下机过程实现自动化，只需要通过智能化管理系统登记用户的上机相关信息即可［6］;在软件使用环境上，机房要做到全方位的开放，用户可以使用各类的应用软件，通过用户分区可以把自己需要的软件进行安装和删除处理;在硬件设备中，机房把所有机器连接成局域网，为了防止系统被破坏或删除，还应安装相应的硬盘保护卡。
1.3需求分析
公共计算机机房应该引入智能化的管理系统，该系统要从实用和高效的角度出发［7］。在对公共计算机机房智能化管理系统进行设计的过程中，需要在机房实际情况的基础上对系统方案进行设计。其次要实现系统的高效性，公共计算机机房不仅内容多，而且比较繁杂，在机房智能化管理系统的设计过程中，要把机房管理的效率问题综合考虑进去，针对公共计算机机房内的所有设备开展管理和监控。
2系统设计
2.1设计原则
设计机房智能化管理系统要遵循以下原则:遵循可靠性和稳定性原则有助于减少故障的发生;遵循数据结构的开放型原则，同时要与实际情况相结合，对系统的管理功能实行增添或减少的操作;遵循易管理性原则，有助于管理人员对系统的调整;遵循易维护性原则可以使日常管理操作更加简便，同时还易于排除故障;遵循可扩充性原则不仅可以实现网络主干的扩展，同时还便于向万兆网络无缝扩展;遵循先进性原则有助于系统与社会发展的长适应性，同时还能节省成本;整体性原则的遵循统筹考虑了各种相关因素，比如以下提到的一卡通等与系统的连接。
2.2运行环境
本文设计的智能化管理系统共分为管理、服务、刷卡以及用户四个模块，每个模块都有不同的软硬件要求，其中管理和服务两个模块相对具有较高的硬件要求。在服务模块，操作系统必须要为WindowsXP或是以上版本，数据库采用的是SQLServer，硬件要求使用配置较高的品牌服务器;在管理模块，机房管理人员主要使用该模块实现对机房计算机的查询、设置、机器属性的更改等，为了便于有效的监控、管理和查询相关信息，软件要求操作系统要使用WindowsXP或是以上版本，安装该模块的机器要能ping通服务器;在刷卡模块中，安装该模块的机器只需能ping通服务器即可;在学生模块，不仅要求能ping通服务器，同时对电脑CPU、硬盘和浏览器都有相应的要求。
2.3功能设计
根据以上分析，设计的机房智能化管理系统需要具备以下功能。由图可知该系统共包括六个功能模块，其中账户管理要求从班级组、班级以及用户名三级开展对用户账号的管理;课程班管理模块包括导入课表班级数据、查询课程班内容以及对课程的新建、修改以及删除等;机器管理模块是指机房管理人员对机器的添加、设置、查询、机器属性的更改等;记录查询模块包括查询卡内余额、查询存退款、查询用户上机记录和管理员操作日志、机器的统计以及考勤的查询;卡片管理模块包括用户属性的修改、用户数据的导入以及卡片的挂失与补发;门禁管理模块包括刷卡程序、用户的登录和注销、操作系统的选择等功能。
2.4数据库设计
通过功能分析以及机房管理的需求调查，设计系统查询示意图以及用户上机E－R，可以进行数据流程图的设计以及数据字典的编写，并进一步对实体及其属性进行分析，通过各实体之间的联系对用户上机E－R图进行设计。本系统采用的数据库是SQLServer，所以首先要对E－R图进行关系数据模型的转化，然后进一步优化数据模型，极小化处理函数依赖，消除冗余联系，增加系统的安全性;再次还要对用户子模式进行设计，分别从日常值班人员和超级管理员的角度进行视图的设计，转换数据模型之后，可以形成包含计算机信息表、用户信息表在内的数十个关系数据表。在物理设计阶段，不仅要对数据库和基本表进行创建，同时还要进行视图、索引的创建以及存储结构的确定。
3系统安全设计
3.1系统安全的需求分析
机房管理系统中会存储用户相关信息，有必要采用数据安全保护措施，除了要保护信息安全以及系统正常运行之外，还使用了一卡通设备，也需要采取相应措施保障一卡通数据的安全。在系统安全保护方面，需要遵循授权原则、确认原则、跟踪原则以及效能投资相容原则。安全需求内容包括服务器与网络的隔离;加密存储和传输相关重要信息;对用户的身份验证;访问控制策略的实施;对非法用户的阻止;对未授权访问和操作的阻止;防毒软件的安装;操作系统的升级以及重要数据的备份等。
3.2数据库加密
数据库的加密其实就是加密明文数据，使之变为密文数据并存储在数据库中，使用时再通过解密对明文数据进行读取。在数据库加密时，要求进行字段加密、密钥动态管理、合理处理数据以及不影响合法用户的操作。要体现采用公开密钥、多级密钥结构、加密机制和加密算法等特点。在数据库加密范围的设置上，只能进行部分加密，不能加密索引字段、不能加密关系运算的比较字段，也不能加密表间的连接码字段。
3.3安全管理措施
建立系统的安全管理体系，可以通过以下几项措施的实施来进行:首先是网络实体的安全性，可以通过VPN虚拟专用网以及防火墙产品来实现;其次是系统的安全性，主要要考虑黑客的破坏、侵入以及病毒对网络的威胁，需要专门的系统风险评估工具来弥补漏洞;再次是用户的安全性，应该采用分组管理用户的措施，根据安全级别的不同对用户进行分组，不同组的用户只能对相应的资源和数据进行访问，还要加强身份认证措施;第四是应用程序的安全性，主要从应用程序对用户权限的合法性以及对数据权限的合法性进行操作;最后是数据的安全性，在存储数据的过程中，即便是在安全的空间对机密数据进行存储，也要同时进行数据的加密处理。
4一卡通
4.1需求分析
目前在高校中，学生持有卡的多样化，不仅给学生带来极大的不便，学校的管理也会出现杂乱的现象，同时还是资源的浪费，一卡通的构想可以统一各部门的管理工作，其核心可以设计为结算中心管理模块，对所有用户的基本信息进行管理，使用时先对卡片信息进行读取，验证有效性之后即可使用卡片的相应功能。
4.2一卡通系统组成
一卡通主要由中心数据服务器以及三个子系统组成，三个子系统分别为:结算中心管理、网络传输以及应用子系统，其中应用子系统又包含多个模块，通过网络传输系统与中心数据服务器相连，在服务器上完成子系统的数据备份，完成所需的功能，并在需求分析的基础上实现功能的扩展。
4.3选卡及应用
我们从种类繁多的卡片中选择了非接触式IC卡，因为该卡具有较长的使用寿命、较高的可靠性、较好的防伪性和安全性，同时操作方便，抗干扰能力强，还能实现一卡多用的目的。在该卡上，通过分区可以在公共信息区写入一些卡片发行商、学校代码、个人资料、卡片信息、账户状态等信息;在独立信息区可以写入用户的使用信息，以机房管理子系统为例来说明，可以把用户的上机机房、机器编号，计算机使用时间，累计上网时间等写入独立信息区中，方便管理。
5结论
本文对目前公共计算机机房的管理现状和不足进行了分析，并在此基础上设计了智能化管理系统，力争达到网络化、规范化和自动化的机房管理模式，提高了公共计算机机房的管理水平，减轻了机房的管理难度，具有重要的现实意义。
作者：禹翔 单位：陕西交通职业技术学院
参考文献
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