计算机专业机房维护方案设计.doc

1、襄樊职业技术学院（毕业）论文计算机专业机房维护方案设计计算机专业机房主要承担计算机相关专业的专业软件实践项目和计算机公共基础的教学，要安装的教学软件比较专业、机房的使用频率比较高，加上设备使用年限长短不一，使得机房的情况异常复杂，特别是计算机设备的维护难度相当的大，如何在现有维护人员少的情况下最大限度的保证机房网络及软、硬件设备正常工作、保障教学的正常进行，需要我们提出一套完整的、高效的、切实可行的维护方案。要求在顶岗实习期间，根据自己所负责或参与维护的机房现状及使用情况和要求，对现有的机房维护方案进行分析、总结并完善，并将方案分析、总结、实行情况书写成毕业设计论文。要求论文要有对机房现有维护

2、方案的描述及成功和不足方面的分析；针对现有维护方案的不足进行改善的措施；完善后的方案在实际运行过程中情况。_目 录目 录2摘要3关键词31.前言32.数据库应用系统的软硬件构建框架32.1 总体选课进程控制管理面(面向选课系统管理员)42.2 选课条件管理面(面向所有教务管理者)42.3 学生选课层面(面向学生)43网上选课系统的计算机框架结构54.计算机具体应用技术74.1 数据库存储过程1 2 74.2 ASP 网页技术4 74.3 其它方面85.结束语8参考文献9 计算机专业机房维护方案设计与实现摘要在分析了选课基本问题的基础上, 阐述了Internet 网上选课系统的基本设计思想及其具

3、体实施方法,并对关键性技术进行了分析,提出了一类简化的通用型Web 数据库应用系统构建框架。关键词网上选课系统,学分制,三层结构,ASP 技术,数据库存储过程,M/ D/ s1. 前言随着高校教学教务管理的系统化和计算机网络化, 网上选课系统已成为教学教务管理面向学生的重要部分。当前高等院校正逐步实施学分制, 其特点是学生按照选定专业的培养计划修完规定的课程并获得相应的学分即可取得相应学位或学历, 而对学习年限没有规定。实行学分制管理, 允许学生在一定范围内选择适合自己需要的课程,具有相当分散性、时间不确定性, 难于人工调配与集中管理。另外由于目前教学资源比较紧张,对课程的修课人数、修课条件等

4、都有限制, 这无疑增加了选课管理难度和教务管理人员的工作量。传统基于集中式管理的选课无力适应这些新的变化,建立网上选课系统势在必行,它使学生可以通过网络在任意地点、任意时间进行选课,这将大大提高教务管理的效率和质量。网上选课系统主要利用Internet 的Web 服务器作为前台用户(学生) 与数据库服务器交互的中介, 通过Web 服务器将学生的选课请求提交给数据库服务器,并将数据库服务器的处理结果以Web 网页的形式返回给用户。因此, 网上选课系统需采用具有信息交互能力的动态网页技术,诸如CGI 、ISAPI 、ASP 等。我们的系统主要采用B/ S 结构和ASP 技术与数据库存储过程相结合来

5、实现的网上选课以及选课管理, 同时基于对系统实时性考虑, 我们提出了相对简化的Web。2. 数据库应用系统的软硬件构建框架网上选课系统的基本问题与设计思想学分制允许学生跨系、跨专业、跨年级选课;对由不同教师讲授的相同课程, 学生有选择授课教师的权力;每门课程可以有相关预备课程; 另外由于教学资源有限不能满足所有学生选修需要, 因此有一定选课条件来限制学生选课,每门课程面向院系、专业、年级、修课人数等设置选课条件。整个网上选课应用系统从业务上分为三个层次面(见图1) 。2.1 总体选课进程控制管理面(面向选课系统管理员)主要功能:选课系统的开放与关闭、预选、预选结果处理、正选等。 开放与关闭:限

6、制学生选课期限; 预选:登记选课意向,此时没有选课人数限制,但只有通过分配预选结果才能确定是否选上, 这主要考虑到网上选课机会均等原则,避免先来后到现象;基于Internet 的网上选课系统设计与实现 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 预选结果处理: 对预选结果按照选课条件进行处理,对于满足选课条件的学生总数超出人数限制,通过随机或按比例抽取分配选课名额; 正选: 提供退课、补选的机会, 基于先来先满足的原则,学生实时知道选课结果。2. 2 选课条件管理面(面向所有教务管理者)根据教学

7、资源和实际选课情况, 通过动态修改选课条件来控制相关选课活动。2. 3 学生选课层面(面向学生)主要功能有: 身份验证、选课手册查询、选课、退课、已选课程、退出系统等。网上选课系统作为整个教学教务系统的一个有机组成部分, 主要以课程库、教学计划库、当前学期课程库、学生信息库、选课条件库为基础, 由课程库和教学计划库生成当前学期课程库,排课之后形成选课手册,学生参考选课手册进入本系统进行选课退课活动, 选课活动结果将存入选课结果库、学生成绩库等(见图2) 。学生以教学班为单位上课; 由于同一门课程按教学类型(主讲、实验等) 以及预计修课人数可能需开设多个独立教学班级, 因此采用“选课序号”来关联

8、不同时间地点上课的同一门课程的多个教学班级。选课以“选课序号”为选课单位, 即为同一门课程的配套开设的教学班级均分配相同的选课序号。这样既有利于减少选课操作也实现了对同一组配套课程同时选课退课的选课业务要求。3网上选课系统的计算机框架结构在计算机实现上, 一方面涉及数据库存储相应信息,一方面涉及Web 服务器动态处理显示网页。我们的选课系统采用了SQL Server 数据库和I IS (Web 服务器) 。I IS 支持微软公司推出的新一代Web 应用技术ASP , ASP 基于传统的html 技术, 在其中嵌入脚本语言, 脚本可以在服务器端执行, 并返回标准的html 文本给提出请求的浏览器

9、, 对用户端浏览器没有特殊要求。ASP 通过ADO 可以容易地访问数据库,尤其是微软对ADO 实现做了很多优化, 包括数据库连接复用等技术, 大大降低了基于网络的数据库访问的系统开销, 其效率远高于其它数据库连接技术4 , 这对于开发与数据库有关的Web 应用提供了方便、快捷、安全和高性能。网上选课系统主体采用B/ S 结构, 从Web 数据库应用系统的功能角度划分, 本文具体构建了三层结构,同时基于系统性能的考虑, 进行相应软件优化设计, 由此给出了一类简化的Web 数据库应用系统的软硬件构建框架(见图3) 即应用系统服务器(包含数据库服务器) 、Web 服务器、前台浏览器。其中应用系统服务

10、器与Web 服务器是完全分开的。这种分开有两种含义, 一种是应用系统服务器和Web 服务器各自所基于的硬件计算机是分开的, 这有利于充分发挥各自服务器的性能; 另外一种含义是应用系统服务器和Web 服务器各自所实现的业务功能分开, 应用系统服务器全权负责具体的选课业务规则本身, 而Web 服务器不参与选课核心业务。尽管ASP 访问数据库的开销比其它方式优越得多, 但是它毕竟没有数据库本身提供的工具处理得快, 所以还是分开了有利于整个应用系统的性能提高, 同时也有利于计算机层次功能的明确和系统的控制与维护。具体构建框架如下: 应用系统服务器完全负责处理选课业务本身。应用系统服务器与数据库服务器可

11、以二者合一或分开。当二者合一时, 通过调用业务规则接口, 对数据库对象进行相应的操作完成相应的业务规则, 并以数据集或输出参数的形式返回处理结果; 也可以二者独立, 这样整个网上应用系统就不依赖于具体的数据库系统。从选课系统的规模上看, 二者合一的形式即可满足要求, 我们的系统采用这种形式,并通过存储过程来实现业务规则; Web 服务器主要负责将前台浏览器的请求信息传递给应用系统服务器, 并将应用系统服务器的应答信息进行组织和简单处理,便于前台浏览器显示; 由于应用系统服务器通过业务规则接口处理前台请求, 并且由于我们采用系统服务器与数据库服务器合二为一, 因此是在Web 服务器上利用ASP

12、的A2DO 对象, 并通过ODBC 接口来调用数据库存储过程完成业务请求。其中应用系统服务器(包括数据库服务器) 可以采用Unix 或Windows N T 等操作系统并采用相应的Oracle 、SQL Server 等数据库, 而在Web服务器上目前只有Windows N T 的I IS (Web 服务器)实现了ASP 技术,故Web 服务器采用上述系统软件。 当大量用户同一时间访问选课系统, 由于毫无秩序地产生大量进程并发耗用系统资源, 尤其是涉及更新操作,很容易造成进程阻塞与死锁,使得事务处理陷于经常性失败, 更严重时整个系统服务器彻底瘫痪。这种情况往往由于对服务器的使用过于粗放, 没有

13、充分发挥能力, 只有进一步细化模型才可能最大限度挖掘潜力。因此我们引入排队机制并根据数据库服务器的并发处理能力设置临界资源最大服务数s(如图4) 。通过对网上选课系统数据流的分析, 发现有两个主要特点: a . 同一段时间虽然有大量的用户访问Web服务器, 但是并不都需要提交到数据库服务器处理;b. 同一时刻虽然在数据库上有大量并发操作, 但是真正进行耗费临界资源多的事务处理(例如选课操作) 不多,而更多的是查询操作,其不需占用大量临界资源。因此合理使用数据库服务器的时间片, 限制涉及对临界资源占用较大的事务性操作的瞬时并发数量, 同时采用排队机制合理设置队长,才可避免经常性死锁,提高事务处理

14、的成功率,并能保证更多学生有机会、同时在网上成功地进行选课活动。4、计算机具体应用技术4. 1 数据库存储过程1 2 通过存储过程实现复杂业务规则是非常有效的。因为业务规则一般都比较复杂, 涉及对多表更新操作。另外由于网上多用户并发操作, 必然会有争用临界资源的现象的存在, 因此利用存储过程实现业务时需要采用事务处理( Transaction) 3 。如下是选课操作的存储过程框架, 通过输入学号与选课序号来完成选课操作(用SQL Server 的存储过程实现) :Create Proc AddOneSelseq ( St dCode varchar (20) ,CourseSelSeq var

15、char (10) ) AsBegin 具体事务处理业务规则略End4. 2 ASP 网页技术4 ASP 技术支持面向对象, 并内嵌许多实用对象,如Appl icat ion 、Session 、Request 、Response 等, 这些对象简化了编程难度。另外利用ADO 数据库对象集,ASP 可以实现对存储过程的调用, 网上选课系统完全通过调用存储过程来实现选课活动。使用ADO 有两种方式: 只需返回操作结果代码, 例如选课操作只需返回是否成功的标志参数,使用如下命令:% Set cmdTemp = Server . CreateObject ( ADODB .Command) 数据库命

16、令实例cmd Temp. CommandText = AddOneSel seq相关存储过程名cmdTemp. Execute执行存储过程% 返回结果数据集,例如查看已选课程,使用如下命令:%Set DCStdCourses = Server . CreateObject ( ADODB.Recordset) 创建查询结果数据集DCStdCourses. Open cmdTemp , ,0 ,1打开返回数据结果集 通过数据集的相应字段来访问其值: 例如DCStd2Courses( CCourseCode)%4. 3 其它方面考虑除了系统结构对整个系统性能有重要的影响, 还有另外几个主要瓶颈影响

17、系统性能: 网络带宽、应用系统服务器、Web 服务器。对于网络带宽本文不作讨论; 对于数据库服务器可进行SQL 语句优化、使用临时表或光标、建立相关索引或触发器、采用存储过程实现业务规则、调整数据库及操作系统的系统参数和存储策略,尤其是I/ O 性能; 对于Web 服务器同样需调整系统参数来最大限度发挥其性能。另外安全性也是不可忽视的问题。5、结束语本文基于对选课系统业务的具体分析, 采用上述简化三层结构, 利用ASP 技术调用数据库存储过程来实现网上选课系统, 并给出了开发一般Web 数据库应用系统的合理框架与实现方法。这种框架充分利用ASP产生动态网页的高性能, 又利用数据库存储过程处理复杂事务型业务的高效率, 其具有明显的优势, 并具有实用性与通用性。目前,该系统已开始投入运行。- 8 -