一卡通系统架构设计及网络部署研究

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翻新时间：2015-07-30

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一卡通系统架构设计及网络部署研究

摘要：本文详细叙述了进行一卡通系统设计时需要遵循的原则：先进性、实用性和安全性，对系统技术架构的四个层次进行了详细分析，最后对网络和服务器部署进行了说明。

关键词：一卡通；系统架构；网络部署

0 前言

一卡通系统在高校应用极为普遍，其功能范围包括学生借阅书刊、食堂就餐、日常购物等，使用人群包括老师、学生及其他工作人员，其特殊性对系统的稳定性和安全性提出了更高的要求，系统设计原则和系统架构在进行一卡通设计时极为关键。

1 系统设计原则

1.1 先进性原则

一卡通系统的功能设计不仅要满足当前工作需要，还要考虑到以后工作范围的扩大，保证系统功能的前瞻性；在软件架构时要选择快捷稳定的开发工具，采用性能优良的系统架构，在数据库搭建时应充分考虑到数据的逐年递增和字段的不断增加，选用大型数据库，实现自由扩展，保证系统在相当长的一段时间内具有可扩展性，从而适应一卡通管理工作的不断发展和用户需求的不断变化。

一卡通系统要从促进学生管理效率和方便学生进行日常使用的角度出发，合理规划，在保证系统可靠性和先进性的前提下，以最低的经费投入达到系统开发和部署的目的；同时，系统交互界面要简单实用，使用户不需要进行专门培训就可以上手操作，还要注重系统的人性化设计，让用户可以根据自己的操作习惯进行个性化定制。

1.3 安全性原则

一卡通系统包含学生、商户和学校的大量信息，其安全性不容忽视。作为衡量整个系统是否合格的重要标准，这里所说的安全性包含了多重涵义：系统设计的可靠性、逻辑关系的合理性和系统数据的安全性。首先，一卡通系统既要保证对设备的最低依赖性，又要保持数据的容错能力、因设备故障进行数据恢复的能力，这是保证系统稳定重要因素。其次，页面间参数和用户信息的传递要通过编码、加密等方式隐性传输，交互界面要加入防注入功能，从多方面提高系统的安全性能。

采用J2EE技术结合SQL Server数据库对一卡通系统进行开发，其功能完全可以实现现阶段一卡通工作的需要，能够完成各级用户的需求，系统部署方便，可以抵御一般的网络攻击和注入破坏，数据库容易恢复，完全符合上述三项原则。

2 系统技术架构

考虑到用户接入的稳定性和数据库的安全性，一卡通系统建议采用C/S模式的架构体系，以HTTP为传输协议，基础数据库存放于服务器，用户从校园网内的客户端可以接入一卡通系统，以客户端提供的单一方式请求数据。C/S模式的架构虽然在便利性上不及B/S，但是其安全快捷性有目共睹。

为了方便统一管理，我们将数据库搭建在服务器端，所有请求通过HTTP协议传输，为了保证服务器和数据库的安全，需要对访问进行严格控制。

系统软件架构如图1所示，整个架构包含四层：

2.1 基础数据层

该层用于存放现有学生、教师和商户等用户的基础数据，因数据量较大，为了防止数据的重复性输入，本系统提供了导入接口与外部数据库对接，同时可导入dbf和excel格式的数据。

2.2 业务数据层

该层用于存放系统应用的数据，包括数据和文件以及数据库管理和应用系统，同时也储存了监听、触发和存储过程的业务逻辑关系，具体包含了业务规则、权限配置等相关资源。

2.3 业务控制层

该层负责对具体业务的处理，因此包含学生、教师和商户等用户的相关功能，包括具体业务功能设计，同时为了方便用户，加入了多项辅助功能如统计分析和数据导入等。

2.4 系统交互层

交互层负责系统的输入输出，为各角色管理用户提供了不同的人机交互界面用以实现数据采集、数据查询和资料下载等服务。数据显示受业务控制层约束，根据数据访问规则和用户要求完成相应的功能请求。这一层包含两部分，一是根据系统需要，通过平台进行定义的XML描述对象和校验等配制信息动态产生的交互界面，另一部分是由Servlet直接编写而成。

3 网络及服务器部署

一卡通系统的部署分两个阶段，先部署在校园网上，供校内用户大范围测试使用以检测服务器和系统的承受能力，并加以改进，然后通过防火墙对外网开放。

如图2所示，整个系统的部署需要两台服务器分别作为应用服务器和数据库服务器，应用服务器通过传输协议与用户客户端传送或接收信息、命令，通过向数据库服务器请求数据资源反馈给用户或者存储在数据库服务器；SQL Server数据库服务搭建在数据库服务器上，存放基础数据和原始资源。