基于分布式多层结构的一卡通系统的规划和设计

     IC卡具有安全性高、大容量、抗干扰、读写方便等优点。经过近几年的迅速发展，已形成多种类卡并行，多种应用模式共存的局面。目前，IC卡应用系统多为一些中小规模系统，应用于如就餐收费系统、门控系统、消费管理系统等等。IC卡的应用领域越来越广，但由于缺乏统一规划，没有实现“一卡多用”，导致“一人多卡”，保管、使用极不方便。为了实现“一卡多能”，探索出一个基于分布式多层结构系统的有效技术方案，本文结合IC卡一卡通信息管理服务系统，采用面向对象分析和设计的思想，主要从体系结构和实现技术上对分布式多层模式的IC卡一卡通管理系统的规划和设计进行了论述。

1 系统规划 

    非接触式逻辑加密卡CICC具有使用寿命长、成本低、安全可靠、抗干扰力强、使用方便等特点，是实现“一卡多能”比较理想的卡种。系统选用1KB存储空间非接触逻辑加密卡，其数据存储结构如下：逻辑加密卡的存储区域分为16个存储扇区，编号为0～15，每个扇区又划分成4个数据块，每块占用16个字节。在每个扇区内块的编号为0～3，其中第3块作为保留数据块用作记录系统认证和读写控制码，一般用户数据不能存入该块中，而第0扇区的第0数据块是卡制造商的保留数据块，不支持用户的写操作。这样在一块卡中共有64个数据块（它们的绝对地址编号为0～63）。在卡中，数据块是最小存储单位，而在使用时，卡的读写操作是以扇区为单位进行的。 

    系统硬件设备应配置有读写卡机具、计算机、网络设备等。其中机具有发卡机、考勤机、门禁机、消费机等四种，以实现不同的读写卡操作功能。每个机具都与计算机相连接，组成一个相对独立的应用功能站点。计算机通过网络相互连接，实现功能站点之间的相互沟通。这样，机具、计算机、IC卡通过网络相互连接和沟通，成为一个整体，构成了整个系统的硬件服务平台。在网络配置上，系统中配备了一台微机服务器，专门用于本系统数据存储；另外配置一台服务器作为应用程序服务器，用于与数据库服务器以及各应用功能站点之间进行通讯联络和控制；为了充分利用企业现有的企业网络资源，加快建设进度、降低成本，原企业网服务器可作为WEB服务器，并与系统中专用服务器相连，使企业网内各工作站可以通过浏览器访问数据库中的数据。 

    由于传统的基于客户机/服务器结构的应用系统可维护性不好及系统的扩展性不强，本系统采用分布式结构规划，即将整个应用系统的执行分成数个不同的部分并且执行在不同的机器中，基于分布式结构的系统有更好的灵活性和适应性，且系统的可维护性和可复用性更强并可实现负载平衡。基于这种思想采用的设计方案应包括连接机具负责数据的采集、数据的处理和系统的初始化设置等功能的计算机客户端应用程序；提供执行企业对象的环境，并且提供核心服务，包括交易管理，安全服务，容错能力和负载平衡等功能的应用程序服务器程序；以及提供浏览器页面的WEB服务器程序；和数据库存储备份的数据库管理系统。系统的整体规划方案如图1所示： 

图1 系统的整体规划图

2 系统设计 

    系统设计包括数据库设计、应用程序服务器设计、WEB服务器设计和客户端应用程序设计。 

2.1 数据库设计