电脑节能监管系统的设计与实现

论文摘要

随着全球变暖和环境污染等问题越来越突出,保护环境已成为人类共识,“应对全球气候变化,实施节能减排举措”是全球一致的行动宗旨。近年来IT产品日益普及,电脑保有量急速增多,随之带来的能耗更是不容忽视,正成为继空调、电冰箱等家电之后新的“电老虎”。这就意味着IT产品任何一个环节做出一点点节能改善,累加起来得到的成效也会相当显著。为此,本文提出了电脑节能信息化监管的观念,设计一个系统实现以信息化的手段管理电脑的节能使用,对开机的电脑能够进行自动地快速监测并形成考核结果,从而解决员工使用电脑不爱关机的难题,降低IT运营的能耗成本。论文通过对电脑使用能耗的计算,得出了电脑使用中节能管理的重要性与关键环节,提出了对下班后未关机电脑采用基于TCP/IP网络的手段快速监测的设计思想。在分析了传统技术手段与IT管理系统的局限性后,论述了设计电脑节能监管系统的可行性,然后从业务需求、用户需求、功能需求、非功能需求等四个需求层次做出详细需求分析,并在此基础上给出了数据库分析结果。在系统分析的基础上,论文明确了系统的设计思想,比较并选择了Ruby on Rails框架作为系统的应用开发平台,根据实际网络的运行情况,对开机电脑如何监测这项关键技术经做了全面论证,完成了数据库设计和关键功能的详细设计,提出了一套高效、经济、实用的系统设计方案。最后,论文还给出了部分功能的实现代码,展示了系统实现的界面,介绍了系统上线的部署经验,评估了系统的实际运行效益,对遇到的问题及其解决方法进行了总结。本文提出的系统设计方案和部署经验,已在现网中顺利实施,并且效果显著,取得了很好的节能效益,拥有广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的
• 1.3 主要研究工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 相关研究综述
• 2.1 电脑使用能耗分析
• 2.1.1 电脑工作模式分类
• 2.1.2 桌面电脑能耗分析
• 2.1.3 笔记本电脑及电脑周边设备能耗分析
• 2.2 国内外开机电脑监测的技术与应用
• 2.2.1 基于 ICMP协议的监测方法
• 2.2.2 无所不在的黑客类主机扫描软件
• 2.2.3 强大昂贵的桌面电脑安全管理系统
• 2.2.4 基于 IT网管系统的功能扩展
• 2.2.5 综合比较
• 2.3 利用网络设备获取电脑的联网状态
• 2.4 关键技术
• 2.4.1 Ruby脚本语言
• 2.4.2 正则表达式
• 2.4.3 Rails应用框架
• 第三章 系统分析
• 3.1 可行性分析
• 3.2 需求分析
• 3.2.1 业务需求
• 3.2.2 用户需求
• 3.2.3 功能需求
• 3.2.4 非功能需求
• 3.3 数据库分析
• 第四章 系统设计
• 4.1 分层结构的设计思想
• 4.2 开机电脑的监测技术
• 4.2.1 技术原理
• 4.2.2 查看网关设备的ARP缓存表
• 4.2.3 查看交换机的端口状态
• 4.2.4 通过计算机直接扫描MAC地址
• 4.2.5 各种方法的比较与选择
• 4.3 概要设计
• 4.3.1 系统功能模块划分
• 4.3.2 软件架构设计
• 4.3.3 开发平台和开发工具的选择
• 4.4 数据库设计
• 4.4.1 数据库概念结构设计
• 4.4.2 数据库逻辑结构设计
• 4.5 详细设计
• 4.5.1 对象关系映射设计
• 4.5.2 开机电脑数据抓取算法设计
• 4.5.3 登录注销功能模块
• 4.5.4 违章查询功能模块
• 4.5.5 系统维护功能模块
• 第五章 系统的实现与应用
• 5.1 系统的实现
• 5.1.1 基于Telnet客户端与网络设备通信的实现
• 5.1.2 监测结果正则表达式匹配的实现
• 5.1.3 违章结果短信发布的实现
• 5.1.4 系统登录与注销功能的实现
• 5.1.5 系统其它功能的实现
• 5.2 系统运行界面
• 5.3 系统部署情况
• 5.3.1 硬件部署
• 5.3.2 软件结构
• 5.4 系统运行情况评估与问题总结
• 5.4.1 系统运行效果评估
• 5.4.2 存在的问题及解决方法
• 第六章 结束语
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 进一步研究的问题和展望
• 附录 名词解释
• 参考文献
• 致谢