【毕业学位论文】(Word原稿)农村党员远程教育系统的设计和实现-软件工程

1 农村党员远程教育系统的设计 和 实现 中文 摘要 现代网络技术的 不断成熟，以 网络技术 作为依托的远程教育已经普及。农村党员远程教育系统就是利用计算机和多媒体技术将网络和教育结合到一起的一种全新的教育方法 。 由于现 代 农村党员远程教育系统具有不受空间、时间和地点等因素的影响，能够将优秀的教育资源实现在线共享， 有利于农村党员的综合素质的提高。目前我国已经有利用卫星信号，有线电视和互联网三种实现远程教育的建设方式。天津市的现代农村党员远程教育系统是在总结全国成功经验后根据自身的实际情况，决定使用以互联网为主的模式作为建设的 主要模式。 农村党员 远程教育系统在设计 当中 充分考虑到在身的 农村地区的特点， 全面根据天津市本地农村党员远程教育的实际作用和需求作为出发点，搭建一个以互联网作为基础平台的农村党员远程教育系统。 以满足于 现代农村党员 远程教育的实际应用需求出发，设计建立一个利用宽带网络模式的农村党员远程教育系统。 系统将在各区县、街镇和村党支部三个平台上广泛使用，其中街镇和村党支部将机顶盒配电视作为主要的播放设备，中心利用互联网向各个终端站点提供节目的直播或者点播等多种形式的互动数字教学服务。 农村党员远程教育系统 在设计之初就彻底的将 系统的使用简便性和实用性 、工作运行的稳定性和先进性、节目播放中的可靠性和安全性、整个系统日常的维护性和未来可扩展性和系统的成本控制 考虑在内 。 本文 将面向服务的架构（ 计理念融入了 农村党员远程教育系统之中。 分布式和模块化的设计 成为整个系统的主要结构，针对信息化服务的未来长远发展出发，设计天津市级平台、各区县级平台、街镇级平台和基层 接收站点的多层次 立体分布的全覆盖式 设计。由于 客户 对系统的 需求 不断变更和增长，为了满足这种情况 ， 整套系统在软件服务方面充分应用目前非常稳定的基础平台和松散式的架构模式 。 整套系 上，可以根据用户需求和日后的发展那情况在对系统进行不断的扩容。系统中的内容接口都是使用了目前市面上非常标准化和规范化的标准接口。当用户要求不同的业务服务信息管理，能够针对不通用户的类型和不同服务匹配响应的服务内容，以便来完成用户的各种需求。 在整套系统的网络设计中具体介绍了卫星接收系统 ， 节目格式转换系统 ， 多媒体资产管理系统 ， 节目分发系统中四级系统、节目检测系统、信息管理系统和电视图文网站系统的硬件组成以及它们各自的功能，介绍了 教学信息管理系统、辅助教学网站系统和播出管理系统的各硬件 组成架构优势与功能实现，介绍了基本型、扩展型和 简易 型三种终端接收站点设计和最终的实现方案。 目前 (市场上主流的网站架构方式，具有高度的成熟性和稳定性，因此农村党员远程教育系统使用的就这这种架构方式， 使用的操作系统为 4，服务器的脚本解释器为 务器为 统数据库为 以上这四种开发软件都具有较高的开放性， 因此 在这样开发运行环境下开发的农村党员远程教育系统具有非常 高的经济性和稳定性。 迅猛发展的远程教育为农村党员教育提供了一个良好的平台，基于网络的远程教育，真正的打造出了生动和具体的互动课堂，它集实用性、使用性、时间性、经济性、扩展性、安全性于一体，有效的解决了农村党员教育涉及地域大、分布广，偏远地区党员分散的困难。这种教育方式具有其他教育方式所无法比拟的优势。使得农村党员教育的手段与形式更加丰富，更加新颖，更加实用，更加地受到农村基层党组织的欢迎。 农村党员远程教育系统已经基本搭建完成，是目前最适合农村信息化，最适合社会主义新农村建设的宣传模式。 关键词 :远程教育， 面向服务的架构 ( 集成设计，系统网络安全， 系统 信息管理 to as in is of a to to is to of At V of to as of to in of in of in of of to as a to of as a to in of to a or be on in V as to to of in of s of of of In a to of as a in of at he to in to in be to be on in of of in on is a a in to of of of ( on a of 4, eb a so of in so a a is a of of a of to to a at of a of in of to a of 目录 第 1 章绪论 . 1 题背景 . 1 究现状 . 1 究思路 . 2 用性与实用性 . 2 靠性与安全性 . 2 维护性与可扩展性 . 3 定性与先进性 . 3 济性 . 3 人所做的工作 . 3 第 2 章现代农村党员远程教育系统的 . 5 设计与实现 . 5 统的总体网络设计 . 5 统的网络设计 . 5 星网络模式的组成 . 5 线电视网络模式的组成 . 6 信宽带网络模式终端站点系统组成 . 8 村党员远程教育辅助教学网站系统的组成及功能 . 10 村党员远程教育资源库系统的组成及功能 . 15 村党员远程教育信息管理系统的组成及功能 . 19 第 3 章系统的网络安全设计 . 23 统的网络安全总述 . 23 侵检测 . 23 毒防护 . 25 全漏洞处理 . 25 第 4 章系统的应用技术简介 . 27 言 . 27 言背景 . 27 言的 特点 . 28 务器软件 . 28 景 . 28 据库简介 . 29 景 . 29 特点 . 29 第 5 章结论 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 错误 !未定义书签。 第 1 章绪论 题 背景 现代网络技术的 不断成熟，以 网络技术 作为依托的远程教育已经普及。农村党员远程教育系统就是利用计算机和多媒体技术将网络和教育结合到一起的一种全新的教育方法 。 由于现在农村党员远程 教育系统具有不受空间、时间和地点等因素的影响，能够将优秀的教育资源实现在线共享，有利于农村党员的综合素质的提高。 2007 年 7 月，中共中央办公厅下发 关于在全国农村开展党员现代远程教育工作的意见 。 胡锦涛总书记在党的十七大报告中提出“在全国农村开展党员远程教育”，标志着农村党员远程教育工作进入了新的阶段。 为 了进一步 贯彻落实中央的 部署， 我市 决定选用宽带互联网的建设模式 作为农村党员远程教育的主要模式 。这种模式 将在各区县、街镇和村党支部三个平台上广泛使用，其中街镇和村党支部将机顶盒配电视作为主要的播放设备，中心利 用互联网向各个终端站点提供节目的直播或者点播等多种形式的互动数字教学服务。 究现状 根据 党 中央的统一部署， 自 2003 年 4 月起 全国 12 个省市已经分两批进行了试点。目前在全国远程教育系统的搭建模式主要是以卫星、互联网和有线电视网三种模式为主。 农村党员 远程教育系统在设计 当中 充分考虑到在身的 农村地区的特点， 全面根据天津市本地农村党员远程教育的实际作用和需求作为出发点，搭建一个以互联网作为基础平台的农村党员远程教育系统。 以满足于现代农村党员远程教育的实际应用需求出发，设计建立一个利用宽带网络模式的农村 党员远程教育系统。 系统将在各区县、街镇和村党支部三个平台上广泛使用，其中街镇和村党支部将机顶盒配电视作为主要的播放设备， 站点提供节目的直播或者点播等多种形式的互动数字教学服务。 究 目 的 及 意义 现代农村党员远程教育系统具有不受空间、时间和地点等因素的影响，能够将优秀的教育资源实现在线共享，有利于农村党员的综合素质的提高。 农村党员远程教育 的开展，是 一项富民工程 将会造福亿万农民群众，是 社会主义新农村建设的创新工程，确保党在农村执政根基扎实的基础工程 ， 是党中 央为提高广大农村党员和农民群众整体素质，推进社会主义新农村建设，不断提高农村基层党组织的创造力、凝聚力和战斗力，巩固党在农村执政基础而做出的一项重大决策。 究思路 用性 与 实用性 农 村党员远程教育系统设计 充分 考虑到 我市农村普遍偏低的文化程度和村民的综合素质等实际特点 ， 因此农村党员远程教育系统 的操作方式将主要使用遥控器的进行操作的简便方法。整套系统 的实现完全是根据天津地区农村实际发展情况和农村党员群众实际需求而设计的 靠性与安全性 设计之初 考虑到系统的工作和使用环境相对 恶劣 等问题 ，因此在农村党员远程教育系统中加入了容错系统和灾难恢复能 力 的恢复模块并且设置了自动定期备份系统主要数据确保整个系统平台的日常平稳运行。 系统对 于 节目制作 和上传 过程 都会非常严格的审核程序 ， 同时利用电信级专用线路进行节目的日常播放与传送， 农村党员远程教育系统在设计之时就将 安全防护技术应用其中大大的提高了整个系统的安全性。 维护性与可扩展性 天津农村党员远程教育系统的设备集成度高，设备日常维护便捷提高了整套系统的日常维护性。考虑到日后系统的升级和用户不断更新的使用 需求整套系统都是使用了标准接口 可以不断的对系统进行扩容设备增加性的功能 。 定 性与 先进性 系统设计时考虑到整套系统的稳定成熟性，因此系统的全部使用设备都是经过多次日常实践检验的市场上的主流产品。系统采用了开放的设计理念使用标准接口和松耦体系架构，这在远程教育系统中的应用是十分先进的。 济性 考虑到 天津地区农村 终端站点数量 繁 多并且分布十分 分散的 工作特点 ， 因此尽量最大限度的使用已经现有 网络 进行系统的互联网资源共享 ， 不 再需要 重复建设投资巨大 并 且收益缓慢的传输网络。 系统整体设计 的高度集成，确保了整体投资的效益最大化。 人所做 的 工作 根据本人多年的农村工作经验外加目前对整个大港地区远程教育的经验 具体 完成 了一下几项 工作 : 1、 农村党员 远程教育系统网络 设计和 各级 平台的数字卫星接收系统，平台 中 节目 的格式转换、上传、检测、 播出管理、 直播和 点播系统，教学信息管理 以及辅助教学系统， 多媒体资产管理系统 ，农村 接收站点和图文网站系统 部分 的 设计。 2、现代农村党员 远程教育系统 的 网络安全部分防火墙、 病毒防护、 入侵 检测、安全审计功能要求和安全漏洞解决 方面集成设计。 3、 现代农村党员 远程教育系统 的 信息管理系统设计 功能的 实现。 第 2 章 现代农村党员远程教育系统的 设计与实现 统 的 总体网络 设计 农村党员 远程教育系统 是 一款以服务为目的软件 ，因此设计者在系统之中加入了 服务架构 ( 系统 采用市 级平台、 区级平台、镇（街） 级平台和 农村接收站点的结构化设计。由于 客户 对系统的 需求 不断变更和增长，为了满足这种情况 ， 整套系统在软件服务方面充分应用目前非常稳定的基础平台和松散式的架构模式 。 统 的 网络设计 星 网络模式的组成 卫星网络模式是利用中国 教育卫星宽带传输网（ 辅以交互网络，传输、储存和播放农村党员远程教育教学资源，开展农村党员教育教学活动、反馈教学信息的一种远程教育模式。 卫星网络模式终端站点分基本型站点和扩展型站点。 （ 1） 基本型站点。由卫星信号接收单元 ，互联网接入单元， 卫星数字电视接收单元 ，卫星数据处理单元以及功分器 ， 配器和避雷设施等组成。如图 3 所示。 基本型站点能够接收、播放、储存和回放 输的 件、 媒体和 息，并支持访问互联网。 （ 2） 扩展型站点。在基本型的基础上，增加计算机网络教室、多媒体 教室部分。 图 4 所示。 扩展型站点在具备基本型站点功能的基础上，满足多人同时学习和个性化学习的需求。 线电视网络模式的组成 有线电视网络模式重点站点系统是由省、市播出平台、传输网络、站点三个部分组成，通过有线电视网络传输教学节目，通过互联网络实现辅助功能的一种远程教育技术模式。 系统结构如图 5 所示： 级播出平台的组成。 省级播出平台包括：基本系统、卫星接收和转发系统、本地教学节目系统、互动直播系统和用户管理系统，如图 6 所示。 基本系统由遥控器服务器、节目导航发送器、流量监测仪 、流媒体路由器、网络管理终端、监视终端和相关软件组成。基本系统具备通道流量监视、设备状态监视功能，能够监视实时编码器、流发送器、数据发送器和节目导航发送器的工作状态，并能实时异常报警，如图 7 所示。 卫星接收与转发系统由卫星接收天线、高频头、防雷装置、 收转发子系统和电视直播子系统组成，接收和存储主前端播出平台播出的 件，通过有线电视网络向接收站点发送，实时接收和转发主前端播出平台的 媒体 本地教学节目系统由教学节目制作工作站、教学节目存储单元、教学节目审 核工作站、播出管理工作站和数据发送器、流发送器组成，完成本 件和 媒体教学节目的制作，完成教学节目的上载、入库，以及相关信息的查询、修改和删除操作， 检测和审核 存教学节目的播放质量、格式 的 合法性，编排本地教学节目的播出计划，并对播出计划进行查看、更新和删除，如图 9 所示。 互动直播系统由直播教室、实时编码器、接入服务器、防火墙、专家 /助手终端以及响应的软件组成，实现现场视音频信息的直播；实现用户和专家的信息交互；实现非法文字和词语等信息的自动阻止。直播教室是系统的自定义部分，根据需要进行建设， 如图 10 所示。 用户管理系统由用户信息数据库、授权发送服务器、升级发送服务器、接入服务器、用户管理终端、防火墙以及相应软件组成，实现对终端站点的基本信息进行管理；实时监测终端站点在线情况，对站点使用情况进行统计；实现终端站点接收软件的远程升级，如图 11 所示 级平台的组成 。 实际播出平台包括：基本系统、本地教学节目系统和互动直播系统，三个系统的组成和功能与省级播出平台相应部分要求一致如图 12 所示。 端站点。 站点分基本型、扩展型和简易型站点。 基本型站点由计算机、 收 卡和互联网连接设备组成，根据需要，课增配电视机或投影仪等，如图 13 所示。 基本型站点能够接收、播放、存储、回放主前端播出平台传输的 件、 媒体、息和省市平台播出的节目，并支持访问互联网。 扩展型站点由边界网关和局域网内的若干台计算机组成、如图 14 所示。 扩展型站点在具备基本型站点功能的基础上，满足多数人同时学习和个性学习的需求。 简易型站点由有线电视 顶盒、普通电视机及配套遥控器组成，如图 15 所示。 简易型站点提供了一种简单易用、安装方便的接收方式，同时具备基本型站点的大部分功能，能够满足 接收、播放、存储、回放的要求，适合大众用户使用。 信宽带网络模式终端站点系统组成 电信宽带网络模式终端站点系统由省平台、 市平台、县平台和站点四个部分组成，通过电信宽带网络传输，向终端站点提供交互式教学点播、直播和图文电视服务的一种远程教育技术模式。电信模式终端站点系统结构，如图 16 所示。 平台 省 级 平台 是由 卫星接收系统 ， 节目格式转换系统 ， 节目检测系统 ， 媒体资产管理系统 ，省节目分发系统 ， 教学管理系统和图文电视网站等 七大系统组成 。市 级 平台 是只由 节目格式转换系统 ，节目分发系统， 节目 检测系统 ，教学管理客户端和 播出管理系统等 五大系统组成 。县 级 平台 仅由 节目点播系统 与 视频直播系统 两大系统组成 。 由 收天线 ， 高频头 ， 卫星接收工作站及相关软件 一起组成了系统的卫星接收系统 。卫星接收系统接收 主前端播出平台播出的教学节目，将课件类和信息类教学节目下载到本地保存，并且自动生成目录；将流媒体类教学节目实时转发。结构如图 17 所示。 节目制作子系统 与 非线编子系统 共同组成了系统的节目格式转换系统。 非线编子系统 具有根据不同用户需求的可选性 。节目制作子系统 是由扫描仪， 节目制作站 以及 相关软件组成；非线编子系统 是由节目编 辑计算机， 非线编工作站 ，电视机， 放机 以及 相关软件组成。节目制作子系统 的作用是可以将不同格式的视音频课件统一转换为系统所能使用的节目格式 。节目格式转换系统结构如图 18 所示。 节目检测服务器 ，电视机， 电信宽带机顶盒 ， 管理计算机和相关软件 共同构成了系统的节目检测系统 ， 库系统中。 结构如图 19 所示。 媒体资源库系统由多媒体资产管理服务器、磁盘阵列、管理计算机和相关软件组成，按照教学资源建设要求， 管理系统中的图文以及视音频等多种媒体教学资源，当 用户进行点播教学资源时，媒体资源库将通过节目的分发系统提供相应的服务。 媒体资源库系统具备资源入库、编目、审核、发布与下载任务管理、搜索等功能，如图 20 所示。 一级节目运营服务器 ， 管理计算机和相关软件 共同 组成 了节目分发系统，其 具备资源管理 ， 计划管理， 栏目 /频道管理 ，统计管理， 息的采集和生成和管理员权限管理等 基础 功能，如图 21 所示。 教学管理服务器、应用服务器、管理计算机和相关软件 共同组成了教学管理系统 ，具备终端站点信息管理 ，学习计划管理， 终端站点建设管理 ，统计管理，学习辅导， 信息浏览和系统管理功能，将 终端站点和基本信息、建设信息和学习信息自动上报给省级信息管理系统，如图 22 所示。 图文电视网站系统由图文电视 务器、图文转换工作站、管理计算机和相关软件组成，具备 图文资源存储和管理， 图文采集 ， 图文支撑和辅助教学等功能，自动获取指定网站的信息并自动转换为图文电视显示格式供终端站点用户浏览。系统组成如图 21 所示。 级 平台 市 级 平台包括 是由 节目格式转换系统 ，节目分发系统， 节目检测系统 ， 播出管理系统 ，教学管理客户端等 五大系统 ，其中节目格式转换系统、节目检测系统和节目分发系统的结构和功能要求与省 平台的要求基本一致。 中心媒体服务器， 门户服务器 ，应用服务器， 信息采集与统计服务器 ，管理计算机， 视频直播编码服务器（或视频直播编码器）及其播转发服务器和相关软件 共同组成了播出管理系统 ，对教学内容的播出进行全面管理，具备用户身份鉴别、节目导航、分发节目、0 在线升级、视频直播和流量管理等功能，如图 24 所示。 教学管理客户端由一台计算机组成，通过 式登录到省平台教学管理系统，对本市终端站点用户进行管理，其他要求与省平台一致。 平台 县平台由节目点播喜用和视频直播系统组成。节目点播系统由边 缘媒体服务器和相关软件组成，为终端站点提供音频点播服务；视频直播系统由直播服务器和相关软件组成，为终端站点提供音视频直播服务。 端站点 有一个话音分离器 ， 一台 台电视机和 一台机顶盒组成，如图 25 所示 终端站点通过县平台采用点播方式收看主前端播出平台和省市平台播出的教学节目浏览指定的图文电视网站。 村党员远程教育辅助教学网站系统的组成及功能 农村党员远程教育辅助教学网站系统是农村党员远程教育的辅助教学平台，通过互联网，为农村党员、群众提供互动式辅助教学服务 。 助教学网站系统组成 辅助教学网站系统由辅助教学中心网站和省级辅助教学网站两级组成，通过互联网建立信息交换机制，形成一个信息共享、优势互补的辅助教学网络。辅助教学中心网站是全国农村党员远程教学门户网站，通过互联网对全国农村党员、群众实施远程教育。 1 教育的主要网站将是由本地区的 省级辅助教学网站 组成 ，以本地农村党员、群众为主要教育对象，开展针对性较强的教学活动。辅助教学网站系统的组成如图 26 所示。 助教学中心网站和省级教学网站系统结构。 辅助教学中心网站与省级辅助教学 网站的系统结构基本相同，主要由应用系统、网络系统和安全系统组成。辅助教学中心网站系统结构如图 27 所示。 (1)应用系统。 是由 网站前台 与 网站后台 两大体统组成的 ， 其中 用户提供信息和服务 的在网站前台完成的； 为网站前台实现的功能提供相应的支撑和服务 将是网站后台的主要功能 。 网站前台系统。主要体现 在完成了整个网站设计上的功能 。网站功能主要 是 ： 门户功能宣传功能， 辅助教学功能及其他功能。 辅助教学功能。辅助教学功能是网站的核心内容，主要包括信息发布、资料下载、辅导答疑、讨论交流等 门户功能。通过网站可进入其他相关各类网站 （如政治类、经济类、农业类等网站）和应用系统（如资源库系统、信息管理系统等），发挥网站的门户功能。 宣传功能。 为了使本地区的党员、群众更加了解农村党员远程教育的实际工作情况，更好地完成教育教学的目的，辅助教学网站将会定期发布农村党员远程教育工作的相关信息。 其他功能。邮箱功能、个性化内容定制功能、网站访问流量监测、联系信息等。 网站后台系统。根据前台网站功能设计，网站后台系统包括： 检索系统， 内容管理与信息发布系统 ， 多媒体系统 ， 信息智能监测系统 ， 邮件系统 ， 数据交换系统等，以上应用系统可以根据各地的实际 情况进行增减。 内容管理与信息发布系统。包括 前期信息采集和整理，中期的信息分类和审核，后期 发布和管理的全过程具备完善的信息和发布管理功能，是网站后台的核心管理应用系统。 2 检索系统。实现站内的信息检索功能。 多媒体系统。实现视频点播功能。信息智能监测欧诺个。实现互联网信息的自动抓取、智能分类和自动推送功能。 邮件系统。实现邮件服务功能。数据交换系统。实现辅助教学网站与其他系统及辅助教学网站之间数据交换功能