基于.NET的机房管理系统关键技术研究.doc

基于.NET的机房管理系统关键技术研究 摘要:以.NET Framework中的Socket对象模型和ADO.NET数据库访问模型为核心,采用异步通信技术,实现机房网络化管理,科学、合理的使用教学资源,建立更加完善的多媒体网络教学资源应用机制。 关键词:Socket;ADO.NET;异步通信;机房管理 中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)13-3353-02 Study and Implement of the Key technology for Student Computer Room Management System Based on .NET WANG Qun (Zhejiang Shuren University, Hangzhou 310015, China) Abstract: Using Socket object model and ADO.NET database model of .NET Framework as the core, simultaneously using asynchronous communication technologies to achieve a student computer room management system. Looking forward to get a more scientific and rational way to manage teaching resources, and establish a more comprehensive application of mechanisms for multimedia network teaching resources. Key words: Socket; ADO.NET; asynchronous communication; public computer room management 随着信息技术的不断发展进步,为提高机器利用率、降低管理复杂度,目前国内外各高校在机房管理方式上均已告别了人工直接管理,普遍采用计算机信息系统进行自动化或半自动化管理。如何强化机房管理,方便学生上机,提高计算机的使用效率,更好地为教学服务,己成为机房管理中的重要问题。 1 系统选型 1.1 .NET的优势 相对于传统的ASP,Microsoft .NET Framework改变了其开发过程繁琐、执行效率低、安全性和扩展性差等弊端。特别值得一提的是.NET Framework在执行机制上有所突破,当服务器接收到一个对某页面的请求时,如果这是对该页面创建或修改后的第一次请求,则.NET Framework会把该页面中的程序语言内容先编译成MSIL(Microsoft Intermediate Language),然后MSIL再被编译成机器码加以执行,最后将执行结果输出给浏览器。任何页面被编译成MSIL后,其执行代码以独立线程的方式一直存在于服务器内存中,以后对该页面的任何访问请求不需要重新编译,直到该页面被修改或Web应用程序重新启动1。 另外,.NET Framework的优势还体现在其所支持语言的多样性,所有可以编译成MSIL的程序语言均被支持。同时ADO.NET技术可以访问数据库系统,其提供的Data Grid等数据库元件可以直接和数据库建立联系,把数据表中的内容显示出来。.NET Framework中还引入了一种真正的组件模式,通过这种服务器端的控制以及事件触发,只需编写很少的代码即可实现功能,并且在有些情况下,可以完全不写任何代码。 1.2 C/S和B/S模式的比较与选择 传统的C/S模式是基于资源不对等且为实现共享而提出的,该结构将应用一分为二,服务器(后台)负责数据管理,客户机(前台)完成与用户的交互任务。C/S模式的主要优势在于交互性强,对信息安全的控制能力高,可以对权限进行多层次校验。但其开发成本高,维护困难。相对而言B/S模式是随Internet技术的兴起,对C/S进行改进的一种结构。在B/S体系结构下,用户界面完全通过WWW浏览器实现,系统安装、修改和维护全在服务器端进行。与C/S相比,其优点有使用简单、易于维护和升级、扩展性好等。但其不足在于对Web服务器的软硬件要求都很高,另外,随着用户的增加导致性能(特别是速度)下降明显。 随着Internet技术的发展,C/S和B/S模式都已经很成熟,然而在应用中又都有各自的优势和不足,为此应在C/S和B/S模式的基础上,将这两种结构模型融合在一起,充分发挥各自的优点,形成了一个较完善的混合结构的模型2。 2 系统功能分析 2.1 系统结构框架 系统主要由学生机上运行的客户端和实现管理功能的服务器端构成,系统数据库同服务器端相结合,采用ADO.NET进行连接。学生机上运行的客户端用以保证学生在登录系统前无法使用计算机,而服务器端则负责实现系统的各种功能。 2.2 系统功能模块设计 系统用以实现机房内学生机的统一管理和监控,所需要的具体功能按模块划分如图1所示。 2.3 系统工作流程 系统由一台服务器管理多台客户机,采用一对多的异步通信方式。系统运行时,在后台启动一个线程,通过Socket对象开始侦听客户端。当客户端传入一个连接请求的时候,后台程序将接受该请求,同时实例化一个Socket对象负责与该客户端的Socket对象进行通信。如果程序没有退出,进入下一个侦听循环,这样后台程序就实现了一点对多点的通信模式3。 系统工作流程的具体通信过程如图2所示。首先客户端发出连接请求,正常情况下服务器端会接受请求,然后客户端发送一个握手信息,该信息会包含客户端机器的一些信息,服务器端会接受该信息,并进行相应的处理,同时向客户端发送确认信息。当服务器端与客户端连接成功后,由客户端发送登录信息,或者登录成功后每隔一定时间发送连接信息,或者下机时发送注销信息,然后由服务器端对这些信息进行处理,并将处理结果返回给客户端。这就是服务器端与客户端一个完整的通信过程。 3 后台通信功能设计 3.1 定义通信协议 系统中客户端与服务器之间的消息类型共有四种:连接消息、登录消息、下机消息和广播。连接消息按如下格式定义: 客户端:Connect,计算机名称,IP地址 服务器端:不回应 登录类型消息按如下格式定义: 客户端:Login,计算机名称,IP地址,用户名,密码 服务器端:Login,登录结果 其中登录结果设置三种,分别标识用户余额不足登录失败,用户名或密码错误登录失败,登录成功。 下机类型消息按如下格式定义: 客户端:Logoff,计算机名称,IP地址,用户名 服务器端:Logoff,用户余额 广播类型消息按如下格式定义: 服务器端:Broadcast,广播内容 3.2 客户端程序设计 客户端程序实现了主要的后台通信功能,其核心是利用.NET Framework中提供的Socket对象模型进行编程4。对基础Client类的设计如下: Public Class Client Private Client As TcpClient Socket对象 Const PORTUNM As Integer = 10000服务器端口号 Const READ_BUFFER_SIZE As Integer = 255 读取信息字节数 Dim readbuffer(READ_BUFFER_SIZE) As Byte读取信息内容 Public ComputerName As String 客户机机器名称 Public ServerIPAddress As String = 当客户端启动以后,将尝试与服务器进行连接,而服务器端的持续的侦听通过Listensocket过程来实现,代码如下: Sub Listensocket(ByVal state As Object) While run Dim listener As Socket listener = New Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType. Stream, ProtocolType.Tcp) Dim serveradd As IPAddress = Dns.Resolve (strserver). AddressList(0) Dim enpoint As New IPEndPoint(serveradd, 50) 设置端口 listener.Bind(enpoint) 绑定本机的IP 地址 listener.Listen(0)侦听 socket(socketCount) = listener.Accept 接收连接请求 listener.Close()关闭侦听 socketCount = socketCount + 1 End While End Sub 4 结束语 随着Microsoft公司最新.NET Framework 3.5平台的推出,对.NET框架集理论和应用的研究逐渐进入了一个高潮。本文旨在研究Microsoft .NET Framework平台下应用系统开发的理论和方法,采用异步通信技术,以Socket和ADO.NET模型为关键技术,设计实现一个满足应用需求的机房管理系统,并对该模型设计过程中所涉及到的关键技术、设计思路等进行阐述。