1、 本 科 毕 业 设 计 第 1 页 共 33 页 1 绪论 1.1 建设背景 随着 Internet 用户的 增 多和影响力的 增 大，网络工程系开设网站为学生提供服务也成为一条必由之路。网络工程系网站是公布和发布网络工程系信息资源，展示和宣传网络工程系形象的 阵地 ，是同学向系里反应情况的渠道，是网络工程系对外办理公共事务的窗口，是传承文化的载体。 国外学校网站建设情况 (以美国为例 )：美国是 Internet 的发源地。美国大学不仅在建立和推动 Internet 的发展方面不遗余力，而且已经建立了大量的学校网站。根据美国 Council of Excellence in Univers
2、ity 的调查报告， 93%的被调查的院系拥有网站，所有大学已经全部上网，而且几乎所有的院系已经建立自己的站点。同时，各大学网站逐渐实现互联互通。 就我国而言， 1999 年 1 月 22 日，由中国电信和国家经贸委经济信息中心主办，联合四十多家部委 (办、局 )信息主管部门共同倡议发起了“大学上网工程”。目前各个大学申请 的域名已经达到 2000 多个，大学上网工程也进入了第二第三阶段。 通常情况下，一个大学的水平越高，往往意味着它越有可能成为新技术的率先采用者。因为一方面国家可以提供更多的财政支持，同时学生 的各类需求也更为细化和迫切。因而， 选取综合实力居前的十所大学的院系做为参考对象
3、，不仅可以体现网络工程系网站建设的最新特点，而且具有代表河北水平最高的一类大学网站的典型意义。 据中国互联网信息中心的统计，截至 1997 年 10 月 31 日，在 下注册的域名达到 323 个，到 1998 年 6 月 30日，这个数据达到 561 个， 1999 年 5 月， 下注册的学校域名增到 1470 个， 2002 年 2 月，全国各个大学 域名达到 2400 多个。 总结国内外学校网站的建设过程，可以说学生的互动式学校网站建设过程的主线。具体而言，学校网站的建设与有以下所述的规律：一是内容服务有静态信心公布想动态信息发布、信息查询方向发展。二是方便学生服务成为学校网站建设
4、的焦点。三是网站由独立的系统向集成化的组成部分发展。四是一站式网站成为重点。 本 科 毕 业 设 计 第 2 页 共 33 页 1.2 网站 现状 网络工程系于 2004 年 9 月成立，并建立了自己的网站。网站主要以主机 托管 和信息更新维护为主，没有自己的机房和网络设备。网站以介绍类和系里新闻为主，信息发布量下、内容更新慢、技术支撑薄弱、网站功能匮乏。同时， 由于 其建立在技术含量较小的小型动态内容发布系统上，不能适应大量公开信息的管 理 、制 作和发布的需求。随着时代的进步，这样的网站寂静根本不能适应同学对学校的需求。为此，要重新搭建适应时代发展的崭新的具有科大特色的网络工程系网站，通过
5、网站展示网络工程系的整体形象，加强学校联系同学、服务同学的功能，逐步构建摄影信息化时代的“电子学校”。 1.3 课题研究的主要内容及论文组织 论文以网络工程系网站为例开展研究，分析了系统建设过程中的相关技术，对所涉及的软件平台、软件系统、安全系统的进行理论分析，对系统规划实施中的需求分析、系统结构设计、硬件集成、软件配置等各环节进行研究，并提出性能测试所需 内容。 第一章通过对国内外 校园 网站见着发展情况和 校园 网站运行发展规律叙述，讲明了校园 网站发展的 背景，还通过对 网络工程系网站的现状分析，得出网络工程系网站重建的必要性和重要性。 第二章从理论上研究了 校园 网站的运行平台和相关开
6、发技术，主要涉及学校网站的硬件平台、软件系统、学校网站安全系统和网页设计技术，通过理论分析给出了硬件平台、软件系统、安全系统和网页设计技术的设计原则。 第三章以网络工程系网站为设计实例，通过对网络工程系网站进行需求分析和规模分析，根据系统设计原则，贵处了符合网络工程系实际情况的系统结构设计 。 第四章根据规划的网站系统结构，对网络工程系网站的网络设备、服务器系统、安全系统和软件系统等展开叙述，并进行了选型。 第五章对建成的网络工程系网站进行了性能测设，对在网站建设中取得的成果进行了肯定。本 科 毕 业 设 计 第 3 页 共 33 页 2 运行平台和开发技术的研究 2.1 硬件平台 硬件平台是
7、构造网络工程系网站的物理基础，在选择网站硬件平台时，首先要根据网站的功能、规模确定网站的运营方式以及整个网站的硬件体系结构。然后按照既定的方案挑选相关的设备，包括服务器、路由器、防火墙、网站工作站、网络打印机。在选型时，应从系统的先进性、成熟性、可 用性、可靠性和可扩展性出发。 2.1.1 服务器 一般情况下，一个中等规模提供单项互动功能的校园网站至少需要两种服务器 :WEB服务器和 FTP 服 务器。提供信息查询、全程在线办公等复杂应用的校园网站还需要配备其他种类的服务器，例如数据库服务器、应用程序服务器、用户认证服务器、电子邮件服务器等 。 在选择服务器时首先要考虑服务器的体积、功耗、发热
8、量等物理参数，通常，机房都会设有严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系统，其机房的造价相当昂贵。如何在有限的空间内部署更为经济使用的服务器直接关系到服务的成本问 题，因此，可选用机械尺寸符合 19 英寸工业标准的机架式服务器。机架式服务器也有多种规格，例如 1U(4.45cm 高 )、 2U、 4U、 6U、 8U 等。通常 1U 的机架式服务器最节省空间，但性能和可扩展性较差，适合一些业务相对固定的使用领域。 4U 以上的产品性能较高，可扩展性好，一般支持 4 个以上的高性能处理器和大量的标准热插拔部件。管理也十分方便，厂商通常提供人相应的管理和监控工具，适合大访问量的关键应用，但
9、体积较大，空间利用率不高。 服务器运营方案有 四 种，分别是： a)虚拟主机，自己并不购买专门的服务器，而是租用 ISP 的 服务器磁盘空间，将网站内容放在其上，作为校园站点的专用服务器。容量大、内容维护任务复杂以及实时在线办公处理的网站不适宜采取这种运营方案 。 b)主机托管 ， 自己购置服务器，待系统开发测试完毕，将已配置好的服务器放在 ISP本 科 毕 业 设 计 第 4 页 共 33 页 网络中心机房中，委托 ISP 代为管理。有较大信息量的 校园 网站可以采取主机托管方案 。 c)独立运营 ， 自己全权负责网站服务器的运营，包括购买并配置服务器、路由器、防火墙，然后向 ISP 申请接
10、入加 Internet 等。这样做，投资较 大，但方便内容维护，尤其便于实现与内部办公自动化系统的数据交换。 d)镜像设 置 ， 将位于 ISP 机房内的主机与校园内部服务器镜像设置，实现校园、 ISP机房双重备份 。 在这里我们选择使用第一套方案，原因在于它节省了购买服务器的费用，初建的校园网站一般不会有太大的信息量。但为了以后网站的发展，下面以第三套方案的标准来设计。 2.1.2 接入 Internet 方式 校园网站要与 Internet 物理连接才能够为学生提供服务。独立运营的校园网站，需要根据用户访问量、网站信息量、网站日后发展趋势等出发选择将网站接入 Internet方式。一般来讲
11、，独立运营的校园网站以专线连接为接入 Internet 的 主要方式。 2.1.3 硬件体系架构 对于 独立运营的校园 网站 ，在选择购置校园网站的硬件设施之前，应首先确定校园网站的硬件体系结构，即确定网站各个组件以及相互连接关系。 2.2 软件系统 对于校园网站而言，软件系统的好坏会直接影响到整个系统功能的实现和性能的发挥。所以在校园网站的设计过程中应该特别注重软件系统的选型及配置，校园网站的软件系统主要涉及操作系统、网站数据库、 WEB 服务器平台等 。 2.2.1 操作系统 几种常用操作系统简介 a)UNIX 操作系统 ， UNIX 在安全性和稳定性方面都有非常突出的表现 。 使用 UN
12、IX 的服务器很少出现死机、系统瘫痪等现象，对文件和目录权限、用户权限及数据都有非常本 科 毕 业 设 计 第 5 页 共 33 页 严格的保护措施。同时， UNIX 一开始就使用了 TCP/IP 作为主要的通信协议。但是 UNIX以系统自身非常庞大，版本众多，不同功能之间的关联性很强，对于没有网络安装和维护经验的一般用户来说，短时间内很难掌握。 b)Windows 2O03 操作系统 ， Windows 2003 于 2003 年 推出，具有与 Windows XP 类似的用户界面，对于使用过 Windows XP 的用户来说， Windows 2003 能够很快上手。Windows 200
13、3 很适合中小型局域网用户的使用，同时，安全性、稳定性和可靠性，也表现出优异的性能，目前，在一些网站的组建时大量使用了 Windows 2003。 c)Linux 操作系统 ， Linux 己成为普通人的 UNIX，从技术上看， Linux 是 UNIX 的“克隆”， 与 UNIX 一脉相承。目前， Linux 的版本少说也有几百种，并且两大的不同版本之间互不相容 。 在这里，我选用了 Linux 做为网络工程系网站的服务器系统，它 不仅安全、易操作，而且还可以节省费用。 2.2.2 数据库 几种流行数据库系统简介 a)oracle Oracle 的特性 。 主要包括： 兼容性： Oracle
14、 采用标准 SQL， 并经过美国国家标准技术所测试，与 IBM SQI/DS,INGRES， IDMS/R 等兼容； 可移植性： Oracle 可运行于很宽范围的硬件与操作系统平台上，可以安装在绝大多数的大、中、小型机上；可在 VMS,DOS,UNIX,Windows 等多种操作系统下工作； 可联结性：能与多种通信网络相连，支持各种协； 高生产率：提供了多种开发工具，方便用户进一步开发； 开放性：具有良好的兼容性、可移植性、可连接性和高生产率使得 Oracle 具有良好的开放性 。 Oracle 开发工具 ， Oracle 提供的开发工具丰富，包括Developer/2000,design20
15、00,discover2000,Oracle office 等，它们涵盖了从建模、分析、设计到具体实现的各个环节。 本 科 毕 业 设 计 第 6 页 共 33 页 b)DB2 DB2 核心数据库特色 。 主要包括： 支持面向对象的编程，支持复杂的数据结构； 支持多媒体应用程序，支持大文本对象，允许在数据库中存取二进制大小对象和文本大对象：备份和恢复能力； 支持存储过程和触发器；支持 SQL 查询；支持异构分布式数据库访问； 支持数据复制侧。 DB2 开发工具 。 IBM 提供了许多开发工具，主要有 Visualizer，VisualAge,VisualGen 等 。 c)Sybase Syb
16、ase 数据库的特性 ： 主要包括：动态的性能调整； 增强的安全性； 支持 Java、 XML； 分布事务管理； 对 标准 Internet 技术的支持。 Sybase 开发工具。 Sybase 为 用户提供的开发工具有 PowerBuilder、 Power Designer,Power J。 d)SQL Server SQL server 数据库脚钩的特点主要包括： 基于 Windows 家族，在 Windows 平台应用中 具有天然的优势； 支持电子商务应用； 支 持数据 仓库。 e)MySQL MySQL 的主要特点包括： 许可费用 ： MySQL 的 Windows 版本 (XP 和
17、 2003)在任何情况下都不免费，而任何UNIX 变种 (包括 Linux)的 MySQL，如果由用户或系统管理员而不由第三方安装则是免费的。 数据类型 ： MySQL 支持字符、日期、数字等基本数据类型，并支持大文本字符本 科 毕 业 设 计 第 7 页 共 33 页 数据类型。与大多数其他数据库系统不同的是，它提供两个相对不常用的字段类型： ENUM 和 SET。 SQL 兼容性 ： MySQL 支持标准的 SQL 语言，同时对标准的 SQL 进 行了一些扩充。 存储过程和触发器 ： MySQL 没有存储过程。同样， MySQ 不支持触发器。因此，数据的一致性和完整性必须由用户程序来控制。
18、 安全性 ： MySQ 较大的特点是复杂而非标准。 备份和恢复、数据导 入 /导出 ： 由于 MySQL 没有参考完整性，因此备份和恢复变得十分简单，仅仅靠数据导 入 /导出就可完成这一功能。 连接性 ： MySQL 客户库是客户 机 /服务器结构的 C 语言库，它意味着一个客户能查询驻留在另一个机器的一个数据库。然而 MySQL 真正的强项在于该库中的语言“包装器” (wrapper)； Perl,Pathon 和 PHP 只是一部分。 在上面我们选择了 Linux 做为网络工程系网站的服务器系统，鉴于 MySQL 在 Linux下免费的情况，所以我们选择 MySQL 做为网络工程系网站的数
19、据库系统。 2.2.3 WEB 服务器平台 a)几种常用的 WEB 服务器平台 1)Apache Apache 相对于其他 WEB 服务器来说，可以说是 WEB 服务器的标准。目前，几乎所有的 Linux 系统都包括 Apache 服务器；另外， Apache 也支持 Windows 平台。 2)IIS IIS 必训仅在 Windows 平台运行。通过将 Windows 2003 与 IIS 相 结合，可以创建各种各样的、利用原有技术的 Internet 和 Intranet 站点。 b)WEB 服务器选择原则 l)对于小型 校园 网站，如果采用 Linux 作为操作系统，则 Apache 无
20、疑是最好的选择免费的 Linux免费的 Apache，可以使得这种小型 校园 网站的开销降低到最低。 2)对于中型 校园网 站，如果选用 Windows2003 操作系统，则 IIS 无疑是最好的选择 。 3)对于大型 校园 网站，如果采用 UNIX 操作系统，则 Apache 很好 的选择 。 本 科 毕 业 设 计 第 8 页 共 33 页 2.3 系统安全设计 2.3.1 系统安全概述 系统安全是整个系统 可靠运行和进行安全防范的基石，在统一设计原则下，在不同的安全层次，在预防、检测和恢复等各个阶段，确保系统的持续稳定运行，防止信息的损坏、泄露或被非法修改，保证、网上办事和网上商务平台的
21、安全。一个完整的安全解决方案应涵盖网络系统中的所有层次和方面，并需要建立高效、可靠的安全管理策略。系统安全平台主要解决以下几个层次的安全问题： a)物理安全， 物理安全对计算机网络设备、设施及相关的数据存储介质提供的安全保护，是网站内部整体安全架构的基础。物理安全部分主要包括环境安全、设备安全、存储介质安全等内容。 b)网络安全 ， 网络层次的安全包括子网间的安全防护，局域网安全防护、广域网安全防护以及主机系统的安全防护。涵盖的技术和产品有：防火墙、访问控制、安全扫描、入侵检测、安全域隔离、数据存储和传输中的安全防护等。 c)应用安全 ， 应用安全主要对各种应用如网上办事、网上商务等应用提供安
22、全保障。涵盖的技术包括用户身份认证、用户访问控制、授权管理、安全审计、数据加密与认证、网络备份、数据库安全增强、病毒防杀等。 d)内容安全 ， 作为网络工程系的网站，内容上的安全有其特殊的重要性。媒体内容的特点决定了内容安全监管的模式，校园网站在内容安全 的设计主要包括网页防篡改技术、 BBS/聊天室内容过滤技术和邮件过滤技术等。 e)安全管理 ， 安全管理是整体安全架构的核心部分，负责对安全架构的其它部分进行协调和监管以实现整体的安全防范职能。其主要内容包括安全管理体制的建立、安全管理平台的构建、安全策略与风险分析等。 校园 网站系统安全的设计中主要在以下几个层次架构安全平台，系统安全层次架
23、构如表 2.1 所示： 本 科 毕 业 设 计 第 9 页 共 33 页 表 2.1 系统安全层次架构 序号 层次 描述 1 物理安全 机房环境、设备与人员管理、存储介质安全。 2 网络安全 防火墙设备、 VPN 设备、安全 扫描服务，安全域隔离与网络安全配置，主页防篡改系统 3 应用安全 防病毒系统、数据库安全设计等。 4 内容安全 网页防篡改系统、 BBS/聊天室内容过滤系统、邮件过滤系统。 5 安全管理 管理体制、管理策略、平台构建等。 2.3.2 系统安全设计原则 系统安全设计主要应该遵循如下原则： a)兼顾安全与效率，安全性的设计必须以满足系统运行的基本效率要求为前提，即系统安全的引
24、入不能导致系统运行效率的急剧下降。否则，安全没有任何意义。 b)先进性与可靠性、可行性。要在系统方案设计过程中充分考虑到技术的先进 性与可靠性之间的权衡。由于系统建设的周期短、要求高，在很大程度上要求必须采用相对较成熟的 技术 和产品，还必须充分论证技术的可靠性和可行性，以确保系统建设目标的实现。 c)开放性与可扩展性 ， 在系统方案的设计过程中必须充分考虑到目标系统的开放性和可扩展性，为网站今后的业务拓展提供一个统一的安全操作平台框架，便于增值业务的接入。 d)易用性与可维护性 ， 安全子系统仅仅提供了技术保障手段，而其功能的真正有效发挥则必须依赖于每个最终用户的正确操作。向用户提供简便易用
25、的操作环境，向系统管理员提供集成的和方便的管理操作环境， 使目标系统的安全功能得到充分发挥和利用。 2.4 网页设计技术 2.4.1 网页标记语言 a)HTML 超文本标记语言是所有浏览器都可以理解的标准语言。它通过标记和属性对一段文本 科 毕 业 设 计 第 10 页 共 33 页 本的语言进行描述及超文本链接 (跳转 )。 HTML 的平台无关性，使之成为 WEB 最通用的语言。它可以高效地从一个计算机环境传输到另一个计算机环境。 b)XML 扩展标记语言 (XML)是 SGML 得子集，它使通用的 SGML 可以直接用于 WEB。 XML 可看做 SGML 除去复杂且很少使用的特性后剩下
26、的部分。微软 IE5.O 及其以上 版 本支持 XML；Mozilla 的浏览器 Firefox，可读取 XML 何 SGML。 2.4.2 动态网页制作技术 a)ASP Active Server Pages(ASP，动态网页 )是微软公司推出的一种用以取代 CGI 的技术。简单讲， ASP 是位于服务器端的脚本运行环境，通过这种环境，用户可以创建和运行动态的交互式 WEB 服务器应用程序，如交互式的动态网页，包括使用 HTML 表单收集和处取信息、上传与下载等等，就像用户在使用自己的 CGI 程序一样，但是比 CGI 简单 。 更重要的是， ASP 使用的 ActiveX 技术基于开放设计
27、环境，用户可以自己 定义和制作组件加入其中，使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力 。 这是传统的 CGI 等程序远远不及的地方。 b)JSP JSP(JavaScript)由网景公司开发，它使 WEB 开发人员可在主页中添加交互功能 。常用的客户方变量有点击数。 JSP 还可以实现 CGI 程序的功能 。 例如， WEB 格式 的错误检查，这与以往将数据发送回服务器来确认完整性及正确性不同。 JSP 可以在客户方实现上述操作以获得更高的性能。 c)PHP PHP(Personal Home Page)是一种服务器端、跨平台的 HTML 嵌入式脚本描述语言 。最初的 PHP 是运行在 UNIX 系统上的，后来由于适用于 PC 的 Linux 系统的崛起， PHP 的发展更为迅速。现在， PHP 已经可以在几乎所有的服务器上运行。 PHP 最大的优点是免费，任何人都可以访问 PHP WEB 站点，下载完整的源代码。 2.4.3 网页制作工具 a)FrontPage
