1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 基于 web 的网络存储服务系统设计与实现 所在学院 专业班级 计算机科学与技术 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 摘要 : 网络硬盘（简称 网盘 ），是一种可以用户基于 互联网 登录网站的进行信息数据上传、下载、共享等操作的信息数据存 储空间。也称为：网络磁盘、网络空间、网络 U 盘、网络优盘等等。免费的网络硬盘的可用空间较少，一般对文件大小、下载速度、存放时间等限制；付费的网盘能提供大容量空间，文件大小、下载速度、存放时间及格式都不限制 。随着 Internet 的迅速发展和广泛的普及，网络存储服务（即网盘的基础）代表了一个存储
2、新时代的到来。 本毕业设计实现一个在线网络存储服务系统，具体实现以下功能：文件的上转与下载 可以对文件进行复制 删除 转移等。设计在 web 方式下，传送大量数据的方案。用户登录进入网络硬盘空间后，可以改变他的空间访问权限，或者 自定义访问内容。管理模块应该能分析不同用户试用空间的情况，做出分配磁盘的案；管理模块能够动态改变每个用户的空间大小。 关键词 :网络存储 系统 1； 上传下载 ； Web； 硬盘空间； 1 The based on web network storage service system design and realization Abstract: network h
3、ard disk (hereinafter referred to as disc), is a kind of can users of Internet website based on information upload data, download, sharing the information data storage space operations.also known as: network disk, the network space, network U disk, the network YouPan etc.free network hard disk space
4、 available is less, the general file size, download speed, storage time limit; Payment of the disc can provide large capacity space, file size, download speed, storage time and format are no limit.with the popularity of rapid development and extensive network storage service (i.e., the disc based) r
5、epresents a new era in storage. The graduation design achieve a online storage service system, and realization of the following functions: file transfer and download can copy on files deleted transfer, etc.design in web mode, sending large amounts of data plan. User logs into network hard disk space
6、, can change his space access, or custom access content.management module should be able to analyze the different user trial space situations and make allocate disk case; Management module could dynamically change each user space size. Keywords： network storage system2; Uploads and downloads; Web; H
7、ard disk space; 2 1 绪论 . 1 1.1 课题的研究背景 . 1 1.1.1 网络存储简介 . 1 1.1.2 网络存储的发展 . 2 1.2 课题研究的目的与意义 . 2 1.3 课题的研究内容 . 2 1.4 课题的研究方法 . 2 1.5 论文的内容组织 . 3 2 系统开发技术背景 . 4 2.1 jsp 技术介绍 . 4 2.1.2 JSP 主要技术特点 . 4 2.2 struts 技术介绍 . 4 2.3 hibernate 技术介绍 . 5 2.4 mvc 技术介绍 . 5 2.5 数据库技术介绍 . 5 2.5.1 数据库设计的基本步骤 . 5 2.5.2
8、 数据库设计的原则 . 6 3 系统分析 . 7 3.1 系统开发的指导思想 . 7 3.2 需求分析 . 8 3.3 具体功能研究 . 8 3.4 业务流程图 . 9 3.5 系统目标 . 9 3.6 系统软硬件要求 . 9 3.6.1 硬件要求 . 9 3.6.2 软件要求 . 10 4 系统设计 . 11 4.1 系统功能结构设计 . 11 4.2 模块简介 . 12 5 数据库设计 . 13 5.1 数据库概念设计 . 13 5.2 数据库逻辑结构设计 . 15 6 系统的详细设计与实现细节 . 17 6.1 用户界面层的开发 . 17 6.2 业务逻辑层的开发 . 25 6.3 数据
9、访问层开发 . 27 7 总结与展望 . 30 致 谢 . 30 1 1 绪论 1.1 课题的研究背景 1.1.1 网络存储简介 网络存储 3的主要形式就是 DAS、 NAS 和 SAN。 DAS（ Direct Attached Storage，直接连接存储 4）将磁盘阵列、磁带库等数据存储设备通过扩展接口直接连接到服务器或客户端。 DAS 以服务器为中心，不带有存储操作系统，即存储设备是服务器的一部分， I/O 请求将直接发送到存储设备。 DAS 方式实施比较简单，成本低，见效快。但是存储管理工作比较繁琐，容量 不能再分配，性能、扩充性较差。因此该技术已经不能适应当今的存储要求 。 NAS
10、(Network Attached Storage 网络连接存储 )即将存储设备通过标准的网络拓扑结构 (例如以太网 ) ,连接到一群计算机上 ,提供数据和文件服务。 (2)NAS 5是一种专业的网络文件存储及文件备份设备 ,或称为网络直连存储设备、网络磁盘阵列。一个 NAS 里面包括核心处理器、文件服务管理工具、一个或者多个硬盘驱动器用于数据的存储。 NAS 可以应用在任何的网络环境当中。主服务器和客户端可以非常方便地在 NAS 上存取任 意格式的文件 , 包括 SMB 格式 (Windows) 、 NFS 格式 (Unix、 Linux) 和 CIFS 格式等等。NAS 系统可以根据服务器
11、或者客户端计算机发出的指令完成对内在文件的管理。另外的特性包括 :独立于操作平台、不同类的文件共享、交叉协议用户安全性 / 许可性、浏览器界面的操作 / 管理和不会中断网络的增加和移除服务器。 NAS 将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接 ,可以无需服务器直接上网 ,不依赖通用的操作系统 ,而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统 ,内置了与网络连接所需的协议 ,因此使整 个系统的管理和设置较为简单 ,适用于文件系统和 Web 服务系统的存储和共享优化存储 ,可以有效地管理多用户、多应用的单一数据的共享。 NAS 依靠 LAN 和 WAN 连接标准 ,使用 IP、以太网以及网
12、络文件系统 (NFS) 和公共互联网文件系统 (CIFS) 等技术 ,降低了操作和开发的难度。同时 ,NAS 支持多通信协议 ,可以在Unix 和 Windows 客户机上使用 ,实现异种机的存储访问 。 SAN(Storage Area Network 存储区域网络 )6是基于 FC 和 IP 网络的，他 FCP/iSCDI的模块访问协 议以块设备的形式提供存储服务，其硬件设备是厂家特定的 NSA 具有异构平台下的文件共享和低成本等优点，但是在性能和可扩展性方面存在一定的缺陷。因此 NA 主要用于异构环境下的数据访问、数据迁移、文件共享等场合。 SAN 以其独特的体系结构和构建技术使它具有高
13、性能和可扩展等优点，但是 SAN 的异构环境下的文件共享和互操作性方面存 在以下缺陷。因此目前主要用整合存储和服务器资源、数据库应用、在线事务处理的低延迟、以及 LAN-free backup 或 server-free backup 等场合。 2 1.1.2 网络存储的发展 7 随着网络技术的迅速发展 ,通过网络进行传输的信息量呈指数级增长 ,人类已经进入数字化的信息时代 ,在社会生活的各个领域 ,信息扮演着十分重要的角色。据统计 ,全球每年都要产生10 20 亿 GB 的新信息 ,相当于每人每年要产生 250MB 的信息量 ,这对传统的存储技术形成了巨大的挑战 ,而对于企业来讲 ,其业务系
14、统不仅要有高效灵活的数据管理能力还要有灾难事件发生时的容错和恢复能力 ,由此基于网络和数据库技术的网络存储应运而生。它可以为企业提供超大存储容量、大数据传输率以及高系统可用性的信息存储和共享服务。目前 ,网络存储技术 有以下 4 个 主 要 发 展 方 向 :NAS(Network Attached Storage) ;SAN(Storage Area Network) ;CAS(Content Address Storage) ;IP SAN (SAN over IP) 。面对新型的数据密集型应用 , 网络化的企业应用 , 以及因特网的发展 , 企业存储的传统方法包括直接存储 (DAS) 已
15、经力不从心。取而代之的是网络存储技术。存储网络在性能、灵活性、可扩充性、安全性和集中式数据管理方面形成明显的优势。在标准的制定和产品的实现上 , 力图使新的 网络存储技术可以借助一些成熟网络技术和网络构架例如 IP 网络向更多的用户提供更有效的服务。 1.2 课题研究的目的与意义 随着电子技术与网络的发展人们无须带着厚重的公文包到处走动，网络存储（网络硬盘） 的出现使大家的文件保存处理运用更加方面简易。 为了更容易在朋友同事同学之间分享信息，为了更好的管理你的文件，网络存储是不二的选择。 1.3 课题的研究内容 本毕业设计实现基于 web 的网络存储服务系统。一个在线网络存储服务系统，具体实现
16、以下功能：文件的上转与下载 可以对文件进行复制 删除 转移等硬盘空间的是用 包括。设计在web 方式下，传送大量数据的方案。用户登录进入网络硬盘空间后，可以改变他的空间访问权限，或者自定义访问内容。管理模块应该能分析不同用户试用空间的情况，做出分配磁盘的案；管理模块能够动态改变每个用户的空间大小。要求在已有的专业理论知识和应用能力的基础上，掌握网络程序开发的一般知识，运用自选的开发环境和工具，实现对网络存储服务系统 8必要功能的实现 。 1.4 课题的研究方法 (1) 文献研究法 9 文献研究法主要指收集、鉴别、整理文献，并通过对文献的研究，形成对事实科学认识的方法 5。该方法 主要用于系统开
17、发的前期。首先，通过阅读大量服装电子商务网站的文献，结合现实，总结服装电子商务平台的基本功能及不足。以此确定毕业设计的选题。然后，根据相关文献，对系统进行需求分析和可行性分析，从而确定自己的研究方向和实现方法。 （ 2） 数据库设计方法 首先规划处需要几张表，然后添加表中需要的字段，逐级添加法。 通过该方法，设计出结构完整并适合管理的数据库。 3 (3) 面向对象方法 面向对象方法（ Object-Oriented Method） 10是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中，指导开发活动的系统方法， 简称 OO（ Object-Oriented）方法，是建立在“对象”概念基础上的方法学。通
18、过该方法，运用面向对象编程工具，来完成 网络存储服务 系统的开发。 1.5 论文的内容组织 论文共由 六 章组成。第 1 章绪论，主要介绍系统的研究背景、研究目的和意义、研究内容以及研究方法；第 2 章 系统开发技术背景 ，主要介绍系统开发过程中会用到的相关技术，主要有 Myeclipse 开发工具 ，系统开发语言 java，以及数据库技术 等 ；第 3 章系统分析，主要是对系统总体功能的一个阐述，说明系统要实现的各个基本功能模块，并对系统的可行性进行分析 ；第 4 章 系统 设计， 主要讲述系统设计概要 ；第 5 章 数据库设计 ， 主要设计数据的组成 ；第 6 章系统的设计与实现 ，主要介
19、绍系统的硬件软件环境、界面设计、功能实现、主要技术难点；第7 章总结与展望，主要阐述了本课题所完成的研究工作和存在的不足，以及希望在今后可以完善的地方。 4 2 系统开发技术背景 2.1 jsp 技术介绍 2.1.1 JSP 工作原理 11 在传统的网页文件 (HTML 文件 )中加入 Java 程序片断和 JSP 标记，就构成了 JSP 网页。 JSP页面以扩展名为 jsp 的纯文本 文件形式存于 Web 服务器上， JSP 网页能结合 JavaBean 技术来扩充网页中程序的功能，当 Web 服务器接受到客户端某个 JSP 页面的请求时，触发 JSP 引擎，把该 JSP 页面内容转换成纯
20、Java 语言的 servlet 源码，然后使用标准的 Java 编译器，将 servlet编译成 servlet 字节码，执行并生成所请求的内容，最后将结果以 HTML(或 XML)页面的形式发送回浏览器。 JSP 页面被编译成 servlet 后常驻服务器内存，所以 JSP 效率高响应快。 2.1.2 JSP 主要技术特点 12 2.1.2.1 JSP 技术 开发动态 Web 页面的两种模式和体系结构 利用 JSP 技术开发动态 Web 页面有两种模式： (1)Model1(JSP+JavaBean)：所有的请求和处理都是通过 JSP 页面来实现。该模式导致显示逻辑和业务逻辑没有分开，很多
21、 Java 代码利 HTML代码混杂在一起，代码维护量大，开发效率低， Model1 体系仅适合简单应用的需要。(2)Model2(JSP+Servlets+JavaBean)：把 JSP 与 servlet 联合使用来实现动态内容服务的方法，jsp 负责针对用户的显示逻辑， servlet 负责针对用户的业务逻辑，这 种模式清晰地分离了表达和内容，明确了角色定义，又被称为 MVC(Model View Contro1)架构，适合于较大型项月的开发。 2.1.2.2 强调可重用的组件 绝大多数 JSP 页面依赖于可重用的、跨平台的组件 (JavaBean 或 Enterprise JavaBe
22、ans 组件 )来执行应用程序所要求的更为复杂的处理，开发人员能共享利交换执行普通操作的组件，或者使得这些组件为更多使用者或客户团体所使用，基于组件的方法加速了总体的开发进程。 2.1.2.3 硬件平台和服务器无关性 13 JSP 作为 Java 家族的 一员，秉承了 Java 技术的“一次编写， 随处运行 (Write Once，RunAnywhere)”的特性，可以运行于大多数流行的操作系统平台及 Web 服务器，这种与服务器硬件和操作系统平台的无关性是 JSP 相对于其它动态网页技术的一大优点。 2.2 struts 技术介绍 14 Struts1 最初由程序员 Craig R Mccl
23、anahan 发布， Apache 软件基金会于 2002 年接手该项目。 Strust1 提供了一个极好的框架，可以容易地整合 JSP、 servlet 和 Java 代码。随着 Java的发展， struts1 已经成为 MVC 设计模式的常用架构，并被广大的程序员所接受，在 Web 开发应用中获得了巨 大 成功 。 5 2.3 hibernate 技术介绍 15 Hibernate 是一个开放源代码的 对象 关系映射框架，它对 JDBC 进行了非常轻量级的对象封装，使得 Java 程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵 数据库 。 Hibernate 可以应用在任何使用 JDBC 的
24、场合，既可以在 Java 的客户端程序使用，也可以在 Servlet/JSP 的 Web应用中使用，最具革命意义的是， Hibernate 可以在应用 EJB 的 J2EE 架构中取 代 CMP，完成数据持久化的重任 。 2.4 mvc 技术介绍 16 系统主体结构采用 MVC 架构， MVC 指的是模型【 Mode1)、视图 (View)和控制器 (Controller)三个部分。使用 MVC 的目的是将模型和视图的实现代码分离，从而使同一个程序可以使用不同的表现形式。在本系统中，为了今后能够开发出 Web Service 等其他新的表现形式，最便捷的方式就是能够重用原有的业务逻辑和数据访问
25、代码，如果系统使用了 MVC 的架构，服务层和数据表现层是相互分离的，那么就可以方便地在 Web Service 中调用原来的服务 层代码，大大减少了重复开发工作 2.5 数据库技术介绍 17 数据库技术产生于 20 世纪 60 年代末 70 年代初 ,其主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源。主要研究如何存储 ,使用和管理数据。在应用计算机进行数据处理的技术发展过程中经历了三个阶段：程序数据处理技术、文件数据处理技术、数据库数据处理技术。发展至今，所有的数据处理应用系统都是采用数据库数据处理技术实现的。 所谓数据库（ Database），是指按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。它产生
26、于距今五十年前，随着信息技术和市场的发展，特别是二十世纪九十 年代以后，数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型，从最简单的存储各种数据的表格到能够进行海量 数据存储 的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。 在开发一个系统之前，首先要完成的就是数据库的设计。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据。如何在给定的应用环 境下，构造最优的数据库模型至关重要，它将影响整个系统的运作。下面对数据库的设计做下简单的介绍。 2.5.1 数据库设计的基本步骤 （ 1）需求分析阶段 该
27、阶段的任务是准确了解和分析用户的需求，包括数据与处理。是整个设计过程的基础，也是最困难、最耗费时间的一步。 （ 2）概念结构设计阶段 该阶段主要是通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体 DBMS 的概念模 型，即设计数据库的 E-R 模型图，是整个数据库设计的关键。 6 （ 3）逻辑结构设计阶段 该阶段是将概念结构转换为某个 DBMS 所支持的数据模型。如将 E-R 如转换为多张表。 （ 4）数据库物理设计阶段 该阶段是要为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构，包括存储结构和存取方法。 （ 5）数据库实施阶段 这个阶段是运用 DBMS 提供的数据语言、工具及宿主语言，根
28、据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。 （ 6）数据库运行和维护阶段 数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行，但在系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。 在设计过程中要把数据库的设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来，将这两个方面的需求分 析、抽象、设计、实现在各个阶段同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计。 2.5.2 数据库设计的原则 在数据库设计过程中，往往会出现一些问题，如数据冗余、更新异常或是表与表之间的范式问题，要想减少错误的产生，避免不必要的麻烦，必须遵循数据库设计的基本原则。原则如下： （ 1）正确反映数据与数据 (信息与信息 )之间的层次逻辑关系； （ 2）对进入到数据库中的数据有一个有效性检查； （ 3）对数据库中的数据进行非逻辑操作进行相应的错误处理； （ 4）满足系统对性能上的要求。
