【毕业学位论文】（Word原稿）农村党员远程教育系统的设计和实现-软件工程

中图分类号： 学校代码： 10055 密级： 公开 硕 士 专 业 学 位 论 文 农村党员远程教育系统的设计和实现 of 文摘要 I 中文 摘要 随着 现代网络技术的 不断成熟，以 网络技术 作为依托的远程教育已经普及。农村党员远程教育系统就是利用计算机和多媒体技术将网络和教育结合到一起的一种全新的教育方法 。 由于农村党 员远程教育系统具有不受空间、时间和地点 限制 等 特点 ，能够将优秀的教育资源实现在线共享， 有利于农村党员综合素质的提高。目前我国已经有利用卫星信号，有线电视和互联网三种实现远程教育的建设方式。天津市的农村党员远程教育系统是在总结全国成功经验后根据自身的实际情况，决定使用以互联网为主的模式作为建设模式。 整套系统以 分布式和模块化的设计 作 为整个系统的主要结构， 以 信息化服务的未来长远发展出发， 构建了 天津市级平台、各区 （ 县 ） 级平台、街 （ 镇 ） 级平台和 终端 接收站点的多层次 立体分布的全覆盖式 设计。 由于 用户 对系统的 需求 不断变更和 增长，为了满足这种情况 ， 整套系统在软件服务方面充分应用目前非常稳定的基础平台和松散式的架构模式 。 整套系统可以直接部署到现有的网络上，可以根据用户需求和日后的发展情况对系统进行不断的扩容 ,本文 具体介绍了卫星网络模式、有线电视网络模式、宽带网络模式终端站点系统、农村党员远程教 育辅助教学网站系统、农村党员远程教育资源库系统和 省市级 信息管理 子 系统的硬件组成以及它们各自的功能，介绍了教学信息管理 子 系统、辅助教学网站系统和 资源库 系统的各硬件组成架构优势与功能实现，介绍了终端接收站点 和 教学信息管理 子 系统 设计和最终的实现方 案 。 本文 在整套系统的网络设计中 重点分析了农村党员远程教育系统中的省市级信息管理子系统，介绍了该系统的功能结构、数据库设计、信息流程和系统实现 。 关键词 ： 远程教育 面向服务的架构 ( 系统 信息管理I to as in is of a to to to is to of At V is a of to to as of to of as a in of at he to of of in to in be to to in of of in on is a a in to of of of V II he of as as of 录 录 第一章 绪论 . 1 第一节 课题背景 . 1 第二节 研究现状 . 1 第三节 研究目的及意义 . 2 第四节 个人所做的工作 . 2 第五节 本文章节安排 . 2 第二章 系统的关键技术 . 4 第一节 言 . 4 言背景 . 4 言的特点 . 4 第二节 务器软件 . 5 景 . 5 特点 . 5 第三节 据库简介 . 5 景 . 5 特点 . 5 第四节 流媒体传送技术 . 6 第三章 系统需求 . 7 第一节 系统需求分析 . 7 第二节 农村党员远程教育系统的工作流程 . 8 第三节 系统性能需求分析 . 8 第四节 用例需求分析 . 9 色分类 . 9 方用例图描述 . 9 第五节 系统的网络安全需求 . 11 系统的网络安全总述 . 11 目录 V 安全检测 . 11 病毒防护 . 12 安全漏洞处理 . 13 第四章 系统网络设计 . 14 第一节 系统的总体网络设计 . 14 第二节 系统的网络设计 . 14 卫星网络模式的组成 . 14 有线电视网络模式的组成 . 16 宽带网络模式终端站点系统组成 . 23 农村党员远程教育辅助教学网站系统的组成及功能 . 29 农村党员远程教育资源库系统的组成及功能 . 33 第五章 省市级信息管理子系统设计与实现 . 39 第一节 省市级信息管理子系统的设计 . 39 第二节 功能模块结构图 . 39 第三节 数据库设计 . 40 第四节 用户注册信息设计实现 . 42 第五节 分组信息管理设计实现 . 45 新建分组 . 45 修改分组信息 . 47 删除分组 . 49 分组属性管理 . 49 按照分组查询用户信息 . 50 第六节 合同管理设计的实现 . 53 查看合同信息 . 53 进一步查看合同中的其它信息 . 54 第七节 添加新用户设计实现 . 55 第六章 农村党员远程教育系统的功能实现 . 57 第一节 终端站点设备介绍 . 57 第二节 终端站点设备功能介绍 . 57 第三节 区级农村党员远程教育管理子系统 . 58 目录 七章 结论 . 60 参考文献 . 61 致谢 . 63 个人简历 . 64 第 一 章 绪论 1 第 一 章 绪论 第一节 课题 背景 现代网络技术的不断成熟，以网络技术作为依托的远程教育已经普及。农村党员远程教育系统就是利用计算机和多媒体技术将网络和教育 结合到一起的一种全新的教育方法。由于现在农村党员远程教育系统具有不受空间、时间和地点等因素的影响，能够将优秀的教育资源实现在线共享，有利于农村党员的综合素质的提高。 2007 年 7 月，中共中央办公厅下发 关于在全国农村开展党员现代远程教育工作的意见 。 胡锦涛总书记在党的十七大报告中提出 “在全国农村开展党员远程教育 ”，标志着农村党员远程教育工作进入了新的阶段。 为 了进一步 贯彻落实中央的 部署， 我市 决定选用宽带互联网的建设模式 作为农村党员远程教育的主要模式 。这种模式 将在各区县、街镇和村党支部三个平台上广泛使用，其中街镇和村党支部将机顶盒配电视作为主要的播放设备，中心利用互联网向各个终端站点提供节目的直播或者点播等多种形式的互动数字教学服务。 第二节 研究现状 根据 党 中央的统一部署， 自 2003 年 4 月起 全国 12 个省市已经分两批进行了试点。 目前在全国远程教育系统的搭建模式主要是以卫星、互联网和有线电视网三种模式为主。农村党员远程教育系统在设计当中充分考虑到农村地区的特点，全面根据 我 市本地农村党员远程教育的实际作用和需求作为出发 点，搭建一个以互联网作为基础平台的农村党员远程教育系统。以满足 现代农村党员远程教育的实际应用需求出 发，设计建立一个利用宽带网络模式的农村党员远程教育系统。系统将在各区县、街镇和村党支部三个平台上广泛使用，其中街镇和村党支部将机顶盒配电视作为主要的播放设备，中心利用互联网向各个终端站点提供节目的直播或者点播等多种形式的互动数字教学服务。 第 一 章 绪论 2 第三节 研究 目 的 及 意义 现代农村党员远程教育系统具有不受空间、时间和地点等因素的影响，能够将优秀的教育资源实现在线共享，有利于农村党员的综合素质的提高。 农村党员远程教育 的开展，是 一项富民工程 将会造福亿万农民群众，是 社会主义新农村 建设的创新工程，确保党在农村执政根基 扎实的基础工程 ， 是党中央为提高广大农村党员和农民群众整体素质，推进社会主义新农村建设，不断提高农村基层党组织的创造力、凝聚力和战斗力，巩固党在农村执政基础而做出的一项重大决策。 第四节 个 人所做 的 工作 根据本人 在 农村工作 的 经验外加目前对整个大港地区远程教育的经验 具体完成 了一下几项 工作 : 1、 农村党员 远程教育系统网络 设计和 各级 平台的数字卫星接收系统，平台中 节目 的格 式转换、上传、检测、 播出管理、 直播和 点播系统，教学信息管理以及辅助教学系统， 多媒体资产管理系统 ，农村 接收站点和图文网站系统 部分的 设计。 2、现代农 村党员 远程教育系统 的 网络安全部分防火墙、 病毒防护、 入侵 检测、安全审计功能要求和安全漏洞解决 方面集成设计。 3、 现代农村党员 远程教育系统 省市级 信息管理 子 系统设计 功能的 实现。 第五节 本文章节安排 本文将从项目的需求分析入手，围绕软件开发的流程，对 农村党员远程教育系统的 架构、设计、实现以及测试进行深入分析。写作中主要以系统 总体网络设计 、 系统的安全防护 、 流媒体传输技术 、 信息管理子系统 为核心进行详细的叙述。 本文共分为 7 章： 第一章：绪论。主要介绍了 农村党员远程教育 系统的 课题 背景、研究现状、研究的目的和意义 、研究 思路、个人所做工作 以及本文的章节安排； 第二章：系统的关键技术。本章主要介绍了 言、 务器软件据库简介以及流媒体传送技术等方面的内容； 第 一 章 绪论 3 第 三 章： 农村党员远程教育的需求 。需求分析对软件能否最终满足用户的要求起到了举足轻重的作用，本章主要将会讨论这方面内容； 第 四 章： 农村党员远程教育系统的设计与安全防护 。本章主要介绍了 系统的总体网络设计 和 系统的网络安全设计 等方面的内容； 第五章： 农村党员远程教育信息管理子系统设计与实现 。 本章主要介绍了信息管理系统的设计、信息管理流程和各功能 的实现； 第六章：农村远程教育系统的功能实现。本章主要介绍了终端站点硬件设备和终端站点在线播放的系统实现； 第七章：结论。 对论文工作进行了深刻地总结，如实地反映了此项目工作中的体会。 第 二 章 系统的关键技术 4 第 二 章 系统的关键技术 目前 (市场上主流的网站架构方式，具有高度的成熟性和稳定性，因此农村党员远程教育系统使用的就这这种架构方式，使用的操作系统为 4，服务器的脚本解释器为 统数据库 为 上这四种开发软件都具有较高的开放性，因此在这样开发运行环境下开发的农村党员远程教育系统具有非常高的经济性和稳定性。 第一节 言 言背景 文名称为个人家庭网页的制作语言，在 1994年，为 了实现个人在网页设计的需要，利用 C 语言开发了 序。 1995 年 0 正式发布 ,其中加入了访客留言本等一些比较简单的功能。 . 0 在 同年里也正式发布， I(就是 . 0 全称。 I 当中加入了支持 功能，从此奠定了 动态网页开发中的地位。以色列程序设计师 1997 年对 剖析器进行重写，为日后 面世奠定了基础。 被称为 I 2 在 1998 年 6 月发布正式发布。 2000年 5 月发布的 基于 发的。目前 是市面上的最新版本。本文中使用 为系统的 操作系统， 4 作为软件版本 , 言软件版本是目前最为流行的 言的特点 大的特点是可以支持如 S, , 前市场上这些主流操作系统。 以支持大范围的数据库，如 , 。 够支持目前大多数的 务器，如 、 二 章 系统的关键技术 5 及 。具体则点有： 17 , ， 其自创的一些语法； 脚本不需要任何浏览器来进行运行，只需 析器来进行执行； 具有强大 的功能，还体现在能实现所有的 能。 第二节 务器软件 景 发的 务器是 早的来源。 理组织的成立了是因为 务器项目停止后，一直通过 务器进行程序交换的人们希望能够继续使用 务器进行。 特点 够支持如 主流操作系统；能够支持多种不同方式认证，支持基 于 多个虚拟主机；能够对服务器状态进行的实时监控，定制服务器日常的工作日志；能够使用网关的通用接口；能够通过第三方模块支持 ；能够集成 理模块等。 本文中所使用的是 件版本 。 第三节 据库简介 景 至今没有人知道 称的来源包括其开发者。起初开发者是只是想能够去连接那些快速低级的例程表格，但结果并不理想，之后为它加了一个 得 够容易的接收其他代码的移植。 特点 作为是一个小型关系型数据库管理系统这正是 定位。目前在中小型网站上普遍使用的是具有速度快、体积小的 够支持目前市面主流的操作系统，如流行的 列操作系第 二 章 系统的关键技术 6 统， 列操作系统， S 系统和 作系统等多种操作系统；具有很强的可移植性 20； 够支持多线程处理工作，提高查询速度；可以实现多语言支持 21；可以处理大型数据库。 本文中所用的 件版本是 第四节 流媒体传送技术 农 村党员远程教育系统对流媒体播放有较高的要求，对于直播方式要求视频流在播放时不能出现中断，同时播放时允许用户在多个节目中进行切换，切换时间要在相对短的时间范围内。而对于点播方式的业务要求用户可以找到所希望观看的节目同时可以对观看的节目进行适当的控制 (包括快进、快退、暂停等 )，同时要求播放的视频节目信息流畅没有明显的中断。另外，音视频节目内容的信息量较大、在网络上传输需要很大的网络带宽。因此数字音视频流传输技术成为了农村党员远程教育系统系统的核心技术，如果流媒体传送技术高效可靠，不仅可以节约系统带宽，还可以减轻 系统负担，使系统在设计时节省更多不必要的保障和管理，系统可得到优化。 农村党员远程教育系统系统作为一种实时性的流媒体业务，对端到端的带宽、时延、抖动和误码率等方面都有较高的要求。由此，系统的流媒体传送网络的存储分发有着特殊要求 ： 用户连接到最近的服务器上去，访问速度快，减少用户访问的延迟和响应时间，减少消耗的网络带宽 ； 高存储资源的利用率，提高分发服务的性能与质量 ; 能分配路由和进行流量管理 ； 权、认证机制，发送的内容受到保护，未授权的用户不能分发 ； 用性，具有良好伸缩性和兼容性，能容错且很容易扩展。 第 三 章 系统需求 7 第 三 章 系统 需求 需求分析是软件开发过程中的第一个步骤，该阶段的主要工作是了解用户的需求，更具用户对类似系统的认识精确刻画未来设计出来的软件功能，使设计者和用户双方对未来开发出来的软件系统产生统一的认识，以保证用户目标的实现。 第一节 系统需求 分析 农村党员远程教育是一项系统工程，其内容涉及农村政治、经济、文化、社会、党的建设等方方面面，是新时期党在农村工作的一个综合性平台 。通过这个平台，可以与推行农村政务公开、村务公开、信息发布、劳动力转移培训、“ 一村一名大学生 ” 培养计划以及农村基层组织 “三级联 动 ”等活动结合起来，为农民群众提供政策法律咨询、职业技能培训、就业用工信息、市场供求行情、健康卫生知识等有效服务 ;涉及农村党的建设、农村经济开发、农民增收致富、农村社会稳定、精神文明建设和农村教育等诸多方面，充分发挥远程教育的信息传播功能，有利于将党的方针政策、现代科技知识、实用技术和致富信息及时传送到广大农村，缩小城乡信息差距，带动农村信息化建设 ;充分发挥远程教育的宣传教育功能，有 利于为农民群众提供学习培训、文化娱乐、计生知识、卫生保健等服务，丰富农民文化生活，推动农村精神文明建设 ;充分发挥远程教育的社会服务功能，有利于落实中央和 市委、市 政府的各项支农惠农政策，加快农村经济发展，有利于 “以工促农、以城带乡 ”的城乡统筹战略的深入实施。 具体来讲，从满足农村党员远程教育的应用需求出发，远程教育网应具备以下功 能和建立与之相对应的一系列基础设施。一是实现全国农村党员 远程教育教学资源的 “ 接收、存储、播放和回放 ” 等基本功能。二是实现本 市 特色教学资源的 “制作、存储、调度、接收、播放和回放 ”等功能。 (1)终端接收站点可以接收和播放中央教育电视台的 件、 息和 (2)可通过全市教学平台制作和插入本市 的教学课件，并可通过终端接收站点播放 ； 第 三 章 系统需求 8 (3)建设可以对终端接收站点 “建设、管理、学习、应用 ”进行科学直观的管理和评价的教学管理系统 ； (4)建设辅助教学网站和电视图文网站，使农村党员干部获得农村需要的信息资源及交互式远程辅助教学服务。 第二节 农村党员远程教育系统的工作流程 设置安排课程 。 理 辖区内 终端 站点按照课程安排组织学习。 理员按照课程组织 当地居民 点播或直播 课程。 过区级农村党员远程教育管理子系统对辖区内各 终端 站点教学情况进行监督和反馈； 管理农村党员远程教育系统。 第三节 系统性能需求 分析 农村党员远程教育系统设计充分考虑到农村居民相对偏低的文化程度和村民的综合素质等实际特点，因此农村党员远程教育系统的操作方式将主要使用遥控器的进行操作的简便方法。整套系统的实现完 全是根据天津地区农村实际发展情况和农村党员群众实际需求而设计的。 2. 系统可靠性与安全性 设计之初考虑到系统的工作和使用环境相对恶劣等问题，因此在农村党员远程教育系统中加入了容错系统和灾难恢复能力的恢复模块并且设置了自动定期备份系统主要数据确保整个系统平台的日常平稳运行。系统对于节目制作和上传过程都会非常严格的审核程序，同时利用宽带级专用线路进行节目的日常播放与传送，农村党员远程教育系统在设计之时就将病毒防护和入侵检测等目前主流安全防护技术应用其中大大的提高了整个系统的安全性。 3. 系统可维护性与可扩展 性 天津农村党员远程教育系统的设备集成度高，设备日常维护便捷提高了整第 三 章 系统需求 9 套系统的日常维护性。考虑到日后系统的升级和用户不断更新的使用需求整套系统都是使用了标准接口可以不断的对系统进行扩容设备增加性的功能。 4. 系统稳定性与先进性 系统设计时考虑到整套系统的稳定成熟性，因此系统的全部使用设备都是经过多次日常实践检验的市场上的主流产品。系统采用了开放的设计理念使用标准接口和松耦体系架构，这在远程教育系统中的应用是十分先进的。 5. 系统经济性 考虑到天津地区农村终端站点数量繁多并且分布十分分散的工作特点，因此尽量 最大限度的使用已经现有网络进行系统的互联网资源共享，不再需要重复建设投资巨大并且收益缓慢的传输网络。系统整体设计的高度集成，确保了整体投资的效益最大化。 第四节 用例需求分析 色分类 经过分析，可以得到系统的角色类型共有：市级管理员、区级管理员和终端管理员，对于这三个角色的描述如下： 级管理员 主要职责： 制定学习计划、媒体资产管理、审核添加视频、维护管理用户、监督统计课程、接受卫星信号。 2. 角色名：市级管理员 主要职责： 节目格式转换、节目检测、制作新视频、监督统计课程。 3. 角色名：终端管理员 主要职责：课程点播和课程直播。 方用例图描述 农村党员远程教育系统各方用例图如图 第 三 章 系统需求 10 图 市级管理员用例图 图 区级管理员用例图 第 三 章 系统需求 11 图 终端管理员用例图 第五节 系统的网络安全 需求 系统的网络安全 总述 系统安全性对于任何一个系统都是处在至关重要的位置上，农村党员远程教育作为党中央的宣传阵地更是如此。由于整套系统主要使用了互联网做为媒体传输的通道，要严密做好针对网络安全的系统防护。系统在设计之初充分考虑到了来自网络的攻击防护，将远程教育机房全部使用的是宽带级别的专用机房，充分保证了农村党员远程教育平台的网络安全性 安全检测、病毒防护和安全漏洞解决三个部分组成了系统网络安全设计。 安全检测 安全检测指的是：针对外界通过互联网对系统进行攻击而，系统做出的主动防御措施，针对特定检测点所收集上来的的信息进行综合分析，系统将会综合分析各个检测点收集到的信息，根据预先制定安全策略，分析出目前的网络是否正受到外界入侵的攻击行为。因此，对于整个系统而言，设置一个配置良好、功能完备的入侵检测方案是必不可少的。 安全控制中心与探测器组成了专门针对通过互联网进行攻击的检测系统。其中完成安全规则的生成，控制探测器，日志信息的接收和最终报警和网络安全第 三 章 系统需求 12 审计报告的提供都是有安全控制中心所负责的。截获网络上的数据流，并针对数据流开始协议分析，最终安全规则的实现都是由探测器负责的。由于一个探测器只能在其所在的一个网段上进行截获数据流的操作，要想彻底构筑系统的安全防线应将多个探测器分别安放在不同的网段之中。 核心交换机应当安装一个已经安装了入侵检测控制中心的探测器，这样就可以实现对网络攻击的彻底监视，从而实现网络安全的目的。 网络入侵检测系统 满足如下要求 : 少占资源 安全检测系统占用系统资源过大，会降低了系统运行速度并且还会影响网络的正常运行。因而要用尽量小的资源实现入侵检测目标 持续运行 即使是在复杂的网络环境中安全检测系统也应能确证远程教育系统的稳定运行，能够在系统运行中及时对正在的网络攻击和隐患进行检测。如果遇到攻击行为，能够及时使用安全措施将攻击破坏消灭或者减小到最小。 更新及时 安全检测的特征库要及时更新，数据引擎也要经常升级。 符合需求 要根据用户的实际情况和现实需求制定先关的安全检测策略。 告警系统 安全检测系统要有告警系统向特定对象做出相关告警信息。一旦遇到攻击，日常工作日志，对攻击的时间和方式等情况进行详细记录，并利用预先制定的安全检测策略对系统进行全面的检查，发现并消除系统威胁。 风险管理 管理员可以依据自身所处的网络环境，选择或制定与之相适应的安全检测策略，从而可以实现对安全检测进行分级管理。 实时监控网络的使用情况，使网络系统的可靠性和安全性得到切实的增强，使用专业安全检测产品进行部署，提供详细的日志功能，最终将网络安全系统的能力得到一个阶段的提升。 病毒防护 现代的 网络系统是由具有多个节点的大型计算机网组成的，存储设备，电子第 三 章 系统需求 13 邮件等技术在日常工作中等到频繁使用，计算机病毒也通过这样便利条件实现迅速传播。目前计算机病毒不断变种日益猖獗，整个网络系统随时都面临着受到计算机病毒感染的危险。 计算机病毒是由程序或可执行代码组成的，由于具有超强的复制和破换能力而受到重视。传播和蔓延速度极快是计算机病毒的一个基本特点，而且随着互联网，存储设备，电子邮件等技术在日常工作中等到频繁使用，计算机病毒也通过这样便利条件实现迅速传播。因此堵住计算机病毒进入的源头是防护计算机病毒的重要手段，农 村党员远程教育系统在获得任何来自外界的文件之前都将进行严格的杀毒。以层层设防和预防为主的工作理念制定系统主动防御措施。要及时更新杀毒软件中的病毒特征库，防止最新型病毒的攻击。农村党员远程教育能否正常运行，其中能否做好系统的病毒防护是关键所在。所以，病毒防护体系的构建为农村党员远程教育的稳定运行保驾护航。 安全漏洞处理 在软件的设计上可能由于系统考虑不过周全等原因会存在一些系统缺陷从而形成了系统的安全漏洞。在日常所使用的操作系统，数据库