基于数据通道的高校科研管理系统设计

摘要：通过分析现有的系统结构存在的问题，本文提出了数据通道思想。利用数据通道技术设计高校科研管理系统，Web用户不直接访问数据库，数据库的安全性高；Web服务器与数据库服务器通过数据通道进行通信，实现起来简单、快捷。

关键词：系统结构；数据通道；科研管理系统

随着计算机技术与网络技术突飞猛进的发展，各单位部门都在开始建立自己的管理信息系统（MIS），而关于MIS系统结构的选择是系统分析设计人员遇到的首要问题。

目前企业中使用的管理系统大致可归为以下两种：一是基于“肥客户机”机构下的C/S结构应用软件。客户方软件一般由应用程序及相应的数据库连接程序组成，服务器方软件一般是某种数据库系统。这种结构在取得成功的同时也暴露出其缺陷：当客户端用户的数目超过其支持限度时，执行效率便开始下降。其次，C/S结构经常把系统的应用逻辑写在客户端的应用程序之中，当应用系统需要改变时，所有的客户端应用程序都必须改写，大大增加了系统维护的成本。二是基于“瘦客户机”B/S结构软件。B/S结构简化了客户端软件，只需装上浏览器作为客户端应用的运行平台，而将所有的开发、维护和升级工作集中在服务器端。B/S结构以其使用简便、信息资料共享程度高，逐步得到广泛的应用。但B/S结构建立在广域网之上，面向的是不可知的用户群，对安全的控制能力相对较弱[1]。

为了解决这些问题，笔者在开发高校科研管理系统中，采用了基于三层结构的数据通道技术。利用数据通道技术，用户不直接访问数据库，而是通过执行数据通道中的应用程序来访问数据库，从而提高了数据库的安全性。另外，由于在客户端与数据库服务器之间不存在平台，只进行通信，因此实现起来简单、快捷。

1 数据通道技术概述

1.1 数据通道的基本思想

数据通道类似于网络中的命名管道。命名管道是一种简单的进程间通信机制。命名管道可在同一台计算机的不同进程之间，支持可靠的、单向或双向的数据通信。命名管道利用微软网络提供的（MSNP）重定向器，通过一个网络，在各个进程间建立通信。采用命名管道作为数据通信的传输通道时，实际上建立了一个简单的客户机/服务器数据通信体系，使得可以在其中可靠地传输数据。命名管道可以存在多个实例，使之能够把一个服务器与多个客户机连接起来。每个实例都是一个独立的通信通道，一个实例中的消息不会影响另一个实例中的消息[2]。

图1 数据通道结构

数据通道（结构如图1）是普通客户端与数据库服务器或Web服务器与数据库服务器之间的一种通信机制。它有两个端口，允许客户端向数据库写入数据，也允许客户端从数据库读取数据，数据在通道中是双向流动的。

要想实现一个数据通道服务，要求必须开发一个应用程序，通过它创建数据通道的一个或多个“实例”，再由客户机进行访问。对服务器来说，通道实例实际就是一个接口，用于从普通客户端或Web服务器的应用程序接受一个连接请求。

服务器可能希望为多于一个的应用程序打开通道，它事先并不知道有多少个应用程序，因此可以为每一个应用程序建立一个实例。数据通道可以存在多个实例，使之能够把一个服务器与多个客户机连接起来。

普通客户端通过数据通道访问数据库，Web浏览器通过Web服务器访问数据通道，通过数据通道才能访问数据库；操作结果通过数据通道传给客户端或Web服务器。

1.2 数据通道的特点

在普通客户端与数据库服务器或Web服务器与数据库服务器之间不存在平台，只进行通信，是一种简化了的三层（多层）结构。它既能完成三层（多层）结构的通信功能，又不须创建专门的应用服务器。具有三层结构的安全性好，易扩展的优点，又比真正的三层结构设计起来简单。

2 基于数据通道的高校科研管理系统

2.1 系统的总体结构

高校科研管理系统由科研人员管理、科技档案管理、科研项目管理、科研基金管理、科技成果管理和知识产权管理6个子系统组成[3]，如图2所示。

每个子系统又包括系统模块、输入模块、查看模块、维护模块、报表模块和帮助模块6个功能模块。系统模块主要对用户的权限进行管理，保证系统的安全性；输入模块完成原始数据的录入，组织数据入库；查看模块能够按照各种查询条件，对各个表的信息进行查询；维护模块包括信息的添加、删除和修改；报表模块对查询的结果进行输出；帮助模块对一些出错信息进行处理。

整个系统分为3个层次：

(1)客户端程序：在客户机（Web浏览器）上提供用户界面。

(2)数据通道：包括一个应用程序接口。

(3)数据库服务器：提供关系型数据库系统。

图2 科研管理系统结构

2.2 开发工具的选择

系统采用Windows 2000作为数据库服务器的操作平台，SQL Server 2000作为数据库系统。

SQL Server 2000是一种关系数据库管理系统，能处理大量的数据和管理众多并发用户，并且保证了数据的完整性，提供了许多高级管理和数据分布能力。

前端开发工具选用Visual Basic 6.0。VB 6.0易学用、组件丰富，是开发数据库管理系统的优秀软件。

2.3 系统的具体实现

(1)生成应用程序

我们用VB作为前台开发工具，采用ADO（Active Database Object）技术对数据库进行访问。分别开发科研管理系统的6个子系统，并生成相应的可执行程序。

(2)通过数据通道将浏览器重定向到应用程序

我们使用ASP中Response对象的Redirect方法，将浏览器重定向到要执行的应用程序。

本系统为通用的科研管理软件，主要面向中、小规模的高校。系统在山东交通学院的应用表明：利用基于三层结构的数据通道技术开发系统，既克服了传统的C/S结构的可伸缩性、可维护性差的问题，也解决了B/S结构的安全性问题，而且可移植性好，可把编好的应用程序挂接到任何浏览器上。