（通信与信息系统专业论文）铁业调度安全管理系统的研究.pdf

就哀交 逶大 学j 羲 圭 学链论文中文攘要 中文摘要 摘要：随着信息时代的到来，薪业务和耨技术迅速推广应用，通信鼹逝务种类、 数量和用户需求急剧增加，全网干线通信设备日益更新，通信网络正变得性能更 强、分布更广、安全性要求更高。改进生产方式、提高运行效率、降低经营成本 及提高安全性等管理工作已成为嗣前各电信企业经营工作的重中之重。因此，铁 通公司提出了“铁道业务调度安全管理系统 的建设需求。 论文首先针对铁遥公司铁道业务的工作特点，采用了a s p n e t 开发工具， 因为其不仅具有强大的管理功能，而且它的开发成本相对较低，用户不需要进行 专门的硬件配置和更新操作系统即能进行调试和使用。此外，在对比分析了e 恁 和b s 的特性盾，依据铁业调度安全管理的特点采用了基于b s 架构的三层体系 结构模型。 论文然后采用基于p c t r i 网的工作流建模技术，构建了铁业调度安全管理系 统模型。按照基于三层调度安全管理的工作流管理体系结构，通过将影响工作流 执行的三个基本要素的区分，加以逻辑上的分层，简化了工作流的执行，提高了 工作流的柔性以及对复杂的业务流程应用的支持度。 依据实际王作流程竞成对调度安全管理系统豹建模质，论文进蓊对模型的活 性、可达性、有界性、安全性和有效性等性能进行了详细的分析，通过这些性能 的分析论证了所建模型的无冲突性，并且遴过对该工作流模翟的畅通性的验证涯 明了所建模型的正确性。 最后在该模型的基础上，论文描述了故障管理、应急预案管理、工作管理、 铁业公告、合同管理、铁业论坛和系统管理等模块的功能设计与开发，以及基子 角色的访问控制为主的安全策略和基于x m l 的不同数据库系统之间的数据交 换。 本系统己经投入使用。经实践证明，本系统实现了铁通的调度安全管理、综 合业务管理和系统管理等功能，麓较好地完成铁通铁道业务的实际需求，并显著 提高了调度管理的安全性和实时行，降低了管理成本。 关键词：调度安全管理；p c t r i 网；工作流 分类号：t p 3 1 9 北京交通大学硕 士 学位 论 文 abstract a b s t r a c t a b s 。i r a c i ： w i t ht h ec o m i n go fi n f o r m a t i o nt i m ea n dr a p i dd e v e l o p m e n to fc o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g i e s ，s e r v i c e s ，c u s t o m e r s a n dt h ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka r e s h a r p i n c r e a s i n g t h e r ea r es o m en e wc h a r a c t e r i s t i c so f t h ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r k ，s u c ha s t h ep e r f o r m a n c ei ss t r o n g e r , t h ed e p l o y m e n ti sw i d e ra n dt h es e c u r i t yi sh i g h e r n 圮 m o s ti m p o r t a n tw o r k sf o rt h et e l e c o mc o m p a n i e sa r er e f o r m i n gt h eo p e r a t i o n a lm o d e ， i m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c y , r e d u c i n gt h ec o s ta n da m e l i o r a t i n gt h es e c u r i t y t h e r e f o r e ， t i e t o n gc o m p a n yh a sb r o u g h tf o r w a r d st h ed e m a n do f d i s p a t c h i n gs e c u r i t y m a n a g e m e n ts y s t e mo fr a i l w a yb u s i n e s s ” t h ep a p e rf i r s t l ys e l e c ta s p n e tt od e s i g nt h es y s t e mb e c a u s eo fi t ss t r o n g m a n a g e m e n tf u n c t i o na n dc h e a pd e v e l o p m e n tc o s t b e s i d e s ，i td o e sn o th a v et od o a n ys p e c i a lc o n f i g u r a t i o nt oh a r d w a r ea n du p d a t et oo p e r a t i n gs y s t e mw h e n i ti su s e d a f t e rc o m p a r i n ga n da n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc sa n db s ，w es e l e c tt h eb s f r a m e w o r ka c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ed i s p a t c h i n gs e c u r i t ym a n a g e m e n to f r a i l w a yb u s i n e s s t h ep a p e rt h e nb u i l d sm o d e lo fr a i l w a yb u s i n e s si n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e mu s i n gt h ep e t r in e tb a s e dd e s i g n i n gp a t t e r n s n ep a p e rp u t sf o r w a r dt h e a r c h i t e c t u r eo fw o r l d l o wm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nt r e el a y e r sd i s p a t c h i n g m e c h a n i s mo fs e c u r i t ym a n a g e m e n t , c o m i n gt r u eb yd i f f e r e n t i a t i n gt h ea f f e c t i o no f w o r k f l o w st h r e eb a s i c se l e m e n ta n dd i v i d i n gi ti n t ot h r e el a y e r s w ea l s os i m p l i f y w o r k f l o w se x e c u t i o na n di m p r o v et h ew o r k f l o w sf l e x i b i l i t ya n di t ss u p p o r tt ot h e c o m p l i c a t e db u s i n e s sp r o c e s sa p p l i c a t i o n a f t e rt h em o d e l i n go ft h ed i s p a t c h i n gs e c u r i t ym a n a g e m e n ts y s t e ma c c o r d i n gt o t h ea c t u a lw o r kf l o w , t h ep a p e rt h e na n a l y z et h el i v e n e s s ，r e a c h a b i l i t y , b o u n d e d n e s s ， s a f e n e s sa n de f f i c i e n c yo ft h em o d e li nd e t a i l w ep r o v et h ea c c u r a c yo fo u rm o d e l a c c o r d i n gt ot h ea b o v e c h a r a c t e r i s t i c s f i n a l l yt h ep a p e rd e v e l o p st h ef a i l u r em a n a g e m e n t ，e m e r g e n c ym a n a g e m e n t , w o r km a n a g e m e n t ，a n n o u n c e m e n to fr a i l w a yb u s i n e s s ，c o n t r a c tm a n a g e m e n t ，b b so f r a i l w a yb u s i n e s sa n ds y s t e mm a n a g eb a s e do nt h em o d e l a p a r tf r o mt h i s ，w ed e v e l o p t h es e c u r i t ys t r a t e g yo fr o l eb a s e da c c e s sc o n t r o la n dx m lb a s e dd a t ae x c h a n g i n go f d i f f e r e n td a t a b a s es y s t e m s 北 泉交 通 大学 硕士 学 位论文abstr a c t t h e s y s t e mh a sa l r e a d yb e e na p p l i e d i nt i e t o n gs u c c e s s f u l l y a f t e rt h e p r a c t i c e ，i t i sp r o v e dt h a tt h i ss y s t e mh a sr e a l i z e de x p e n s es e t t l e m e n tm a n a g e m e n t , d i s p a t c h i n g s e c u r i t ym a n a g e m e n t , s y n t h e t i cs e r v i c em a n a g e m e n ta n ds y s t e mm a n a g e m e n t f u n c t i o n s t h i ss y s t e mc a nn o to n l ym e e tt h ea c t u a lr a i l w a yb u s i n e s sn e e d so ft i e t o n g ， b u ta l s or a i s et h ee x p e n s es e t t l e m e n te f f i c i e n c ya n dt h ed i s p a t c h i n gm a n a g e m e n t s e c u r i t ys i g n i f i c a n t l y o t h e r w i s e ，i tc a nr e d u c et h em a n a g e m e n tc o s t k e y w o r d s ：d i s p a t c h i n gs e c u r i t ym a n a g e m e n t , p e t r in e t , w o r k f l o w c l 。a s s o n ：t p 3 1 9 v 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 签字日期：硎年月f je t 翩躲脊 签字日期：弘瞄年钿伽 北京交通大学硕 士 学位论文独创性声明 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获褥北京交通大学或其他教育机构的学健或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月日 致谢 本论文的工作是在我的导师刘云教授的悉心指导下完成的，刘云教授严谨的 治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来刘云 老师对我的关心和指导。 刘云教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予 了我很大的关心和帮助，在此向刘云老师表示衷心的谢意。 张振江老师和孟嗣仪老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意 见，在此表示衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，延志伟、王磊等同学对我论文中的a s e n e t 的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢我的父母，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 北京交通大学硕士学位论文序 序 信息技术已经非常深刻地融入了人类社会，几乎所有的组织( 政府、企业、 团体等) 都需要信息系统的支持。工作流技术的出现为构建信息系统提供了先进 的方法和技术手段。本文深入讨论了基于p c t r i 网的工作流的系统设计策略，采 用了基于b s 架构的三层体系结构模型，在数据访问层实现并运用数据访问组件 来高效灵活地对数据访问进行管理，在系统安全方面实现了以角色管理作为主要 安全管理的解决方案，论文还对系统的界面设计和其它实现技术进行了详细的描 述。 蔻裘交逶大学磺 学位论文零l言 i 引言 1 1 课题研究的背景 1 1 1 项目建设的必要性、可行性和依据 信息纯是建设现代化企业的必要条件，对于提升企业形象推进企韭发展都有 着至关重要的作用。随着国内电信运营竞争格局的形成，国内电信运营商为了提 高各囊的资源利用率和服务水平、降低成本，纷纷开始关注企业的信息化建设。 作为电信企业的中国铁通集团有限公司，信息化显得尤其如此，而铁道业务的信 息管理系统是信息化建设的重点内容。嚣为一个好的信息管理系统要能够保证基 于客户、管理和设施这兰类资源的信息通畅传递，避免由于职能不同所带来的信 息孤岛和重复建设。在电信经营过程中只有将三类重要的资源( 以客户信息为主 的客户资源；以资费致策为主的管瑾资源帮以瘸络基础设施为主的运营资源) 有 机结合，才能为运营商带来最大的收益。 铁道业务信息管理芷面监骜使系统运行及维护现代纯、标准饯、篙单纯和毒 动化的迫切需求，有必要建设一套集调度安全管理功能和日常工作管理等功能于 一体的信息管理系统，从丽改善和提高生产、指挥效率、有效的管理和分配整个 网络资源。使铁通公司的网络运行、指挥管理等王作更加综合、智能、统一、整 体和可视化。 酱前的铁道业务信息管理系统已拥有强大的物理网络，有各种庞大的数据 库，有大量的支持各部门业务管理的应用软件。但是也存在一些问题：一、由于 各业务系统建设和实施数据管理系统的阶段性、技术性以及其它经济和人为因素 等影响，现有的应用系统都是面向部门、各省分公司的局部开发，没有共享的应 用架构翻共享的技术架构，系统之间数据交换屡难，同类信息重复设置，这严重 的制约了应用信息系统的建设和数据的共享程度。同时，随着新技术的迅速推广 和应用，通信业务急剧增加，毅增业务所占比例不叛加重，i 日的业务管理方式已 经不褥适合当今的发展模式。为了建立一个囊括资源信息、人力信息、业务信息 又可跨部门、跨地区、跨应用系统交换信息的立体信息系统，有必要启动铁道业 务调度安全管理系统的研究与开发，以实现“信息共享、综合利用、支撑决策转 的发展目的。 北京变通大学硕 士 学位论文弓l言 1 1 。2 现状分析 当前公司铁道业务部正在使用的铁路通信业务统计分析系统在公司铁路通 信市场管理中发挥了很积极的作用，它大大提离了铁道业务部的工作效率，改变 了数据管理方式，提高了数据处理的准确性、安全性，大大缩短了报表周期。业 务统计分析系统提供了全新的信息管理模式，采用联网上报方式，将上报信息统 一存储于数据库中，充分利用现代的计算机技术有效地管理统计信息，保持各级 单位数据的一致性。另外这套系统为全公司铁道业务系统建立了良好的信息沟逯 与交流平台，加强了各个分公词之间的交流和互动。 但是，该系统当时开发时实现的功能只能满足铁路通信市场的部分要求，随 着铁透事监的迅猛发展，薪需求、新韭务不断蹬现，原有系统已经不能满足铁通 快速发展对通信业务工作的要求。此外，铁道调度中心工作量的增加，对调度安 全管理提出更高的需求，对于实时性和安全性的要求随之提高，而且当前的网络 安全形势日益严竣，原系统架构于公网之上，没有专门的安全保障技术，存在数 据遭到恶意攻击等危险，存在着巨大的数据安全隐患。一 因此，虽然原有系统在公司铁路通信市场管理中发挥了重要的作用，但是它 已经不能满足当前的新需要，有必要进行全面升级和功能完善。开发一套符合公 司铁道韭务管理需求的调度安全管理系统，这套系统既是对原有系统的升级改 造，也是对调度管理功能和管理效率的又一次大幅提升。新开发的系统功能将更 加全面和完善，同时将大大提高安全性。而且，改造后的新系统与总部开发的将 要上线运行的信息系统相互支持协作，必将大大改善铁道业务部门的工作流程并 提高管理效率。 1 2 系统开发的目的 铁道业务调度安全管理系统旨在进一步提高铁道业务调度管理的安全行和 管理效率，减轻业务人员工作量，为铁道业务的管理提供一个功能更加丰富、强 大，安全性更高的工作平台。通过使用铁业调度安全管理系统，可以精简繁冗的 具体的操作，提高统计、分析熊力，更加合理、高效地实现对铁监的信怠管理， 满足铁道业务不断发展的需求。 铁道业务调度安全管理管理系统全面支持铁道业务管理、服务、新业务拓展、 调度安全时实上报，自动汇总等方面新需求，馒铁通铁道业务王作能够适应铁路 快速发展的需要。 2 北 京交通大学硕士学 位论文弓l言 铁道业务调度安全管理系统的开发可以达到保证重要数据安全、增加恶意攻 击的复杂性、提高系统安全的茸的，同时增加数据备份功能，减少因意外事件带 来的影响。 1 3 论文结构 论文总共分为五章，各章节的组织和内容如下。 第一章介绍了课题研究的必要性和可行性、并对研究现状进行了分析，明确 了系统开发的目的。 第二章对所选用的系统环境做了简要概述并介绍了所开发的主要模块的系 统功能。 第三章简要介绍了系统开发所用的a s e n e t 平台，n e t 框架，以及 a d o n e t 的数据访问方式。 第四章是介绍基于p e t r i 网的工作流的体系结构和铁业调度安全管理系统的 设计与实现。 第五章对本论文的总结，并展望此系统研究的发展。 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 2 系统环境和功能设计 2q 1 系统环境需求 铁道业务系统是一套运行在局域网内的w e b 应用系统，全国的铁通公司铁 道业务部的人员都可通过互联网或局域网采用b s ( 浏览器服务器) 模式进行访 问，服务器端包括数据库服务器和应用服务器，使用m i c r o s o f tw i n d o w s2 0 0 0 s e r v e r 以上操作系统，o r a c l e9 i 以上数据库，客户端使用w i n d o w s 操作系统，i e 5 0 以上浏览器。整个系统要求具有易用性、可维护性和较好的安全性。 2 1 1 系统的运行模式 信息系统的运行模式随着计算机技术的发展，经历了从单机到网络，从局域 网到广域网、从简单应用到系统应用的发展过程。从发展历程看，我们将其分为： 主机终端模式、文件服务器模式、二层客户机服务器模式及随后的三层浏览器 服务器模式【l 】主机终端模式由于硬件选择有限，硬件投资得不到保证，已被逐步 淘汰。而文件服务器模式只适用于小规模的局域网，对于用户多，数据量大的情 况就会产生网络瓶颈，特别是在互联网上不能满足用户要求。因此，现代信息管 理系统运行模式应主要考虑c s ( 客户机厂服务器) 模式和b s ( 浏览器服务器) 模式。 2 1 1 1c s 模式 c s 分为两大部分：一部分是由多个用户共享的信息与功能，这部分称为服 务器；另一部分是为每个用户所专有，称为客户机。它把较复杂的计算和管理任 务交给网络上的服务器；把一些频繁与用户打交道的任务交给前端较简单的客户 部分。服务器部分执行后台服务，如管理共享外设、控制对共享数据库的操纵、 接受并应答客户机的请求等；客户部分负责执行前台功能，如管理用户接口、数 据处理和报告请求等。c s 体系结构由多台计算机分别执行，使它们有机地结合 在一起，协同完成整个系统的应用，从而达到系统中软、硬件资源最大限度的利 用。 c s 两层模式中，表示层和应用层均被放在客户端，数据处理逻辑和数据库 放在服务器端，从而使客户端的负担很重，而服务器端的任务较轻。两层c s 系 统结构如图l 所示。 4 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 客户端 鞋务端 图lc s 系统的基本框架 f i g 1t h eb a s i cf r a m e w o r ko fc ss y s t e m 2 1 。1 2b s 模式 b s 模式是在传统的二层c s 结构的基础之上发展而来的。b s 结构极大地 减轻了客户机的负担。客户机上只要安装一个浏览器( b r o w s e r ) ，如i n t e m e t e x p l o r e r ，配置少量的客户端软件即可，服务器安装o r a c l e 、s y b a s e 、i n f o r m i x 或s q ls e r v e r 等数据库。浏览器通过w e bs e r v e r 同数据库进行数据交互。而服 务器将担负起更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行都将在服务器上完 成。在b s 体系结构中，将系统分为表示层、业务逻辑层和数据访问层，这三层 被分割成三个相对独立的单元。 1 ) 表示层 2 1 表示层即w e b 浏览器，它是用户和信息系统的界面，用户通过表示层调用 系统中的应用，访问系统数据。表示层的主要功能如下： 认证与授权：认证是用户使用信息域中的应用和数据的前提。用户登陆 信息域后，首先需要经过认证，在核实其身份后，根据用户权限，确定该用 5 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 户在信息域中可以访问的数据和可以使用的应用，通过基于角色的个性化页 面为其提供服务。认证也是保证信息安全的前提。 信息集成：对用户有权使用的信息，在用户的页面中进行集成，以方便 用户的使用。信息集成包括对用户可使用的数据的集成和用户可调用的应用 的集成。 搜索：信息搜索是用户在信息域中发现信息、搜寻信息的有效手段。 表示层为用户提供简洁易用的界面，在业务逻辑层则采用统一的调用机制和 数据访问机制，根据用户权限，实现应用和数据的集成。在表示层中包含系统的 显示逻辑，位于客户端。它的任务是由w e b 浏览器向网络上的w e b 服务器提出 服务请求，w e b 服务器对用户身份进行验证后用t c p i p 协议把所需的主页传送 给客户端，客户机接受传来的主页文件，并把它显示在w e b 测览器上。 2 ) 业务逻辑层 业务逻辑层是实现应用程序业务功能的部分，是整个系统架构的关键，位于 服务器端。它连接着表示层和数据访问层，接受表示层的请求，进行逻辑计算， 通过s q l 等方式向数据库服务器提出数据处理申请，然后将数据访问层的处理 结果返回表示层。业务逻辑层以类库的形式为表示层提供服务。 3 ) 数据访问层 在数据层中要实现整个系统的所有数据处理功能，它位于数据库服务器端。 它的任务是接受对数据操作的请求，实现数据库的连接、数据存取等操作，并将 运行结果提交给服务器。数据访问层是整个信息系统的核心。该层需具备海量的 数据存储功能、数据管理功能和数据服务功能。 在三层b s 结构中，客户机把应用功能部分分给了服务器，不再负责处理复 杂计算机和数据访问等关键事务，只负责显示部分。客户机的负担减轻了，而且 由于其不再承担应用功能，所以维护人员就不必再为程序的维护而要在各个客户 机之间奔波，只要在功能服务器上进行程序的更新就可以了。这种三层结构层与 层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层的功能。三层b s 结构如图2 所示。 6 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 袭泳层 业务遵辍层 数溅震承屡 数据瑟 图2 b s 系统的基本框架 f i g 2t h eb a s i cf r a m e w o r ko f b ss y s t e m 在过去应用系统开发过程中，c s 模式得到了广泛的应用。其特点是，应用 程序逻辑通常分布在客户和服务器两端，客户端发出数据资源访问请求，服务器 端将结果返回客户端。但c s 模式存在着很多体系结构上的问题，比如：当客户 端数目激增时，服务器端的性能会因为负载过重而大大衰减；一旦应用的需求发 生变化，客户端和服务器端的应用程序都需要进行修改，给应用维护和升级带来 了极大的不便；大量的数据传输增加了网络的负载等等。本文所论述的铁业调度 安全管理信息系统采用的是b s 模式。 2 1 1 3b 愿模式的优点： 1 ) 可扩充性：在c s 模式中，因为每一个客户端都存在数据引擎，并且每 个客户端与数据库服务器之间都是建立了独立的数据库连接，所以每建立一个数 据库连接，这就会占用大量的系统资源，数据库服务器的响应速度与处理速度将 大打折扣。而b s 模式无需进行数据库的访问，位于服务器上的业务逻辑层和数 7 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 据访问层会将数据库的访问结果返回给表示层。这就减少了系统资源的占用。 2 1 扩展性：b s 模式主要采用标准t c p 碑、h t t p 协议，可直接连入i n t e m e t ， 只要装有浏览器软件的电脑，均可作为客户机访问系统，因此其具有良好的扩展 性。 3 ) 易于维护：在c s 模式下，业务规则通常置于客户端应用程序中。如果 业务规则一旦发生变化( 如身份证号码升为1 9 位) 时，就必须修改客户端应用 程序，并且将每个客户端进行相应的升级工作。由于应用程序都放在w e b 服务 器上，系统的应用逻辑需要整时，而在b s 模式下只要对服务器进行升级，对客 户端几乎没有影响，从而极大地提高了系统的灵活性。 基于上述的优点，我们选用了b s 模式，构建了如图3 所示的系统的物理 结构。此系统的用户( 员工、管理者、铁道业务部人员、总部审核人员) 通过浏 览，登录到w e b 服务器上，来进行统计、查询及报表等操作。同时在数据库服 务器上进行数据操、作数据存储。 图3 网络基本物理结构 f i g 3t h eb a s i cp h y s i c a ls t r u c t u r eo fn e t w o r k 2 1 2 系统的需求分析 a _ i i ：i 户 需求是待开发系统的特征。即软件分析人员着手分析软件系统用来解决手头 问题所需要的软件特征。需求分析由一系列活动构成，包括许多需要解决方案的 问题的研究和确定系统解决方案必须具有的行为 3 1 。需求分析是软件开发的一项 基础的工作，不论采用何种开发技术，首先第一步要做的事情就得彻底的了解系 统在功能、性能及环境方面的用户需求，以保证开发出来的应用系统符合用户的 需要。这也是延长软件的生命周期，减少软件维护费用，必不可少的工作。本系 统在设计上，除充分考虑到铁通公司铁业部门的需求外，还应该具有如下的开发 原则，以保证整个系统开发的效率。 6舻8懒6驴 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 l 、整体性原则 系统的开发采取“总体规划、分步实施 的开发策略。即在开发之初，先进 行总体规划( 即总体分析与总体设计) ，然后在总体规划的指导与约束下分步开 发。总体规划能够保证系统的完整性、减少不同模块的冲突和不必要的重复。在 整个系统的设计中起到框架作用。 2 、实用性原则 实用性是衡量软件质量的重要指标，是否与业务结合得紧密，是否具有严格 的业务针对性，是系统成败的关键因素，因此，铁业系统开发之对系统的需求分 析最为重要，它指导整个系统的设计方向，需求分析的结果直接影响到系统的开 发结果。一切从铁业部的实现出发是本系统开发的重要原则之一。在需求分析阶 段我们到铁业部实际考察调研和工作人员研讨，确保对系统需求的分析与实际紧 密结合。 3 、模块化的设计原则 铁道业务系统是根据铁道业务的需求动态变化的，系统必须具有很好的灵活 性。本系统采用模块化的设计模式，使功能结构具有很好的可伸缩性，用户可根 据实际情况扩展模块功能或增删模块。 4 、权限细分原则 铁道业务系统针对的用户是铁通的全体职工，针对这种复杂的应用环境，必 须对所有的用户权限进行细分，进行可靠管理。本系统采用基于角色的权限管理 设计，将现实中的组织结构与铁通各部门的角色定义有机地统一起来，将现实机 构的权限设置直接应用于平台权限管理之中，对应的权限与关系自动建立。根据 铁通调度安全管理业务的具体需求，本系统采用基于角色的访问控制，具体的实 现方法在本文的4 5 系统安全策略中有详细的介绍，本章只讨论权限管理的需求 分析。 l 、在权限管理上，只有经过授权的人员才可以进入本系统。本系统的使用 者又分多种角色：系统管理员、用户管理员、调度安全上报员、省分审核员、总 部审核员等。每个角色在本模块中都只能进行相应的操作，而不能越权操作。 2 、能实现用户身份验证功能，判断用户权限，并将权限信息提供给所有模 块，包括登录成功和登录失败信息，登陆失败超过一定数目自动退出系统。 9 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 2 2 系统功能结构图 铁业系统的功能结构如图4 所示。 开始 鬣试 用户登录：屹型k 失败超过3 次：爿= ) 避如程序 睡取用户倍患 剖掇兰 图4 系统功能结构图 f i g 4g r a p ho f t h es y s t e mf u n c t i o ns t r u c t u r e 从图中可以看出，用户首先在登陆页面输入用户名和密码登陆，如果用户名 或密码错误则无法进入系统，如果失败超过3 次，会自动退出登录系统。如果登 录成功，系统会读取用户的信息，根据用户的所分配角色给他相关的操作权限。 管理员都可以对三个模块进行相关的操作，但是普通管理员只可以管理自己的用 户信息，而超级管理员可以管理所有用户的信息，还可以进行系统设置。 2 3 系统功能介绍 系统中包括费调度安全管理、综合业务管理、系统管理三个主要的模块。在 铁道业务调度安全管理系统中调度安全管理模块是整个铁业系统的重点，此系统 主要是增加了调度安全管理功能。业务综合管理模块为铁通提供了对日常工作和 l o 墓圈 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 文件、合同的管理，改善了办公环境。系统管理则是整个系统的支撑点，系统中 所使用的所有设备、数据、日志，以及用户进行访问时所拥有的权限都是在这个 模块中进行配置完成的，所以系统管理是系统的基础。下面详细描述调度安全管 理、业务综合管理和系统管理三个主要模块的功能： 2 3 1 调度安全管理模块 调度安全管理模块分为：故障管理和应急预案管理两部分。 2 3 1 1 故障管理 故障管理分为实时故障管理、故障日报和每月故障情况汇总。 1 )实时故障。设备发生故障时下级单位上报与故障相关的设备编号、名称， 故障发生的时间、地点，故障现象及故障影响范围等基本情况。然后由上级主管 部门对其进行批复和故障级别定性。 2 )故障日报。累计当日实时故障，总结后，下级单位向上级单位每天定时 提交当天的故障情况，便于汇总。 3 )故障月报。故障月报即每月故障汇总，下级单位累计当月日报经总结后 上报，主要是便于上级主管部门掌握运行情况。月报和月报的统计分析分为宏观 和微观两种。宏观部分主要包括分部门故障件数，分级别故障件数等宏观方面统 计：微观部分包括分级别不同原因故障件数等等较为详细的微观方面统计。 2 3 1 2 应急预案管理 本部分主要对各分公司的应急预案进行管理。应急预案管理包括：应急预案 上报、应急预案批复和应急预案进度三大功能。 1 ) 应急预案上报：各个调度中心每年定期上报春运，五一、十一黄金周以 及汛期的应急方案和计划。 2 ) 应急预案批复：上级领导对预案做出批复，若预案不合要求，上级领导 写明修改意见指示调度中心对应急方案和计划做出改进，调度中心可以对应急方 案进行修改直至应急方案得到批准。 3 ) 应急预案进度：对应急预案涉及的处理进度进行有效管理，在突发紧急 情况和特殊时间段时，随时在系统中上报处理进度和突发状况处理，以备随时指 导预案的调整。 2 3 2 综合业务模块 综合管理分为工作管理、铁业公告、合同管理和铁业论坛四部分。 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 2 3 2 。1 工作管理 工作管理主要通过工作计划和总结对工作进行有效的管理。主要包括： 年度工作总结和下年度工作计划：用于部门制定下年度的工作计划，并 在年底对本年度的工作进行总结，中间可以对计划进行调整。 季度工作计划：以部门为单位，在第一次使用时提示制定本季度工作计 划，在季度末可对本季度工作进行总结，和本单位的年度计划并无太大关系。 月计划：每个部门根据本季度制定的目标和计划进行计划安排。 个人日志和周工作报告：个人根据安排进行下周的工作计划，包括工作 内容、工作要点、工作地点、工作重要程度、协同工作人员等。 当日工作提醒：对于当天要处理的工作事项，系统会提前做出提醒。 2 3 2 2 铁业公告 首页为新闻页面，用滚动的消息栏显示最新信息。普通用户只可以点击浏览 新闻内容，上传、下载各类附件。系统管理员可以添加、删除和编辑已有的信息， 包括新闻标题、新闻类型、新闻内容；可以按照信息发布时间、发布单位、发布 人、信息内容等不同类型对信息进行分类管理，方便普通用户分类浏览信息，按 不同检索词检索信息；系统管理员还可以根据信息的重要性调整信息显示位置， 可以将重要信息置顶，并可以删除过期信息。 2 3 2 3 合同管理 本部分主要的作用是对大客户所签订的合同进行管理。每份合同主要以文件 形式保存。而存档的信息包括合同的签订时间，客户对象，合同正文，负责人， 上传时间等相关信息。主要功能包括： 查看己存档的合同 上传新签订的合同 2 3 2 4 铁业论坛 网络交流平台是员工，尤其是分布在各地的员工进行直接交流的非常方便的 平台。其最大的优势在于可以点对点进行通信，也可以很方便的组织一定范围内 的讨论。 网络讨论组类似于b b s 讨论区，通过讨论组形式，铁道业务部可以实现多 种信息的网上发布、意见反馈、问题讨论的电子化管理；不同级别管理者的分级 管理。多版区多论题的形式使各个部门的员工都有发言的空间；对于发言者的言 论可以立即发表，也可以审核后发表，还可以限定作者群等等功能。网络讨论组 作为一种重要的网上交流方式，可以实现高效率、低成本、电子化办公与资源有 效利用。讨论区主要分为铁路通信市场经验交流、业务发展建议、专题讨论区、 系统管理五个功能区。 1 2 北京交遥大学硕士学位论文系统环境和功能设计 差v 铁路通信市场经验交流：发布备事业都、省分公司或铁道遥信中心在铁 路通信市场经营过程中的经验交流。 2 ) 业务发展建议；发布铁路通信市场业务发展建议。 3 ) 专题讨论区：针对专题，某一经营中的问题进行讨论。 4 ) 系统管理：对整个讨论区系统进行管理，包括用户信息管理，文章信息 管理等等。 用户信息管理：根据系统的需要，可以分为多级用户管理，分别赋予不 同的权限，在系统中可以完成不圊的功能。 文章信息管理：分为文章显示管理和文章发布管理两大部分。文章显示 部分主要是给员工们提供一个阅读信息的平台，除了逐条查看以外还有丰富 的搜索功能，包括按照标题关键字，内容关键字，作者，日期等等。文章发 布管理则给员工提供发布讨论主题的渠道。 2 3 3 系统管理模块 系统管理下有数字字典、角色维护、登陆日志、操作日志、用户信息维护6 个子菜单项。 l _ ) 数据字典 数据字舆包括数据名称、类别名称、设备名称、费率、带宽类型、单位名称、 清算类型、客户名称等。可以根据具体业务需要新增字典类别，可以修改字典类 别名，也可删除该条类别。 2 ) 焦色维护 角色维护是指各个角色的基本信息以及每个角色的权限限定。 可以添加新的角色名称和角色描述，也可以修改和删除角色。 角色安排可以按照中国铁通集溪有限公司的组织结构来安排。也可以按 照用户的具体需求来通过系统管理员来安排。 3 登录日恚 登录曰志是每个人每天登录的详细记录。 0 登录瑟志记录每位用户登录的详细信息，可以选择删除记录。 登陆日志只能系统管理员来查看。 4 ) 操作日志 操作品志是指每个人什么时闻在本系统中迸行了哪些操作的详细记录。 操作日志记录每位用户操作的详细信息，可以删除操作日志。 霉志只能操作人员看自己的操作西志，或者系统管理员看整个系统的操 作日志。 北京交通大学硕士学位论文系统环境和功能设计 5 ) 用户信息维护 用户的详细信息可以在这里体现。 可新增账号信息，可更改浏览此账号信息，可停用此账号。只有管理员 才能分配账号，其他角色成员无增加账号的权限。 2 4 本章小结 本章对铁业系统所选用的b s 系统环境做了简要概述，比较了c s 系统和 b s 系统，说明选用b s 系统的原因和优点。在对铁业系统进行了需求分析之后， 设计出完整的铁业系统的功能结构图，并着重介绍了铁业系统中调度安全管理、 综合业务管理和系统管理三大主要模块的系统功能。 1 4 北京交通大学硕 士 学位 论文系统开发平台 3 系统开发平台 铁业系统是在a s p n e t 平台上，使用c 撑语言编写完成的，后台选用o r a c l e 数据库。下面主要介绍系统的开发平台。 3 1a s e n e t 概述 m i c r o s o f ta s e n e t 是m i c r o s o f t 公司最新的i n t e r a c t 数据信息集成开发工具， 可以访问任何数据库管理系统。a s p n e t 主要包括w e bf o r m 和w e bs e r v i c e 两 种编程模型。它们都为用户建立编程页面，但w e bf o r m 是基于表单的，w e b s e r v i c e 是在异构网络环境下获取远程服务，连接远程设备，交互远程应用的。 a s p n e t 服务器是建立在n e tf r a m e w o r k 之上的，它可以使用v i s u a lb a s i c 、 c + + 、c 撑等多种语言进行编程设计，并且它的一个主要的优点是，只要在第一次 使用时进行编译，之后再次执行时，不需要重新编译就可以直接运行，所以速度 和效率比a s p 高很多。同时它还具有代码的可重用性、可维护性和代码量相对 较少等诸多优点。a s p n e t 不仅是对a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e ) 的升级也是统 一的w e b 开发平台，可以快速的生成w e b 应用程序。 在a s e n e t 与a s p 的比较中，我们发现a s e n e t 弥补了a s p 的许多关键 功能的不足。比如：( 1 ) 能够创建并使用用户控件，可以将常用的控件封装为用 户控件，这些控件可以压缩到公用功能中，从而减少页面代码，同时增加页面的 统一性( 2 ) 能够提供直观、简单同时功能强大的页面设计视图。( 3 ) a s p n e t 页面只需要在第一运行时进行编译，以后不需要重新编译，直到该页面被修改或 w e b 应用程序重新启动。( 4 ) a s p n e t 通过a d o n e t 提供的g r i dv i e w 等数 据库元件直接和数据库联系，直接可进行读取，更新，删除等数据库操作。( 5 ) a s p n e t 采取“c o d e b e h i n d 方式编写代码使得代码易于编写，结构更清晰， 降低了系统的开发与维护的复杂度和费用。此外，a s e n e t 在语法上完全可以 与a s p 兼容。 a s e n e t 是使用n e t 框架提供的编程类库构建而成的。a s e n e t 提供的 w e bf o r m s 模式使创建、管理和部署w e b 应用程序变得非常容易。开发人员可 以直接拖用已经封装好的a s e n e t 服务器端控件，这些控件了包括各种常用的 h t m l 用户界面的各种元素，如文本框、下拉菜单等，还有多种数据控件元素。 此外，用户还可以自定义控件，然后将其封装在用户控件中，以后使用可以直接 调用。控件的功能是将面向对象的编程模式提供给w e b 开发者，这种编程模式 北 京 交通大学硕 士 学位 论 文 系统开发平台 能提供面向对象编程技术的丰富功能。 w 曲应用程序主要是指用户界面是浏览器的应用程序，例如，通常通过 w w w 使用的应用程序都是w e b 应用程序。从用户的角度看a s e n e t 的应用程 序是一些由h