一、引言
随着大数据时代的到来，机器学习和人工智能技术的快速发展，计算机已经不再是计算机专业学生的专用工具，计算机技术已经全面渗透到国内各院校各专业领域，利用计算机进行教学的课程越来越多，针对不同类型的专业院校都开设了不同领域的软件教学。因此，需要电教运维人员进行软件安装、维护和升级的软件系统大量增加.学校的信息中心不仅需要承担信息化平台建设，而且需要面对越来越多的教学软件的安装与维护工作；对于近万人的高校，信息中心就需要面对几十间计算机教室近两千多台计算机的维护工作，这还不包括其他教职工专用电脑的检修工作；面对如此繁重的任务，通过增加人力的方式已经无法解决信息中心所处的困境。作为学校信息化建设的核心单位，信息中心在系统运维方面必须进行全面的技术升级，唯有此，才能将信息中心的工作人员从繁琐的、流程化和机械化的工作中解放出来，从而缓解信息中心人力资源不足的状况。鉴于上述原因，本文提出了一种基于局域网的自动化软件注册平台的设计与实现，以此来提升学校各种教学软件的注册效率与正确率。
二、传统软件注册方法的缺点
使用BIOS同传功能只能完成软件的批量安装，但是无法完成应用软件的注册操作。因为注册是与每台设备特有信息相关。目前主流的解决办法都是针对某一款需要注册的软件编写对应的注册脚本，此方案可以实现注册的自动化，但是面对其他需要注册的应用软件则又要重新编写全新的注册脚本。面对当前软件注册操作的实际困难，此处提出一种基于局域网的自动化软件注册平台的设计方法，实现软件注册操作的自动化、标准化和平台化。
三、平台组成与基本原理
基于局域网的自动化软件注册平台包括如下基本功能模块：IP动态发现模块，主要功能负责发现并汇聚局域网内的所有活跃主机IP；注册机发送模块，负责从注册机池中选择注册机执行脚本并分发到局域网内的其他计算机；命令执行模块，实现将需要执行的命令远程的传输到局域网中的其他计算机，并远程启动注册机完成自动化注册流程；文件传输通道和命令执行通道，都是基于SSH协议实现文件和命令的安全传输功能；注册机池模块负责管理平台中所有的注册机。
具体的系统组成如图1所示：
图1 系统的模块组成
四、注册平台的软件设计
软件自动化注册平台采用分布式的C/S架构；业务逻辑层通过调用IP动态发现模块，动态的发现并汇聚本局域网内的所有活跃主机IP，并依据收集的IP数量确定分发线程和命令执行线程的并发度；分发模块使用非对称加密机制，在服务器与客户机之间进行注册机的安全传输；命令执行模块远程启动注册流程，并收集回传来的状态信息。平台整体的设计架构如图2所示。
图2 平台整体架构
1、注册机池设计
注册平台与注册机是完全相互独立的设计。因此系统维护人员可以为需要注册的软件独立编写注册机，而不需要关注平台本身的设计；注册机与注册平台之间的唯一关联就是将注册机放置到注册平台指定的目录位置。
注册流程就是使用客户机的独特信息修改软件的配置文件；以PROE软件的注册流程为例，此注册就是使用到客户端的MAC地址这一关键数据。因此只需要分析软件注册过程中真正的文件修改点，就可以编写出对应的软件注册机。
注册机与注册平台的解耦，大大简化了注册机池的设计和实现。功能框图如图3所示：
图3 注册机池功能设计
2、IP动态发现模块设计
IP动态发现模块使用当前的子网信息，进行子网广播并收集当前活跃的IP地址，功能设计如图4：
图4 地址发现模块设计
3、文件分发模块设计
文件分发模块使用非对称加密机制与客户端建立安全传输通道，从而实现在局域网内安全传送注册机；同时采用多线程并发设计提升系统的吞吐量。子系统设计见图5。
图5 文件分发模块设计
4、命令执行模块设计
命令执行模块的设计和实现方式与文件分发模块类似。模块设计如图6所示。
图6 命令执行模块设计
五、系统运行与分析
1、系统运行
平台提供了自动化注册操作所需要的必备服务，教学软件安装人员只需要关注特定应用注册机的编写，最大限度的降低复杂软件注册的工作量，并且极大的提升信息中心的运维能力。平台实现了简单易用的操作界面，如图7所示：
图7 系统操作界面
2、数据分析
以PROE软件注册为例，一个熟练操作人员手动注册加正确性检查耗时约5分钟，那么以计算机数量N为自变量，则耗时函数就是T=5*N；如果加派工作人员M则耗时函数为T=5*（N/M），很明显随着机器数量的增加总耗时是线性增长的。
如果编写非平台化的注册脚本进行注册，不仅有实现注册机的工作量，而且还有实现平台功能的工作量，很明显如果不将注册服务平台化将造成人力资源的巨大浪费。
基于平台进行软件注册，则需要耗时地方为：一、编写注册机时间t1；二、系统动态交互时间为t2（针对学校机房的计算机数量来看，此时间几乎是不变的）；三、正确性检查时间T3=0.05*（N/M）。因此通过注册平台进行软件注册的耗时函数为T=0.05*（N/M）+（t1+t2）。从数学函数曲线对比很明确，虽然前期编写注册机耗时比较多，但是随着软件安装和维护次数的增多，会大大降低软件安装成本。
实测条件如下：
1、PROE注册机编写耗时约半个工作日（8*60*0.5=240分钟）；
2、注册平台设计和实现耗时约5个工作日（8*60*3=1440分钟）；
3、学校计算机房一共100台教学机；
4、参与工作人员2人，手动注册耗时半个工作日。
表1 耗时数据
六、结论
通过数据分析比对，基于自动化注册平台编写注册机来完成软件注册流程，所耗时间明显低于纯粹的脚本注册耗时，当然更是低于手动注册耗时。与此同时，全国各院校之间对教学软件管理能力参差不齐。因此将自动化软件注册操作流程平台化，并向其他院校进行推广具有实际应用价值，可以最大程度降低各院校教学软件运维人员的工作量，极大的提升他们的工作效率和准确率。
