校园网路管理系统的设计与实现

文档分享平台校園網路管理系統的設計與實現李鴻昌國立中興大學計算機及資訊網路中心台中市國光路250號(04-22840306轉727)E-Mail：hcl@.tw緒論本文敘述國立中興大學計算機及資訊網路中心網路組所開發之「校園網路管理系統」(Compusnetworkmanagementsystem，簡稱CNMS)的發展過程。透過CNMS系統管理者可輕易掌握校園網路中每一個IP位址之使用者資料及MAC位址等，並可查詢每一個IP位址之歷史資料，如中毒、超流、侵犯智慧財產權等。CNMS系統在Web-based環境下開發，以PHP為開發語言並搭配SQLite資料庫。本文架構如下：首先說明系統設計，第二節介紹系統實作，第三節系統界面，最後總結本文並建議未來工作。一、系統設計校園網路的管理向來是每個學校計算機中心網路組的重點工作之一，在管理上最大的困難點在於使用者眾多，以致IP的數量過於龐大，使管理者無法掌握每一個IP位址的狀況。而隨著網路使用率不斷的提升，使用者電腦配備的升級以及校園網路骨幹速度的提升，使得校園網路的使用量日益增加，但另一方面使用者對於本身電腦系統的安全及智慧財產權保護法之認知卻沒有相對的提昇，使得中毒、攻擊他人主機、超出每日流量限制以及侵犯智慧財產權等事件層出不窮，網路組管理者幾乎每天都會收到侵權事件的警告信件，如圖一。為了有效的記錄及管理上述事件，我們進而規劃並發展「校園網路管理系統」。圖一、侵犯智慧財產權之警告信件系統功能的規劃，CNMS主要以下列四項功能為主軸：1.可即時查詢每個IP位址目前的使用人資料及狀態、2.查詢各單位網路負責人資料、3.可查閱每個IP之歷史資料，4.可提供網路組同仁不同的帳號進行管理，並記錄處理的動作。為了達成上述四項功能的需求，我們規劃以網頁資料庫來實現CNMS，系統實作將下一個小節詳細說明。二、系統實作系統為三層次架構(Three-Tier)。管理者透過Web瀏覽器連接WebServer，然後將資料輸入、修改後，儲存於SQLite資料庫中。我們使用PHPHypertextPreprocessor作為系統的開發程式語言。PHP是目前廣泛被運用在動態網頁的開發技術，它是一種伺服器端支援嵌入HTML的script。本系統選擇以PHP來作為開發工具係基於五個因素[陳俊宏2002]：1.語法簡單易懂，因為它的語法大多與C、Perl、UNIXShell等類似，一般人可以輕易的瞭解其語法；2.內建多種資料庫連結的能力，例如MySQL、mSQL、PostgreSQL、Oracle、Sybase、SQLite等，3.為開放原始碼(OpenSourceSoftware,OSS)，只要是符合GNUGeneralPublicLicense的原則，任何人都可以自由的取得、散佈或是免費的使用；4.可以搭配多種WebServer，如WindowsIIS、Apache等；5.具有跨平台的特性，此點在現今的開放式環境中，尤其重要。PHP為嵌入HTML之程式語言，此方法有一定之便利性，但因程式與畫面並存而常有程式碼不易維護及降低程式可讀性的問題存在，因此CNMS導入樣版(template)技術，目的是要將PHP程式碼與HTML畫面分離，我們選擇使用TinyButStrong(簡稱tbs)作為樣版系統，tbs具有四項優點：1.提供友善的資料庫界面，2.友善的視覺/WYSIWYGHtml編輯(例如Dreamweaver或者FrontPage)，3.提升開發速度，4.簡單︰僅1個檔案，只用1個PHPclass，8種方法(method)和2屬性(propertie)。圖二為tbs官方提供的簡單範例，詳細的使用方法在此我們並不詳述，請自行參考tbs官方網站(網址為/)，上面提供了完整的說明及範例。圖二、tbs提供的範例，左為HTML樣版，中為PHP程式，右為顯示之結果我們使用SQLite作為系統的後援資料庫。SQLite資料庫是以C語言實作出來的一個羽量級的資料庫，具有完全不需安裝及設定、執行速度快、可內嵌於其他語言、易於學習、穩定性佳等特性。另外，它除具有跨平台的特性外，還有免費使用之優點。最後，系統發展的作業平台是以個人電腦為主，系統硬體架構為：一部PentiumIII800MHz，使用OpenBSD[W1]作業系統。相關系統的版本為Apache1.3.31[W2]、PHP4.3.8withSQLite2.8.14[W3,W4]、Sendmail8.13.1[Cost2001,W5]。系統在PHP與SQLite的組合下，可以在各種平台下運行，例如Linux、SunSolaris、WindowsXP，Windows2000、Windows98、NT三、系統界面 本節介紹系統界面，圖三為登錄界面，CNMS允許多位管理者進行，並記錄登錄時間。系統之登錄界面及權限控管，我們是利用phpSecurePages套件直接實作，使用此套件不僅增加系統的安全性，也大量減少系統開發的時程。圖三、系統登錄界面圖四為系統主畫面，列出系統中所管理的連線單位，同時也詳列該單位的部份資料，如IP的範圍、通訊閘道、位置、聯絡人等。圖四、主畫面，列出所有網路連線單位 圖五為新增連線單位之界面。值得一提的是，系統內連線單位之架構，我們設計為樹狀結構，管理者可於連線單位下新增子單位，圖六顯示樹狀結構之連線單位管理。圖五、新增網路連線單位圖六、子連線單位的顯示圖七顯示單位內IP之詳細資料，記錄每個IP之狀態、使用人、MAC位址、插座編號、備註等，並提供編輯或刪除資料之功能。圖七、列出連線單位IP資料四、結論與未來展望 國立中興大學計算機及資訊網路中心網路組所開發之「校園網路管理系統」，此系統實做後，實際在中心運作，初期我們僅針對校園內之行政單位進行管理，目前管理約30個單位，近300個IP位址，經我們評估效果堪稱良好。未來工作仍有許多方面值得進一步討探。首先在登錄違規事件後，若能立即發信通知該單位網路負責人，並附加原始之警告郵件內容，則更能增加管理者之效率，減少忘記通知之情型發生。此外，我們擬將CNMS結合校園網路流量排行系統，可自動記錄每一個IP位址之超流記錄，提供管理者更即時、完整的資料。五、參考文獻[陳俊宏2002] 陳俊宏，PHP4網站實作-深度研究篇，旗標出版社，民國91年。[Cost2001] B.CostalesandE.All