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北京邮i 乜大学硕士学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究与开发 基于网络的留学生管理信息系统的研究与开发 摘要 随着我国改革开放的深入、经济的发展，近几年来我国高校留学的外国留学生数量 取得了突飞猛进的增长，这就使得高校的留学生管理工作的强度和难度逐渐增大。而目 前我国高校的留学生管理工作的办公自动化才刚刚处于起步阶段，其手工作业的部分还 相当多，办事效率比较低，难以满足这种不断增长的留学生管理工作的需要。因此，建 立功能完备的高校留学生管理信息系统就成为当务之急。在这种背景下我们成功地开发 了北京市教委高校留学生管理信息系统。 论文通过对留学生管理实际工作的分析，提出了高校留学生管理信息系统建立的必 要性。在“高校留学生管理信息系统 设计开发的基础上，围绕着项目开发的主线，结 合研制工作的实际情况，详细地描述了系统的设计思想，对开发周期内各个环节所面临 的工作、所需解决的问题和关键技术做了较为深入的研究和探讨。研究内容主要包括以 下几个方面： 1 通过对网络技术和管理信息系统体系结构的研究，确定了以c s 和b s 结构相 结合的混合体系结构来进行系统开发，并探讨了系统开发的一些关键技术。 2 通过对面向对象建模方法和需求建模方法的研究，结合项目的实际利用u m l 统一建模语言对系统进行了需求建模，并详细描述了留学生管理信息系统需求 建模的具体方法和步骤。 3 通过对数据库基本知识和数据库设计的关键技术的研究，结合留学生管理信息 系统的需求使用p o w e r d e s i g n e r 8 0 建立了系统的数据库物理数掘模型。 4 通过对系统编码实现中用到的几个关键技术的研究，结合已经丌发完成的高校 留学生管理信息系统对其各主要功能模块的实现进行了简单的描述。 本系统利用j a v a 语言进行开发，采用s q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库管理系统。本系 统在北京市教委对外合作与交流处和北京邮电大学外事处的试运行中已经通过测试，运 行情况良好，主要功能已具备，满足用户的需求。本系统的应用显著地改善了高校的留 学生管理水平，提高了办公自动化水平和工作效率。 关键词：管理信息系统，统一建模语言，数据库设计，j a v a ，c s 结构，b s 结构 n 北京邮电大学硕士学位论文基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 t h ei t e s e a r c ha n dd e v e l o p 匝n to fs t u d e n t a b r o a dm i so nt h en e t w o r k a bs t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h en a t i o n a le c o n o m y , t h en u m b e ro fs t u d e n t a b r o a dh a sa d v a n c e dr a p i d l yi nt h er e c e n ty e a r t h em a n a g e m e n to fs t u d e n t a b r o a db e c o m e sm o r ed i f j c i c u l ta n dc o m p l e x b u tt h e d e g r e e o fo f f i c e a u t o m a t i o no fs t u d e n ta b r o a dm a n a g e m e n ti sv e r yl o wi nt h eu n i v e r s i t i e so fo u r c o u n t r y m a n yi o b sa r ef i n i s h e db yh a n d t h ee f | i c i e n c yi sv e r yl o w t h i s a c t u a l i t yd o e s n ts a t i s f yt h en e e do fm a n a g e m e n tw o r k t h e r e f o r e ，i ti su r g e n t a f f a i r st oe s t a b l i s ht h ep e r f e c tm a n a g e m e n ts y s t e mo fs t u d e n ta b r o a di nt h e u n i v e r s i t i e s u n d e rt h i sb a c k g r o u n d ，w ed e v e l o pt h eu n i v e r s i t ys t u d e n ta b r o a d m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mf o rt h eb e i j i n gm i n i s t r yo f e d u c a t i o n t h i sp a p e ra n a l y z e st h ea c t u a lc o n d i t i o no ft h es t u d e n ta b r o a dm a n a g e m e n t a n dp o i n to u tt h a ti ti sn e c e s s a r yt oe s t a b l i s ht h em iso fs t u d e n ta b r o a d i t d e s c r i b e st h ed e t a i l e ds y s t e md e s i g nw i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h i sp r o j e c t s ow e r e s e a r c ha n dd i s c u s st h ek e yt e c h n o l o g y , t h ep r o b l e mw h i c hw em u s ts o l v ea n d s o m ed i f f i c u l t yt h a tw ea r ef a c e dt o t h ec o n t e n to fr e s e a r c hi n c l u d e ss o m e a s p e c t sa sf o l l o w s ： 1 w i t ht h ea r c h i t e c t u r er e s e a r c ho fn e t w o r kt e c h n o l o g ya n dm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m ，t h es t r u c t u r es y s t e ma d o p tw i t ht h eb sa n dc s 2 t h r o u g ht h er e s e a r c ho fo r i e n t - o b j e c ta n dr e q u i r e m e n tm o d e l i n g ，t h e r e q u i r e m e n tm o d e l i n go ft h i ss y s t e mi su s e db yt h eu m lm o d e l i n g t h em e t h o da n ds t e po fm o d e l i n gi sd e s c r i b e di nt h i sp a p e r 3 a c c o r d i n gt h er e s e a r c ho fd a t a b a s ea n dt h er e q u i r e m e n to fs y s t e m ，t h e p h y s i c a l d a t am o d e io fd a t a b a s e i se s t a b l i s h e d b y t h e p o w e r d e s i g n e r 8 0 4 w i t ht h er e s e a r c ho ft h ek e yt e c h n o l o g yi nt h ec o d i n g ，t h ep a p e r e x p a t i a t e s o nt h es o m ef u n c t i o n a lm o d e l so ft h es t u d e n ta b r o a d m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m i i i 孵m a k eu s eo fj a v at od e v e l o ps y s t e ma n da d o p tm i c r o s o f ts q l s e r v e r 2 0 0 0a st h ed a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m t h i ss y s t e mh a sp a s s e dt h et e s t a n dr u ni nt h ee x t e m a lc o l l a b o r a t i o na n dc o m m u n i c a t i o nd e p a r t m e n ti nt h e b e i ji n gm i n i s t r yo fe d u c a t i o na n de x t e m a lf o r e i g nd e p a r t m e n ti n t h eb e i ji n g u n i v e r s i t yo f p o s ta n dc o m m u n i c a t i o n t h i ss y s t e mi sp r o v i d e dw i t ht h em o s t l y f u n c t i o na n dr u np e r f e c t l yn o w s oi tm e e t su s e r sn e e d s t h ea p p l i c a t i o no f s y s t e mg r e a t l yi m p r o v e st h es t a n d a r do ft h es t u d e n ta b r o a dm a n a g e m e n ta n d e n h a n c e st h ed e g r e eo ft h eo aa n de f j f i c i e n c yi nt h eu n i v e r s i t i e s k e yw o r d s ：m i s ，u m l ，d a t a b a s ed e s i g n ，j a v a ，c l i e n t s e r v e r , b r o w s e s e r v e r i v 北京邮电大学硕士学位论文基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 独创，性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽 我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书 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。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人虢皇军垄 本人签名：! 士型日期：塑丝兰：2 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生 在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学 位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论 文( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 。 保密论文注释：本学位论文属于保密在三年解密后适用本授权书。 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期： 日期： 炒篼多7 北京邮电大学硕1 二学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究勺开发 1 1 课题研究背景 第一章绪论弟一早三百v 匕 1 1 1 计算机网络技术的发展现状 计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，它涉及到通信和计算机两个 领域。它的诞生使计算机体系结构发生了巨大的变化，在当今社会经济中起着非常重要 的作用，对人类社会的进步做出了巨大贡献。从某种意义上说，计算机网络技术的发展 水平不仅反映了一个国家计算机科学和通信技术水平，它已经成为衡量一个国家国力和 现代化程度的重要标志之一。 从五十年代开始，人们及各种组织开始使用计算机来管理信息，其增长速度非常之 快。计算机网络也就应运而生。早期的计算机网络是集中式的，其显著特点是：大型主 机在系统中具有绝对的支配作用。具体体现在：通过主机系统形成大部分的通信流程、 系统所有的通信协议都是系统专有的、所有的控制和管理都是由主机来完成。随着计算 机技术的不断发展，特别是大量功能先进的个人计算机的问世，使得每一个人都可以完 全控制自己的计算机，进行他所希望的作业处理。以个人计算机( p c ) 方式呈现的计算 机能力发展成为独立的平台，导致了现代计算机网络结构的快速发展。 i 1 一般来讲计算机网络的发展可以分为四个阶段： 1 具有通信功能的单机系统阶段，这一阶段形成了计算机网络的雏形； 2 具有通信功能的多机系统阶段，这一阶段属于面向终端的计算机通信网i 3 以资源共享为目的的计算机一一计算机网络阶段； 4 i n t e m e t 与高速网络发展阶段。计算机网络向互联、高速、智能化方向发展，并 获得了广泛应用。 目前，计算机网络的发展正处在第四阶段。 1 1 2 管理信息系统简介 管理信息系统( m 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 ) 是一个以人为主导，利用计算机 硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、 更新和维护，以企业提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作 的集成化的人机系统。这个定义也说明m i s 绝不仅仅是一个技术系统，而是把人包括在 内的人机系统，因而它是一个管理系统，是个社会系统。需要指出的是：对于一个企业 北京邮电人学硕：i ：学位论文基于嘲络的留学生管理信息系统的研究j 开发 来说没有计算机也有m i s ，m i s 是任何企业不能没有的系统。所以，对于企业来说， m i s 只有优劣之分，不存在有无的问题。 m i s 正在形成为一门学科，我国己把它列为管理科学与工程一级学科下的二级学 科。它引用其他学科的概念，把它们综合集成为- i 1 系统性的学科。它面向管理，利用 系统的观点，数学的方法和计算机应用三大要素，形成自己独特的内涵，从而形成系统 型、交叉型、边缘型的学科。 m i s 是一个一体化系统或集成系统，这就是说m i s 进行信息管理是从总体出发， 全面考虑，保证各种职能部门共享数据，减少数据的冗余度，保证数据的兼容性和一致 性。严格地说只有信息的集中统一，信息才能成为企业的资源。数据的一体化并不限制 个别功能子系统可以保存自己的专用数据。为保证一体化，首先要有一个全局的系统计 划，每一个小系统的实现均要在这个总体计划的指导下进行。其次是通过标准、大纲和 手续达到系统一体化。这样数据和程序就可以满足多个用户的要求，系统的设备也应当 互相兼容，即使在分布式系统和分布式数据库的情况下，保证数据的一致性也是十分重 要的。 具有集中统一规划的数据库是m i s 成熟的重要标志，它象征着m i s 是经过周密地 设计而建立的，它标志着信息已集中成为资源，为各种用户所共享。数据库有自己功能 完善的数据库管理系统，管理着数据的组织、数据的输入和数据的存取，使数据为多种 用户服务。 m i s 用数学模型分析数据，辅助决策。只提供原始数据或者总结综合数据对管理者 来说往往感到不满足，管理者希望直接给出决策的数据。为得到这种数据往往需要利用 数学模型，例如联系于资源消耗的投资决策模型，联系于生产调度的调度模型等。模型 可以用来发现问题，寻找可行解、非劣解和最优解。在高级的管理信息系统中，系统各 有各种模型，供不同的子系统使用，这些模型的集合叫模型库。高级的智能模型能和管 理者以对话的形式交换信息，从而组合模型，并提供辅助决策信息。 m i s 的概念是发展的。最初许多倡议者设想管理信息系统是一个单个的高度一体化 的系统，它能处理所有的组织功能。也有一些人怀疑，先进的计算机系统能否解决定义 不清楚的管理判断过程。实践证明，这种高度一体化的单个系统显得过于复杂，并难以 实现。管理信息系统的概念转向各子系统的联合，按照总体计划、标准和程序，根据需 要，开发和实现一个个子系统。这样，一个组织不是只有一个包罗万象的大系统，而是 一些相关的信息系统的集合。 在互联网飞速发展并得到广泛应用的今天，m i s 的概念又有了新的发展，与互联网 紧密结合在一起。互联网给人们提供了一个方便、快捷的交换信息方式。m i s 与互联网 的结合使它的作用范围更加广泛，由局域网走向了广域网，如网上信息发布、录入和共 享可以使工作变得更加轻松、有效。【2 】 管理信息系统的结构是指各部件的构成框架，由于对部件的不同理解就构成了不同 的结构方式，其中最重要的是概念结构、功能结构、软件结构和硬件结构。 2 北京邮电大学硕士学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 从概念上看，m i s 由四大部件组成，即信息源、信息处理器、信息用户和信息管理 者，如图l l 所示。 图卜l 管理信息系统的总体结构 其中，信息源是信息产生地；信息处理器担负信息的传输、1 j n - r 、保存等任务；信 息用户是信息的使用者，他应用信息进行决策；信息管理者负责信息系统的设计实现， 在实现以后，他负责信息系统的运行和协调。【3 1 一个m i s 从使用者的角度看，它总是有一个目标，具有多种功能，各种功能之间又 有各种信息联系，构成一个有机结合的整体，形成一个功能结构。m i s 的主要功能如图 l 一2 所示。 蠡各l 壤“性 输入数据- i 收集源数据l - 数据库 生成目标数据i e l l - - i 收集源数据i - l 佣uu j m 图1 2 管理信息系统的主要功能 一方面从系统内部、外部收集数据并存储于系统的数据库中；另一方面对数据库中 的数据进行加工处理，向管理者及客户提供正确的数据服务。 m i s 的最大特点就是高度集中，能将组织中的数据和信息集中起来，进行快速处理， 统一使用，其重要标志是有个中心数据库和计算机网络系统，处理方式是在数据库和 网络基础上的分布式处理。t 4 】 1 1 3 高校留学生管理工作的现状和发展要求 随着我国改革开放的深入，国家经济的强大，近几年来我国高校留学的外国留学生 数量取得了突飞猛进的增长。并且由于留学生管理工作的特殊性，留学生管理涉及的管 理工作分支多、业务复杂、信息量大、变动频繁，这就使得高校的留学生管理工作的强 度和难度逐渐增大。但是目前我国高校的留学生管理工作的办公自动化才刚刚处于起步 阶段，其手工作业的部分还相当多，办事效率比较低，难以满足这种不断增长的留学生 管理工作的需要。 因此，迫切需要提高留学生管理工作的办公自动化水平，建立合理的管理体制、完 善的规章制度、科学的管理方法。为适应不断增长的留学生管理工作的需要，必须逐步 完善留学生管理工作的程序化、标准化、报表文件的统一化、数据资料的完善化和代码 化。 北京邮电大学硕士学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 1 2 课题意义 1 2 1 现有的留学生管理信息系统的不足 目前，在一些高校也已经使用了一些留学生管理信息系统。在开始课题之前，本人 曾经去北京邮电大学、对外经贸大学和北方交通大学的留学生管理部门调研了三套由不 同单位开发的留学生管理信息系统。本人在调研后发现这些原有的留学生管理信息系统 存在以下问题： 1 )系统使用的技术过于落后。系统分别是使用v i s u a lf o x p r o 和v i s u a lb a s i c 开发 2 1 3 ) 4 ) 5 ) 6 ) 的，数据库使用的是桌面数据库系统。这在技术上与体系结构上都已经过时。 系统功能单一。北京邮电大学和对外经贸大学使用的留学生管理信息系统主要 功能就是记录学生的基本信息，所管理的信息只包括国籍、性别、姓名、出生 同期等简单的基本信息；北方交通大学使用的由上海交大丌发的留学生管理信 息系统除了包括留学生基本信息的管理外还可对留学生的住宿进行管理，可以 为留学生分配留学生公寓、结算住宿费、电话费等费用。从功能上看更像是一 个留学生公寓管理信息系统，或者说是一个比较完备的酒店管理信息系统。 系统用户界面简单，交互性很差。 系统操作复杂，不便于用户使用，在操作中给予用户的提示和帮助过于简单。 系统的通用性和扩展性很差。 整体工作效率不高，重复劳动量大。 1 2 2 开发新的留学生管理信息系统的意义 传统的留学生管理主要是以手工方式进行的，存在着工作量大、事务琐碎等弊端， 并且手工管理往往耗费很多的人力、物力、财力却还是达不到较好的效果，管理水平也 难以提高。鉴于以上留学生管理工作的发展要求和原有留学生管理信息系统的不足，迫 切需要开发新型的留学生管理信息系统来处理繁重的日常事务以及适应留学生教育发 展的需要。 通过建立一套科学的、合理的、牢靠的高校留学生管理信息系统，可以减少留学生 管理工作过程中的人为因素；节约大量的人力、物力、财力、提高办公速度和办事效率； 能够真正实现高校留学生管理工作的电子化、信息化；充分发挥高校校园网络的优势； 提高留学生管理工作的现代化和自动化水平。因此，研究与开发以网络为基础的留学生 管理信息系统对提高高校留学生教育管理的水平、加强留学生教学质量的监督与管理， 推动留学生教育工作的规范化与科学化都有着十分重要的现实意义。 4 北京邮电大学硕士学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 1 3 论文内容 本论文结构和内容安排如下： 第一章绪论 本章中首先介绍了计算机网络技术的发展现状、高校留学生管理工作的现状和发展 要求以及管理信息系统的基本概念；其次分析了现有的留学生管理信息系统的不足以及 开发新的留学生管理信息系统的意义；最后简单介绍了本论文的内容和结构。 第二章系统方案论证 本章首先确定了系统的设计目标和设计原则；然后从应用程序体系结构的选择、操 作系统的选择、开发工具的选择和数据库的选择四个方面对系统的方案进行了论证：最 后，对系统的技术可行性和操作可行性进行了论证。 第三章系统需求建模 本章首先介绍了面向对象技术的发展、面向对象的建模方法和需求分析的原则；然 后对需求建模语言u m l 和建模工具r a t i o n a lr o s e 以及利用u m l 进行系统需求建模的 意义进行了简单的介绍；最后，详细阐述了留学生管理信息系统需求建模的方法和步骤， 并对留学生管理信息系统功能模块的划分进行了描述。 第四章系统数据库设计 本章简单介绍了数据库的基本知识和基本概念以及数据库设计工具p o w e r d e s i g n e r ， 详细阐述了数据库设计的关键技术和详细的设计步骤，并结合留学生管理信息系统的需 求使用p o w e r d e s i g n e r 8 0 建立了系统的数据库物理数据模型。 第五章系统的开发与实现 本章首先对系统开发中用到的几个关键技术做了介绍，最后从实际出发，结合已经 开发完成的高校留学生管理信息系统对其各主要功能模块的实现进行了简单的描述。 第六章结束语 本章首先总结了在论文项目研究与开发过程中的一些成果；最后总结了已经丌发完 成的留学生管理信息系统在技术上和实现上的一些创新点。 1 4 本章小节 本章中首先介绍了计算机网络技术的发展现状、高校留学生管理工作的现状和发展 要求以及管理信息系统的基本概念；其次分析了现有的留学生管理信息系统的不足以及 开发新的留学生管理信息系统的意义；最后简单介绍了本论文的内容和结构。 北京邮电大学硕士学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究与开发 2 1 系统设计目标 第二章系统方案论证 高校留学生信息管理系统可以完成高校留学生管理部门对留学生的所有管理工作。 系统开发的总体目标是实现高校留学生管理工作的系统化、规范化、自动化，从而达到 提高高校留学生管理效率的目的。 本系统开发过程中要具体实现的目标有以下几点： 1 )尽量采用用户现有的软硬件环境以及当前先进的管理信息系统开发方案，从而 达到充分利用用户现有资源，提高系统开发水平和应用效果的目的。 2 ) 本系统应符合用户的规定，满足用户管理留学生工作的需要，并达到操作过程 中的直观、方便、实用和安全等要求。 3 )本系统在整体设计上将采用现代管理软件的设计模式即具有动态特征、面 向操作功能模块的设计模式。系统采用模块化程序设计方法，即便于系统功能 的各种组合和修改，又便于未参与开发的技术维护人员同后的补充、维护。 4 ) 本系统不但要满足用户在软件开发阶段时提出的全部可行的业务需求，也将尽 可能满足用户在软件运行阶段时不断增长的新的可行要求。 5 )本系统要做到界面友好、操作简单、方便使用，使普通操作者无需培训即可完 成日常管理工作。 高校留学生信息管理系统是北京市教委信息管理系统的子系统，是北京市教委所属 北京地区高校管理留学生的软件系统，该子系统可以通过数据上传接口将留学生基本信 息上传到北京市教委对外合作与交流处的数据库服务器，从而实现了教委对北京地区高 校留学生的统一管理。 2 2 系统设计原则 根据高校留学生管理的工作流程及技术特点，通过输入和编辑有关高校留学生管理 的若干信息，建立相应的数据库，从而提供留学生管理信息库的同常管理维护，包括留 学生的招生录取、学籍档案管理、汉语生管理、活动管理、生活管理、费用管理、离校 管理、文件管理、查询、统计、打印报表、密码设置、数据维护等功能。在实现系统功 能的基础上，确定设计原则如下： 1 ) 通用性和完备性 在详尽地进行问题定义、需求分析的基础上，确保系统功能和数据库信息能够满足 6 北京邮电大学硕士学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究。j 开发 一般用户日常工作的需要，具有较强的可移植性。 2 ) 安全性 设计“用户权限分级管理”功能，通过对不同用户的授权来实现对各个功能模块不 同级别访问( 可否访问、可否修改等) ，并在必要时设置电子签名，确保网上运行的安 全可靠。 3 ) 简便性和容错性 力求系统界面标准、风格设计一致；采用数据窗口、下拉列表框、表格控件等对象， 力求界面丰富美观、操作简单：设置大量的可增删修改的点击式工具表，方便和规范用 户的操作：按照用户的希望和需要，提供不同详细程度的系统响应信息，包括反馈信息、 提示信息、帮助信息、出错信息等，并具有修正错误及出错保护的功能。 4 ) 灵活性 对复杂数据结构采用了“自动数据多向链接 处理新技术，实现修改一表的数据则 自动修改相关表中的信息，删除一表的数据就自动删除与之有关的相关表的全部信息， 保证数据库各表中无冗余数据。设计任意组合条件的模糊查询功能，从而实现多方面的 任意结构的查询。在显示窗口或打印数据表时，具有不同比例的缩放功能，从而满足用 户的不同需要。 2 3 系统方案的选择 2 3 1 系统体系结构的比较和选择 、m i s 系统体系结构大体可分为如下几种：【z j ( 1 ) 主机终端结构：是以主机( 通常为大型机) 为中心的集中处理式网络结构，众 多终端用户共享主机c p u 资源和数据存储功能，结构见图2 一l 。该结构的优点是主机 功能强，高度的集中控制有利于系统的统一开发、维护和管理；处理速度快；数据安全 保密；桌面设备成本较低等。缺点是主机负担太重，系统可靠性、可用性主要依赖主机； 主机价格过于昂贵；功能扩展困难；潜在的单点故障、时分系统是其潜在的性能瓶颈、 对技术人员水平和环境要求较高等。该结构自2 0 世纪8 0 年代f 1 渐衰落。 7 北京邮电人学硕上学位论文基于网络的留学生管理信息系统的研究勺开发 终端 同 鸯 e 三三三三j 终端 图2 1 主机终端结构 佩 星 毫言看看j j 终端 ( 2 ) 文件i j j l 务器结构( f i l e s e r v e r 结构，简称f s 结构) 及微机局域网系统：见图2 - - 2 ，在该结构中，每个微机用户的主要任务是在自己的微机上运行的，文件服务器只 提供共享资源的集中管理和访问路径。它的优点是：功能和数据分散，结构灵活，扩展 性好；可使用单个微机的资源，实用性强；较低的设备成本( 相对于主机而言) ；系统 不会因单点故障而瘫痪，可靠性增高等。缺点是服务器资源不足，客户端的任何操作都 要将服务器文件远程复制到本地运行，缺乏集中的管理和备份，当多用户并发操作时， 数据的完整性难以控制：大量数据频繁传输，易造成网络瓶颈，降低系统性能，远程通 讯能力不强：较高的管理和维护成本。它只适用于小规模的局域网，不能满足数据传输 量大、用户多、且又需与互联网有机结合的现代企事业单位的要求。， 客户端客户端 客户端 图2 2 文件服务器结构 ( 3 ) 客户机服务器结构( c l i e n t s e r v e r 结构，简称c s 结构) ：它是由客户机和数据 库服务器构成的分布式计算机处理网络系统，见图2 3 。服务器负责系统资源的管理和 优化，客户端负责与用户的交互，应用程序或应用逻辑根据需要划分到服务器或客户端， 为满足用户查询或数据管理的要求，客户端上的客户应用程序和服务器上的服务器管理 程序协同工作。其优点为：处理能力近似于主机终端式，造价却大大低于它，可扩充性 又远远强于它；数据集中管理分散使用，保证了数据的完整性和安全性；交互性强，运 行在不同机型上的应用程序可相互交流，充分实现资源共享；网络中的各类计算机同时 协调工作、分布处理，效率很高。该结构是已被广泛采用的一种的网络结构。缺点是： 系统维护困难使总体成本较高，培训工作复杂，用户使用不便等。 询 查 鲫起i 果结 北京邮电大学硕士学位论文基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 客户端客户端客户端 图2 3 客户机i l l , 务器结构 ， ( 4 ) 浏览器朋艮务器结构( b r o w e r s e r v e r 结构，简称b s 结构) ：它是基于w 曲技术 的新型网络结构。它将c s 结构中的服务器分解为应用服务器( w 曲服务器) 和数据库 服务器，从而形成三层c s 结构，见图2 4 。 数据库服务器 s o l 请求 结果 客户端客户端客尸立；i i i 图2 4 浏览器服务器结构 第一层客户机是用户与整个系统的接口，只需安装通用浏览器( 如微软的i n t e m e t e x p l o r e r 等) ，不需安装专用的客户端软件，使客户端由肥客户端变为瘦客户端，用户可 通过浏览具有一定的交互功能的网页获取信息，用户可在网页上输入文字，将处理请求 提交给第二层的w e b 服务器。第二层w e b 服务器启动相应进程响应用户的请求，动念 生成h t m l 代码，将处理结果嵌入其中，返回客户端，若用户请求中包括数据存取， w e b 服务器需与数据库服务器协同完成该处理工作。第三层数据库服务器的任务类似 c s 结构，负责管理数据库，协调不同w e b 服务器发出的s q l 请求。其优势为：瘦客 户端使安装简便，大大节省客户机的硬盘空间和内存；界面通用统一，使开发、维护、 升级、使用、培训非常简单；特别适合在网上发表信息，尤其适应现代企业信息交流的 需要，这是其它结构无法实现的。其能适应未来信息技术的发展的先进性，使之成为网 络结构的潮流，许多人将其作为m i s 系统体系结构的首选。各公司纷纷推出自己的 i n t r a n e t 方案，各种基于w e b 的系统相继问世。但我们也应当看到它毕竟不是一种完全 成熟的技术，并非能完全取代其它体系结构。它还存在一些不足，尤其与c s 结构相比， 比如虽然v b s c r i p t ，j a v a s c f i p t 为其提供了一定的交互能力，但与c s 结构相比交互性就 9 北京邮电火学硕：i ：学位论文基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 太有限了，复杂报表生成也较麻烦；它采用的点对多点、多点对多点的丌放式模式和 t c p i p 这种开放式协议使其安全性要逊于采用配对的点对点结构模式并采用适于局域 网、安全性较好网络协议的c s 结构；其三层逻辑结构使其网络通信量要大于、处理信 息能力要低于、处理速度要慢于逻辑上只有两层的c s 结构。 四种系统结构的对比可见表2 一l ： 主机终端结构f s 结构c s 结构b s 结构 可靠性依赖主机性能较差较好较好 可维护性易维护维护成本较高较好，成本高 较好 处理能力强较差好较c s 结构略差 速度终端多速度下降 低快 较快 可扩展性扩展困难 好 较好好 远程通讯能力较好差较好好 资源分布集中于主机集中于服务器 资源分布合理集中于服务器 投资多少较多较少 表2 1 不同体系结拇 生能对比 从表中可见，目前可供选择的系统体系结构即为c s 结构和b s 结构。通过以上对 c s 结构和b s 结构优缺点的分析和比较，在一个信息管理系统中选择哪种开发模式， 我们可以得出以下结论：在安全性要求高、交互性强、处理实时数据量大、且地点固定、 计算机分布范围小的情况下，应选用c s 结构；在安全性和交互性要求不高、计算机分 布范围广、功能变动频繁的情况下，可选用b s 结构。但在实际应用中，一个管理信息 系统很有可能同时具备以上特征，其中有些功能模块是在内部运作的，适合采用c s 结 构；而有些信息需向外发布，适合采用b s 结构。针对这种情况，我们可以把两者结合 起来，对一个信息管理系统中的各个模块分别根据其特点选择c s 或b s 结构，两种结 构的应用程序存取同一个数据库，互相配合把多个应用不同结构的子系统集成为一个混 合式的大型m i s 系统。 留学生管理部门各办公室分布较为集中，而且网络硬件条件许可，这便为采用c s 模式提供了可能。而且由于通常的业务处理较为繁杂、实时性、交互性要求高，业务管 理人员希望操作能够足够简单，如果采用b s 模式使用浏览器操作则十分不方便，而且 各种表格的打印也很不方便，因此，处理这些业务的功能模块采用c s 结构。但是由于 留学生管理部门还必须将许多数据公开发布给在校留学生和学校的其他部门，这些业务 处理又要求采用b s 结构。因此，本课题即将研究开发的留学生管理信息系统采用的是 留学生管理部门内部各办公室使用按照c s 结构开发的管理系统处理r 常业务，如留学 生新生信息录入，留学生信息修改，留学生信息的统计等等。而网页上对外界发布信息 则采用动态网页技术和b s 结构，如留学生信息的查询等。两者共用同一个s q ls e r v e r i o 北京邮电人学硕士学位论文基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 数据库，达到数据共享。该留学生管理信息系统的结构如图2 5 所示： s o l 请求 凰凰凰 结果 w e b 服务器 内部计算机内部计算机内部计算机 外部计算机外部计算机外部计算机 图2 5 留学生管理信息系统体系结构图 2 3 2 操作系统的比较和选择 当前广泛使用的作为服务器的操作系统主要有u n i x ，l i n u x 和w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 。 w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 是w i n d o w sn t 4 的提高版本，二者的核心技术相同。但是 w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 比w i n d o w sn t 4 的功能更加强大，安全性更高，提供的服务更多。 特别是能够提供良好的终端服务支持，这一点是w i n d o w sn t 4 无法比拟的。同时 w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 比w i n d o w sn t 4 运行起来更加稳定，w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 中增加了 许多新的安全功能，包括：【5 1 1 ) w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 活动目录为所有的域安全策略和帐户信息提供了存储活动 目录服务，为多个域控制器提供了帐户信息的副本和有效性，并可以远程进行 管理。 2 ) w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 活动目录为用户、组和机器帐户信息提供了一个分层的名 字空间可以按组织单元对帐户进行分组，优于以前版本中使用的单调域帐户名 字空间。 3 ) 创建和管理用户或组帐户的管理员权限可以委派到组织单元级。可以对用户对 象上的个别属性授予访问权限。 4 ) w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 安全包括了基于i n t e m e t 标准安全协议的新的身份验证。这 些协议中分布式安全协议包括k e r b e r o sv 5 和传输层安全( t l s ) 。此外为了保证 兼容性还支持w i n d o w s 2 0 0 0s e r v el a nm a n a g e r 身份验证协议。 5 )安全通道安全协议( s s l ) 在实现中通过将公钥证书形式的用户信任证映射到现 有w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 帐户，从而提供了强客户身份验证。通用管理工具被用 来管理帐户信息和访问控制，可以使用共享秘密身份验证或者公钥安全。 6 )除了密码之外，w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 还支持在交互式登录时选择使用智能卡。 智能卡支持密码技术和私钥与证书的安全存储使得可以从桌面到 】圈国闭囫多一圄幽 北京邮电大学硕士学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究孑开发 w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 域进行强身份验证。 7 ) w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 为企业提供了微软证书服务器，企业可以用此证书服务器 为他们的用户分配x 5 0 9 版本3 的证书。在w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 中包含了 c r y p t o a p i 证书管理a p i 和模块可以使用它们来处理公钥证书，包括由商业 证书机构( c a ) 第三方c a 或者微软证书服务器发行的标准格式的证书。 8 )在w i n d o w s 2 0 0 0s e v e r 系统采取的安全设置措施。严格用户帐号管理，限定用 户帐户的访问权限。在w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e 的网络环境中，a c t i v ed i r e c t o r y 的 最主要的功能就是实现用户身份验证对于用户身份验证管理。a c t i v ed i r e c t o r y 提供了进一步的配置，它设置了一系列的安全模板，详细地设定了各方面的安 全配置。包括用户帐户、用户操作的审核、各类事件的记录、对系统服务的配 置、对注册表和文件系统的安全管理。对于非w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 的用户，也 可以使用原来的n t l m 的身份方式。同时w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 继承和扩展了 n t 中组策略的功能，管理员可以通过制定组策略来实现对用户和计算机的控 制。 9 ) 数据存储的安全性。用n t f s 取代f a t 并使用a c l 来限制用户对n t f s 卷上 的磁盘、目录或文件的访问权限，保护计算机系统的配置参数和数据不被非法 更改。w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 系统中数据是存储在n t f s 5 0 格式的分区和卷中。 n t f s 5 0 的新的加密文件系统，通过用一个随机产生的密钥对文件进行加密， 使文件更加安全。克服了n t 4 0 文件本身没有加密，非授权用户可在硬盘上安 装另一套n t 就可以访问其没有访问权限文件的情况发生。同时采用备份、镜 像技术、归档、转储、分级存储管理、制定灾难恢复计划等措施来保证重要数 据的完整性。 综上所述，再结合北京市教委对外合作与交流处和高校留学生管理部门的实际情 况，在保证充分利用现有资源的前提下，数据库服务器和w 曲服务器的操作系统均采 用w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 操作系统。 通过实地考察我们发现北京市教委和各个高校的办公用机都使用的是 w i n d o w s 2 0 0 0p r o f e s s i o n a l 和w i n d o w s9 8 操作系统。而作为c l i e n t 端的操作系统最重要 的直观易用，最大程度地减少用户的操作难度。因此选用微软公司在中国最流行的产品 中文w i n d o w s 2 0 0 0p r o f e s s i o n a l 和w i n d o w s9 8 作为c l i e n t 端的操作系统。 2 3 3 开发工具的比较和选择 现在市面上常用的数据库管理信息系统的开发工具主要有如下几种： 1 v i s u a lb a s i c 以b a s i c 语言作为其基本语言的一种可视化编程工具。它曾是在中国最为流行的编 程工具，到现在还占据着非常重要的地位。v b 作为一种较早出现的开发程序以其容易 1 2 北京邮电人学硕。l 学位论文 基于网络的留学生管理信息系统的研究j 开发 学习，开发效率较高，具有完善的帮助系统，但是由于v b 不具备跨平台特