（化工过程机械专业论文）基于internet的压力管道远程使用登记系统的研究.pdf

基于l n t e r i e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 摘要 如何利用计算机信息技术提高我国特种工业设备安全管理与监察工作水平 是急需解决重大工程问题。本文采用i n t e r n e t 等信息系统开发技术，研究丌发 了基于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统，其主要研究工作包括： 1 通过比较研究，采取c s 模式与b s 模式相结合的系统结构模式，开发了基 ， 于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统。该系统由客户端软件和服务器 端软件组成，为我国压力管道的安全管理与监察提供了有效工具。 2 研究了各种基于i n t e r n e t 的文件上载技术，开发了一个服务器端a c t i v e x 控件，并以基于h t t p 协议的文件上载方式，实现了客户端的远程数据传输 功能。 3 研究了数据压缩加密技术，并采用l z s s 数据压缩算法和d e s 加密算法开发 了数据压缩加密软件，实现了本系统在数据文件远程传输之前的压缩与加 密，提高了系统在i n t e r n e t 网上的数据文件的传输安全性与传输效率。 4 分析比较了各种w e b 访问数据库的解决方案，采用a s p 技术开发研制了基于 b s 模式的服务器端压力管道注册登记管理系统。 5 采用三层( 多层) 应用程序结构，开发研制了基于c s 模式的客户端压力管 道注册登记管理系统，具有突出的可扩展性和可移植性。 6 研制了m a p i 应用程序，使服务器端能够自动发送em a il ，实现对客户端上 载的数据文件的信息反馈。 7 系统以防火墙技术实现了网络集成层的安全，以s s l 技术保证传输安全，以 身份认证实现应用层的访问控制安全。 kl 关键词：压力管道：远程注册：i n t e r n e t ，c s ，b s ，数据传输jh t t p 协议 a c t i v e x 控件，数据压缩? l z s s 算法，数据加彰d e s 算法，m a p i 第4 页共8 9 页 基于in t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 a b s t r a c t l no r d e rt or a i s et h em a n a g e m e n ta n ds u p e r v i s i n gl e v e lo fo u rc o u n t r y ss p e c i a li n d u s t r y e q u i p m e n t ，w ed e v e l o p e t h e s y s t e mo fp r e s s u r ep i p e l i n e s r e m o t er e g i s t r a t i o na n d m a n a g e m e n tb a s e do n i n t e r n e ti nt h i sp a d e lt h i sp a p e r sr e s e a r c hi sc a r r i e do n ： 1 、b a s e do nt h ea n a l y s i so f e x i s t i n gm o d e s o fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s w e i n t r o d u c ean e wm o d eo ft h ec o m b i n a t i o no fc l i e n t s e r v e ra n db r o w s e r s e r v e r a r c h i t e c t u r ei nt h i ss y s t e ma c c o r d i n gt or e q u i r e m e n to ft h ee n g i n e e r i n g t h e r e f o r e ，t h e s y s t e mi sd i v i d e di n t oc l i e n tp r o g r a m sa n ds e r v e rp r o g r a m s t h i ss y s t e mp r o v i d e sa n e f f i c i e n tt o o lf o rp r e s s u r ep i p e l i n e sm a n a g e m e n t 2 、 b ya n a l y z i n g t h es e v e r a lm e t h o d so ff i l et r a n s f e rt h r o u g hi n t e m e t w ep r o d u c ea n a c t i v e xc o n t r o lt or e a l i z ec l i e n t sd a t at r a n s f e rw h i c hi sb a s e do nh t t p 3 、t h ed a t af i l ei sc o m p r e s s e db yt h el z s s a l g o r i t h ma n di se n c r y p t e db yt h ed e s a l g o r i t h m b e f o r e b e i n g t r a n s f e r r e dt os e r v e rw h i l es o m e p r i n c i p l e s o fd a t a c o m p r e s s i o na n de n c r y p t i o na r e s t u d i e d 4 、s o m es o l u t i o n sf o rt h ew e bd a t a b a s ea c c e s sa r ea n a l y z e da n dt h es e r v e rp r o g r a m s w h i c ha r eb a s e do nb r o w s e r s e r v e ra r c h i t e c t u r ea r ed e s i g n e db ya p p l y i n ga s p 5 、t h ec l i e n t s y s t e mw h i c hi s b a s e do nc l i e n t s e r v e rm o d ea d o p t st h r e e t i e r e d ( m u l t i t i e r e d ) a p p l i c a t i o np r o g r a ma r c h i t e c t u r e st h a tm a k e s t h es y s t e mh a so u t s t a n d i n g e x p a n d a b i l i t ya n dt r a n s p l a n t a b i l i t y 6 、t h em a p i a p p l i c a t i o np r o g r a m i sd e s i g n e ds ot h a te m a i li sa u t o m a t i c a l l ys e n tb y e x c h a n g es e r v e rt on o t i f yc l i e n ta f t e rt h ed a t a b a s ef i l ei st r a n s f e r r e d 7 、t h ef i r e w a l lt e c h n o l o g yi sa p p l i e dt os o l v et h es e c u r i t yp r o b l e m so f i n t e m e t ，a n d t h es e c u r i t yo ft r a n s p o r tl a y e ra n da p p l i c a t i o nl a y e ri se n s u r e db yu s i n gs s la n d a c c e s sc o n t r o lt e c h n o l o g yr e s p e c t i v e l y k e y w o r d s ：p r e s s u r ep i p e l i n e ，r e m o t er e g i s t r a t i o n ， i n t e r n e t ， c l i e n t s e r v e r , b r o w s e r s e r v e r , d a t at r a n s f e r , h t t p , a c t i v e x c o n t r o l ，d a t ac o m p r e s s i o n ，d a t ae n c r y p t i o n ，l z s s ，d e s ， m a p i 第5 负共8 9 页 基于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 第一章绪论 1 1 课题研究背景 压力管道作为一种特殊设备广泛用于石油、化工、冶金、电力等行业及城市 燃气和供热系统中，而在石油化工生产中管道更是连接各工艺设备的神经，担负 着各设备之间的介质传递，是必不可少的重要元件，在设备投资中占有相当大的 比例。压力管道的设计、施工安装和在役管理是整个企业或设备系统管理的重要 组成部分“”。但在企业设备管理中，压力管道的安全性重视程度一直不如压力 容器，即所谓“重容器轻管道“的思想。然而，对企业生产安全运行而言，压力 管道和压力容器几乎有同等重要的地位。据中石化总公司1 9 8 7 年的统计数据表 明，压力管道的事故发生率明显高于容器的发生率。原国家劳动部1 9 9 5 年1 7 3 号文件统计数据表明，1 9 9 4 年3 月1 日至1 9 9 5 年3 月3 0f i 期间，压力管道共 发生8 起重大事故，死亡5 6 人，伤1 5 0 人，其中可统计的直接经济损失达2 3 0 4 多，j 元；从对历年来2 0 0 起各种压力管道事故原因的统计分析表明：管理问题占 3 2 6 ，管子与管件质量问题占2 7 3 ，安装问题占1 8 ( 其中焊接问题占8 8 6 ) ，设计问题占1 1 ，腐蚀问题占1 0 6 。由此可见，因压力管道的管理问题 而引起的事故列首位。 压力管道安全形势十分严峻，其事故隐患的普遍性和严重性已经引起了有关 部门的高度重视。为了降低压力管道事故率，加强压力管道的安全技术管理和监 察，1 9 9 4 年4 月原国家劳动部颂发了压力管道安全管理与监察规定，确定了我 国压力管道安全管理与安全监察的总体原则；针对行业压力管道管理特点，中石 化总公司于1 9 8 5 年颂发了工业管道维护检修规程和工业管道技术管理制 度，而原化工部也于1 9 9 5 年颂发了化工企业压力管道管理规定和化工企 业压力管道检验规程( 简称为“化工部规程”) 等行政性技术文件，规定了 压力管道的设计、安装、验收、维护检修和管理的具体实施方法，对压力管道的 安全运行起到了积极的作用。为进一步加强在役压力管道的安全监察与管理，提 高管道运行的安全性，降低事故率，国家质量技术监察局锅炉压力容器安全监察 局决定，对压力管道实施类似于锅炉及压力容器的使用登记管理制度，并将此项 工作列为2 0 0 1 年重点工作之一。事实表明，锅炉及压力容器的使用登记管理制 度对于提高锅炉及压力容器安全运行起到了重要作用。但由于压力管道与锅炉及 第6 页共8 9 页 基于1 i - j t e i i n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 压力容器相比，数量更多，分布更广，且变动更频繁，因此，沿用类似于锅炉及 瓜力容器的传统手工方式进行安全使用登记无论对压力管道使用单位还是对使 用登记管理部门都是难以接受，即使企业勉强将压力管道使用登记资料上报到管 理部门，管理部门也难以按规定对每一条管道进行审查管理，更无法得到准确的 统计数据。事实上，锅炉及压力容器的使用登记管理工作也存在类似问题。使用 传统手工方式进行压力管道安全使用登记存在的主要问题有： ( 1 ) 在压力管道安全使用登记过程中，使用单位及安全监察机构的工作量将 会很大，而且手续非常繁琐，消耗大量人力、物力、财力。 ( 2 ) 安全监察机构制作、修改、查询及统计各种报表非常不方便，更无法对 某一地区( 或全国) 的压力管道使用情况进行准确分类统计，为压力管 道安全管理与监察提供准确的决策支持信息。 ( 3 ) 安全监察机构向使用单位分发的有关信息不能得到快速、高效、及时的 传达，影响了工作效率。 ( 4 ) 人工统计数据难免发生误差，影响数据的真实性、可靠性。 ( 5 ) 无法充分利用使用单位企业局域网的内部已有的基于c s ( 客户服务 器) 模式的压力管道安全管理与分析系统的数据资源。 因此，迫切需要一种现代化的管理手段能够异地、远程地对压力管道进行使 用登记管理，同时又能够充分利用企业局域网的内部已有的数据资源。随着计算 机网络技术以及数据库技术的飞速发展，特别是i n t e r n e t 技术为压力管道的远 程安全使用登记注册管理提供了契机，i n t e r n e t 的跨地域、远程通信能力的优 势使这一目标的实现成为可能。为此，国家锅炉压力容器安全监察局锅炉压力管 道处与浙江工业大学化工机械研究所共同提出通过i n t e r n e t 进行在役压力管道 安全使用注册登记和管理的设想，开发“基于烈t e r n e t 的压力管道远程使用 登记系统”，并被正式立为国家技术监督局2 0 0 0 年度科研项目。 本文将围绕实现通过i n t e r n e t 进行在役压力管道安全使用注册登记和管理 的设想丌展研究，丌发基于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统，该系统 的基本目标为： ( 1 ) 在压力管道使用单位局域网的内部，本系统能够对本单位的压力管道使 用信息进行管理，并与已有的压力管道安全管理与分析系统无缝连接。 第7 页共8 9 页 基于in t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 ( 2 ) 压力管道使用单位能够将需要上报的各种注册登记信息通过i n t e r n e t 传输给安全监察机构设立网站。 ( 3 ) 安全监察机构能够通过i n t e r n e t 审批使用单位上报的报表，同时使用单 位能够通过i n t e r n e t 浏览安全监察机构分发的有关信息。 为实现本系统目标，涉及基于c s 模式下的信息管理系统开发技术、基于 i n t e m e t 的w e b 应用程序开发技术和基于i n t e r n e t 的远程数据压缩与传输技术等。 下面将对相关技术及其实现方法作简要的评述。 1 2 基于i n t e r n e t 的w e b 应用程序开发技术概述 w e b 是目前i n t e r n e t 上发展最快也是i n t e m e t 网上最重要的信息检索手段。w e b 数据库技术的主要内容包括超文本文件传输协议( h t t p ) 、超文本标记语言 ( h t m l ) 、公共网关接口( c g i ) 、j a v a 和j a v a s c r i p t 语言和数据存取模式等。 应用i n t e m e t w e b 技术构建企业单位内部管理系统与i n t e m e t 的互联、动态互访及 远程维护，就是要将i n t e r n e t 的超文本技术与数据库结合在一起，集二者之优点， 形成一个广域的、分布的、有序的，并能迅速检索、查询及根据链接条件相互跳 转的信息系统。这种信息系统实际上是一个基于b s ( 浏览器服务器) 模式下的 信息系统。 所谓“b s 模式“，是随着网上浏览器功能的进一步扩展，由m i c r o s o f t 推 出的w i n d o w sn ts e r v e r ( 操作系统) 、i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v e r ( w e b 服务器) 、 s q ls e r v e r ( 数据库服务器) 、i n t e m e te x p l o r e r ( 浏览器) 开发平台成功应用于许 多领域，应运而生的。这种基于b s 结构模式的信息系统中，w e b 技术作为企业 内部信息发布手段，可解决多种平台互连及兼容性等技术问题。用户界面将全部 是浏览器中呈现的w e b 页面，用户根据w e b 页面信息，从浏览器端向服务器提 交服务请求，这些请求包括对数据库的查询、修改、插入等，服务器端负责对请 求进行处理，并将处理结果通过网络返回浏览器端17 4 1 。其结构可分为三层：第 一层由客户端完成用户的接口功能，提供信息服务等功能、浏览定位、保证用户 界面的一致性；第二层由各种服务器完成用户所需的业务服务功能，包括一些业 务规则，由数据生成的信息，同时保证业务的一致性；第三层由数据服务器完成 数据存储和管理功能，提供数据的定义、存储和检索，保证数据的一致性服务。 这种结构综合了浏览器、信息服务和w e b 等技术，通过一个浏览器访问多个应 第8 页共8 9 负 基于in t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 用服务器，形成点对多点，多点对多点的结构模式。其运作模式如图1 1 所示。 客户端 浏览器j a v a 脚本c s 5 2 n 多种通信机制( o r b ， r p c ，j d b c ，d c o m ，h t t p ) 会话管理安全机制事件管理 应用 服务 目录服务 器 _ _ 事务处理 l 、一： 历史数关系数 据 j i据库 图1 1 并发控制负载半衡 连接管理 服警管i 多种通信机制( o d b c ，5 d b c ，本地数 据驱动，r p c ，o r b 网关) 露瓣外萨 据库据库 川 b s 模式下的运作模式 使用b r o w s e r 与某一台主机或系统进行连接，并不需要更换软件，或再启动 另一套程序。所以用户界面具备友好性和一致性，易于操作。而开发人员也只需 将注意力集中于w e b 服务器与数据库服务器后台的应用，省去了客户端前后交 互界面软件的开发，节省了开发费用和时间。由于开发环境独立于用户的前后应 用环境，提高了系统应用的跨平台性，也便于用户群的扩展、变化，以及应用系 统的管理和软件的安装、升级。 1 2 1w e b 访问数据库的几种解决方案的比较评述 解决1 1 中提出的问题三，即实现一个b s 模式信息系统，其关键技术在于 制作交互式w e b 页面及通过w e b 访问数据库。在传统的w e b 服务器中，文本 和其它多媒体信息都是以文件的形式进行存储和管理的，虽界面友好，但它终究 是一种静态的页面，不能满足对信息服务的动态性、实时性、交互性的要求；数 据库技术经过几十年的发展，其功能越来越强大，各种数据库系统，如：o r a c l e ， s y b a s e ，m i c r o s o f ts q ls e r v e r 等都具有对大批量数据进行有效组织管理和快速查 询、检索的能力。因此，将数据库技术与w e b 技术相结合开发动态的w e b 数 据库应用是计算机网络技术与数据库技术应用发展的必然。w e b 访问数据库的原 理如下： 第9 页共8 9 页 基于in t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 基十w e b 访问数据库的应用通常包括4 部分的内容：w e b 浏览器、w e b 服 务器、数据库服务器以及w e bs e r v e r 与d b m s ( d a t a b a s em a n a g e rs y s t e m ，数 据库管理系统) 的接1 ：3 。其过程如图1 2 所示。数据库查询通过从w e b 浏览器 向w e b 服务器发送一个用户请求，服务器接收到请求后，通过w e b 与d b m s 的接u 连接数据库服务器，并在数据服务器上执行相应的查询，再将查询结果通 过w e b 与d b m s 的接口返回w e b 服务器，然后传递给w e b 客户。这里，实现 w e b 访问数据库的关键是w e bs e r v e r 与d b m s 的接口，它的主要功能是负责 w e b 和数据库服务器之问的通信并提供应用程序服务。对于不同的接1 ：3 技术，将 会产生不同的w e b 访问数据库的方案“” 6 5 1 。 i n t e r r l e t 眦r | o 。黧! w e b m 淞宇 黼尹 图1 2 基于w e b 访问数据库的过程 一) c g i 技术 c g i ( c o m m o n g a t e w a yi n t e r f a c e ) 即公共网关接1 3 。它是扩充w w w 传统 的主流技术。运用服务器端c g i 程序访问数据库服务器。w e bs e r v e rb r o w s e r 存 取数据库的过程如图1 3 。 服务器端 r 二0 j 奠w e 唧b 吲程序0 1 黼黟 图1 3 运用c g i 存取数据库的过程 用户通过w e b 浏览器输入查询信息，衩4 览器通过h t t p 协议向w e b 服务 器发出带有查询信息的请求，w e b 服务器按照c g i 协议激活外部c g i 程序，由 该程序向d b m s 发出s q l ( s t r u c t u r e dq u e r yl a n g u a g e ，结构化查询语言) 请求 并将结果转化为h t m l ( h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e ，超文本标签语言) 后返 回给w e b 服务器，再由w e b 服务器返回给w e b 浏览器。c g i 程序实际上起到 了h t m l 与s q l 转换的网关作用。c g i 的操作典型过程是：( 1 ) 分析c g i 数 据；( 2 ) 打开同d b m s 的连接；( 3 ) 发送s q l 请求并得到结果：( 4 ) 将结果 第1 0 页共8 9 页 基于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 转换h t m l ；( 5 ) 关闭d b m s 的连接；( 6 ) 将h t m l 结果返回w e b 服务器。 c g i 的丌放性很好，丌发者可使用任何一种w e b 服务器支持内置的编程语言来 编写c g i 程序，具有很好的通用性。但同时它也具有以下的缺点： a ) 为响应每个客户的请求，服务器需启动一个新c g i 程序，当用户大量增加时， 容易造成拥塞。 b ) 对于通过c g i 提交给后台数据库的每一个查询，数据库都需执行同样的登录 和退出过程，即使同一用户提交的请求也是如此，因而耗费了大量的时间和 开销。 c ) s q l 与h t m l 的差异较大，c g i 程序中转换代码编写十分繁琐，维护困难。 d ) 软件丌发人员需要对c g i 的编程较为熟悉，具有很强的专业性，不适于普通 的开发人员。 二) 专用a p i 技术 专用a p i ( a p p l i c a t i o np r o g r a mi n t e r f a c e ) ，即专用应用程序接口。鉴于c g i 的缺陷，一些大的软件厂商基本上都推出了自己的专用的a p i 去扩展w e b 服务 器调用数据库的功能。如：m i c r o s o f t 的i s a p i ( i n t e m e ts e r v e ra p i ) 、n e t s c a p e 的n s a p i ( n a v i g a t es e r v e ra p i ) 、0 r e i l l yw e b s i t es e r v e r 的w s a p i ( w e bs i t e s e r v e ra p i ) 等。w e b 开发人员不仅能利用a p i 解决c g i 能够解决的问题，而 且还可进一步解决不同的w e b 应用程序的信息数据的特殊请求。由于上述3 个 公司的产品基本原理相同，下面我们以i s a p l 访问数据库的方法为例。 i s a p i 中由w i n d o w sn t 的i i s ( i n t e m e ti n f o r m a t i o ns e r v e r ) 提供的丌发动态 页面的函数接口，它提供了一种通过1 d c h t x ( i n t e m e td a t a b a s ec o n n e c t i o n h y p e r t e x te x t e n d ) 访问数据库的方式。i d c h t x 是集成于w e b 服务器i i s 中 的一个用于访问后端数据库的构件，主要是为熟悉s q l 和h t m l 的程序员提 供一种直接高效的访问数据库的方法，i d c 使得用户可通过浏览器直接访问 w e b 服务器的o d b c ( o p e n d a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ，开放数据库互连) 。每个i d c 应用由2 个文件组成：一个i d c 文件用于存放s q l 查询信息，连接o d b c 数 据源的有关信息、用户名、密码；一个h t x 文件。h t x 文件是包含如何将查询 结果生成h t m l 主页的有关信息。每当客户端发出一个i d c 请求时，相应的查 第1 1 页共8 9 负 基于【n t e r h e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 询就被执行，而查询结果就按h t x 文件规定的格式生成相应的h t m l 文件并 返回客户。由于i d c 是作为一个相当小的i s a p i d l l 来运行的，因而具有用内 存少，运行速度快的优点，i d c 通过o d b c 与数据库通信来获得查询结果，从 而具有s q l 查询语言易于使用的优点。i d c 应用运行流程如图1 4 。 b r o w s e ra 叫i i s 。to 眦d a t a b a s e j 。i 一卜 br 面 - h t x 一 i 廿 二。 【 h t m l 一兰 图1 4i d c 应用运行流程示意图 图1 4 中，a 表示客户端浏览器向l i s 发i d c 请求；b 表示i i s 读入i d c 文 件；c 表示i i s 的i d c 数据库构件按i d c 文件提供的有关信息打开数据源并执 行相应的查询；d 表示i i s 按照h t x 文件规定的格式将查询结果生成h t m l 的结果文件；e 表示i i s 把h t m l 文件近回客户。i d c 应用为浏览器提供查询、 增加、删除w e b 后端数据库的能力，较适用于数据库信息的网上发布，并且由 于其使用简单，因而较受普通开发者的青睐。但它缺乏对于较为复杂的数据库处 理的能力，下面我们介绍由w i n d o w sn t 的i i s 提供的另一种w e b 访问数据库的 方法，即a s p 。 三) a s p 技术 a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e s ) 是m i c r o s o f t 于1 9 9 6 年1 1 月推出的w e b 应用程 序丌发技术。在m i c r o s o f t 的有关文档中a s p 被描述为：一个服务器端的脚本环 境，可以生成和运行动态的、交互的、高性能的w e b 服务器应用程序。a s p 的 主要特性是能够把h t m l 文件、脚本、基于c o m 标准的组件有机地组合在一 起，形成一个能够在服务器上运行的动态w e b 应用程序，并能把按用户要求制 作的标准h t m l 页面送给客户端浏览器。 基于a s p 的页面以* a s p 文件形式驻留在w e b 服务器上。一个+ a s p 源文件 是文本文件，可以包括以下成分： 夺文本用于显示信息、页面标题等。 夺h t m l 标记实现页面风格设计。 第1 2 页共8 9 页 基于in t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 夺a s p 脚本( s c r i p t i n g c o m m a n d s )一组脚本命令，在源文件中以( ) 为定界符。脚本命令必须是缺省脚本语言( 例如v b s c r i p t ) 中的有效命令， 负责整体流程的设计，并利用a s p 内置组件和内置对象、或其他组件实现 所需功能。 客户端 浏览器 w e b j 日务器 一 d b1 图1 5a s p 工作原理 a s p 工作原理如图1 5 所示，当浏览器通过h t t p 协议向w e b 服务器申请 一个由+ a s p 定义的页面时，w e b 服务器响应h t t p 请求，用a s p 引擎解释被 申请文件。当遇到a s p 脚本命令时，a s p 引擎调用相应的脚本引擎( 脚本引 擎以组件的形式驻留在w e b 服务器上) 进行处理。a s p 提供两种脚本引擎，即 v b s c r i p t 引擎和v j s c r i p t 引擎，若要使用其他脚本语言，需要在w e b 服务器上 另外安装相应的脚本引擎；当遇到基于c o m 标准的组件( 组件本身是经过编译 的可重用二进制码) 时，a s p 引擎启动相应的组件完成指定的功能。若a s p 文 件含有访问数据库的请求，a s p 内置组件a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t ) 通过 o d b c 与数据库连接，对数据库进行访问，并将访问结果返回w e b 服务器。a s p 引擎将脚本和组件的运行结果生成相应的h t m l 语法成分，与文件中原有的文 本和h t m l 标记一起组成标准h t m l 页面送至客户端浏览器“”。 第1 3 页共8 9 页 c s 硐 1l叫，附一裤器i 呲r ，竺嚣 _ _ i 数 基于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 从图1 5 可以看到，a s p 通过o d b c 对数据库系统进行访问，因此可兼容 各种支持o d b c 的数据库系统；而a s p 产生的标准h t m l 页面对客户端的浏览 器又有广泛的适应性；但目前a s p 只能在w i n d o w s ( n t 和9 5 ，9 8 ，2 0 0 0 ) 支 持下的w e b 服务器上运行，有一定的局限性。 运行a s p 的服务器操作系统最低版本是： 夺w i n d o w sn ts e r v e r4 0 + m i c r o s o f li l s ( i n t e m e ti n f o r m a t i o ns e r v e r ) 3 0 夺w i n d o w sn tw o r k s t a t i o n4 0 + m i c r o s o f ip e e rw e bs e r v i c e s3 0 夺w i n d o w s 9 5 ( 9 8 ) + m i c r o s o f tp w s ( p e r s o n a lw e b s e r v e r ) 1 0 四) j d b c 技术 j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i o n ) 即j a v a 数据库连接。j d b c 是j a v a 语言 为支持基本的s q l 功能而提供的一个独立于特定的d b m s 的用户接口。j d b c 主要提供了2 种接v i ：一种面向程序开发人员的j d b c a p i ；另一种是面向驱动 程序丌发商的接口j d b cd r i v e ri n t e r f a c e 。一般使用j d b c 的a p i 函数来访问 d b m s 就足够了。使用j a v a 语言，用j d b c a p i 编写的j a v aa p p l e t 小程序可以 嵌在w e b 的h t m l 主页中实现对分布在网络上的不同数据库的访问。其访问数 据库的过程如图1 6 。图1 6 说明如下： data r e q u e s t b r o w s e r r w e b s e r v e r lld o w n l o a da p p l e tl 【 一 _ _ a p p l e t 1 i 二0j d b c f d a t a b a s e ，r 卜 。 州r c o n n e c t ， 图1 6j d b c 访问数据库的过程 ( 1 ) w e b b r o w s e r 从w 曲s e r v e r 中调入h t m l 页面( 含有调用j d b c 的 a p p l e t 小程序) 。 ( 2 ) 从w e bs e r v e r 中下载a p p l e t 程序到客户端。 ( 3 ) 客户端运行a p p l e t ，通过j d b c 直接与指定的数据库相连接。 ( 4 ) 执行a p p l e t 中的s q l 语句操纵d b m s 。 第1 4 页共8 9 页 基于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 f 5 ) 从d b m ss e r v e r 上把结果返回客户端的w e bb r o w s e r 显示。 从上面使用j d b c 访问数据库的流程，我们可以看出，含有j d b c 的j a v a a p p l e t 程序是下载到客户端执行的，由于受网络带宽的限制，有时其下载时间会 变得难以忍受，从而影响了它的执行效率。同时为防止它对客户端的系统的破坏， 浏览器的安全策略防止它对用户硬盘的访问，不能与任意的主机建立网络连接， 这在某种程度上也限制了j d b c 访问数据库的强大功能。但j d b c 提供了独立 于特定d b m s 的用户接口，使其具有很好的通用性、可移植性。 通过对以上w e b 访问数据库的几种技术的比较，如表1 2 所示，可以得出如 下结论：c g i 技术是访问数据库的一门传统技术，虽然在w e b 上运用时有许多 缺点，但终归不失为一种访问数据库的有效方法：专用a p i 技术由于提供了访 问数据库的最简单的方案( i d c ) ，因而在w i n d o w sn t 环境下实现w e b 对d b m s 访问时，适合在w i n d o w sn t 环境下w e b 对d b m s 访问时较为简单的情况； a s p 技术提供了较为灵活的解决方案，比较适合在w i n d o w sn t 环境下w e b 对 d b m s 访问时较为复杂的情况；而j d b c 提供了一个独立于d b m s 的特点用户 接口，但目前由于受网络带宽的限制，技术并不完全成熟。各种w e b 访问数据 库的几种技术方案的比较见表1 2 。因此，本系统将采取a s p 技术作为w e b 访 问数据库的解决方案。 方式平台支持移植性易用性性能负载 c g i 多不好较难差高 服务器a p i多差难好低 l d c少差 易中等低 a s p 多好易好低 j d b c 多好中等好低 表1 2w e b 访问数据库的几种技术方案的比较 1 2 2 e 8 模式与8 $ 模式相结合的信息系统 b s 模式是一种以w e b 技术为基础的新型信息系统平台模式，b s 模式把传 统c s 模式中的服务器部分分解为一个数据库服务器与一个或多个应用服务器 第1 5 页共8 9 页 基于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 ( w e b 服务器) ，从而构成了一个三层结构的客户服务器体系。相对于c s 模式， 它的优点主要表现在以下几个方面： 1 ) 它简化了客户端。无需再象采用c s 模式时那样在不同的客户机上安装 不同的客户应用程序，而只需安装一个通用的浏览器软件即可。 2 ) 它简化了系统的开发和维护。b s 的所有功能都实现在w e b 服务器上， 使开发和维护的工作大为减轻。 3 ) 它使用户的操作使用变得更加简单。b s 模式的客户端只是一个简单易 用的浏览器软件。浏览器软件提供了统一、友好并且易用的界面。使用 者无需培训，就可以直接使用。 4 ) b s 模式特别是用于网上信息发布。由于b s 模式所使用的技术是 i n t e r n e t 的w e b 技术，而这种技术特别适用于网上信息发布，使得传统 的信息的功能有所扩展。 尽管b s 模式具有很多优点，但是如果完全采用b s 模式来开发本系统，将 会导致如下两个问题不能解决：一是压力管道数量很多，需要处理大量数据，必 须要求系统的交互性很强：二是系统对数据的安全性要求很高，同时在功能上要 求与已有的压力管道安全管理与分析系统进行无缝连接，即1 1 中提出的问题一。 基于以上考虑，本文采取了b s 模式与c s 模式相结合的方式，在企业的局域网 内部以c s 模式完成系统的部分功能，然后将局域网内部信息传输到i n t e m e t 网 上的异地w e b 服务器。这种取长补短、交叉并用的模式目前已经在企业中得到 应用，如中国科学院上海分院管理信息系统”等。 所谓“c s ”模式，是指一种由客户机( 由p c 或工作站担任) 与服务器( 由 专用服务器担任) 合作完成一个作业的信息系统结构模式。其工作原理是由服务 器上的数据库管理系统执行数据处理任务，然后把经过处理后的用户需要的那部 分数据传输到客户端工作站上，最后由客户端完成对其所需的加工。c s 模式具 备良好的并发控制机制，且由于所有的数据都在服务器进行管理，保证了数据的 完整性、可靠性、安全性和数据的易维护性，能够更好地实现数据服务和应用程 序的共享。相对于b s 模式，它的优点主要表现在以下几个方面： 1 ) 交互性强是c s 模式固有的一个优点。在c s 模式中，客户端有一套完 整的应用程序，在出错提示、在线帮助等方面都有强大的功能，是b s 第1 6 页共8 9 页 基于1 n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 模式所不能及的。 2 ) c s 模式提供了更安全的存取模式。由于c s 模式是配对的点对点的结 构模式，在c s 模式的平台上采用的是适用于局域网、安全性比较好的 网络协议( 例如：n t 的n e t b e u i 协议) ，安全性可以得到较好的保证。 3 ) c s 模式将降低网络通讯量。b s 模式采用了逻辑上的三层结构，而在物 理上的逻辑结构仍然是原来的以太网或环形网。这样，第一层与第二层 结构之间的通讯、第二层与第三层结构之间的通讯都需要占用同一条网 络线路。而在c s 模式中，网络通讯量只包括客户机与服务器之间的通 讯量，将大大少于b s 模式。 4 ) 由于c s 模式在逻辑结构上比b s 模式少一层，对于相同的任务，c s 模式完成的速度总比b s 模式快。这使得c s 模式更利于处理大量数据。 在选择本系统平台模式时，正是考虑了b s 模式的先进性，又考虑了c s 模 式的成熟性，根据工程实际，采取了c s 模式与b s 模式相结合的体系结构。这 种结构将最大限度地发挥这两种模式的优点，取长补短。 1 3 基于ln t e r n e t 的远程数据传输及压缩加密技术概述 采取c s 模式与b s 模式相结合体系结构的信息系统，有一个关键的问题需 要解决：如何实现企业内部局域网向i n t e m e t 网上的异地w e b 服务器远程传输数 据。目前在i n t e m e t 网上的数据传输方式主要有以下三种：e _ m a i l 文件上载方式、 基于f t p 协议的文件上载方式、基于h t t p 协议的文件上载方式。 其中，e _ m a i l 文件上载方式含有三个过程：用户代理( u s ea g e n t ) 、传输代 理( t a n s f e ra g e n t ) 和接受代理( d e l i v e r ya g e n t ) 。用户代理是一个用户端发 信和收信的程序，负责将信按一定的标准包装，送至邮件服务器或将信件从邮件 服务器收回；传输代理能够解读收信人的地址，根据s m t p ( s i m p l em a i l t r a n s p o r tp r o t o c 0 1 ) 协议将它转送至邮件主机：接受代理采用p o p 协议( p o s t o f f i c ep r o t o c 0 1 ) 使邮件被用户读取至自己的主机n ”。由于e _ m a i l 的安全性问 题，用它来传输密级较高的数据是不适合的。基于f t p 协议的文件上载方式目前 在网络上得到普遍应用，f t p 建立了两个连接：一个是控制连接，一个是数据连 接。控制连接用来传送f t p 执行的内部命令以及命令的响应等控制信息，数据连 接是为在服务器与客户端，或两个f t p 服务器之间传输文件( 即f t p 代理传输方 第1 7 页共8 9 页 基于i n t e r n e t 的压力管道远程使用登记系统的研究 式) 而建立的连接，允许同时进行双向数据的传输“”。基于h t t p 协议的文件上 载方式主要由服务器端a c t i v e x 组件来实现，目前有许多这样的商用控件，如 m i c r o s o f t 公司的p o s t i n ga c c e p t o r 、p e r s i t ss o f t w a r e 公司的a s p u p l o a d 、 s o f t a r t i s i a n 公司的s af i l e u p 等。 为了保证i n t e m e t 网上文件传输过程中的效率