摘" 要：文章對(duì)職業(yè)院校的IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行了研究、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)基于ITIL和ITSS的最佳實(shí)踐，使用Python、Flask和MySQL等技術(shù)開發(fā)，支持知識(shí)的全生命周期管理，提高了IT運(yùn)維的效率和質(zhì)量，降低了運(yùn)維成本和風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)了IT運(yùn)維的改進(jìn)和創(chuàng)新。文章通過案例和數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性和有效性，評(píng)估了用戶的滿意度和反饋，指出了系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出了改進(jìn)方向和展望。

關(guān)鍵詞：IT運(yùn)維；知識(shí)庫管理；職業(yè)院校；系統(tǒng)開發(fā)

中圖分類號(hào)：TP311" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" 文章編號(hào)：2096-4706（2024）11-0153-06

Development of IT Operation and Maintenance Knowledge Base Management System for Vocational Colleges

YUAN Nanxing1， WEN Zhixuan2， CHEN Jihong1

（1.Meishan Vocational and Technical College， Meishan" 620010， China; 2.Beijing Jiaotong University， Beijing" 100091， China）

Abstract： This paper studies， designs and implements an IT operation and maintenance knowledge base management system for vocational colleges. The system is based on the best practices of ITIL and ITSS， and uses technologies such as Python， Flask and MySQL for development. It supports the full lifecycle management of knowledge， improves the efficiency and quality of IT operation and maintenance， reduces the operation and maintenance costs and risks， and promotes the improvement and innovation of IT operation and maintenance. This paper verifies the feasibility and effectiveness of the system through cases and data， evaluates the user satisfaction and feedback， points out the advantages and disadvantages of the system， and proposes the improvement direction and prospect.

Keywords： IT operation and maintenance; knowledge base management; vocational college; system development

0" 引" 言

職業(yè)院校的IT運(yùn)維工作涉及教學(xué)、科研、管理等多個(gè)方面，需要應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的IT問題，信息技術(shù)的快速發(fā)展給這項(xiàng)工作帶來了巨大挑戰(zhàn)[1-3]。為了提高IT運(yùn)維的效率和質(zhì)量，降低運(yùn)維成本和風(fēng)險(xiǎn)，建立和完善IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)是非常必要的。IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)是指對(duì)IT運(yùn)維過程中產(chǎn)生和積累的各種知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化的管理，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的共享、復(fù)用和創(chuàng)新[4-7]。IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)可以幫助IT運(yùn)維人員快速找到解決問題的方法和經(jīng)驗(yàn)，提升IT運(yùn)維的水平和能力，增強(qiáng)IT運(yùn)維的協(xié)作和溝通，提高IT運(yùn)維的服務(wù)水平，促進(jìn)IT運(yùn)維的改進(jìn)和創(chuàng)新[8]。

目前，國內(nèi)外已有一些關(guān)于IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，主要涵蓋了IT運(yùn)維知識(shí)庫的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建模，知識(shí)的獲取和表示方法，知識(shí)的檢索和推薦技術(shù)，知識(shí)的評(píng)價(jià)和更新機(jī)制等方面。然而，現(xiàn)有研究和應(yīng)用卻鮮有針對(duì)職業(yè)院校IT運(yùn)維問題的[9，10]。

針對(duì)上述問題，本文的研究目的是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)適用于職業(yè)院校的IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)，以提高職業(yè)院校的IT運(yùn)維效率和質(zhì)量，降低運(yùn)維成本和風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)IT運(yùn)維的改進(jìn)和創(chuàng)新。本文將以眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

1）分析職業(yè)院校的IT運(yùn)維工作的特點(diǎn)和需求，確定IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的需求規(guī)格。

2）設(shè)計(jì)IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)和功能模塊，選擇合適的技術(shù)方案和工具。

3）實(shí)現(xiàn)IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的主要功能，包括知識(shí)的收集、審核、發(fā)布、應(yīng)用、反饋、更新和淘汰等，以及知識(shí)的分類、檢索、推薦和評(píng)價(jià)等。

4）測試和評(píng)估IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的功能、性能、安全、可用性等，以及用戶的滿意度和反饋等。

1" IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的需求分析

本章對(duì)IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的需求進(jìn)行了分析，包括功能需求、性能需求、安全需求、可用性需求等。本章的內(nèi)容主要基于問卷調(diào)查的結(jié)果，以及參考了ITIL和ITSS的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指南。

1.1" 功能需求

功能需求是指IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)應(yīng)該提供的主要功能和服務(wù)，以滿足用戶的業(yè)務(wù)需求和目標(biāo)。根據(jù)問卷調(diào)查的結(jié)果，IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的功能需求包括：知識(shí)收集、知識(shí)審核、知識(shí)發(fā)布、知識(shí)應(yīng)用、知識(shí)反饋、知識(shí)更新、知識(shí)淘汰。

1.2" 性能需求

性能需求是指IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)應(yīng)該滿足的性能指標(biāo)和水平，包括響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、可擴(kuò)展性、可靠性等。

1.3" 可用性需求

可用性需求是指IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)應(yīng)該滿足的可用性指標(biāo)和水平，包括易用性、易學(xué)性、易記性、易滿意性等。

2" IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本章介紹了IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括系統(tǒng)的總體架構(gòu)、系統(tǒng)的功能模塊、系統(tǒng)的技術(shù)選型、系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)的界面展示等。

2.1" 系統(tǒng)的總體架構(gòu)

IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的總體技術(shù)架構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)采用了B/S架構(gòu)，該架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是客戶端無須安裝任何軟件，只需通過瀏覽器訪問服務(wù)器，即可使用系統(tǒng)的功能和服務(wù)，方便了用戶的使用和維護(hù)，也提高了系統(tǒng)的兼容性和可擴(kuò)展性。

2.2" 系統(tǒng)的功能模塊

IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的主要功能模塊及描述如表1所示，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的收集、審核、發(fā)布、應(yīng)用、反饋、更新和淘汰等功能，支持多種知識(shí)類型和格式，支持知識(shí)的分類、檢索、推薦和評(píng)價(jià)，支持知識(shí)的導(dǎo)入和導(dǎo)出，支持多角色和多權(quán)限的用戶管理，支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份和恢復(fù)，支持系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3" 系統(tǒng)的技術(shù)選型

系統(tǒng)的技術(shù)選型是指選擇合適的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能和需求，包括編程語言、開發(fā)框架、數(shù)據(jù)庫等。系統(tǒng)的技術(shù)選型的原則是根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求，綜合考慮技術(shù)的成熟度、穩(wěn)定性、性能、兼容性、易用性、可擴(kuò)展性等因素，選擇最適合的技術(shù)。本文選擇了Python語言、Flask框架和MySQL數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)。

2.4" 系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)是指使用選定的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能和需求，包括數(shù)據(jù)模型、功能模塊、技術(shù)方法等。本文使用了以下的技術(shù)方法來實(shí)現(xiàn)IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)。

2.4.1" 數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型是指定義和描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和關(guān)系，包括數(shù)據(jù)的類型、屬性、約束、索引、關(guān)聯(lián)等。本文使用EER圖（增強(qiáng)實(shí)體關(guān)系圖）來表示數(shù)據(jù)模型，如圖2所示，該圖包括了系統(tǒng)的六個(gè)實(shí)體，分別是知識(shí)（Knowledge）、用戶（User）、角色（Role）、權(quán)限（Permission）、反饋（Feedback）、評(píng)價(jià)（Evaluation），以及他們之間的關(guān)系，例如一對(duì)多、多對(duì)多等。每個(gè)實(shí)體包括了若干個(gè)屬性，例如知識(shí)的標(biāo)題、描述、分類、標(biāo)簽、創(chuàng)建者、創(chuàng)建時(shí)間、審核狀態(tài)、審核意見、審核時(shí)間等，每個(gè)屬性包括了數(shù)據(jù)類型、長度、是否為空、是否主鍵、是否外鍵、是否索引等信息。數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)遵循了數(shù)據(jù)庫的范式理論，盡量避免了數(shù)據(jù)的冗余和異常。

2.4.2" 功能模塊

功能模塊是指實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能和需求的程序單元，包括模塊的名稱、參數(shù)、返回值、功能、邏輯等。本文使用了Python語言和Flask框架來編寫和組織功能模塊，使用了MVC模式（模型、視圖、控制器模式）來分離和協(xié)調(diào)功能模塊，如圖3所示，該圖包括了系統(tǒng)的三個(gè)層次，分別是模型層、視圖層、控制器層，以及它們之間的交互。模型層負(fù)責(zé)定義和操作數(shù)據(jù)模型，使用了SQLAlchemy這個(gè)ORM（對(duì)象關(guān)系映射）框架，將數(shù)據(jù)模型映射為Python的類和對(duì)象，方便了數(shù)據(jù)的操作和管理。視圖層負(fù)責(zé)展示和交互系統(tǒng)的界面，使用了Jinja2模板引擎，將界面分為靜態(tài)部分和動(dòng)態(tài)部分，靜態(tài)部分使用HTML、CSS、JavaScript等技術(shù)，動(dòng)態(tài)部分使用Python的變量、表達(dá)式、控制結(jié)構(gòu)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了界面的動(dòng)態(tài)渲染和更新?？刂破鲗迂?fù)責(zé)處理和響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，使用了Flask這個(gè)Web框架，將用戶的請(qǐng)求映射為Python的函數(shù)和對(duì)象，方便了請(qǐng)求的處理和響應(yīng)。功能模塊的設(shè)計(jì)遵循了單一職責(zé)、開閉原則、依賴倒置等設(shè)計(jì)原則，盡量提高了功能模塊的內(nèi)聚性，降低了功能模塊的耦合性。

2.4.3" 技術(shù)方法

技術(shù)方法是指實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能和需求的技術(shù)手段和步驟，包括技術(shù)的選擇、使用、優(yōu)化等。本文使用了以下的技術(shù)方法：

1）使用Python語言和Flask框架來編寫和組織功能模塊，使用MVC模式來分離和協(xié)調(diào)功能模塊，提高了功能模塊的內(nèi)聚性，降低了功能模塊的耦合性，方便了功能模塊的開發(fā)和維護(hù)。系統(tǒng)典型代碼片段如圖4所示。

2）使用MySQL數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)模型，使用SQLAlchemy框架來映射和操作數(shù)據(jù)模型，簡化了數(shù)據(jù)模型的定義和操作，提高了數(shù)據(jù)模型的可讀性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性。

3）使用Jinja2模板引擎來展示和交互系統(tǒng)的界面，使用HTML、CSS、JavaScript等技術(shù)來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的界面，提高了系統(tǒng)的界面的美觀性、直觀性、友好性，符合用戶的習(xí)慣和期望。

4）使用Postman來測試和調(diào)試系統(tǒng)的功能，使用JMeter來測試和評(píng)估系統(tǒng)的性能，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

3" IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的測試與評(píng)估

本章介紹了IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的測試與評(píng)估，包括系統(tǒng)的測試方法和環(huán)境、功能測試、性能測試、安全測試、用戶滿意度評(píng)估等。

3.1" 系統(tǒng)的測試方法和環(huán)境

系統(tǒng)的測試方法是指用于檢驗(yàn)和驗(yàn)證系統(tǒng)的功能、性能、安全、可用性等的方法，包括測試的目的，范圍、步驟、結(jié)果、評(píng)價(jià)等。本文采用了黑盒測試、白盒測試、灰盒測試等方法，分別對(duì)系統(tǒng)的功能、性能、安全、可用性等進(jìn)行了測試，測試的目的是為了發(fā)現(xiàn)和修復(fù)系統(tǒng)的缺陷和問題，測試的范圍是覆蓋了系統(tǒng)的所有功能和需求，測試的步驟是按照測試用例的設(shè)計(jì)和執(zhí)行，測試的結(jié)果是記錄了測試的通過和失敗的情況，測試的評(píng)價(jià)是根據(jù)測試的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)系統(tǒng)的質(zhì)量和效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

系統(tǒng)的測試環(huán)境是指用于測試系統(tǒng)的硬件和軟件的環(huán)境，包括測試的設(shè)備、操作系統(tǒng)、瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)、工具等。本文采用了以下的測試環(huán)境，如表2所示，測試環(huán)境是根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求，以及用戶的實(shí)際情況選擇的，盡量模擬了系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)行環(huán)境。

3.2" 功能測試

功能測試是指測試系統(tǒng)的功能是否符合需求，是否能夠正常運(yùn)行和使用的測試，包括測試的輸入、輸出、預(yù)期、實(shí)際、結(jié)果等。IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的管理主界面如圖5所示。

本文采用了黑盒測試的方法，根據(jù)系統(tǒng)的功能需求，設(shè)計(jì)了若干個(gè)測試用例，分別對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了測試，測試的輸入是用戶的操作和請(qǐng)求，測試的輸出是系統(tǒng)的響應(yīng)和界面，測試的預(yù)期是根據(jù)需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，測試的實(shí)際是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行和測試觀察，測試的結(jié)果是根據(jù)預(yù)期和實(shí)際的比較，判斷測試是否通過。圖6是系統(tǒng)功能測試的部分效果。

表3是系統(tǒng)功能測試的部分結(jié)果，測試的結(jié)果表明，系統(tǒng)的功能測試基本通過，系統(tǒng)的功能基本符合需求，系統(tǒng)的功能基本正常運(yùn)行和使用。

3.3" 性能測試

性能測試是指測試系統(tǒng)的性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)，是否能夠承受高負(fù)載和壓力的測試，包括測試的指標(biāo)、方法、結(jié)果、評(píng)價(jià)等。本文采用了白盒測試的方法，根據(jù)系統(tǒng)的性能標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了若干個(gè)測試場景，分別對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行了測試。測試的指標(biāo)包括響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、并發(fā)數(shù)、資源利用率等；測試的方法是使用JMeter模擬不同的用戶和請(qǐng)求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行壓力測試；測試的結(jié)果記錄了系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)和曲線；測試的評(píng)價(jià)是根據(jù)測試的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。表4是系統(tǒng)的性能測試的部分結(jié)果，測試的結(jié)果表明，系統(tǒng)的性能測試基本通過，系統(tǒng)的性能基本符合標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的性能基本能夠承受高負(fù)載和壓力。

3.4" 用戶滿意度評(píng)估

用戶滿意度評(píng)估是指評(píng)估用戶對(duì)系統(tǒng)的功能，性能，可用性等的滿意度。本文采用了問卷調(diào)查的方法，根據(jù)系統(tǒng)的功能、性能、可用性等方面，設(shè)計(jì)了一個(gè)用戶滿意度評(píng)估問卷，分發(fā)給了50名用戶，評(píng)估的結(jié)果表明，系統(tǒng)的用戶滿意度評(píng)估基本通過，系統(tǒng)各方面基本滿足用戶的需求和期望，系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是功能豐富、性能高效、操作簡單，系統(tǒng)的缺點(diǎn)是知識(shí)的質(zhì)量和數(shù)量還有待提高，知識(shí)的分類和檢索還有待優(yōu)化，知識(shí)的推薦和評(píng)價(jià)還有待完善。

4" 結(jié)" 論

本文以眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院為藍(lán)本，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)適用于職業(yè)院校的IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)，主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)有：

1）針對(duì)職業(yè)院校的IT運(yùn)維工作，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)，為職業(yè)院校的IT運(yùn)維工作提供了一個(gè)新的思路和方法。

2）綜合了ITIL和ITSS的最佳實(shí)踐，提出了一個(gè)完整和系統(tǒng)的IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)測試，系統(tǒng)評(píng)估的方法和流程，為IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的研究和開發(fā)提供了一個(gè)參考和借鑒。

3）采用B/S架構(gòu)，使用Python語言、Flask框架和MySQL數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基本功能完備、性能優(yōu)良、易用易學(xué)的IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)，為IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的技術(shù)選型和技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)示例和模板。

主要不足和改進(jìn)方向：

IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)的知識(shí)檢索和推薦技術(shù)還比較簡單，主要是基于關(guān)鍵詞和標(biāo)簽的檢索和推薦，未能充分利用知識(shí)的語義和關(guān)聯(lián)，也未能充分利用用戶的偏好和行為，未能充分滿足用戶的個(gè)性化和多樣化的需求。未來的工作可以考慮采用更先進(jìn)的知識(shí)檢索和推薦技術(shù)，例如基于語義的檢索和推薦、基于協(xié)同過濾的檢索和推薦、基于深度學(xué)習(xí)的檢索和推薦等，以提高知識(shí)的精確性和智能性。

總之，本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)適用于職業(yè)院校的IT運(yùn)維知識(shí)庫管理系統(tǒng)，能為職業(yè)院校的IT運(yùn)維工作提供有力支撐，具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)用性。但研究和開發(fā)工作還存在一些不足和改進(jìn)空間，需要在未來的工作中繼續(xù)深入和完善。

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作者簡介：袁南星（1984—），男，彝族，四川攀枝花人，講師，碩士研究生，研究方向：信息化建設(shè)、信息系統(tǒng)開發(fā)。

收稿日期：2023-11-19

基金項(xiàng)目：眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)科研項(xiàng)目（自然科學(xué)類）（22KY07）