在线数据库系统(精选十篇)
在线数据库系统 篇1
1 数据库开发工具的选取
由于网络在线考试系统对于数据的安全性及完整性要求比较高, 并且为了增加程序的适用范围, 还要保证系统可以拥有存储足够多的数据能力。因此需要选择一种可靠、安全和易用的数据库开发工具, SQL Server 2000作为一种高性能的关系型数据库管理系统, 有着较好的可靠性、安全性和易用性。SQL server 2000是Microsoft公司在2000年推出的, 它继承了SQL Server 7.0版本的优点同时又比它增加了许多更先进的功能, 具有使用方便, 可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点, 共有4个版本, 分别是个人版, 标准版, 企业版和开发版。
SQL server 2000的特点: (1) Internet集成。 (2) 可伸缩性和可用性。 (3) 企业级数据库功能。 (4) 易于安装、部署和使用。
2 数据库设计
2.1 数据库概念设计
2.1.1 考生档案实体
考生档案实体包括编号、姓名、密码、性别、专业、班级、提示问题、问题答案、注册时间、身份证号属性。
2.1.2 教师档案实体
教师档案实体包括编号、姓名、密码、性别、所属院系、注册时间、联系电话属性。
2.1.3 管理员档案实体
教师档案实体包括编号、姓名、密码。
2.1.4 套题实体
套题实体包括编号、套题名称、所属课程和添加时间属性。
2.1.5 考试题目实体
考试题目实体包括编号、问题类型、所属课程、所属套题、选项A、选项B、选项C、选项D、添加时间、正确答案和备注属性。
2.1.6 考生成绩信息实体
考生成绩信息实体包括编号、准考证号、所属课程、单选题分数和多选题分数、合计分数、添加时间属性。
2.1.7 课程信息实体
课程信息实体包括编号、课程名称、添加时间属性。
2.2 数据库物理结构设计
设计原则如下:
2.2.1 进行规范化设计, 尽量地减少数据的冗余和重复
2.2.2 结构设计与操作设计相结合
2.2.3 数据结构具有相对稳定性数据结构的相对稳定性, 可以作为新、旧系统转换的依据。
2.3 数据库逻辑结构
数据库的逻辑设计就是将数据的概念设计转化为数据库系统的实际模型, 从而得到数据库的逻辑结构, 根据数据库概念设计, 就可以创建与之相对应的数据表。
本系统包括以下几个主要的数据库表:
2.3.1 student表 (考生信息表) :
考生信息表用来保存考生信息。
2.3.2 manager表 (管理员信息表) :
管理员信息表用来存放管理员信息。
2.3.3 Teacher表 (教师信息表) :
教师信息表用来存放教师的基本信息。
2.3.4 Taoti表 (套题信息表) :
套题信息表用来保存套题信息。
2.3.5 Questions表 (考试题目信息表) :
考试题目信息表用来保存考试题目信息, 该表中保存着所属课程和所属套题的ID, 通过这两个ID可以获取所属课程和套题的信息。
2.3.6 stu Result表 (考生成绩信息表) :
考生成绩信息表用来保存考生成绩, 该表的所属课程字段which Lesson与Lesson表中的name字段相关联, 并且设置为级联更新。
2.3.7 Lesson表 (课程信息表) :
课程信息表用来保存课程信息。
2.4 数据库连接池技术
通常在每次访问数据库之前都要先建立与数据库的连接, 这件消耗一定的资源, 并延长可访问数据库的时间, 如果是一个访问量很高的系统, 将严重影响该系统的性能。解决这个问题可以引入连接池技术。
2.4.1 数据库连接池的具体实施方法如下:
预先创建一定数量的连接, 存放在连接池中。
(1) 当程序请求一个连接时, 不需重新建立一个新连接, 连接池会为该请求分配一个空闲的连接;当程序使用完连接后, 该连接将会重新回到连接池中, 而不是直接将连接释放。 (2) 当连接池中的空闲连接数量低于下限时, 连接池将根据管理机制追加创建一定数量的连接;当空闲连接数量高于上限时, 连接池将释放一定数量的连接。
2.4.2 数据库连接池技术的优点:
(1) 资源重用。 (2) 更快的系统响应速度。 (3) 新的资源分配手段。
2.4.3
统一的连接管理, 避免数据库连接泄漏
2.5 数据库的安全和加密
数据库系统的安全除了依赖自身内部的安全机制外, 还与外部网络环境、应用环境、从业人员素质等因素息息相关, 因此, 从广义上讲, 数据库系统的安全框架可以划分为三个层次。
2.5.1 网络系统层次安全技术
从广义上讲, 数据库的安全首先依赖于网络系统。可以说网络系统是数据库应用的外部环境和基础, 数据库系统要发挥其强大作用离不开网络系统的支持, 网络系统的安全是数据库安全的第一道屏障, 外部入侵首先就是从入侵网络系统开始的。
从技术角度讲, 网络系统层次的安全防范技术有很多种, 大致可以分为防火墙、入侵检测、协作式入侵检测技术等。
2.5.2 宿主操作系统层次安全技术
操作系统是大型数据库系统的运行平台, 为数据库系统提供一定程度的安全保护。目前操作系统平台大多数集中在Windows NT和Unix, 安全级别通常为C1、C2级。主要安全技术有操作系统安全策略、安全管理策略、数据安全等方面。
数据安全主要体现在以下几个方面:数据加密技术、数据备份、数据存储的安全性、数据传输的安全性等。可以采用的技术很多, 主要有Kerberos认证、IPSec、SSL、TLS、VPN (PPTP、L2TP) 等技术。
2.5.3 数据库管理系统层次安全技术
数据库系统的安全性很大程度上依赖于数据库管理系统。如果数据库管理系统安全机制非常强大, 则数据库系统的安全性能就较好。目前市场上流行的是关系式数据库管理系统, 其安全性功能很弱, 这就导致数据库系统的安全性存在一定的威胁。
我们可以考虑在三个不同层次实现对数据库数据的加密, 这三个层次分别是OS层、DBMS内核层和DBMS外层。 (1) 在OS层加密。在OS层无法辨认数据库文件中的数据关系, 从而无法产生合理的密钥, 对密钥合理的管理和使用也很难。所以, 对大型数据库来说, 在OS层对数据库文件进行加密很难实现。 (2) 在DBMS内核层实现加密。这种加密是指数据在物理存取之前完成加/脱密工作。这种加密方式的优点是加密功能强, 并且加密功能几乎不会影响DBMS的功能, 可以实现加密功能与数据库管理系统之间的无缝耦合。其缺点是加密运算在服务器端进行, 加重了服务器的负载, 而且DBMS和加密器之间的接口需要DBMS开发商的支持。 (3) 在DBMS外层实现加密。比较实际的做法是将数据库加密系统做成DBMS的一个外层工具, 根据加密要求自动完成对数据库数据的加/脱密处理。采用这种加密方式进行加密, 加/脱密运算可在客户端进行, 它的优点是不会加重数据库服务器的负载并且可以实现网上传输的加密, 缺点是加密功能会受到一些限制, 与数据库管理系统之间的耦合性稍差。
参考文献
[1]石志国编著.JSP网络开发详解.电子工业出版社.2007
[2]聂小燕编著.Dreamweaver MX2004动态网站建设全攻略.兵器工业出版社.2005
[3]郑辉.基于JSP的在线实时考试系统.长安大学硕士学位论文.2008.
[4]周雪燕.在线考试系统的开发和应用研究.陕西师范大学硕士学位论文.2006
在线数据库系统 篇2
系统涉众:
管理员、投稿人、编辑、专家
系统主要功能:
共有功能:登录、注销、口令修改、个人信息查询、个人信息修改
管理员:添加编辑、添加专家、公告通知管理、文章管理、发布投稿须知、权限设置、添加期刊分类
投稿人:注册成投稿人、投稿、投稿查询、审核进度查询(查询待修稿件)、个人稿件查询、版面费查询(审核通过的期刊将需要支付版面费)、稿费查询(如果期刊被出版了将获得稿费)、给编辑部留言、期刊检索(以读者的身份检索所有的期刊进行阅读)
编辑:查看投稿人的稿件、安排指定专家审稿 专家:查看专家负责的稿件并给出审核意见
数据库设计: 管理员:
账号、密码、邮箱 编辑:
账号、密码、姓名、邮箱 投稿人:
账号、密码、姓名、邮箱、出生年月、性别、通信地址、邮编、单位名称、专业、学历、职称、电话、传真、研究方向、学术领域、个人简介 专家:
账号、密码、邮箱、姓名、所属领域、性别、通信地址、邮编、单位名称、学历、专业、职称、电话、传真、研究方向、学术领域、个人简介 期刊类别信息:
类别编号、类别名称 期刊信息:
期刊编号、稿件类型(分为新稿和退后重投两种)、拟投栏目编号(即期刊类别编号)、第一作者(投稿人账号)、中文标题、英文标题、中文检索关键字、英文检索关键字、中文摘要、英文摘要、参考文献、页数、备注、期刊路径、下载次数、投稿时间、最后修改时间、版面费(审核通过了需要缴纳版面费)、出版标记(0代表出版、1未出版)、出版年份卷数、期数、网络出版时间、印刷出版时间、稿费(出版了才有稿费)
期刊作者信息(主要存储期刊对应的非第一作者的信息): 流水号、期刊编号
1、作者类型号(第2作者类型号为
2、第3作者类型号为3………)、姓名、邮箱、出生年月、性别、通信地址、邮编、单位名称、专业、学历、职称、电话、传真、研究方向、学术领域、个人简介
审稿信息表(专家审核稿件):
审核流水号、期刊编号、专家编号、审核意见、审核状态(0代表待审核、1代表审核不通过、2代表审核通过)、审核意见 留言表(投稿人留言):
留言编号、留言人账号、留言内容、留言时间 公告表(网站前台公告信息):
在线远程摄像系统数据传输设计 篇3
关键词:在线;拍照;网页;flash;asp.net
中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2013) 06-0000-02
1 引言
在软件中,拍照功能,容易实现,但是,在网页上,实现这一功能,却让很多软件工程师感到很棘手。本文探讨了在网页上实现在线远程拍照并上传到数据库服务器的一种思路及其实现方法。
2基本思路
使用flash设计视频界面并嵌套在asp.net页面上,通过flash与页面的交互,使用C#语言,实现在线远程拍照并保存照片同时上传到数据库服务器。
3设计实现
3.1设置摄像头
在flash中设置摄像头,须用到以下两个方法:
(1)Camera.get([index]):检测摄像头,为捕获视频返回对Camera对象的引用
var cam:Camera = Camera.get();
if ( cam == null)
{
//摄像头检测出错处理
}
以上语句检测系统默认的摄像头(Camera)对象,并分配给变量cam,如果系统已接有多个摄像头,则可以使用参数index引用指定的摄像头。
如果Camera.get返回null,则表明所引用的摄像头正在被其他程序使用,或者系统没安装摄像头。
要确定是否安装了摄像头,则可使用Camera.name.length。
(2)Video.attachVideo(source):将Camera对象source附加到Video对象,开始捕获视频。
cam.setMode(320, 240, 10, true);
my_Video.my_video.attachVideo(cam);
以上语句设置摄像头的捕获模式,并将摄像头变量cam附加到视频窗口中的Video对象my_video,开始捕获视频。
2.2拍照:
(1)定义用于存储照片信息的对象:
var lv:LoadVars;
lv = new LoadVars();
LoadVars对象可通过其sendAndLoad方法将对象中的属性变量发送(send)到指定的 URL,同时载入(load)服务端器的输出变量并将其放入目标对象中。载入变量时,可通过LoadVars对象的 onLoad事件来判断载入的结果是成功还是失败。
(2)拍照:
1)从视频窗口中的视频流提取图像:
创建指定宽度和高度的BitmapData对象:
lv.bm = new flash.display.BitmapData(210, 150,true,16);
使用类flash.geom.Matrix,设置图像缩放比例,调整图像大小:
var myMatrix:Matrix = new Matrix();
myMatrix.scale(1.3,1.3);
按照视频窗口中的视频流绘制BitmapData位图图像:
lv.bm.draw(my_Video,myMatrix);
2)图片预览:将位图图像附加到影片剪辑预览窗口,建立从影片剪辑到位图对象的引用:
my_Pre.attachBitmap(lv.bm, 1, “always”, true);
lv.PWidth=210;
lv.PHeight=150;
X=0;
Y=0;
3)序列化图像,将BitmapData对象的 RGB 像素值存放在lv对象的strBMP变量中:
lv.strBMP=””;
for(Y=0;Y<150;Y++)
{
for(X=0;X<210;X++)
{
lv.strBMP += lv.bm.getPixel(X,Y).toString(16)+”,”;
}
}
3.3上传图片
在flash中捕获的图像须指定为谁的照片,但在页面中指定比在flash中指定更方便,在连接数据库方面也更方便,因此下面将图像传至服务器页面,由服务器页面进行处理。
(1)在服务器中,设置将拍照的图片上传到哪个网址,使用xml文件:
(2)在flash中加载xml文件,并读取页面路径及页面名:
var url = “”;
var myXML = new XML();
myXML.load(“xml文件路径及文件名”);
myXML.ignoreWhite = true;
myXML.onLoad = function(success)
{
if (success)
{
url=myXML.childNodes[0].childNodes[0].childNodes[0].nodeValue;
}
}
加载成功,则success为真值,读取的页面路径及页面名存放在url中。
(3)上传照片,并返回结果:
1)定义用于存储页面回传信息的变量:
var lv_Ret:LoadVars;
lv_Ret = new LoadVars();
2)将lv对象上传,因lv对象中存储有照片位图的序列化信息,因此,照片的序列化像素信息即随着lv上传至指定的页面,并返回上传结果:
lv.sendAndLoad(url,lv_Ret,”POST”);
lv_Ret.onLoad = function(re:Boolean)
{
txt_Msg.text = “”;
if(re)
{//上传成功,接收上传页面回发的信息
txt_Msg.text = lv_Ret.RetMsg;
}else
{//上传失败,原因:没有找到目标地址或超时等
txt_Msg.text = lv_Ret.RetMsg;
}
}
将返回结果显示在flash文本标签txt_Msg中。
3.4服务器页面接收设置:
(1)接收并处理照片信息:
Response.ContentType = "text/plain";
if(Request.Form["PHeight"]!=null&&Request.Form["PWidth"]!=null&&Request.Form["strBMP"]!=null)
{
//PHeight:照片高度
int height = int.Parse(Request.Form["PHeight"].ToString());
//PWidth:照片宽度
int width = int.Parse(Request.Form["PWidth"].ToString());
//strBMP:照片位图序列化像素信息
string strBmp = Request.Form["strBMP"].ToString();
//自定义函数,实现照片序列化像素信息转化、存储照片并保存至数据库
SaveBmp(BuildBitmap(width, height, strBmp), "Student");
}
(2)向flash传送处理结果:
Response.Write("RetMsg=接收处理结果");
4总结
本系统基于asp.net技术,而asp.net基于服务器处理模式,采用flash设计视频功能并嵌套在网页上,避免了客户端视频设计的困难,同时通过flash与asp.net页面的交互技术,实现了flash视频图片轻松传送至服务器进行处理,达到系统设计的目的要求。
[作者简介]林贞文(1981-),男,籍贯:广东省惠来县,工作单位:广东省岭南工商第一技师学院,职称:初级,研究方向:计算机软件。
在线电话营销系统的数据库性能优化 篇4
关键词:电话销售,数据库,性能优化
当前,电话营销系统已经将传统的电话营销和数据库营销结合在了一起,使得销售人员可以更加方便的在顾客数据分析的基础上进行有针对性的电话销售,有效提高了扩大顾客群、提高顾客满意度、维护顾客等市场行为的效率。而作为整个电话营销系统关键的数据库系统则显得至关重要。随着销售业务的不断发展,坐席数量、客户数据、通话记录和订单数据的持续增长,数据库系统面临着日益严峻的考验。并发高峰期系统响应时间过长、电话坐席终端反应迟缓甚至停止响应等问题经常发生,严重的影响了整个电话营销系统的正常运行。
销售业务的发展、数据库并发数、数据库数据量三者之间存在线性增长的关系,因此业务的发展意味着数据库系统的维护将经历平稳->逐渐变慢->测试和调优->平稳这样一个反复的循环过程。而“测试和调优”阶段开始的一个有效信号就是数据库系统偶尔出现短暂卡死的现象。
数据库系统调优涉及多个方面,根据优化策略、适应场合的不同,优化代价也不相同。因此需要针对目标系统的具体情况,进行综合考虑。本文首先研究了数据库调优的常见策略,并结合在线电销系统的具体运行情况,选取可行且高性价比的策略进行调优,并随时监控每项策略进行后的性能改善,最终顺利完成当前数据库系统的“测试和调优”阶段。
1 数据库调优的常见策略
数据库的性能涉及硬件、网络及应用程序等多个方面。主要包括:
1)系统硬件。系统硬件的性能对数据库的表现至关重要,配置合理的服务器及存储设备能够最有效的提高整个系统的性能。系统性能主要取决于磁盘、内存、CPU和网络。磁盘是最容易被忽略的薄弱环节,快速的磁盘系统可能节省十倍甚至百倍的时间。内存越大,则表的部分或全部保存在内存中的机会也越大,可以大大的减少磁盘I/O的次数,从而极大的提升检索速度。Sql Server2005可以支持多达32个CPU并行工作,选择多个高性能的CPU能提高每个任务的处理速度。网络连接的快慢则决定了数据库服务器与应用服务器之间的数据交换能力。硬件系统的价格比较昂贵,如果单纯采用升级硬件的方式来提升性能,能够得到很好的效果,但付出的代价较高。
2)数据库的设计。数据库设计同样能够极大的影响数据库的性能。数据库设计方面主要考虑如下方面:表的设计、索引的设计和存储过程的使用。数据库表的设计一般应满足三范式,消除冗余,避免插入、删除和修改异常。但适当的非规范化处理可以减少频繁连表和重复计算,和应用程序结合在一起能够很好的降低对数据库查询量的需求。表的设计另一方面需考虑尽可能减少可空列,而采用默认值的方法,减少行的大小。索引的设计在提升查询性能上至关重要,一个有效利用索引的查询可以迅速的定位记录,而不需要全表搜索。有效的使用存储过程,来批量的处理数据可以很好的减少连接数据库的次数。数据库的设计方面的调优一部分可以独立进行,而不影响应用程序和现有系统,没有额外的投资,但是有些部分则需要应用程序做出相应的调整,有些部分则会带来负面影响,比如索引,表的索引越多,增加、删除和修改时的速度越慢。要根据情况均衡考虑。
3)应用程序的设计。主要涉及查询语句的设计方式、锁的类型和持续时间,能不能充分利用索引和存储过程。除此以外还需要平衡业务的需求和整个系统的性能。应用程序的设计准则包括:消除过多的网络流量,使用小结果集;使用存储过程,避免死锁等。
2 在线电销系统数据库问题的分析
我们了解到该企业的电销系统数据库的应用程序采用多层架构,有丰富的现场日志,且能够做到直接修改查询语句而不需要重新编译源代码。
首先分析了应用程序保留的卡死那段时间的现场日志。经过对日志的分析发现了如下问题:
1)当时有很多条需要对十多张百万级数据表的联结查询。其中数十条查询时长超过1000ms。对这些查询进一步的分析表明,sql语句中的查询条件不能有效的利用索引,主要原因有如下几点:a.有些字段没有包含在索引之中。b.诸如like‘%xxx%’的模糊查询。c.诸如in(x,x,x)的查询。
上述情况由于不能利用索引来查询,导致全表搜索,而全表的数据量非常巨大,因此导致查询时间很长,在并发数很大的情况下会导致系统响应很慢。
2)某个检查工作状态的查询语句每10s检查一次。
3)经常查询的表数据量巨大,最多的通话相关的表达500万条以上,更频繁操作的客户表和订单表也达100万条,还在持续增长之中,很多业务查询都需要这些大表互相连接或聚合统计分析。
其次为了了解当并发量很大,查询集中时,整个系统的瓶颈在哪里,决定选择一个正常的工作周期打开性能监视器,了解性能瓶颈所在。我们选择了正常工作日的一整天24小时。
经过检查发现磁盘I/O存在较大异常,avg.disk.queue.length的平均值都高达60~80,最大值高达700,而合理值是1~3/每块磁盘,当前系统包含2块物理磁盘,那么平均值不应该超过6。因此可以判断磁盘I/O存在异常。
从上述分析可以得出该数据库系统的问题主要有:(1)历史数据过于庞大;(2)表的索引设计存在问题;(3)查询语句设计存在问题;(4)硬件的性能已经无法应付日益庞大的数据量和并发数。
3 针对性调优策略的选取
由于该企业的数据库系统是始终运行之中,很多优化措施在应用程序和数据库的设计和开发阶段是比较容易解决的问题,现在却变得不可实现,比如对应用程序的修改,虽然该应用程序可以方便的修改查询语句,但是对于数据的处理方式将很难修改。而且一个表会涉及到多处使用,因此数据库设计方面的缺陷所能做的优化也几乎不可能。因此需要针对数据库系统存在的4类问题进行分析处理。
这4类问题中,其中最容易处理的是(2),因为仅需要对数据库进行操作即可。其次为(3),需要对查询语句进行修改,本来是比较复杂的工作,由于该企业的应用程序是多层架构,查询语句可以方便的修改而不需要重新编译源代码。再然后是(1),历史数据中有很多类型,有些是基本不会被查询的可以移除,有些是核心数据如客户数据和订单数据,这些对公司的业务有着巨大的价值,不可能被转移。对于(4)则更加麻烦,这不仅仅涉及到公司资金的投入,还涉及到如何扩展或更新硬件而不影响现有业务的进行,如何应对扩展或更新过程中所遇到的风险。
因此我们的解决方案是:首先解决(2)、(3),然后是(1)。经过观察后,如有必要再考虑对硬件的升级。具体来说,采用了如下步骤:
1)从日志中选出所有耗时巨大的查询语句,逐一分析,分别处以如下操作:
(1)对于经常需要进行的操作,尽可能去除模糊查询(like和in)。如果业务需要,确实在某些情况下需要模糊查询,则提供2个版本供选择:可以模糊查询和不可以模糊查询的版本。并控制模糊查询的使用
(2)对于所有耗时巨大的且不是因为模糊查询的语句,运用数据库引擎优化顾问来优化,根据建议来重新建立表的索引,确保查询能充分利用索引,减少查询时间
经过步骤(1)的处理后,系统的压力得到了缓解,但是仍然反映很慢。
2)鉴于数据量正在日新月异的增加。沉重的历史数据始终是系统的包袱。因此需要向业务部门提出建议,每种数据确定需要保留的时间。并据此写出清理数据的存储过程,每周进行一次清理,将超过半年、一年以上的数据(根据业务的需求保留时长不等)转移到其他备份数据库中,并在原数据库中清理掉。
经过步骤(2)的处理之后,以及进一步的性能监视之后,发现,磁盘I/O的avg.disk.queue.length的最大值仍然在200以上。虽然对比最初已经有了很好的降低,仍然远远超出建议的值。
3)仔细分析了系统硬件之后发现,当前的数据库文件的大小已达20G,而内存大小仅为4G,显然如果涉及大数据量的查询时,数据库的大部分都在磁盘而非内存中,需要多次磁盘I/O来应对,从而导致磁盘I/O成为瓶颈所在。鉴于这样的原因,建议升级内存到32G。
升级后发现,磁盘I/O迅速的下降为2~4之间。坐席终端也反映系统使用比较流畅。整个系统运行多日未出现卡死现象。至此本次优化取得了很好的效果。
4 结论和展望
经过本次数据库系统系统终端的设计会优化,可以发现联机数据库调优涉及很多方面,绝不仅仅是数据库本身的知识。还涉及业务需求、查询语句和应用程序的架构以及硬件的性能。每个方面都对数据库的性能有重大影响。从业务的角度,如何在有限的系统资源中,确保核心业务的进行;如何在业务的便利性和系统资源的消耗之间找到平衡。从应用程序结构的角度,不仅需要考虑实现用户提出的功能,还要预见到在大数据量和高并发情况下,系统性能的影响。如果在设计时就考虑到这一点,就能有更多的优化策略可以采用,比如数据的划分,将同一种数据分在不同表中,从而缩小每个人需要查询的总范围,且减少读写锁的争用。比如将常见历史数据的查询在业务空闲的夜间进行预查询,并写在临时表中,减少并发高峰时对数据库的查询。比如采用数据仓库来存放不会改变的历史数据,将动态的数据保存在实时库中,大大减少数据库查询的记录数。从硬件的角度来说,如何找到硬件的真正瓶颈,并具有前瞻性的了解业务将来的发展情况,从而估算数据库的大小和需要投入的硬件,避免重复投资。如果能够使用数据库集群,在适当的点添加服务器的数量,从而能够无缝的增加服务器的处理能力,也是将来需要考虑的方向。
参考文献
[1]Dennis Shasha,Philippe Bonnel.数据库性能调优——原理与技术[M].孟小峰,李战怀,译.北京:电子工业出版社,2004.5.
[2]宋改勤.基于电力负荷管理系统的数据库性能改善[D].郑州:郑州大学,2006.
[3]谷震离.SQL Server数据库应用程序性能优化方法[J].计算机工程与设计,2006,8.
[4]王振辉,吴广茂.SQL查询语句优化研究[J].计算机应用,2005,12.
北京数据在线网络技术有限公司 篇5
鄂尔多斯移动分公司网络部
2003年3月6日
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信息安全保障措施
为了加强信息安全管理,确保国家秘密的安全,以及避免损害国家利益和其他有害信息的传播,根据国家有关信息安全管理的规定,我们制定了信息安全保障措施。
一、设置信息安全保障组织机构:
1.为了保障公司的信息安全,公司设置相应职能部门---网络运维部,负责公司网络正常、稳定、安全的运行,并负责公司信息安全保障管理制度的制定和执行。
2.设置信息安全管理员,经过系统培训持证上岗。信息安全管理员要向全公司和公司客户宣传贯彻信息安全意识,配合相关部门做好信息安全防范工作,并监督信息安全保障制度的执行。
二、建立信息安全保障管理制度
为达到信息安全保障目的,我们建立了以下信息安全保障制度:
(1)信息安全保障总则。(2)内部信息安全管理规定。(3)机房安全管理规定。(4)系统管理员守则。(5)密码安全保密管理规定。
(6)系统软件、应用软件和数据库管理规定。
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(7)用户信息安全保证书。
1、信息安全保障总则
第一条、严禁利用互联网造谣、诽谤、或者发表、传播其他有害信息,煽动颠覆国家政权,推翻社会主义制度,或者煽动分裂国家、破坏国家统一。
第二条、严禁通过互联网窃取、泄密国家秘密、情报或军事秘密。
第三条、严禁利用互联网组织邪教组织、联络邪教组织成员,破坏国家法律、行政法规实施。
第四条、严禁利用互联网煽动民族仇恨、民族歧视、破坏民族团结。
第五条、涉及国家秘密的计算机信息系统,不得直接或间接地与国际互联网或其他公共信息网络相联接,必须实行物理隔离。涉及国家秘密的信息,包括在对外交往与合作中经审查、批准与境外特定对象合法交换的国家秘密信息,不得在国际联网的计算机信息系统中存储、处理、传递。
第六条、上网信息的保密管理坚持“谁上网谁负责”的原则。凡向国际联网的站点提供或发布信息,必须经过保密审查批准。保密审批应当根据国家保密法规,建立健全上网信息保密审批领导责任制。
第七条、提供网络信息的单位应当按照一定的工作程序,建
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立健全信息保密审批制度。
第八条、凡以提供网上信息服务为目的而采集的信息,除在其他新闻媒体上已公开发表的,组织者在上网发布前,应当征得提供信息单位的同意;凡对网上信息进行扩充或更新,应当认真执行信息保密审核制度。
第九条、凡在网上开设电子公告系统、聊天室、网络新闻组的单位和用户,应由相应的保密工作机构审批,明确保密要求和责任。任何单位和个人不得在电子公告系统、聊天室、网络新闻组上发布、谈论和传播国家秘密信息。
第十条、面向社会开放的电子公告系统、聊天室、网络新闻组,开办人或其上级主管部门应认真履行保密义务,建立完善的管理制度,加强监督检查。发现有涉密信息,应及时采取措施,并报告当地保密工作部门。
第十一条、用户使用电子函件进行网上信息交流,应当遵守国家有关保密规定,不得利用电子函件传递、转发或抄送国家秘密信息和不健康的信息内容。公司对其管理的邮件服务器的用户,应当明确保密要求,完善管理制度。
第十二条、把保密教育作为国际联网技术培训的重要内容。并且在与用户所签定的协议和用户信息安全保证书中,明确规定遵守国家保密法律,不得泄露国家秘密信息的条款。第十三条、对于违反国家有关信息安全管理规定的行为必须予以严厉的抵制,并配合相关执法部门采取必要措施。
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2、内部信息安全管理规定
第一条、公司运维部负责建立服务认证系统,实现网络访问主体能够且只能够访问他被授权访问的网络资源。
第二条、公司运维部负责建立信息的加解密系统,阻止通过不当手段得到的保密信息。
第三条、公司运维部负责建立容灾备份系统,使得被破坏的网络资源能够被及时恢复。
第四条、公司网络运维部负责对公司国际互联网上发布的信息进行安全检查和审核。
第五条、公司网络运维部负责互联网网上信息媒体的制作和发布,并有义务向公司和有关安全部门报告网络上的有害信息和信息违法犯罪行为。
第六条、公司各部门必须对自己申请上网的信息负责,涉及国家和公司机密的信息严禁上网。
第七条、公司各部门必须保管好重要的计算机信息资源,在没有信息安全条件保障或不能保证计算机网络终端安全的条件下,应将本部门重要计算机信息资源转移到不能上网的计算机存储介质上。
第八条、公司各机要部门联入国际互联网的微机不能采用Windows98操作系统,以防机密信息泄密。
第九条、公司员工不准打开不能确定安全的电子邮件。
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第十条、公司员工不准通过国际互联网访问不能提供安全认证的网站。
第十一条、公司员工不准下载国际互联网上不能提供安全认证的网站上的软件和信息。
第十二条、公司员工在使用他人的信息资源或软件是时应当遵守有关知识产权的法律。
第十三条、公司员工必须定期清除信息垃圾,不得长期超量占用磁盘空间,影响系统正常运行。
第十四条、公司员工禁止使用不属于自己的IP地址。第十五条、公司员工如发现计算机病毒、计算机网络黑客程序或计算机网络遭黑客侵袭,必须立即上报公司网络运维部。
3、机房安全管理规定
第一条、自觉保护机房环境安静,设备整洁。
第二条、为保证机房环境设备正常运转,未经允许不得改动或移动机房内的电源、空调、机柜、终端、服务器、收发器、双绞线等。
第三条、非机房人员未经允许不得随意进入机房重地,不得动用机器、仪器设备。
第四条、公司员工未经批准不能带外人参观、演示。第五条、禁止使用不属于自己的IP地址。第六条、严禁带火种等危险物品进入机房。
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第七条、机房工作人员如发现网上的违法犯罪行为,应及时向当地公安机关报案。
第八条、进入机房时,一律换用专用工作服和拖鞋。第九条、机房内禁止吸烟,禁止大声喧哗,禁止任何可能有害机房管理的行为。
第十条、机房内的一切设施除机房工作人员外,其它人员禁止使用。
4、系统管理员守则
第一条、系统管理员必须热爱自己的工作,遵守公司各项规章制度。
第二条、系统管理员必须加强自身专业知识的学习,并结合本职工作,不断提高自身的专业素质。
第三条、系统管理员的职责是对公司信息网络进行日常维护和监控,确保公司信息网络安全、稳定运行。
第四条、系统管理员负责公司网络资源的规划、分配和相应的维护工作。
第五条、系统管理员负责公司网络运行状况的记录,并对运行状况做深入细致的研究和分析,提出改善解决方案。第六条、系统管理员负责公司和用户的密码管理。不能随便更改特定密码,做好系统所有帐号的管理和备份工作。完成系统更改必须要有更改记录,并且通知和自己同岗位的同事。
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第七条、系统管理员对公司国际互联网上发布的信息应定期进行安全检查和审核。
第八条、系统管理员负责定期检查公司所有电脑病毒和不健康内容的文件,一经发现立即清除。
第九条、系统管理员必须定期使用安全扫描工具,增强内部网络与系统的安全防护性能和抗破坏能力,加强网络和系统自身的安全性能。
第十条、系统管理员应全力配合公司聘请的网络安全顾问解决网络安全漏洞。
第十一条、系统管理员一旦发现有违反国家有关信息安全管理规定的行为必须立即向有关部门报告,并配合相关执法部门采取必要措施。
5、密码安全保密管理规定
第一条、密码采用规范化管理,选用密码必须按照密码规则,不要用自己或朋友的生日,电话号码等等作为密码。第二条、密码要分级多层管理,不要把所有的密码用同样不变的数字或字母来表示。
第三条、密码不能随便公开,公司指定专人负责管理。第四条、密码必须进行不定期的更改,不能使用单一不变的密码。
第五条、密码的更改必须按照有关审批规定执行,任何人不
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得私自更改密码。
第六条、不能打听、偷窃别人私有密码。第七条、密码必须有备份记录,以备遗忘。
6、系统软件、应用软件和数据库管理规定
第一条、系统软件、应用软件、数据库软件统一采用正版软件,不得随便传播盗版软件。
第二条、公司必须采购先进、稳定、安全、高性价比的系统软件、应用软件和数据库软件。
第三条、公司机要部门尽可能采用国产优秀软件。第四条、公司数据库必须设置权限管理。
第五条、公司员工不得未经许可,私自安装任何软件。第六条、公司不得给客户安装非法软件。第七条、公司所有软件统一由专人管理。
第八条、公司必须配备防范病毒和杀灭软件,控制病毒的蔓延和传播。
第九条、公司必须配备系统漏洞扫描软件,及时发现和修补公司网络的安全漏洞。
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7、技术保障措施
第一条、防火墙的部署。防火墙是以包过滤为主,在处理IP包时可以对整个IP包的每层进行分析,并对根据预先设定的策略对相应的包做出不同的处理,路由器和防火墙相结合的方案。对需要大批量的处理IP过滤的地方我们将使用专用防火墙,而对只需要少量处理过滤的地方采用路由器。第二条、防病毒墙的部署。在部署病毒墙时主要考虑:(1)要求防毒墙应用平台在病毒进入网络之前就有效阻止病毒
(2)要求专门的应用平台, 设计简单的部署在网络基础环境的周边
(3)要求专门优化的系统内核(4)要求高性能的硬件体系(5)要求强大的远程管理系统 第三条、入侵检测IDS设计与部署。
网络入侵检测(例如RealSecure Network Engine)在检测到网络入侵后,除了可以及时切断攻击行为之外,还可以动态地调整防火墙的防护策略,使得防火墙成为一个动态的智能的的防护体系。
它的具体功能是检测本地网段,查找每一数据包内隐藏的恶意入侵,对发现的入侵做出及时的响应。当检测到攻击时,网络传感器能即刻做出响应: 报警/通知
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向 ISS 控制台发警报 向安全管理员发E-mail SNMP trap 看实时会话 通报其他控制台 记录现场 记录事件日志 记录整个会话 安全响应行动 终止入侵连接
调整网络设备配置(如CheckPoint防火墙) 执行特定的用户响应程序
大数据时代的在线教 篇6
在线教育是互联网技术与传统教育的结合,相比传统教育,在线教育的优势在于:第一,突破时空限制,知识获取方式更为灵活;第二,碎片化学习,尤其随着移动互联网的发展,移动设备更具便携性;第三,内容多样化,除了K12 教育(指幼儿园到高中的基础教育)、高等教育外,还包括各类学前教育、职业教育、兴趣教育等。
传统在线教育的发展与不足
国家对在线教育非常重视。按照我国教育信息化十年发展规划(2010-2020年),到2020年我国整体接近国际先进水平,信息化教学应用重点突破,管理信息化水平显著提高,数字化优质资源广泛共享,网络化基础设施全面覆盖。
近几年,我国在线教育用户规模发展迅速。2014年在线教育用户人数达7797万人,同比增长16%。随着网民规模的不断扩大、在线教育用户网络学习习惯的养成,用户规模还将持续增长,预计到2017年将达到12032.6万人。
计世资讯研究数据表明,2014年中国在线教育市场规模达到824.9亿元人民币,预计2015年将达到965.2亿元人民币。其中,高等学历教育市场学生数量和需求相对稳定,未来市场份额波动较小;K-12未来增长速度明显;语言培训占比位居第三位;企业E-learning占比最小。如图1所示。
在看到我国在线教育发展的同时,也要看到其存在的不足。与发达国家相比、与教育信息化带动教育现代化的要求相比,我们各级各类在线教育还存在很大困难,面临很大挑战。主要表现为:在线教育基础设施薄弱,资源共建共享水平低,区域发展不平衡;实践教学资源缺乏,产业对接水平较低;资源积累基础薄弱,开放教育、互动教育尚未完全形成。
教育部科技发展中心副主任李志民认为,互联网给社会各个方面都带来了挑战与变革,但影响最大的是教育,给教与学都带来了“学习的革命”, 给学生与老师都带来了巨大挑战。观念问题是在线教育快速发展的主要障碍,无论教育主管部门领导,还是校长、教师、学生,都应在观念上进行一次革命。要逐渐消除教师对信息化手段的畏惧与逆反心理。我国信息化普遍存在“纵强横弱”,信息孤岛现象普遍。亟须统筹规划,整合各类资源与服务,建立教育信息资源综合服务平台,建设中国权威的教育网上服务门户。“校校通”是基础教育信息化重大工程,取得了重大成就,但仍存在很多不足。“校校通”应贯彻“统一规划、分级负责、逐步实施”的原则,与现有CERNET全国主干网建设统一考虑。
大数据将助推在线教育腾飞
回顾一下在互联网刚刚兴起的时候,教育模式就随之慢慢发生改变,许多在线教育平台纷纷上线。但这些在线教育平台依旧没有摆脱传统教育僵化的模式。近年来,随着大数据等前沿技术迅速发展,人们知识获取的方式产生了根本变化,我们相信在线教育将发生变革腾飞。
大数据不同于传统数字。大数据具有如下特征:第一,数据体量巨大,从数量单位的TB级别,跃升到PB级别,也就是大了至少100倍;第二,数据类型繁多。包括所有的结构化、半结构化和非结构化数据。第三,价值密度低,商业价值高。以视频为例,连续不间断监控过程中,可能有用的数据仅仅有一两秒。第四,处理速度快。
大数据时代的到来,让我们的研究从宏观群体走向微观个体,让跟踪每一个人的数据成为了可能,从而让研究“人性”成为了可能。对于教育研究者来说,我们将比任何时候都更接近发现真正的学生。传统数据诠释宏观、整体的教育状况,用于影响教育政策决策;大数据可以分析微观、个体的学生与课堂状况,用于调整教育行为与实现个体化教育。
在大数据时代,解放了的知识本身被学校扔掉,学校不再是知识的独家代理商,人的本身才是教育的重点。以上海某大学讲授《网络工程课》课程为例,大学三年级的60个学生在一个学期内对这门课程的点击量达到70000次,所花时间占他们该学期开设所有10门课程学习时间的60%,这一门课程的资源总合达到75G。是什么原因造成了学生的积极性和很大的数据量呢?通过任务教学、可视化诱导、日志排名、学习效果反馈、社交网络插件,来调动起学生巨大的热情。
正是看到大数据将给教育带来革命性的变化,各大互联网巨头纷纷与在线教育进行亲密接触:网易公开课、腾讯微课堂、百度营销大学、淘宝同学等陆续上线,网龙网络旗下的华渔教育也在互联网教育领域深耕得如火如荼。如果说原来的在线教育还是小打小闹的话,那现在的在线教育就像“数字海啸”一样汹涌而至,成为真正的淘金乐园。
大数据时代下的在线教育案例
在移动互联网时代,企业产品要赢得用户,要让用户与企业深度互动。这种理念在教育行业更加适用,这是因为主动的、具有充分互动的教育方式要比单向的、灌输式的教育方式效果好得多。显然,要实现这样的互动,必须借助信息技术的力量,借助移动互联网、大数据等新兴技术和应用。
对于大数据,北京师范大学智慧学习研究院总工程师、网龙网络公司联席CTO毛新生,以他自身的经历,谈了他对大数据的理解。“我在银行有一个账户,在哪儿取了一笔钱,银行就只有这一点数据。其实大数据更准确的理解应叫全数据。全数据的意思是什么?就是对于某一个活动或者你所研究的某一个对象,关于它的各种各样的数据你都有,然后这些数据有了足够的细节,使得你有机会能够深度地了解你所研究的对象,这个其实是真正我们谈全数据的含义。”
正如网龙华渔教育CEO梁念坚提出的,“在网龙华渔教育的智慧课堂中,我们之所以不使用PC而使用平板电脑,就是为了更好地采集学生的学习行为数据,当然这其中不仅是学生个人的数据,还包括了学生之间、学生和老师之间互动的行为数据。我们把采集到的数据进行整合、加工、整理并进行大数据分析,为老师的教学安排和辅导提供必要的帮助。”
梁念坚详谈了华渔具体的解决方案,“我们从课堂开始,在课前、课中、课后各环节都提供服务,从而形成完整的生态系统。另外一个通过大数据支撑,把学生课前、课中、课后学习的习惯记录、收集起来,我们对数据进行挖掘后,再提供给老师、家长、学生进行有效的分析。大数据的分析和使用,就会衍生出很多学习的新办法和新方向。同时,教育云在生态系统里也很重要,我觉得一个重要的原因是,它实现了学生在四个地方都可以学习。在课中、课后去补习班,或者回家在家庭里;另外,在中国某些地方,在车上都可以学习。举一个非常简单的例子,曼谷很多学生是在车上做作业的,因为曼谷堵车随时可以堵一个半、两个小时。所以,它能让学习在很多不同的情况下都得以实现。”
梁念坚先生表示,“网龙华渔教育不单是要做一个平台或是解决方案,我们更希望打造一个完整的教育生态系统。众所周知,苹果公司拥有非常完整的生态系统,华渔正在向成为教育行业的苹果公司的目标迈进。只有这样,才能最大限度地整合资源,造就新型的教育体系,更加有效地解决目前教育行业面临的问题。同时,我们的系统能够很好地连接到三通两平台,比如说通过我们的IM系统实现人人通,把家长、老师和学生都放在我们的IM平台上,给予他们更多的交流机会。另外最主要的是把内容带到资源平台里,管理平台。”
在线数据库系统 篇7
随着互联网技术、多计算机技术的飞速发展,网络技术、多媒体技术、计算机技术等在现代教育领域大范围普及,教育方式正面临着一场巨大的变革。传统的考试的诸多弊端日益突出,例如考试效率不高、缺乏公平性、试题再利用性差、保密性低、成本较高等,使得传统考试很难与新的教育方式接轨,线上考试应运而生。作为一种适应时代的新型的考试方式,在线考试解决传统考试过程中的工作量大、效率低、资源浪费等问题, 越来越多的高等院校考试已经选择了采取线上考核的形式[1]。
基于网络的在线考试是网络技术和教育信息化发展的必然趋势。在线考试系统使考试管理工作更加规范化、信息化与自动化,不仅减轻教师的工作负担,而且提升考试管理水平与工作效率[2]。
在线考试系统的实现可以避免传统考试方式中的一些缺陷。首先,节约了教学成本,在线考试系统无需印刷上的费用, 工作人员需求量相对减少,节约大量人力、物力[3];其次,计算机自动从卷库中抽取试卷、批阅试卷,减轻教师负担,提高管理效率[4]。最后,考试批阅由计算机完成,避免教师批阅过程中的主观影响,提高了考试成绩的准确性和公平性[5]。总之。在线考试系统在实际应用中具有重要的实践意义。
基于《数据库原理及应用》课程的在线考试系统实现基于教师、学生、管理员三类用户的个人信息管理、考试资格管理、 考试管理、批阅试卷、成绩管理等功能。
2系统需求分析
2.1功能需求
《数据库原理及应用》课程考试仅涉及单选题、判断题和主观题,为了便于学生考试的管理及老师统计分析考试结果,急需将考试由线下模式转化为线上考试。软件实现了学生随机抽取某套试卷进行《数据库原理及应用》课程的考试,提交试卷后立刻反馈客观题考试成绩,教师评阅完主观题之后,得到学生考试总成绩及考试结果统计分析等功能[6]。具体功能如下:
登录验证:系统根据用户登录的账户、密码和用户身份验证用户状态;
个人信息修改:用户根据自身情况修改个人信息;
密码修改:用户根据自身情况修改个人密码;
参加考试:用户登录系统,抽取试卷,参加考试;
提交试卷:参加考试后,提交试卷,得到客观成绩;
查看成绩:用户查看考试成绩;
批阅主观试卷:老师选择学生,给出主观题得分;:
查看试卷分析系统通过分析学生成绩得到成绩分析图;:EXCEL
创建学生用户:管理员导入EXCEL表;
审核考试资格:管理员修改考生考试权限;
开通补考权限管理员审批补考学生权限。
2.2性能需求
在线考试系统主要功能是实现学生在线考试,所以对系统的速度、负载、容量、实时性都有相应的要求。系统自动生成报表时间需小于10s,更新数据库时间平均小于1s;系统在100个用户并发访问时90%的时间能正常工作,允许500M以上的并发数据流量;数据库的每个表单能存储10万条记录,服务器能存储100G的文件,并且系统必须及时更新数据库。
2.3质量属性
在线考试系统需要满足用户所有的需求功能完备,符合法定的相关标准、协议、规则,并且系统需要易于维护、修改、剔除缺陷,及时给用户反馈结果。系统界面简洁明了,用户可以短时间内学会该软件,在崩溃时可以自动保存数据,因软件缺陷而导致的故障频率比较低[7]。
2.4对外接口
在线考试系统对外接口提出了基本要求,外观要求界面操作简单、方便、美观、一致;实用灵活,系统操作快捷、按用户操作习惯。
3系统设计
3.1功能模块设计
《数据库原理及应用》课程在线考试系统包括系统登录、个人信息管理、考试资格管理、考试管理、批阅试卷、成绩管理等功能。系统共包括三种身份用户,管理员账户是系统自动分配的,系统不提供注册功能。
管理员主要实现审核学生考试信息、查看成绩、创建学生账户、创建教师账户、对学生信息增删改查、查看成绩报表、增删改查教师信息等功能。
教师具有管理个人信息、批阅学生主观题试卷、查看成绩等功能。
具体功能模块划分如下图所示:
3.2数据库设计
3.2.1数据库概念模型设计
系统共包括三种身份用户:管理员、教师、学生,包括管理员表、学生表、教师表、单选题表、课程表、判断题表、主观题表、 成绩表、审核结果表等9张表。数据库每一个关系都满足3NF, 具体如下:
管理员表(管理员编号、管理员姓名、管理员登录密码);
教师表(教师编号、教师姓名、教师登录密码);
学生表(学生学号、学生姓名、学生性别、学生年级、学生登录密码、学生审核结果);
课程表(课程编号、课程名称、课程教师编号、考试时间);
单选表(单选题序号、题目内容、A选项、B选项、C选项、D选项、正确答案、试卷编号);
判断题表(判断题序号、题目内容、正确答案、试卷编号);()
主观题表主观题序号、题目内容、试卷编号;
成绩表(序号、学生学号、课程编号、学生单选答案、单选得分、学生判断题答案、判断题得分、学生主观题第一题答案、主观题第一题得分、学生主观题第二题答案、主观题第二题得分、 学生主观题第三题答案、主观题第三题得分、学生主观题第四题答案、主观题第四题得分、学生主观题第五题答案、主观题第五题得分、学生主观题第六题答案、主观题第六题得分、学生主观题第七题答案、主观题第七题得分、学生主观题第八题答案、 主观题第八题得分、学生主观题第九题答案、主观题第九题得分、学生主观题第十题答案、主观题第十题得分、客观题得分、 主观题得分、总成绩);
审核表(编号、学生学号、学生姓名、学生专业、学生年级、 课程名称、授课教师姓名、学生审核结果)。
数据库概念模型设计如图2数据库概念模型图所示:
3.3技术路线及关键技术
系统采用B/S架构(Browser/Server,浏览器/服务器模式)设计,避免了客户端的安装,直接在有互联网的情况下可以访问系统页面[8]。系统基于.NET的标准三层架构模式,三层分别为:数据访问层、业务逻辑层、视图层即表示层。
数据访问层封装了对数据库中原始数据的一些操作,根据业务逻辑层的需求制定相应的SQL语句,返回数据库中的值或将数据存入数据库,例如对数据的增加、删除、修改、查询等。 业务逻辑层主要是对程序接收的数据进行相应的处理,针对数据访问层进行操作,来完成一系列的功能,基本上所有的用户命令由这一层通过调用数据访问层的方法来实现。表示层为面向用户的部分,可以是web方式也可以是Win Form方式,其为面向用户的部分,为用户提供交互式的界面,用来接收用户的请求并显示返回的数据给用户。具体系统架构如下图3系统体系架构所示。
《数据库原理及应用》在线考试系统关键技术:利用CSS3提供的多媒体查询功能使页面实现自适应屏幕,可在多个终端上使用该系统;使用动态生成图片的技术生成验证码;文件下载采用二进制流式下载;信息查询采用动态数据库绑定技术; 为方便页面统一规划采用母版页、Tree View控件的形式;动态引用Java Script生成日历,方便教师选择考试时间。
4总结
本文针对《数据库原理及应用》在线考试系统做了详细设计,分析了在线考试系统的意义,介绍了系统需求,明确了系统所需实现的功能,提出了系统整体解决方案,完善了数据库设计。以《数据库原理及应用》在线考试系统为例,对在线考试系统的设计提供了参考价值。
摘要:随着互联网技术的飞速发展,传统考试的诸多弊端日益突出,基于网络的在线考试是网络技术和教育信息化发展的必然趋势。《数据库原理及应用》在线考试系统以解决传统考试过程中的工作量大、效率低、资源浪费等问题为目的,采用B/S架构设计,是一个典型的基于教师、学生、管理员三类用户的信息管理系统。
关键词:在线考试系统,设计,B/S,需求分析,数据库设计
参考文献
[1]储可可.安庆职业学院网络考试系统的设计与实现[D].大连:大连理工大学,2014.
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[5]王瑞.网上评卷与自学考试信息化建设——以甘肃省为例[J].中国考试,2014(5):46-51.
[6]何员子.在线考试系统的需求分析和总体设计[J].电脑知识与技术,2015(32):49-51.
[7]禄柳.基于WEB的试题库组题策略的研究与实现[D].大庆:东北石油大学,2013.
在线数据库系统 篇8
1.1 基于Web数据库的考试在线系统
随着教育改革的不断深入以及网络的普及, 一种新兴的考试形式———网络在线考试与传统的考试相比, 网络在线考试系统具有高度的可扩展性, 被授权的考生可以随时地参加考试;脱离了传统的笔答形式, 最大限度的排除了人为的影响, 保证了考试的客观性、实时性、阅卷标准的一致性;实现了考试能与教育评估和教育管理功能的高度结合, 可以高效率、高质量地完成对考生能力的测评[1]。
架构设计上, 采用“B/S”模式, 不需要安装任何客户端软件, 只要在网络环境中设置一个服务器, 其他客户机上只要输入该服务器的IP地址, 就可以访问到服务器数据, 登陆后就可以记时答题, 直接避免了考场座位分布和客户端软件出错而不能考试的问题。
1.2 开发工具的选择
《基于Web数据库的考试在线系统》采用B/S体系结构, 是一款基于网络的网络计算机体系的系统管理软件。前端开发平台采用了当今流行的开发工具Microsoft Visual Studio 2005中的ASP.NET技术, 采用C#语言编写代码, 后端数据库采用SQL Server 2000数据库管理系统, 服务器采用Windows的IIS服务器。
2 可行性研究
2.1 技术可行性
整套软件在技术上是完全可行的, 不管是硬件、软件还是人员开发上都可以满足软件所提出的要求。
2.1.1 硬件可行性
硬件上要求有一台装有微软操作系统的服务器, 为使服务器能正常运转, 性能要求比较高, 尤其是CPU在2.0 GHz以上, 内存在512 MB以上 (比其低的配置也可以, 不过不适合做大型服务器) 。客户端机器性能要求联网, 能完成上网操作的就可以了。
2.1.2 软件可行性
该软件在Windows 2000以上的操作系统中都可以运行。在系统中安装Microsoft Visual studio2005和SQL Server 2000管理包, 设置IIS服务器就可运行。
2.1.3 人员可行性
该软件采用.NET技术和C#语言开发, 语言通俗易懂, 算法简单明了, 对数据库操作采用普通的SQL操作语句, 所以稍微有点基础的程序员就可以胜任。
2.2 经济可行性
经过对学校教务处的调查, 该软件的运行将大大减少教务的人力和财力, 该软件的开发费用不是很高, 所以此软件在经济上是可行的[2,3]。
2.3 操作可行性
该软件采用人性化界面设计, 采用windows传统模式设计, 操作简单明了, 稍微有点计算机基础的教师就可以对软件操作管理。
2.4 法律可行性
通过软件开发人员多方面调查讨论, 所要开发的项目不存在任何违法、侵权等法律责任问题, 并且开发项目的运行方式在用户组织内是行得通。所以在法律方面不存在任何问题。
3 系统分析
3.1“基于Web数据库考试在线系统”的静态结构
建立系统模型, 首先根据业务用例图和业务活动标识类和关联;其次是加入属性, 进一步描述类和关联的基本网络, 使用继承合并和组织类;最后将操作增加到类中作为构造动态模型和功能模型的副产品。
3.2“基于Web数据库考试在线系统”的动态结构
从需求阶段的业务流程的事件序列, 得到系统的主要动态行为为:登录, 所有用户登录系统时发生。试题维护, 对试题库进行插入、修改、删除和保存。设置试题模板, 清空以前模式, 插入新的模板。生成试卷, 根据试题模板, 从试题库中抽取题目组成试题。考生注册, 给考生信息库里添加信息。考生信息维护, 根据要求删除多余注册的信息。交卷, 考试结束。记时, 考试开始, 自动记录考试时间。自动交卷, 考试结束, 系统强行交卷。系统评分。
4 软件测试
4.1 测试目的
软件测试是为了发现错误而执行程序的过程, 测试阶段的基本任务是根据软件开发各阶段的文档资料和程序的内部结构, 精心设计一组测试用例, 利用这些用例执行程序, 找出软件中潜在的各种错误和缺陷, 方便修复和改正。
4.2 测试方法
软件测试方法一般分为动态测试方法与静态测试方法。动态测试方法中又根据测试用例的设计方法不同, 分为黑盒测试 (Blackbox Testing) 和白盒测试 (Whitebox Testing) 两类。
白盒测试又称为结构测试, 是根据被测对象操作的逻辑结构设计测试用例;黑盒测试又称功能测试, 是把被测对象看成一个黑盒子, 依据“需求规格说明书”, 检测类对象的操作是否满足功能要求。实际测试中, 在进行单元测试、集成测试、确认测试时常采用黑盒子测试法。如果发现错误, 再采用白盒测试进行调试。文章采用黑盒测试法。
5 结论
文章软件的主要特点是可以直接通过在IE上输入所在的网址即可进入系统答题, 不需要在客户端安装任何软件, 避免了C/S模式中违反TCP/IP协议而不能进入系统正常考试的目的。实时快捷也是软件的一个特点, 阅卷效率高, 直接减轻了考试人员的负担, 能够进行成绩查询统计。软件将生成题目提前分配给考生, 考生在登录时只需要在试题库中提取数据, 减轻了服务器的负载能力, 避免了多位考生同时抽题时服务器端反应不过来的缺点。
参考文献
[1]王宏军.基于WEB的网络试题库系统开发[D].西安:西安理工大学, 2007:1-13.
[2]宫文颖.基于MVC模式的在线考试系统的研究与实现[D].吉林:吉林大学, 2007:11-15.
在线考试系统通用数据模型研究 篇9
关键词:在线考试系统,通用数据模型,数据建模
1. 引言
传统考试方式要经过老师人工出卷、组织考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析等多步才能完成。随着考试类型的不断增加和考试要求的不断提高, 相关工作人员的工作量也会越来越大, 太繁琐且容易出错。在线考试系统借助计算机网络技术的优势, 将传统考试方式改良, 不仅使考试的过程简化, 节省了人力物力, 同时使考试的方式更加灵活, 既可以本地进行, 也可以异地进行。
2. 在线考试系统的需求分析
2.1 在线考试系统的需求
在线考试系统可以分为两类用户:普通用户和管理员。
普通用户可以在线考试和查看考试成绩。
管理员对试卷管理、题库管理 (包括选择题、填空题、判断题) 、用户管理等进行管理, 功能包括添加、修改、删除和查询等。
2.2 在线考试系统的数据建模
数据库建模使用ERD (实体联系图) 表示, 图形直观明白。ERD由实体、实体的属性及实体间的联系组成。
(1) 实体由软式方框来表示。实体名显示在软式方框中。实体名总是单数, 并且用全大写字母表示。
(2) 属性列在实体名的下方。用星号标记必需的属性:“*”, 用圆圈标记可选属性:“°”, 用#号标记唯一标识符:“#”。
(3) 关系是连接实体的线。这些线可以是实线, 也可以是虚线。这些线终止于每个实体末端的“单点”或“鸦脚”。关系分为三种:一对一关系, 一对多关系, 多对多关系。一对一关系, 两边都是“单点”。一对多关系, 多方为“鸦脚”。两方的关系都需要取名, 将关系名称写在对应的一边。如学生和课程是多对多关系, 则实体两边的线都用“鸦脚”符号表示, 学生一方的关系名称是“学习”, 课程一方的关系名称是“被学习”。
3. 在线考试系统的通用数据模型
3.1 通用数据模型1
经分析得出本系统的实体有:管理员, 考生、试卷、题库 (选择题, 填空题, 判断题) ;实体间的联系有:管理员和考生可统称为用户, 即user用户类是administrator管理员类和normal_user普通用户类的父类。paper题库由常见的三种题型——mutipchoice选择题、completion填空题、judgement判断题组成。考生类user与试卷类paper存在多对多联系, 联系取名为考试类exam。多对多关系转换为两个一对多的联系, 因此考生类与考试类存在一对多的关系, 试卷类与考试类存在一对多的关系。
组成各个类的属性如下:
user用户 (user_id编号, username用户名, password密码, user_type用户类型)
normal_user考生 (user_id编号, stdno学号, class班级, sex性别)
paper试卷 (paper_id试卷编号, paper_name试卷名称, choice_num选择题数量, choice_score选择题分数, comple_num填空题数量, comple_score填空题分数, judge_num判断题数量, judge_score判断题分数)
mutipchoice选择题 (choice_id选择题编号, question选择题内容, answer选择题答案)
option选择题选项 (option_id选择题编号, option_name选择题内容)
completion填空题 (comple_id填空题编号, question填空题内容, answer填空题答案)
judgement判断题 (judge_id判断题编号, question判断题内容, answer判断题答案)
exam考试 (exam_id考试编号, score考试成绩、exam_time考试时间、make_flag是否补考, makeup_score补考成绩)
所有字段一般应使用英文表示, 如oracle数据库无法识别中文。在线考试系统的数据库通用数据模型1的ER图如图1所示。
3.2 通用数据模型2
在使用通用数据模型1时, 我们发现当题库不仅仅是选择题、填空题和判断题时, 此数据模型已经无法满足用户需求, 需要重新构建系统模型。此时, 需要对模型进行修改满足用户需求。改进后的模型中, 试卷中只保留paper_id试卷编号和paper_name试卷名称, 试卷里面有允许有很多类型, type类型有公共属性 (如type_id编号, type_name名称, type_num数量, type_score分数) 和预定义属性 (define1到define7) , 预定义属性的值存放在vlaue值类的属性 (value1到value7) 中。在线考试系统的数据库通用数据模型2的ER图如图2所示。
3.3 通用数据模型3
通用数据模型2定义了考题类型在7种之内, 就是说考题类型定义的属性数量是7, 如果属性数量超过最初定义的最大数量后则无法使用模型2。因此, 考虑使用下面的模型将考题类型的属性的每个值都单独存储。这样可以灵活地定义新的考题属性和考题值, 同时也能有效地节省存储空间, 减少了字段使用时可能产生的存储浪费。在模型2上, 从type类型中将预定义属性分离出来, 每一个预定义属性和它的多个值对应。在线考试系统的数据库通用数据模型3的ER图如图3所示。
4. 结语
本文研究了在线考试系统的通用数据模型, 构建了三个通用数据模型——模型1、模型2、模型3。三个通用数据模型各有优缺点, 根据用户需求选择合适的数据模型。模型1是在固定的需求上建构的, 是简单的模型, 后两个数据模型是在此基础上进行改进的, 增加了复杂性, 考虑到的问题细节更多。模型3比通用模型2更复杂。总的说来, 根据用户的需求可能发生改变, 对数据模型进行调整, 得出本文的三种通用数据模型。对同类管理系统的通用数据建模有一定的参考价值。
参考文献
[1]钱乐秋, 赵文耘, 牛军钰.软件工程[M].清华大学出版社, 2007.
[2]赵忠孝.数据库原理及Visual FoxPro应用[M].北京:高等教育出版社, 2004.
[3]Alan Shalloway, James R.Trott.设计模式解析[M].北京:人民邮电出版社, 2006.
[4]曹玉琳, 郑东.Oracle 11g设计与开发教程[M].北京:清华大学出版社, 2012.
电弧炉电能质量数据在线监测系统 篇10
电弧炉冶炼电气系统主要由高压供电网络、变电站变压器、电炉一次侧供电网络、大功率的电炉变压器、低电压大电流的短网系统、水冷电缆、电极系统及其升降装置和炉膛等部分组成[1]。电弧炉是一种特殊的冲击性非线性负荷,接入电网会导致高次谐波、无功冲击、三相不平衡度、电压波动和闪变、涌流、顺流和功率因数低等诸多电能质量问题。如果没有补偿设备,交流电弧炉将会对其他负荷带来严重的影响,比如负序电流和电压波动可能会引起电力系统继电保护误动作,无功冲击大将会使整条供电母线的功率因数低于0.7,三相不平衡会带来较大的附加损耗[2]。这些不利条件都会严重影响钢厂的正常生产,因此检测和实时监测电弧炉的电能质量是非常必要的。
Zig Bee作为一种新兴的短距离无线通信技术,具有低功耗、低速率和低成本的优点,本课题将利用Zig Bee技术来实时监测电弧炉的电能质量数据。
2 基本原理概述
2.1 电弧炉电能质量测量
电弧炉电能质量指标包括电力系统谐波、电压波动和闪变、三相不平衡度和电压偏差、频率偏差等等。
(1)谐波测量。
电弧炉的生产过程包括填料期、熔化期和精炼期。在熔化期和精炼期,电弧炉将产生大量谐波,并含有偶次谐波电流,产生影响很大。主要含有2、3、4、5、7次特征谐波电流,应根据《GB/T 14549—93电能质量公用电网谐波》标准来测量,取95%概率大值与国标值比较进行分析。
(2)电压波动和闪变测量。
在电弧炉负荷较大的电网中,电压波动是由电弧炉消耗的有功功率和无功功率快速变化引起的。电压波动是影响电炉生产的重要电能质量指标,并直接导致电压闪变发生。目前认为最难治理的电能质量问题就是电压闪变。电弧炉电流的随机变化带来较大的无功冲击,进一步导致电压波动。母线电压均方根(RMS)存在0.5~30 Hz的持续波动是闪变产生的起源[3]。目前,检测电压波动和闪变时需要采用专门仪器,检测方法主要有:平方检测方法、整流检波方法、有效值检波方法、小波变换法和神经网络方法[4,5]。
电压波动和闪变的测量一般是测量等值10Hz电压闪变值、短时间闪变严重度和长时间闪变严重度。根据《GB 12326—2000电能质量电压波动和闪变》标准进行测量,取95%概率大值与国标值比较判断超标与否。
(3)三相不平衡度测量。
电弧炉的三相短路互感不平衡导致三相阻抗不平衡,造成三相功率不平衡,在电弧炉实际运行中,由于存在电弧、燃烧不稳定断弧、短路以及料块移动等现象也会造成负荷严重不对称,三相负荷的不平衡电流中含有较大的基波负序分量,它引起公共供电点的电压不平衡。
国标《GB/T 15543—1995电能质量三相允许不平衡度》中规定,三相不平衡度只考虑负序所引起的不平衡,所以实现起来比较容易。可采用对称分量法计算出三相不平衡度的值。根据谐波分析所得到的三相电流、电压的数值和相位信息计算各负序分量,然后计算出三相不平衡度的值。在上述国标中规定每次测量按3s均方根取值[6]。分析三相不平衡度时同样取95%大值与国标值进行比较进而判断测量结果。
2.2 Zig Bee技术简介
Zig Bee标准是基于IEEE 802.15.4协议栈而建立的。Zig Bee是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。Zig Bee的物理层(PHY)采用直接序列扩频在工业科学医疗(ISM)频段,2.4GHz(全球)、915MHz(美国)和868MHz(欧洲)。三个频段上传输速率分别为250 Kb/s、40 Kb/s和20 Kb/s。Zig Bee根据输出功率和信道环境的不同,其实际传输距离介于10~75m之间,一般在30m左右。ZigBee的介质接入控制子层(MAC)采用载波监听多路访问/冲突防止(CSMA/CA)的碰撞避免机制,避免了发送数据时的竞争与冲突。在Zig Bee的网络层(NWK)Zig Bee联盟制定了星形、树形和网形三种网络拓扑结构,如图1所示。
3 系统硬件设计
3.1 系统整体硬件设计
如图2所示,整个系统主要由三部分构成:电能质量数据检测设备、Zig Bee接收/发送设备和终端设备。电能质量检测设备选用Fluke公司生产的Topas2000型电能质量分析仪,数据采集后传至ZigBee模块,再由Zig Bee模块发送出去,经过无线网络最后由终端设备接收。由此,本系统可实现三个功能,即电能质量数据实时检测功能,实时传输功能和终端数据监测分析功能。
在图2中Zig Bee设备与电能质量检测设备之间通过异步串口线RS232相连进行通信,把采集到的电能质量数据通过Zig Bee模块发送出去。虚框部分为电能质量检测设备内部原理图。说明如下:
(1)电能质量数据实时检测功能:电能质量数据检测设备负责采集电能质量相关数据,如系统功率因数、有功和无功功率以及电力系统谐波等情况。采用有线的方式把设备接入电弧炉开关柜,根据电力系统生产设备的特点设置采样时间间隔,可以做到数据的实时采集。
电能质量检测设备采集电弧炉开关柜侧的三相电压、三相电流,在数据处理单元(DSP或者MCU)经过模数转换后进行处理。数据处理单元可完成系统的有功功率、无功功率、电力系统谐波、三相不平衡度、电压波动和闪变以及电压偏差等的计算。然后,数据可以暂时存储到检测设备中,或者直接经通信模块发送出去。
(2)电能质量数据实时传输功能:数据采集完成之后,Zig Bee模块负责数据的接收及向终端设备发送。若测量点与终端设备之间距离较远,可以增设Zig Bee模块,根据Zig Bee的自组网功能,完全可达到数据的实时传输。
(3)终端数据监测分析功能:数据到达终端后,终端安装的分析软件,可以把各项电能质量数据以图形或数字的方式显示出来,并与电能质量国家标准进行比较,评定电能质量的好坏。
3.2 CC2430数据传输芯片
以往CC2420芯片构架,在单个芯片上整合了Zig Bee射频(RF)前端、内存和微控制器。它使用一个8位MCU(8051),具有128KB可编程内存和8KB的RAM,还包含模拟数字转换器(ADC)、几个定时器、AES128协同处理器、看门狗定时器、32k Hz晶振的休眠模式定时器、上复位电路、掉电检测电路以及21个可编程I/O引脚。CC2430芯片采用0.18μm CMOS工艺生产,在接收和发射模式下,电流损耗分别低于25m A或27m A。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间特性,特别适合那些要求电池寿命非常长的应用[7]。
Zig Bee作为一种低功耗的模块,选择供电电源时比较简单。一般两节5号电池可持续给Zig Bee模块供电长达6个月左右。本设计中,采用直流电源供电的方式,而采用两节5号电池作为备用电源,以防止突然断电故障。在图2中,把采集到的三相电压(交流100V)其中的一相(A相)先经过滤波器滤掉谐波成分,在经过整流稳压模块把交流电压转换成直流电压,并降至Zig Bee模块可正常工作的电压范围(2.0~3.6V)。这样选取供电电源具有持续供电和无需更换电池等优点。
4 软件设计
4.1 系统总体设计
系统的总体框图如图3所示。首先将电能质量检测设备与电弧炉开关柜相连,此时需要检查接线的正确性。这往往需要判断待检测母线段是带有容性负载,还是感性负载,进而判断电压信号与电流信号的相位关系。确认负载特性后,根据电弧炉生产特点设置仪器,电能质量检测设备开始采集数据,再通过Zig Bee模块将数据传送至终端。终端数据分析软件主要由两部分构成:电能质量图形生成软件和报表生成软件。图形生成软件将Zig Bee传送过来的数据利用描点法生成图形文件,在图形文件中点击光标,可查看各时刻的电能质量数据。报表生成软件将各电能质量数据按照最大值、平均值、最小值和95%概率值等特征值列出,并将95%概率值与国标值进行比较,判断各电能质量参数是否合格。
4.2 Zig Bee发送数据设计
本系统的电能质量数据实时传输功能,是通过Zig Bee软件设计来实现的。接通电源后,检测设备和Zig Bee开始初始化。首先Zig Bee模块要检查与电能质量检测设备和路由器之间的通信是否正常。若正常则Zig Bee模块开始发送数据。然后,需要检查Zig Bee模块发出的数据是否正确,若不正确则返回重新发送。数据发送正确后,数据则自动传至终端设备,由终端设备完成监测或者分析功能。图4为Zig Bee发送数据流程图。
5 数据检测试验
5.1 目的及仪器选择
为了验证Zig Bee技术应用于监测电弧炉电能质量数据的可行性,作者选取了某钢厂110k V变电站35k VⅠ段母线(电弧炉所在母线段)进行了电能质量测试工作。并在实验室环境下用Zig Bee模块进行了电能质量数据的传输。所采用电能质量分析仪为Fluke公司的Topas2000型电能质量分析仪。Topas2000电能质量分析仪是用于调查严重电能质量问题的首选工具,多种测量和触发运算法,以及强大的10MHz采样率,可以在具体应用中根据需要设置仪器。它可测量系统2~50次谐波、三相不平衡度以及电压波动和闪变等情况。
5.2 电能质量数据检测环境
该钢铁公司一总降由上级两条220k V母线供电(一工一备),经两台主变(主变容量分别为4#主变90MVA,3#主变150MVA),降至35k V为该公司一条35k V母线供电,两台主变一工一备。该条35 k V母线带有两台电弧炉交替运行。本次测试点为3#主变所带35k V母线下2#电弧炉(炉变容量为60 MVA)。
5.3 实验数据
表1、表2和表3为该台电弧炉检测后的电能质量一些数据。
5.4 实验结果分析
传输结果表明,本系统在监测电能质量时可以及时监测到关于电能质量的各种不良情况,方便作出及时处理。在传输试验中,Zig Bee展现了良好的数据稳定传输能力,对所测得的电能质量数据可以准确无误地传输。
6 结论
本文对ZigBee技术作了简短介绍,并讨论了Zig Bee应用监测电弧炉电能质量数据的可行性,提出应用ZigBee传输电弧炉电能质量数据的设计方案,并针对该系统进行了特定的传输试验。本系统可以满足监测电弧炉电能质量实时变化的要求,实现了无线化,方便于钢厂工作人员对电弧炉的电能质量情况及时掌握并做出响应调控,具有很高的应用价值。
参考文献
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