xây dựng một chương trình thực hiện việc đăng ký giờ thực tập qua web

GIỚI THIỆU 1.Mục đích của chương trình Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của nghành công nghệ thông tin thì nhu cầu học hỏi nâng cao kiến thức ngày càng tăng. Đặc biệt đối với những sinh viên nghành tin học thì việc nâng cao kiến thức để đáp ứng yêu cầu của công việc là một điều cần thiết. Quá trình học hỏi này luôn gắn liền với máy tính cá nhân. Trong điều kiện hiện nay khi mà hầu hết các sinh viên không trang bò cho mình một máy tính hoặc nếu có thì cũng không tham gia các tiện ích của máy tính như mạng Intenet thì việc học trở nên khó khăn với sự thay đổi từng ngày của các công nghệ cũng như kỹ thuật. Để giải quyết tình trạng trên khoa CNTT trường Đại Học Kỹ Thuật Tp Hồ Chi Minh đã cố gắng trang bò cho các phòng máy để tạo điều kiện cho các sinh viên thực tập máy. Nhưng vấn đề cũng phải đặt ra là làm sao tạo điều kiện tốt nhất cho các sinh viên thực tập cũng như cũng như sử dụng hết công suất của phòng máy. Đồng thời cũng cần phải quản lý một số lượng lớn các sinh viên của khoa ra vào phòng máy để thực tập và bảo vệ cơ sở vật chất đã được trang bò mà ở đây là các máy tính. Ngòai ra cũng cần phải giám sát chặt chẽ các họat động của sinh viên trong phòng máy để ngăn ngừa tình trạng quấy phá máy server. Cuối cùng là khi phân phối lòch đăng ký của từng sinh viên cũng cần đảm bảo sự công bằng, hợp lý và tính tự do của sinh viên. 2.Nhiệm vụ Từ mục đích được nêu ra ở trên ta thấy cần thiết phải xây dựng một chương trình thực hiện việc đăng ký giờ thực tập qua Web. Chương trình này phải có tính năng như sau :  Đối với sinh viên chương trình phải cho phép sinh viên đăng ký máy và tự động phân phối máy cho sinh viên đó và trả kết quả về lại cho sinh viên.  Và có những công cụ để trợ giúp người quản lý phòng máy theo dõi được tiến trình thực tập của từng sinh viên cũng như quản lý các tình trạng của các máy tính thuộc phòng máy.  Cung cấp một công cụ tự động để kiểm tra chính xác rằng một sinh viên vào giờ đó đã thực hành đúng như lòch đăng ký hay không. Trong giới hạn của đề tài này chưa thực hiện phần tự động kiểm tra sinh viên có được phép thực tập đúng giờ và đúng máy của mình hay không. 3.Các ứng dụng trên mạng Internet 3.a.Ích lợi của mạng Internet Trao đổi dữ liệu đã trở thành một phần căn bản của nghành máy tính. Trong giới khoa học thì trao đổi dữ liệu trên mạng cũng cần thiết bởi vì nó cho phép các nhà khoa học gởi dữ liệu và chương trình đến một supercomputer từ xa để xử lí, hoặc tìm kiếm kết quả và thực hiện việc trao đổi thông tin của những người cùng quan tâm đến vấn đề khoa học. Trong nền kinh tế hiện nay mạng máy tính ngày càng trở nên quan trọng với sự phát triển của thương mại điện tử. Người ta có thể thực hiện các cuộc mua bán qua mạng mà không cần phải tới siêu thò, thực hiện các giao dòch chuyển tiền ngay tại nhà mình. Đối với lónh vực văn hóa, giáo dục và giải trí mạng máy tính cũng cung cấp nhiều tiện ích ví dụ như dạy học từ xa, hoặc có thể download một bài hát ưa thích về máy của mình hoặc thực hiện các cuộc trò chuyện qua hay cũng có thể gởi thư cho một người nào đó bằng email. 3.b.Các ứng dụng trên mạng Internet Sau đây sẽ giới thiệu về các ứng dụng được sử dụng rộng rãi trên mạng Internet.  Thư điện tử ( Electronic mail ) Electronic mail cho phép người sử dụng sọan thảo một lá thư và gởi chúng đến một cá nhân hay mộ nhóm người nào đó. Electronic mail cũng cho phép người sử dụng đọc những lá thư của người khác gởi cho họ.  Truyền file ( File transfer ) Mặc dù thỉnh thoảng thì người sử dụng truyền file bằng cách sử dụng electronic mail nhưng chỉ để gởi các file text ngắn. Dòch vụ truyền file cho phép người sử dụng nhận và gởi một file chương trình hoặc dữ liệu lớn. Hệ thống sẽ có cách để kiểm tra các người sử dụng được phép hoặc là ngăn ngừa sự truy cập.  Remote login Đây là một ứng dụng rất hay của mạng Internet, remote login cho phép người sử dụng ngồi trên một máy và kết nối đén một máy từ xa và thiết lập một quá trình login tương tác. Người sử dụng giao tiếp với máy tính từ xa qua bàn phím và màn hình của mình còn các công việc tính toán thì thực hiện trên máy mà họ kết nối vào.  World Wide Web – WWW WWW là một kiến trúc cho phép truy cập vào các tài liệu liên kết được phân bố rộng rãi trên hàng triệu máy tính trên mạng Internet. Các tài liệu này cũng rất đa dạng từ những trang tài liệu thông thường cho đến những hình ảnh âm thanh cũng như các công cụ để trao đổi dữ liệu qua World Wide Web. Mô hình CGI được sử dụng để giao tiếp với Web server cho phép mở rộng các chức năng của Web server. Ứng dụng mà chúng em hiện thực cũng là một ứng dụng Web thực hiện theo mô hình CGI. Nó cho phép một sinh viên thông qua mạng Internet có thể thực việc đăng ký giờ thực tập của mình một cách dễ dàng. Đồng thời cũng cho phép quản lý các thông tin về phòng máy và sinh viên qua Web đây là một hình thức quản trò cơ sở dữ liệu qua mạng. PHẦN A PHÂN TÍCH CHƯƠNG I CÁC VẤN ĐỀ CÓ LIÊN QUAN 1.Thực tế tình hình sử dụng máy tại khoa Công Nghệ Thông Tin trường Đại Học Kỹ Thuật –Tp Hồ Chí Minh. Hiện nay khoa có ba phòng máy dành cho sinh viên thực tập. Mỗi phòng máy có khoảng 30 máy.  Các sinh viên thuộc khoa có làm Luận văn tốt nghiệp, Thực tập tốt nghiệp hoặc Đồ án môn học, muốn sử dụng máy phải đăng ký với người quản lí phòng máy và được sắp xếp máy để sử dụng.  Các máy thuộc của khoa đều nối mạng nên việc sử dụng các phần mềm khá dể dàng. Tuy nhiên về Hệ Điều Hành thì có một số máy có cài Solaris(có cài Windows) và một số máy cài Windows(Không cài Solaris).  Mỗi sinh viên của khoa đều được cấp một account, sinh viên muốn sử dụng được máy phải sử dụng account của mình (như ở phòng máy số 2), tuy nhiên các máy ở phòng số 1, số 3 chưa làm được như vậy. Hiện nay khoa có hệ thống các máy sử dụng NIS+ của Solaris để quản lí account của sinh viên, sinh viên ngồi ở bất cứ máy nào trên hệ thống máy của khoa đều có thể login vào với một account và đều sử dụng một home, nên rất thuận tiện cho việc thực tập của sinh viên.  Việc quản lí số giờ sử dụng máy cho sinh viên hiện nay không đựoc hợp lí nên có tình trạng một số sinh viên sử dụng quá số giờ cho phép của sinh viên đó và ngược lại một số sinh viên không có máy sử dụng.  Số lượng sinh viên của khoa hiện nay rất nhiều , bao gồm nhiều loại hình đào tạo (Chính Qui,Kỹ Sư 2,Giáo Viên ,Cao Đẳng).  Thời gian bắt đầu và kết thúc học kỳ của mỗi loại hình đào tạo (Chính Qui, Kỹ Sư 2, Giáo Viên, Cao Đẳng) có sự chênh lệnh nên thời gian sử dụng máy của mỗi loại hình đào tạo cũng khác biệt với nhau. Do đó thường thì phòng máy luôn có nhóm sinh viên làm đề tài sử dụng máy cao điểm một cách liên tục.  Tùy theo đề tài sinh viên đang làm thuộc loai hình gì (thực tập tốt nghiệp ,luận văn tốt nghiệp,đồ án môn học) mà số giờ sử dụng máy sẽ được cấp sẽ khác nhau.  Nếu trong cùng một khoảng thời gian 1 sinh viên làm cùng lúc 2 loại hình (vừa thực tập tốt nghiệp và đồ án môn học) thì chỉ được tiêu chuẩn máy của một loại hình có số giờ lớn hơn.  Không có sự ưu tiên giữa các loại hình đào tạo (Chính Qui, Kỹ Sư 2, Giáo Viên, Cao Đẳng) về sự sắp xếp lòch đăng ký cũng như số ca được cấp giữa các loại hình đào tạo này. Tuy nhiên có sự ưu tiên về số ca sử dụng máy giữa các loại hình Luận văn tốt nghiệp, Thực tập tốt nghiệp, Đồ án môn học. 2.Các vấn đề cần đặt ra đối với một chương trình đăng ký và xếp máy cho sinh viên.  Sinh viên sử dụng chương trình để đăng ký và được xếp máy nếu máy còn trống.  Sau khi xếp máy cho sinh viên sẽ lưu các thông tin cần thiết vào database, để hệ thống giám sát việc sử dụng máy của sinh viên sẽ truy xuất database này và cho phép sử dụng nếu xét thấy việc login của sinh viên đó là đúng.  Việc xếp máy cho sinh viên sao cho sinh viên ít phải thay đổi máy khi sử dụng các ca liên tiếp.  Sau xếp máy cho sinh viên thì các máy còn lại có số ca trống ít bò phân mảnh nhất.  Sinh viên đăng ký được máy mình mong muốn (hệ điều hành và chương trình chạy trên máy đó).  Sinh viên được phép thay đổi lòch đăng ký của mình.  Administrator sẽ phân bổ tài nguyên có được như thế nào để đảm bảo mọi sinh viên đều có thể sử dụng máy và tài nguyên của phòng máy được sử dụng với hiệu suất cao nhất.  Administrator có một số công cụ để giám sát việc sử dụng máy của sinh viên trước hoăc sau đó .  Administrator có thể thu hồi một số máy vào các thời điểm nhất đònh. 3.Một số khó khăn khi thực hiện các vấn đề trên  Thông thường mỗi đề tài mà sinh viên thực hiên ,sẽ được làm trên một môi trường hệ điều hành nào đó và cần một số phần mềm nào đó. Tất nhiên điều này sẽ ảnh hưởng đến việc đăng ký máy thực tập của sinh viên ,chẳng hạn sinh viên sẽ đăng ký vào những máy có cài những chương trình mà sinh viên cần để làm đề tài chứ không đăng ký vào những máy không có chương trình này. Như vậy để phân bổ máy thích hợp cho sinh viên chúng ta cần phải lưu giữ các thông tin về mỗi máy, chẳng hạn như hệ điều hành, phần mềm được cài đặt trên máy đó. Nhưng trên thực tế là chúng ta không biết trước sự phân bổ chẳng hạn các đề tài yêu cầu về môi trường hệ điều hành cũng như những phần mềm nào. Hơn nữa những điều này đối với mỗi máy có thể thường xuyên thay đổi nên để lưu giữ và cập nhật những thông tin này vào trong database là một điều hết sức khó khăn. Tuy nhiên chúng ta hoàn toàn có thể tổ chức các máy theo cách mà hiện nay chúng ta đã làm ở phòng máy số 2, đó là về hệ điều hành mỗi máy gồm có Windows và Solaris còn các phần mềm ứng dụng đã được cài đặt sẵn trên Server, hoặc sinh viên có thể cài đặt thêm các phần mềm mình cần sử dụng. Vì vậy đề tài của chúng ta sẽ thực hiện trên giả thiết rằng :các máy là như nhau về mọi mặt .  Do các học kỳ ở các loại hình đào tạo lệch nhau về thời gian bắt đầu và kết thúc. Thường thì chu kỳ của các loại hình là một năm do đó ngay từ đầu năm nếu Administrator không có thông tin về sinh viên sử dụng máy của năm đó thì việc phân bổ giờ thực tập sẽ không thể chính xác được.  Vấn đề sử dụng tài nguyên với hiệu suất cao nhất điều đó có nghóa là tất cả các máy đều được sử dụng vào mọi thời điểm. Điều này dẫn đến vấn đề khi có một nhóm sinh viên mới đăng ký sử dụng máy thì phải có một số ca máy nhất đònh còn trống cho nhóm đó (Thu hồi lại một số máy, khi tất cả các máy đó điều đã có sinh viên sử dụng trước đó mà vẫn chưa hết thời gian thực tập của các sinh viên đó).  Một giải pháp để phòng máy đạt hiệu suất cao là vào các thời điểm phòng máy còn máy trống Administrator có thể cho phép các sinh viên đăng ký sử dụng máy, tuy nhiên các máy này có thể bò thu hồi vào các thời điểm cần thiết .  Để tạo sự linh động cho sinh viên đăng ký (lòch đăng ký ở các tuần có thể khác nhau). Nếu sinh viên đăng ký lại ở các tuần sau (lúc cao diểm của phòng máy) có thể sẽ không được chấp nhận (do hết máy). Như vậy tùy vào tình hình thực tế sử dụng máy mà sinh viên nên chọn cách đăng ký phù hợp (đăng ký đều ở các tuần hoặc đăng ký dồn vào một số tuần nhất đònh). Việc này hoàn toàn tùy thuộc vào sinh viên chứ bản thân chương trình chỉ khuyến cáo cho sinh viên biết mà thôi.  Việc tính số ca sử dụng máy để phân bổ cho sinh viên chỉ đảm bảo nếu tất cả các sinh viên đăng ký đều đặn vào các tuần thì mọi sinh viên đều có máy sử dụng.  Khi Administrator thu hồi máy vì một lý do nào đó. Bản thân chương trình có thể tự động sắp xếp lại các máy, sinh viên sẽ bò xoá các ca có máy bò thu hồi và sẽ được chuyển đến đăng ký các máy khác. Lúc đó sinh viên sẽ nhận được lòch mới hoặc login vào trang đăng ký để biết lòch mới.  Nếu thời gian bắt đầu ,kết thúc của mỗi ca có sự thay đổi thì rất khó khăn cho việc tìm kiếm các sinh viên sử dụng máy trong một khoảng thời gian nào đó vì lúc này ta không thể biết các ca trước khi thay đổi có thời gian bắt đầu, kết thúc bằng bao nhiêu.  Tập tin thể hiện mối liên quan giữa sinh viên làm đề tài được cung cấp bởi phòng Đào Tạo của trường, tuy nhiên hiện nay format của các tập tin dữ liệu này vẫn chưa được cung cấp một cách đầy đủ. 4.Các điều kiện cần thiết để xây dựng chương trình  Tất cả các máy là như nhau ,các sinh viên không cần phải đăng ký phần mềm để sử dụng cũng như vò trí của phòng máy.  Có những đề tài phải sử dụng hai máy,sinh viên được phép sử dụng 2 máy (sẽ sắp xếp cho sinh viên hai máy), sinh viên không cần phải đăng ký hai máy. Tuy nhiên số ca sử dụng của sinh viên thì vẫn được tính như là sử dụng một máy  Mỗi tuần có 6 ngày sinh viên được thực tập ,mỗi ngày có 6 ca máy, khoảng thời gian sử dụng máy của mỗi ca là 2 giờ. Ca đầu tiên bắt đầu từ 8h.  Vào đầu năm học Administrator phải có một số thông tin nhất đònh  các hệ số đối với từng loại hình (LVTN, ĐAMH, TTTN… ).  thời gian bắt đầu và kết thúc của từng loại hình (LVTN, ĐAMH, TTTN) và khóa thực hiện (chính khóa).  số lượng sinh viên của từng loại hình (LVTN, ĐAMH, TTTN) và khóa thực hiện (chính khóa).  số lượng máy hiện có.  Từ Database của phòng đào tạo Administrator có thể nhận được tập tin dữ liệu theo một format biết trước. Điều này hoàn toàn có thể thực hiện được vì hiện nay các DBMS điều có kèm theo các công cụ cho phép Inport/Export các file dữ liệu vào database và ngược lại từ các file dữ liêu ta có thể đưa vào các table (DBMS Oracle có kèm theo công cụ SQL *Loader ). CHƯƠNG II PHÂN TÍCH VÀ ĐƯA RA GIẢI PHÁP HIỆN THỰC 1.Phân tích chiến lược sắp xếp. Khi nhận lòch đăng ký của sinh viên chúng ta có thể:  Nhận lòch và tìm các máy trống thích hợp rồi sắp xếp ngay. Trong quá trình tìm hiểu và phân tích chúng em nhận thấy với cách sắp xếp này có những điểm không hợp lí như sau:  Thông thường các sinh viên đều muốn đăng ký sớm để được lòch đăng ký hợp lí (không bò tách các ca đăng ký liên tiếp trên một máy). Do đó có thể xảy ra tình trạng vào đầu mỗi đợt thực tập sẽ có rất nhiều sinh viên đăng ký (có thể đăng ký tại phòng máy của khoa) nên rất lộn xộn.  Mặt khác với cách sắp xếp này nếu số lượng sinh viên đăng ký cùng một thời điểm nhiều sẽ dẫn đến tình trạng Web Server sẽ quá tải do nhận quá nhiều yêu cầu từ Browser và thực thi các yêu cầu này. Có thể để giải quyết việc đăng ký đồng thời chúng ta phải dùng một cơ chế lock các table của database lại ,như vậy việc đăng ký cho sinh viên sẽ bò chậm đi rất nhiều.  Khi chúng ta sắp xếp cho một lòch đăng ký của sinh viên thì chắc chắn rằng việc sắp xếp như vậy sẽ không thể tối ưu được. Tuy chúng ta có thể thực hiện công việc giải phân mảnh máy trống ở mỗi thời điểm trước khi sắp xếp, nhưng kèm theo với công việc này là việc chúng ta phải thông báo đến các sinh viên việc thay đổi máy của các sinh viên đó. Nếu việc giải phân mảnh này thường xuyên xảy ra thì việc thông báo đến sinh viên sẽ trở ngại (do sinh viên nhận được quá nhiều thông báo trong một ngày về việc thay đổi máy). [...]... cho phép đăng ký (bắt đầu đăng ký đến kết thúc đăng ký) thì sẽ được sắp xếp lòch đăng ký vào cuối ngày kết thúc đăng ký Với cách sắp xếp này chương trình sẽ nhận được nhiều lòch sau đó mới sắp xếp Trong thời gian chương trình sắp xếp nếu sinh viên đăng ký sẽ không được xếp tức thời (cho dù sau thời điểm kết thúc đăng ký) mà chỉ nhận lòch đăng ký mà thôi, việc nhận lòch đăng ký thì không ảnh hưởng đến... hiện bằng ca và thứ trong tuần Một ngày có 6 ca và một tuần có 6 ngày thực tập như vậy trong một tuần có 36 ca.Ta đánh số ca từ 1 đến 36 để thể hiện việc đăng ký của sinh viên trong 1 tuần Do đó mỗi sinh viên chỉ thực hiện một đề tài để đăng ký sử dụng máy Mỗi đề tài thuộc một loại hình :luận văn tốt nghiệp ,thực tập tốt nghiệp , đồ án môn học … Mỗi đề tài được thực hiện bởi chính khóa sinh viên làm... nghiệp, đồ án môn học, thực tập tốt nghiệp ) Việc đăng ký sử dụng máy của sinh viên dựa vào quan điểm :  Sinh viên sẽ được cấp một số ca nhất đònh cho cả đợt thực tập, sinh viên được phép tuỳ ý đăng ký trong số ca đó và trong thời gian cho phép thực tập Do đó có thể dẫn đến khả năng sinh viên không có máy để sử dụng vào một số tuần đăng ký dồn, việc này rất khó giải quyết một cách triệt để vì đây... thể để trên một máy nào đó khác với Web Server  Tạo ra được lòch sắp xếp hợp lý (lòch thực tập của sinh viên ít bò tách ra trên nhiều máy và sau khi sắp xếp các ca còn trông ít bò phân mảnh)  Tạo tâm lý cho sinh viên đăng ký không tập trung vào một thời điểm Việc đăng ký của sinh viên có hai thời điểm quan  trọng mà chúng ta cần chú ý đến đó là:  Sinh viên đăng ký trong đợt đăng ký thực tập quy đònh... các máy còn trống sau khi đăng ký ít bò phân mảnh Đối với các trường hợp đăng ký lần đầu cho một đợt thực tập ta nhận các lòch đăng ký của sinh viên rồi sắp 1 lần Như vậy với giả thiết đó ta sẽ có các lòch đăng ký của các sinh viên và các máy trống Để đảm bảo sắp xếp các ca liên tiếp (gọi là liên ca) cho sinh viên trên cùng một máy,ta sẽ thực hiện việc ánh xạ các liên ca đăng ký của sinh viên vào các... nhau có thể đăng ký đề tài của các khóa khác 2.Phân tích và đưa ra các mối quan hệ giữa các thực thể Hiện nay theo quy chế tín chỉ mỗi sinh viên có thể làm nhiều đề tài trong cùng một học kỳ Tuy nhiên khi đăng ký sử dụng máy sinh viên chỉ được đăng ký dựa theo tiêu chuẩn của đề tài nào có số ca cho phép sử dụng lớn nhất Việc thể hiện một ca đăng ký của sinh viên trong một tuần được thể hiện bằng ca... mới đăng ký của sinh viên chọn ra được liên ca (máy tương ứng) tốt nhất để đăng ký cho sinh viên Lúc đăng ký (thao tác INSERT vào TABLE dangky ) nếu nhận được mã lỗi trả về ( ràng buộc tính duy nhất –tức là đã có một sinh viên đăng ký trước đó ) thì thực hiện việc chọn máy tiếp theo và tiếp tục đăng ký cho đến lúc được mới thôi (nếu đã xét hết máy mà không đăng ký được thì kết quả là không đăng ký được)... hơn dư 3, chọ n liên ca 123456 7.a.Viết một số hàm chính bằng mã giả Dưới đây chỉ là đoạn chương trình bằng mã giả mô tả ý tưởng của giải thuật,tuy nhiên để hiện thực chương trình cần thực hiện nhiều chương trình con ,và nhiều cấu trúc dữ liệu phức tạp để hổ trợ cho công việc sắp xếp  Tổ chức dữ liệu  Danh sách các sinh viên đăng ký được sắp theo thứ tự đăng ký của sinh viên(theo dạng các ca liên... đăng ký sẽ xác đònh được các ca không đăng ký được ngay tức thời và sẽ đăng ký lại Chờ đến một thời gian nhất đònh rồi hãy sắp xếp  Với cách sắp xếp này sinh viên sẽ không biết được các ca mà mình không đăng ký được để từ đó đăng ký lại (chỉ biết được sau một thời gian nhất đònh) Ưu điểm của cách sắp xếp này :  Chúng ta hoàn toàn có thể chủ động cho việc sắp xếp vào giờ Server rảnh rỗi  Chương trình. .. một lúc có thể cac sinh viên này đều được nhận được cùng một máy trống Tuy nhiên khi đăng ký thì chỉ có một máy trông được đăng ký mà thôi, ở đây vấn đề giao dòch đồng thời phải được giải quyết Khi sinh viên gởi lòch đăng ký đến chương trình, chương trình sẽ so sánh và lấy ra được các ca sinh viên mới đăng ký của sinh viên,các ca cũ không có trong lòch này sẽ bò xoá đi Lần lượt xét đến các ca mới đăng . phải xây dựng một chương trình thực hiện việc đăng ký giờ thực tập qua Web. Chương trình này phải có tính năng như sau :  Đối với sinh viên chương trình. cũng là một ứng dụng Web thực hiện theo mô hình CGI. Nó cho phép một sinh viên thông qua mạng Internet có thể thực việc đăng ký giờ thực tập của mình một cách