一、方案背景

由于受到脫機容量、速度的限制，脫機指紋機中加入大量指紋（如上萬枚指紋）的可能性比較小。即使能夠擴充容量，脫機運行速度也難以很好地保證；其運行速度和目前的PC相比較，速度是慢多了，基于以上原因，在一些大型的指紋驗證系統中，要求指紋容量大、比對效率高，脫機很難承擔，故提出一種能夠承擔大容量指紋且高效率的指紋解決方案，即指紋后臺驗證服務器系統解決方案。

以脫機（目前為A5-R、F4PLUS-R）作為指紋采集器，當然保留脫機驗證功能，借助A5-R（或F4PLUS-R）自身的網絡功能，可以將采集來的指紋驗證模板、指紋圖像等數據傳送至PC，進行驗證，將比對結果存儲于后臺服務器，驗證結果顯示于A5-R（或F4PLUS-R）的 LCD 上，完成驗證過程。當然，為什么不直接使用單獨指紋采集器呢？具體分析，有幾點原因，單獨采集器沒有網絡功能，只能直接連接PC，作為PC 的外接設備，沒有強大的獨立處理能力，且指紋采集器一般如URU4000B為USB 連接，其網絡拓展功能不佳，不能遠距離傳輸，需要直接連接PC USB；驗證結果如果在沒有附加設備的情況下，只能將驗證結果顯示于PC；相對于A5-R（或F4PLUS-R）而言，A5-R（或F4PLUS-R）具有獨立處理能力，功能容易拓展，可隨時隨地接入以太網，遠距離傳輸完全交于網絡，利用光纖、雙絞線進行數據傳輸，可將驗證終端延伸至幾十公里外，環境適應能力強，依賴性比較??；A5-R（或F4PLUS-R）有LCD ，可以直接在A5-R（或F4PLUS-R）上顯示驗證結果；在網絡不通的情況下，A5-R（或F4PLUS-R）有脫機驗證的功能，可做為應急處理。

為滿足大容量、高效率指紋驗證需求的前提下，故提出指紋后臺驗證服務器系統解決方案。驗證算法采用ZKsoftware 自主知識產權算法biokey；普通PC 即可擔當后臺指紋驗證服務器，對整個驗證系統要求低，算法效率高，保證方案的可行性、易用性。

方案目標：大容量指紋驗證識別，強化企事業單位內部管理，智能控制和人員出入管理。

二、指紋驗證服務器架構

基本模式為C/S模式，如下圖（圖1A和圖1B）：

對于各層，其職責功能如下：

從圖2分析，影響整個系統驗證效率的主要因素有以下幾點：

1．網絡環境。首先要有高效、穩定的網絡環境，只有通暢的網絡環境，才能保證數據高效流通。

2．服務器性能。理論上，在沒有增加用戶數量（指紋模板數）的前提下，每一臺服務器對應終端數量即A5-R（或F4PLUS-R）數量沒有限制，但是服務器性能有所限制，且需要快速完成比對，如果連接的終端機數量太多，則比對速度會下降。

當然，在一些大型的驗證系統中，指紋信息數據分配的問題要關注，如人員流動、如跨廠區工作。假設某單位總共有5000 人，其中有1000 人不定期流動，每人采集2 枚指紋，則需要給所有二級服務器中加入2000 枚指紋，現在有A_server 、B_server ，共1000人同時加載于這兩個服務器，在實際工作中人員流動不是定期到達某個廠區的，有一種情況隨之產生，1000個人中大部分很少去B_server，但是B_server 卻一直加載著這些人的指紋，這無疑是對資源的一種浪費；但是如果人為動態加載指紋模板，則又加大了人力投入，對人力也是一種浪費，管理不是十分方便。其次，系統服務器檔機問題，如果某一臺服務器檔機，則該服務器對應的終端不能繼續進行驗證。圖３、４構架出了整個系統的邏輯架構，在具體實現上，提出以下幾個新概念：

1．區域。

2．類DNS。

請參下圖（圖3）：

區域直接的關系如圖5，圖5只是一個邏輯圖，和具體網絡環境無關?，F在再研究一下人員流動問題，使某一人處于某一區域，人員的流動不再是部門或工作組之間的流動，人事部門對人員的調動或安排，抽象為邏輯區域，易于計算機處理，減少人為干預，節省人力，提高整個系統的自動化和智能化。繼續研究一下現在服務器的資源利用情況，服務器只是加載所在區域的指紋，人員可以到該區域任何地方跨部門流動，而無需固定誰為流動人員，使得資源得以充分利用。區域默認為兩個組，固定組和流動組；如下例：有A….E 等人，處于區域1，但是其中X 人需要流動到區域2中去，X人到達區域2后，通過終端鍵盤輸入自己的工號（現以工號作為人員唯一標示），進行驗證，這個過程即告訴區域2，“我到你這里了”，區域2 中的服務器即知道該人員剛到區域2，將X人的指紋模板加入到區域2中的流動組，如果X人長期在區域2進行驗證，則自動把該人指紋加入到區域2中；反之，如果X人在一段時間內沒在區域2中進行驗證，則服務器程序認為此人離開區域2，從區域2中刪除該人。綜上所述，在人員流動過程中，將人員的人事分配流動脫離出來，不必要在人事部門讓人員流動的時候手動修改，簡化操作，實現任意人員的流動，而不是固定人員的流動。當然，也可以手動修改某人所在的區域，區域的概念也可以是將人員、終端、服務器虛擬到一個范圍中，這個范圍就是區域。

類DNS，目的是為了讓系統穩定運行，達到資源均勻分配提高效率，處理檔機等突發情況，讓整個系統或部分在突發情況下能夠正常運行，達到資源在區域內部均勻負擔。

以圖6作為類DNS描述。

假設在某區域中共有3臺服務器，為pc_server1，pc_server2，pc_server3，在系統運行中，終端機會從自己對應的服務器上取得一個DNS列表，該列表反映目前區域中服務器的繁忙程度，若此時pc_server2最為空閑，如果此時pc_server1檔機，則pc_server1對應的終端會轉向pc_server2進行驗證，當然服務器有終端數量限制，如果太多的終端連接它，則拒絕連接，終端會試圖連接另外一個比較空閑的服務器。如圖6所示，即為DNS轉向的整個過程。

當然有很極端的情況，服務器和終端都斷電了，但是終端重新啟動了，對應服務器沒有啟動，這個時候終端從對應服務器上得不到DNS 列表，如何轉出呢？可以對終端設置其他驗證服務器作為備份。

在整個系統中，服務器性能不盡相同，要用性能好的服務器多連接終端，繁忙的服務器，可以讓其他空閑服務器分擔一部分驗證，可以設定服務器連接的最大數量，靈活利用DNS 功能，讓資源得到充分的利用。

在項目的具體實施中，需要做些什么呢？以下以某一項目作為案例分析：

項目實施環境，共4個廠區，且4廠區之間距離相對較遠，最遠為30公里。廠區網絡環境如下圖（圖7），

從上圖可以看出，廠區之間網絡是連通的，即保證所有服務器都能夠訪問到中心數據庫，加載區域指紋。所以，整個項目的第一步是擁有穩定流暢的網絡環境，下圖以某一分廠作為特例，其分廠簡單網絡拓樸如下圖（圖8）所示，某一食堂網絡拓樸如圖9 所示。

以上兩圖為廠區1網絡拓樸圖和某一食堂的布線圖，在有可靠的網絡環境下，根據人數分布，在門衛、樓1、樓2、樓3，食堂1、食堂2、食堂3、食堂4、樓5共9處設置9臺驗證服務器，廠區總共3000多人，指紋為6000多枚，即該區域總共有6000多枚指紋，平均一臺服務器連接4臺終端；其中樓2服務器處于計算機中心，即為驗證服務器，也為數據庫服務器（SqlServer服務器），整個系統在硬件部分已經構建起來，接下來，進行指紋初始化，即錄入指紋，通過管理軟件 + URU + PC，直接將指紋采集到中心數據庫中，這無疑為一種高效的指紋采集方法，廠區集中一點進行指紋采集，指紋采集為一個人采集2枚，2枚指紋都可以進行驗證，高質量的指紋采集是保證驗證效果的先決條件。在指紋采集完成后，即可對人員調配，對人員進行區域劃分。在系統硬件和軟件系統部署完成后，進入系統調試階段，可以對一些系統細節問題做出條整，當然，在一些很小的應用中，調試周期應該很短。借助內部雙絞線連接的局域網，只需要將終端接入網絡，軟硬件很快能夠部署起來。上面幾個步驟包含硬件安裝、軟件部署。在整個系統中，需要指紋采集、人員分配、服務器驗證系統、考勤系統等軟件系統支撐，其中就餐、考勤系統為整個系統的數據輸出接口，其他過程都為數據輸入過程，在通過考勤、就餐系統輸出數據后，管理部門可以了解到每個員工的考勤、就餐情況，可以和財務掛鉤等，做出相應的處理，實現智能化管理，節省人力，提高管理效率。

根據以上描述和分析，該方案可適合一些大型企業內部智能管理方案，在企業內部數據處理流向如下圖（圖10）所示：

四、后臺驗證服務器(RIS)使用說明

1．目前我們的產品A5-R（或F4PLUS-R）支持后臺驗證服務器（RIS），而且已經成功應用于江蘇無錫興澄鋼鐵有限公司近2萬人的考勤。

2．后臺驗證服務器的工作原理是前臺A5-R（或F4PLUS-R）到后臺二級服務器進行指紋遠程比對，并將比對的結果反映回A5-R（或F4PLUS-R）。

3．為了保證登記的指紋質量，更好的比對通過率，建議使用U.are.U4000登記指紋,且該U.are.U4000必須寫SDK許可。如客戶只購買一臺帶后臺驗證服務器的A5-R（或F4PLUS-R）機器進行測試，可以直接使用A5-R（或F4PLUS-R）考勤機進行登記指紋。

4．一級服務器的指紋存儲量無限制，二級服務器的指紋存儲量建議在5000枚左右，最好不要超過5000枚，否則比對速度會受到影響。

5．二級服務器管理的A5-R（或F4PLUS-R）建議不要超過5臺，否則比對速度會受到影響。

6．A5-R（或F4PLUS-R）本地的存儲量為1500枚指紋，5萬條記錄容量。

7．后臺驗證服務器指紋考勤系統是在局域網的環境下進行的。

五、系統組成