關(guān)于保障校園一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性的一點(diǎn)思考

文章出處：http://www.dipdnbxp.cn 作者：劉海山 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2010年05月25日

在校內(nèi)消費(fèi)管理和身份認(rèn)證管理等方面，校園一卡通系統(tǒng)能為學(xué)校帶來(lái)高效、方便的新型管理模式，正在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的管理模式而日益成為主流。但是在新興的校園一卡通系統(tǒng)不斷發(fā)展和完善的同時(shí)，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)誤差、信息錯(cuò)誤等隱患也隨之產(chǎn)生，應(yīng)引起大家足夠的重視，以避免因數(shù)據(jù)缺失而造成的系統(tǒng)故障和各類(lèi)損失．使校園一卡通系統(tǒng)成為更加高效、穩(wěn)定、安全的系統(tǒng)。

一、校園一卡通系統(tǒng)概況

1．系統(tǒng)架構(gòu)

目前，國(guó)內(nèi)高校流行的校園一卡通系統(tǒng)架構(gòu)主要包含兩大部分：金融部分和信息部分。金融部分的網(wǎng)絡(luò)一般都采用校園一卡通專(zhuān)用網(wǎng)，物理上與互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)隔離，保證系統(tǒng)金融數(shù)據(jù)的安全；信息部分的網(wǎng)絡(luò)則架構(gòu)在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上，充分利用校園網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的信息化管理模式。

校園一卡通系統(tǒng)包含五種類(lèi)別的子系統(tǒng)：交易類(lèi)子系統(tǒng)、身份認(rèn)證類(lèi)子系統(tǒng)、管理類(lèi)子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)類(lèi)子系統(tǒng)、自助服務(wù)類(lèi)子系統(tǒng)。

2．系統(tǒng)運(yùn)行模式

由于校園一卡通系統(tǒng)架構(gòu)龐大、涉及面廣、數(shù)據(jù)量密集，而且一個(gè)穩(wěn)定、安全的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)將實(shí)時(shí)通訊和非實(shí)時(shí)通訊兩種運(yùn)行模式緊密結(jié)合起來(lái)。因此校同一卡通系統(tǒng)的運(yùn)行模式不僅有實(shí)時(shí)通訊和非實(shí)時(shí)通訊兩種形式，且需能實(shí)現(xiàn)兩種模式的自動(dòng)切換。

二、導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失的主要原因

由于校園一卡通系統(tǒng)涉及面廣，設(shè)備眾多，數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的溢出丟失、硬件設(shè)備故障、軟件漏洞等情況，都將導(dǎo)致數(shù)據(jù)的缺失。

1．傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)缺失

(1)TCP／IP協(xié)議下的網(wǎng)絡(luò)傳輸

雖然TCP／IP協(xié)議下的網(wǎng)絡(luò)傳輸已經(jīng)做了改進(jìn)，但在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性還是有的，如傳輸包太大、網(wǎng)絡(luò)阻塞、網(wǎng)絡(luò)本身不暢、發(fā)包頻率太高、接收方響應(yīng)過(guò)不來(lái)等原因，還會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的溢出、丟包等現(xiàn)象。

(2)RS一485接口總線(xiàn)

RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，總線(xiàn)最高傳輸速率為10Mbps，標(biāo)準(zhǔn)最大傳輸距離為1200米，總線(xiàn)最大連接容量128個(gè)，總線(xiàn)工作模式為半雙工狀態(tài)。由于RS一485接口要與PC機(jī)特定接口通信．所以．實(shí)際速率往往在9600bps左右或以下。遇系統(tǒng)繁忙時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸量驟增，較低帶寬占有率和頻繁的發(fā)包、響應(yīng)是造成RS一485總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中丟包現(xiàn)象的主要原因

(3)通訊線(xiàn)路噪音干擾

無(wú)論是雙絞線(xiàn)還是RS一485通訊線(xiàn)，如果在線(xiàn)路周?chē)嬖谟袕?qiáng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)，將有可能造成數(shù)據(jù)在通訊過(guò)程中的失真。以RS一485通訊線(xiàn)為例，RS一485總線(xiàn)在抗干擾、自適應(yīng)、通信效率等方面都存在一定的缺陷，若485線(xiàn)路周?chē)?00cm距離內(nèi)存在較強(qiáng)的電磁場(chǎng)干擾(如：二極管整流器產(chǎn)生的電磁場(chǎng))，將會(huì)對(duì)RS一485通訊信號(hào)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致通訊信號(hào)失真甚至RS一485總線(xiàn)癱瘓。

2．軟、硬件故障造成的數(shù)據(jù)缺失

(1)硬件不穩(wěn)定造成的數(shù)據(jù)缺失

通常，校園一卡通系統(tǒng)硬件設(shè)備涉及核心服務(wù)器、交換機(jī)、終端設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、光纖、網(wǎng)線(xiàn)、RS一485通訊線(xiàn)等，若這些硬件設(shè)備在工作時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定或者故障，就可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息的缺失。

在核心服務(wù)器方面。如果核心服務(wù)器配置較低，響應(yīng)速度不能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)滿(mǎn)載時(shí)的壓力．將會(huì)造成大量數(shù)據(jù)積壓，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)容量有限的中繼層來(lái)說(shuō)，一旦積壓超過(guò)限額，則必然產(chǎn)生溢出，造成數(shù)據(jù)丟失。而在數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)層，由于可以采用臨時(shí)存儲(chǔ)策略積壓數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)丟失的可能性較小，由于數(shù)據(jù)未能及時(shí)更新，造成暫時(shí)性的數(shù)據(jù)誤差還不是最嚴(yán)重的情況，最嚴(yán)重的是在這種情況下，由于系統(tǒng)響應(yīng)不及時(shí)造成數(shù)據(jù)重復(fù)記錄．從而造成數(shù)據(jù)的誤差。

在通訊線(xiàn)路方面．隨著RS一485總線(xiàn)外掛的485終端設(shè)備越來(lái)越多，將導(dǎo)致RS一485總線(xiàn)的穩(wěn)定性越來(lái)越差。從概率上分析，假設(shè)RS一485總線(xiàn)上單個(gè)終端設(shè)備的準(zhǔn)確率為99．95％ ，當(dāng)整個(gè)RS一485總線(xiàn)容量處于飽和狀態(tài)時(shí)，整個(gè)RS一485總線(xiàn)的準(zhǔn)確率就是99．95％的128次方，其準(zhǔn)確率迅速降為93．8O％。

(2)軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)置不完善造成的數(shù)據(jù)缺失由于校園一卡通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，軟件設(shè)計(jì)上要考慮到方方面面．若設(shè)計(jì)上存在缺陷，無(wú)疑將會(huì)造成數(shù)據(jù)的缺失。如：后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種表中，字段長(zhǎng)度等設(shè)置不完善，或者表空間自增量不夠，將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息在存儲(chǔ)過(guò)程中的溢出，從而造成數(shù)據(jù)的缺失。

3．信息采集不規(guī)范、不完整造成的數(shù)據(jù)缺失盡管教育部、建設(shè)部、國(guó)密辦(國(guó)家密碼管理委員會(huì)辦公室)等相繼出臺(tái)了相關(guān)的技術(shù)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，但校園一卡通系統(tǒng)在實(shí)際建設(shè)中仍然缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范．大多由承擔(dān)建設(shè)校園一卡通系統(tǒng)的企業(yè)按照自身理解進(jìn)行設(shè)計(jì)。再加上信息采集工作由學(xué)校內(nèi)各相關(guān)部門(mén)完成，而各部門(mén)對(duì)信息采集的工作要求和工作步驟存在差異。因此存在信息采集的不規(guī)范或信息缺失、錯(cuò)誤等情況。一旦這些錯(cuò)漏信息進(jìn)入系統(tǒng)，將有可能造成相應(yīng)用戶(hù)無(wú)法正常使用校園卡的某些功能。

4．非正常途徑造成的數(shù)據(jù)信息不準(zhǔn)確篡改校園卡卡片信息、數(shù)據(jù)庫(kù)信息等黑客攻擊也是造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的原因。日前曾發(fā)生基于IC卡系統(tǒng)的Mifare芯片的扇區(qū)加密技術(shù)被破解的事件．這給校園一卡通系統(tǒng)的使用者帶來(lái)不小影響，如果有人惡意篡改卡片信息、復(fù)制他人卡片，不僅會(huì)造成使用者的損失，還會(huì)給系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商、管理部門(mén)帶來(lái)極大負(fù)面影響。