江苏省普通高考网上报名系统的设计与实现

普通高考报名是高考考务组织、高考招录的重 要环节．在确保数据准确性和安全性的基础上，如何 为考生报名和咨询提供更多的服务和便利，如何进 一步提高报名工作的效率、降低考务工作强度，是高 考报名工作中需要考虑和解决的重要问题． 江苏省２００８年开始实施０８高考方案，每年参 加普通高考及学业水平测试的考生达到一百多万 人．江苏省２００８年启用了基于局域网的网上报名系 统，极大地方便了考生且有效地保证了数据准确性， 但在实际应用中也存在一些问题，比较突出的即考 生高二学年、高三学年在异地参加考试，局域网的管 理方式使得考生已有的学业水平测试成绩不能转 移，相关信息无法异地共享．因此，从２００９年起，江 苏省新开发了基于Ｂ／Ｓ架构数据集中管理的报名系 统．从最近两年的使用情况来看，系统技术先进，运 行可靠，安全性高，在高并发量下响应迅速，达到设 计要求．
（５）较好地解决了一个考生多个考籍号的历史 遗留问题 由于数据集中管理，报名时可以对全省范围内 的考生身份信息进行校验，基本杜绝了一个考生多 个考籍号的问题，真正贯彻了一号到底的管理原则， 为今后的数据管理工作打下了良好的基础．
・收稿日期：２０１１—０１—２３
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连云港职业技术学院学报 的核心部分集中到ｗｅｂ服务器七．简化ｒ系统的开 发、维护和使用，减轻了系统维护与升级的成本和工 作量引；另一方面基于Ｊａｖａ平台可实现系统底层的
２０１ｖａ Ｂｅａｎｓ完成业务 逻辑和功能封装，实现数据层、业务屡和用户视图的 处理代码分离
平测试报名及普通离考报名，其功能如图２所示。主 要有：系统管理，包括基础数据及用户权限等；考生 填报端；考籍管理；学测报名确认；高考报名确认；特 殊考生管理；综合对少年班、体育单招等各粪特殊招 生考生信息进行采集与报送；专业考试管理，对省体 育、艺术专业统考考生进行管理；学测考务管理与高 考考务管理，用来对学测与高考进行编排、考点试卷 统计、准考证及考场座次表的打印管理等，并于今年 开发成了工单管理，对统一报名后的信息修改、增加 实现了流程化的电子审批，太幅度提高了工作效率，
摘要：江苏省普通高考网上报名系统是基于Ｂ／Ｓ架构的网络应用系统，承担江苏省普通高考报名及学业水平测试报名 的重要功能．文章对江苏省普通高考网上报名系统的设计、架构、主要功能以及系统关键技术、系统特点等方面进行了介绍和 阐述． 关键词：网上报名系统；普通高考报名；系统设计 中图分类号：０５３２．４７４ 文献标识码：Ａ
１系统的设计
１．１
系统的设计原则 网上报名系统的开发必须以方便考生、便于管
理和效率提升为出发点…．江苏省普通高考网上报 名系统是一个充分适应江苏省高考招生政策方案． 满足江苏省“３＋学业水平测试＋综合素质评价”招 生考试模式需要，利用计算机网络、数据库、图像采 集等现代技术手段，覆盖全省各级招生考试部门的 招考工作应用系统．该系统的设计原则如下： （１）统一性原则．即根据江苏省高考方案的要求
提高了考生的满意度
图２江苏省普通高｛目上报名系统主要功能
用户规模等指标，将数据进行垂直分解．分别采用敬
２
２ １
系统采用的若干关键技术
；级缓存机制 根据数据访问的频腰、数据所需存储卒司容譬
据库内置缓存应用软件内部缓存、ＷＥＢ应用胆势 器缓存三种级别的缓存机制，尽量降低磁盘文件淡 取的几率，从而大幅提高程序响应性能
Ｊ２ＥＥ中间件服务器承担请求．通过这样两级的负载 均衡方案大幅提高了系统的可靠性，并可最大程度 发挥出硬件服务器性能，提高系统整体的处理能力． 此外通过将硬件资源进行垂直、水平的划分，为服务 器日常维护管理也提供了更加灵活的资源调度手 段．系统轻松承受了１．４万ＨＴＹＰ并发请求，未造成 任何影响． 本系统除采取上述负载均衡方案外，在数据库 访问，特别是以数据查询为主的业务中，还采取了一 定的集群技术，例如使用了ＭＹＳＱＬ数据库集群技 术，在应用程序中尽可能将数据的读操作与写操作 分离开，写操作通过Ｍａｓｔｅｒ数据库操作，读操作则分 布到多台Ｓｌａｖｅ数据库中，从而有效地利用了ＭＹＳＱＬ 自身的集群机制，大幅提高系统的并发数据访问能 力．系统最高并发６０００次数据库写操作，没有影响 到用户的正常访问与使用． ２．３多级安全防护手段 系统安全对保障报名系统稳定、有效运行具有 十分重要的意义．本系统安全方面主要包括包过滤 防火墙和主机入侵检测机制． 包过滤防火墙是通过查看所流经的ｍ数据包 的包头，由此决定整个包的命运．它可能会决定丢弃 这个包或者接受这个包，也可能执行其它更复杂的 动作．数据包过滤用在内部主机和外部主机之间，过 滤系统是一台路由器或是一台主机．过滤系统根据 过滤规则来决定是否让数据包通过． 主机入侵检测是指“通过对行为、安全日志或审 计数据或其他网络上可以获得的信息进行操作，检 测到对系统的闯入或闯入的企图”．入侵检测的作用 包括威慑、检测、响应、损失情况评估、攻击预测和起 诉支持等．入侵检测技术是为保证计算机系统的安 全而设计与配置的一种能够及时发现并报告系统中 未授权或异常现象的技术，是一种用于检测计算机 网络中违反安全策略行为的技术． 从技术上划分，入侵检测有两种检测模型：异常 检测模型（Ａｎｏｍａｌｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）和误用检测模型（Ｍｉｓｕｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）．异常检测模型，主要是检测与可接受行为 之间的偏差．如果定义每项可接受行为，那么每项不 可接受的行为就是入侵．误用检测模型，检测与已知 的不可接受行为之间的匹配程度．如果定义所有的 不可接受行为，那么每种能够与之匹配的行为都会 引起告警ＨＪ．
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第２４卷第１期
马彪。，成国强：江苏省普通高考网上报名系统的设计与实现
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（１）数据库内置缓存技术 通过数据高速缓存可实现对数据的高速运算与 操作．数据高速缓存跟操作系统的缓存类似，其存储 最近从数据文件中读取的数据块，其中的数据可以 被所有的用户所访问．如当我们利用Ｓｅｌｅｃｔ语句从 数据库中查询学生信息的时候，其首先不是从数据 文件中去查询这个数据，而是从数据高速缓存中去 查找，因而没有必要再去查询磁盘中的数据文件．只 有在数据缓存中没有这个数据的时候，数据库才会 从数据文件中去查询．这种机制的特殊性提高系统 的整体性能． （２）应用软件内部缓存技术 应用级缓存技术主要有页面缓存、时间触发缓 存、内容触发缓存等．页面缓存是指当每次访问页面 的时候，都会先检测相应的缓存页面文件是否存在， 如果不存在，就连接数据库，得到数据，显示页面并 同时生成缓存页面文件，这样下次访问的时候页面 文件就发挥作用了．时间触发缓存指检查文件是否 存在并且时间戳小于设置的过期时间，如果文件修 改的时间戳比当前时间戳减去过期时间戳大，那么 ．就用缓存，否则更新缓存．内容触发缓存则是指当插 入数据或更新数据时，强制更新缓存． （３）ＷＥＢ应用服务器缓存技术 Ｗｅｂ缓存服务器的应用模式主要是正向代理和 反向代理．正向代理模式是指当代理网络用户访问 ｍｔｅｍｅｔ，客户端将本来要直接发送到ｍｔｅｍｅｔ上源服 务器的连接请求发送给代理服务器处理．正向代理 的目的是加速用户在使用浏览器访问Ｉｎｔｅｍｅｔ时的 请求响应时间，并提高广域网线路的利用率，从而降 低网络流量，节省资费．反向代理模式是针对Ｗｅｂ 服务器加速功能的，在该模式中，Ｃａｃｈｅ服务器放置 在应用服务器的前面，当用户访问应用服务器的时 候，首先经过缓存服务器，并将用户的请求和应用服 务器应答的内容写入缓存服务器中，从而为后续用 户的访问提供更快的响应ｂ】． ２．２负栽均衡技术 为了提高系统的可靠性和并发处理能力，系统 采用了软硬结合的负载均衡方案．在网络层采用Ｆ５ 四层交换机实现硬件负载均衡，依据主机的物理性 能参数，将内网的主机进行垂直划分，形成若干个主 机池．在硬件均衡的基础上，再使用Ｎ西畎开源软件 根据所承载业务的特性，进行水平划分，例如静态图 片、ＦＬＡＳＨ、ＷＯＲＤ文件等采用Ｎｇｉｎｘ服务器承担业 务请求，而将动态请求二次转发重定向到专门的
统一考生考籍管理，按照国家标准和教育部标准统 一系统信息编码，根据教育部规定的普通高校招生 考试考生基础信息要求统一考生基础信息． （２）可靠性原则．要保证考务管理和考籍管理信 息准确性，保证系统数据的可靠性及省、市、县（区） 考生信息数据的一致性，任意一个功能操作都要保 证相关数据的一致性和准确性，并提供实现由于意 外造成丢失数据的可恢复操作的功能． Ｃ３）安全性原则．一方面要保证系统的使用安 全，分权限进行用户操作和系统管理；另一方面要保 证招生考试信息的安全，并提供实现对考生相关信 息进行加密的功能． （４）通用性原则．在满足江苏省高考方案提出的 招生考试工作要求的基础上，可通过各种参数的灵 活设置，适应业务工作新的变化需求，以灵活适应高 考考务和考籍管理工作需求． （５）易用性原则．系统的实现应满足不同层次工 作人员操作的需要，操作方便，简单实用，并采用数 据约束性检查、数据完整性检查、功能提示等技术手 段最大限度地防止用户误操作的发生． （６）先进性原则．系统设计和开发运行平台应具 有一定的前瞻性，为未来可能的升级打好基础，避免 不必要的系统架构和运行平台的切换． １．２系统总体架构 江苏省高考网上报名系统采用互联网环境下的 Ｂ／Ｓ架构，基于Ｊ２ＥＥ和Ｊａｖａ Ｓｔｒｕｔｓ开发运行平台．这 种架构模式一方面统一了客户端，将系统功能实现
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田Ｉ江苏省高考闻上报名系统的网络衔扑结构
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系统的网络拓扑结构如图１所示参加普通高考 的考生和省、市、县（区）各级招办工作人员通过电信 网或教育网连接至高考报名系统，实现高考报名以 厦考务考籍管理等业务操作和数据采集考虑到系 统对数据实时性、并发性、可靠性有很高的要求，系 统采用负载均衡机制，通过四层交换机为Ｗｅｂ服务 器集群提供负载均衡能力，提高系统的并发请求能 力数据库采用双机热备份架构，提高数据库的可靠 性和处理能力物理陶络采用千兆高速以太网构建． 确保系统具备高数据吞吐量 Ｉ ３系统功能设计 江苏省高考网上报名系统同上完成高中学、№水
第２４卷第１期 ２０１ １年３月
文章编号：１００９—４３１８（２０１１）Ｏｌ一００１７—０４
连云港职业技术学院学报
Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ
ＶｏＩ．２４ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１ｌ
江苏省普通高考网上报名系统的设计与实现
马
彪１，成国强２
（１江苏省教育考试院网络信息中心，江苏南京２１０）２４， ２江苏省公用信息有限公司，江苏南京２１０００６）
３
系统主要特点
江苏省高考网上报名系统的特点与创新之处有
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连云港职业技术学院学报 工作的复杂度．
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以下几点： （１）身份证读卡生成考籍号 江苏省高考网上报名首次采用身份证读卡的方 式生成考籍号，管理员只需将报名学生的身份证在 身份证读卡器上刷一下就能自动生成考籍号．如果 有身份证重号的问题，就会马上发现以便及时更改． 这项创新功能大大提高了报名点管理员的工作效 率，同时很大程度上减少了由于管理员的手工输入 操作带来的数据出错． （２）严格而灵活的权限管理 由于数据集中管理，系统对数据的安全性要求 较高，网报系统对管理员的操作进行了严格的权限 控制．系统对报名点管理员、县区管理员、大市管理 员、省级管理员设置了不同的权限，各级管理员只能 查询、修改属于自己权限范围之内的信息．同时省级 管理员由可以根据网报工作的实施进度和计划安 排，灵活地为管理员配置不同的权限，实现对全省工 作的统一管理和统一调度． （３）将原来高考报名工作中多系统数据采集统 一纳入网上报名系统 原来高考报名工作中，高水平运动员、单招考生 等的特殊类型的考生的信息采集分散在各个不同系 统中．网上报名系统实施后，这些分散的数据实现了 统一采集，统一管理，减少了各级招生部门的维护、 信息采集工作量，也减少了数据差错． （４）同步校验考生以往学测成绩，有效防范考生 漏报 统一的数据管理和数据采集，统一的学测历史 成绩管理和报名逻辑校验，解决了以往高考报名工 作时常出现的考生漏补报学业水平测试的问题，减 轻了各级招办的工作量，降低了后续高考志愿填报