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基于web 的网上阅卷系统的研究
葛丽萍 李传智 营口职业技术学院 115000
 

摘 要

  本文阐述了网上阅卷的概念及现状,提出构建基于WEB 的网上阅卷系统。本文提出了系统设计方案;安全解决方案;针对系统的高稳定性和高可靠性要求,提出具有容错能力和负载均衡机制的基于MIDAS技术的应用服务器设计方案。

关键词

  网上阅卷;应用服务器;负载均衡;容错

  文章分类号:TP367

  文献标识码:A

Abstract

This thesis sets forth the conception of the scoring on network and its current situations. The article brings forward designing methods andsafesolutions.With the demand of stability and reliability, it advancesan application sever design scheme based on MIDAS technology, which has the capability of error tolerance and load balance.

key words

ScoringonNetwork;ApplicationServer;load-balance;error-toleranc-e

  目前,社会各界都在强调素质教育,作为评估人才素质的各类教育考试,对考生创新意识和实践能力的考查越来越注重[1]。就这一衡量标准而言,教育测试中的主观题相对于客观题更具优势。但是,主观题的评卷误差难于控制,为了保证考试的公平、公正,网上阅卷应运而生。

1、网上阅卷概况

  网上阅卷是以计算机网络技术和电子扫描技术为依托,以控制主观题评卷误差,实现考试公平性原则为最终目的,把人工评卷经验和现代高新技术相结合,教师在计算机网络上对电子化了的考生答卷评分。截至20067月,全国已经有23个省市考试机构在普通高考、自学考试及研究生考试中实现了全部或部分科目的网上阅卷和统分工作。

  目前所用的网上阅卷系统都建立在局域网基础之上,通过在数据库服务器端为每位评卷教师建立合理的用户角色和权限来确认用户的身份,数据传输主要依赖局域网自身的相对独立性和安全性。然而,局域网阅卷系统需要专门的阅卷场地和大量经费,系统维护工作繁重,升级困难。如果将网上阅卷系统转换到互联网上则不仅能解决场地问题,节约经费,还可根据实际情况随意改变系统规模,特别是W E B 服务器的使用大大简化了繁琐的系统维护和升级工作。

  2、基于web 的网上阅卷系统的基本组成结构

  基于web 的网上阅卷系统分为五个模块:图像采集处理、阅卷和管理监控终端、W E B 服务器、应用服务器、数据库服务器。评卷时,评卷教师通过客户端将身份信息和评卷请求传送给W E B 服务器,W E B 服务器接收并将其转发给应用服务器,应用服务器调用数据库服务器完成对数据的处理,并将结果返回W E B 服务器,再由W E B 服务器以网页的形式返回给用户。

  3、基于web 的网上阅卷系统安全机制的设计

  3.1 安全通信机制SSL

  由于整个阅卷过程中的通信数据均是在Internet上传送的,受到各种不可预测攻击的可能性大大增加。为了解决浏览器与W E B服务器之间数据传输的安全问题,系统采用SSLSecureSocket Layer)协议,具备了信息加密、完整性校验、数字签名、密钥安全交换等信息安全功能,为客户端和服务器之间提供了一条安全通道[2]SSL 支持128 位的加密密钥,即使通信数据被截获,也很难被解密,保证了考卷和分数成绩等通信信息的机密性;通过验证服务器的数字证书,使得评卷教师确信数据是发给考试阅卷中心服务器;通过数字签名技术,保证评卷教师提交的分数成绩等关键数据不会篡改。

  3.2 基于指纹识别的身份认证技术

  对于W E B 安全访问控制来说,客户身份认证起着决定性的作用。指纹技术以它独特的优势成为目前使用范围最广、发展最稳定的生物识别技术[3]。指纹识别过程:当个人把手指放在指纹阅读器上时,获得指纹图像,对该指纹图像进行清晰处理,提取特征值(英国学者E.R.Herry 认为,只要比对结果中有13 个特征点重合,就可以确认为是同一个指纹);并将其保存到数据库中作为以后用户进行指纹比对的依据;当用户被要求进行身份认证时,首先对现场采集的指纹图像进行特征值提取,再通过比对算法将其与数据库中指纹特征值模板进行比对,从而确认用户身份。

  3.3内部网络的安全机制

  内部网络通过包过滤和代理服务防火墙技术与外界互联网之间建立一个安全屏障,其安全涉及到应用服务器的安全、数据库服务器的安全和内部数据通信的安全。应用服务器的使用,避免了W E B 服务器和数据库服务器直接相连,有效降低W E B 服务器受到安全威胁时,危及数据库服务器安全的可能性。对防火墙进行配置,使得只有W E B 服务器发送的数据才能到达应用服务器,确保应用服务器的安全。数据库服务器的安全,目前大多数数据库都将安全机制集成到DBMS中,通过对不同用户角色赋予不同特权,控制对敏感数据的操作,防止非法用户访问;提供高级备份和恢复机制,防止及修复因软、硬件系统错误造成的对数据文件的破坏。

  4 基于web 的网上阅卷系统应用服务器设计

  基于web 的网上阅卷系统,应用服务器是核心,它实现系统的大部分业务逻辑,包括身份认证模块、在线确认模块、任务请求模块和任务提交模块。客户机要查询数据库相关数据时必须经过应用服务器。为了使系统能适应日益发展的考试业务需求,整个软件的架构必须建立在具有负载平衡、容错处理的三层机制平台上。负载均衡是指能够把客户端应用程序的需求分配到不同的应用程序服务器之中执行,以提升客户端程序和应用服务器的执行效率。容错能力是指当数据更新产生错误时,能够提供一套完善的错误处理机制,实现相应的错误分析和处理[4]。系统采用宝兰公司的透明中介引擎MIDAS,可以很好实现这些功能。

  负载均衡的处理机制为实现应用服务器的负载均衡,我们设置多台机器运行相同功能的应用服务程序。其负载由W E B 服务器随机分配,W E B 服务器中存储了一张包含所有可用应用服务器列表,在系统运行时采用静态均衡算法依次循环地从正常执行的应用服务器之中选择一个机器处理评卷教师的请求。由于多台应用服务器共同承担了用户请求的处理工作,在提高系统的并发处理能力的同时也减少了任务的平均响应时间,提高了系统的整体性能。

  数据更新错误的容错处理机制在客户端申请应用服务器更新数据时,可能违反后端数据库定义的数据限制或数据库索引,产生更新数据出错的问题。在这种情况下,可以通过设置错误捕捉事件来取得错误消息正文或后端数据库产生的错误原生码,通过分析错误回传的信息,进行应用的错误响应处理。

  某台应用服务器故障的容错处理机制如果所连应用服务器发生故障,可以重载一个称为企业对象中介者的组件。具体思路:首先将所有运行着的应用服务器向企业对象中介者注册,企业对象中介者建立和维护一张所有可用应用服务器列表;当客户端程序请求服务时,请求首先到达企业对象中介者,企业对象中介者就从可用应用服务器列表中选择一个返回给客户端,接着客户端就直接和分配的应用服务器通信。当应用服务器出错时,客户端调用就会出现问题,这时,客户端就把出错状态向企业对象中介者进行汇报,企业对象中介者发现错误后,马上从可用应用服务器列表中搜寻一个与其具有相同功能的应用服务器,返回给客户端程序服务。

  数台应用服务器故障的容错处理机制如果企业对象中介者维护的列表中已经无可用的应用服务器,我们可以调用客户端数据集组件将数据存储在本地机器的硬盘中;当应用服务器恢复功能后,再从硬盘中加载原先的数据回到客户端数据集组件之中,然后再调用企业对象中介者组件取得恢复功能的应用服务器,最后显式调用取得的应用服务器对远程数据库中的数据进行更新。

  5 小结

  基于web 的网上阅卷系统采用分布式多层体系结构,充分考虑系统安全,并采用基于MIDAS,具有容错能力和负载均衡机制的应用服务器,可以更好地实现网上阅卷系统的大部分业务逻辑,为各种大型教育考试网上阅卷的高稳定性和高可靠性运行提供了保障。

参考文献

[1]邹珠稚.适应高校素质教育的考试形式研究.扬州大学学报(高教研究版)Vol.4No.4

[2]SSL安全协议实现WEB服务器的安全性.http://windows.chinaitlab.com/server/1393.html

[3]生物识别技术.http://www.tsbio.co.kr/chi/description/de_living_02.html

[4]迟忠先主编.Delphi6.0开发实务.电子工业出版社.p399[5]

作者简介

葛丽萍,1970 2 .女,汉族,辽宁省营口市. 讲师(电教中心副主任)现代教育技术

李传智,1980年生,,营口职业技术学院,助教

参考文献

[1]David A. Forsyth, Jean Ponce . Computer Vision: AModernApproach, Beijing: PublishHouseofElectronicsindustry.2004[2]Zhang. Z.Aflexiblenewtechniquefor

cameracalibration.MicrosoftCorporation:Technical Report MSR-TR-98-71.1998.

[3]马颂德,李毅.计算机视觉中摄像机定标综述.自动化学报.200026(1)4355

[4]杨长江,孙凤梅,胡占义.基于二次曲线的纯旋转摄像机自标定.自动化学报,200127(3).

[5]雷成,吴福朝,胡占义.Kruppa方程与摄像机自标定.自动化学报,200127(5).

[6]吴福朝,胡占义.摄像机自标定的线性理论与算法.计算机学报.200124(11).

[7]高立志,林志航.一种摄像机成像误差的模型化修正方法.机器人.199921(4).

 

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