第四章 网站系统设计
本章介绍了网站系统设计，主要讨论了系统设计思想、系统总体设计、数据库设计和数据库备份等问题。采用了 UML 语言和结构化的设计方法为网站系统进行了概要设计，即系统总体设计和数据库设计。
4.1 系统设计思想
系统设计思想在一定程度上决定了一个系统设计的成败与否。下面来说明一下该系统的设计思想。系统将不同功能独立出来，作为一个模块设计。在需要用到的特定功能的程序中，可以调用它。更为重要的是整个系统层次结构更为清晰，方便了系统的维护和以后功能的增加。
在需求分析的基础上，首先，系统按照功能分类，将其划分为每一个独立的模块，并确定模块与模块之间的联系。在考虑模块详细功能的基础上，结合 ASP.NET 的编程思想和开发人员的编程经验，给出较为高效的关键技术的算法。其次，确定各个数据库表的详细内容（数据项或数据元素）[11].
4.2 系统总体设计
系统总体设计采用了结构化的设计方法，从系统功能图、处理流程图、模块界面原型设计和系统中主要模块的说明等方面做了设计与分析。网站的开发是基于浏览器、Web 服务器及数据库服务器的三层架构[20],以 IIS 服务器，ASP.NET 为开发环境和 SQL Server 为后台数据库建立起来的。系统的基本架构如图 4.1 所示。
数据库服务器的数据源来自三个方面：实验室网站的数据；由机房管理系统提供的实验室运行数据；由校园卡系统提供的中间数据库（有关身份认证和计费等数据）。数据库服务器采用RAID5 存储数据，兼顾速度与安全性。
根据模块化的设计思想，通过前面的需求分析将 UML 模型转化为模块层次结构图，如图 4.2.模块内能够高内聚，模块间低耦合，并且能够根据网站用户的需求对于模块进行细粒度的定制，使得系统具有高度可配置性。并在此基础上基于整体设计原则和方法进行相应的数据与流程分析[20].
用户从主页登录成功后，根据用户不同的身份，可以分为四类用户：管理员、学生、教师和超级管理员。
4.3 数据库设计
数据库在系统中的地位非常重要，网站中的许多内容都存储在数据库中。数据库的设计直接影响着网站的性能。在 SQLServer2005 中建立网站数据库（ccenter），与机房管理系统共享同一个数据源，将现有的数据资源完全共享给网站，做到了资源的充分利用。另外，计算中心网站连接了 SQL Server2005,通过校园网连接校园卡远程中间数据库（有关身份认证和计费等数据）。拓扑结构如图 4.1 所示。
4.3.1 数据库中的数据表结构设计
根据需求分析结果和模块层次结构图，建立如下数据表：
（1） 公告信息表（cc_TongZhi）：用于存储网站主页中公告信息，见表 4.1.
（2） 教学信息表（cc_JiaoXue）：用于存储网站主页中教学信息，见表 4.2.
（3） 规章信息表（cc_GuiZhang）：用于存储网站主页中规章制度，见表 4.3.
（4） 图片信息表（cc_Pic）：用于存储网站主页中动态图片的文字描述信息，见表 4.4.
（5） 用户信息表（cc_StudInfo）：存放登录用户的基本信息。用于学生账号查询及课堂点名确认班级名单之用，受密码更改和转账操作的影响而随时更新，见表 4.5.
（6） 充值历史记录表（cc_AddMoneyHistory）：记录用户每次充值操作的相关信息。用于个人充值历史记录查询及管理员进行资金汇总，见表 4.6.
（7） 上机历史记录表（cc_MachHistory）：保存所有上机记录。可用于个人上机记录查询、管理员集中或针对性查询、机房在一段时间内的使用情况统计，为维护机器功能部分提供数据源，了解各类型上机使用比例，见表 4.7.
（8） 机器状态信息表（cc_MachState）：记录当前各机器的状态（自由上机或课程上机），用于学生对当前机房负荷的查询，便于迅速了解到上课信息及自由上机机位。该表还用于人员查询，查看某用户是否在线以及课堂点名，见表 4-8.
（9） 课程预订记录表（cc_BookClass）：保存所有预定操作记录，用于生成课表、显示当前机房状态、统计课程上机时间和课程上机超时，见表 4.9.
（10） 机房说明表（cc_RoomMsg）：辅助性的表，保存最新的机房信息，以调整对涉及机房本身信息的查询（如：上课机房、机房负荷图形化显示等），见表 4.10.
4.3.2 数据库关系图
主要数据表之间的关系图如图 4.3 所示。其中钥匙符号指的是主键，无穷大符号表示外键。在表之间有个连线连接就说明这两个表之间存在主键或外键的关系，如果一个表中是主键，而另一个表中却是普通的字段，那显示的效果是一个钥匙和一个无穷大，钥匙指向主键，无穷大指向外键，但是当外键在另一张表中也作为主键，无穷大也变为了钥匙[5].
4.4 数据库备份
异地备份对于计算机信息系统安全性非常重要，它能使计算机信息系统在遭受损害（如自然灾害，网络攻击等）后迅速恢复正常工作。因为实验室网站数据库中存储着学生账户、密码和资金等重要信息，所以有一定的安全性要求。我们对于关键数据进行异地备份，主要是 SOLServer 数据库中 ccenter 的备份。根据国际标准 SHARE78,达到灾难恢复系统第 2 层次（12-24 小时备份一次；文件级；数据丢失量一天以内；电子备份；文件定时数据更新和恢复；备份主机为活动）[12].
本课题采用 SOLServer 的数据库定时备份和 FTP 远程目录定时同步功能，完成对数据库ccenter（包括学生账户、密码和资金等重要信息）的备份与恢复操作。这样，当服务器端系统出现故障时，马上将备份的数据直接导入，系统即可恢复正常。采用异地的方式是因为这样比本地备份安全性更高一点，容灾能力更好一些，将数据在另外的地方定时产生一份可用的副本，此副本的使用不需要做数据恢复，可以将副本立即投入使用。
4.5 本章小结
本章根据网站的需求分析，提出了网站的系统设计思想，对总体设计，数据库设计以及数据库备份等方面进行了全面的设计。
