分布式網(wǎng)上評卷系統(tǒng)架構(gòu)及實施方案

周亮+沈晨

摘要：網(wǎng)上閱卷作為一種全新的閱卷模式，具有評卷誤差小、準(zhǔn)確高效的優(yōu)點，自本世紀(jì)初首次應(yīng)用以來，至今有十余年的歷史，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的高考、成人高考、自學(xué)考試、中考及其他社會化考試領(lǐng)域，但也存在一些問題，如單閱卷點場地與計算機數(shù)量限制、閱卷后勤管理的限制等，該文提出了分布式網(wǎng)上閱卷的解決方案，能有效地解決上述問題。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)上閱卷，分布式；實施方案；考試

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）28-0069-02

1概述

眾所周知，網(wǎng)上閱卷作為一種全新的閱卷模式具有評卷誤差小、準(zhǔn)確高效的優(yōu)點，自本世紀(jì)初首次應(yīng)用以來，至今有十余年的歷史，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的普通高考、成人高考、自學(xué)考試、中考及其他社會化考試領(lǐng)域，如各級人事考試機構(gòu)的公務(wù)員考試、會計資格考試及其他職稱考試。此外，網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)還在大中學(xué)校有廣泛的應(yīng)用，取得了廣泛的社會效益。

考慮到閱卷過程中數(shù)據(jù)的安全性及考務(wù)管理問題，目前常見的網(wǎng)上閱卷一般是在封閉的局域網(wǎng)內(nèi)實施閱卷，通常存在以下難以解決的問題：

1）局域網(wǎng)場地與計算機數(shù)量的限制：針對某些大型考試，同時在線的評卷人數(shù)很大，往往超過幾千人。在這種情況下，單個的局域網(wǎng)內(nèi)的閱卷場地在物理空間上可能難以容納如此眾多的計算機與閱卷老師，而且在計算機網(wǎng)絡(luò)的組織、布置與施工上也存在相應(yīng)的困難。

2）閱卷后勤管理與費用方面的限制：針對某些大型考試，在線閱卷人員可能達到數(shù)千人。如果同時在一個封閉的環(huán)境中閱卷，在解決技術(shù)門檻的基礎(chǔ)上還需考慮閱卷人員的吃住行等后勤保障問題。顯然，對于組織協(xié)調(diào)數(shù)千人閱卷老師的吃住行及安全后勤保障問題絕非易事，且極有可能在后勤保障方面的費用超過預(yù)算。

3）對于某些特殊考試的特殊評卷要求考慮，某些考試需要在閱卷時要求不同的題與題之間是相互隔離的。

2 分布式網(wǎng)上閱卷解決方案

基于以上現(xiàn)實情況，我們必須在滿足常見的局域網(wǎng)或一般的廣域網(wǎng)閱卷的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種基于分布式網(wǎng)上閱卷的實施模式，使之適應(yīng)某些特殊的考試。

針對以上提到的評卷模式，我們設(shè)計了兩種分布式評卷模式。具體如下：

方案一：評卷數(shù)據(jù)集中控制但評卷點多點分布，即所有的評卷數(shù)據(jù)集中在考試機構(gòu)的數(shù)據(jù)中心機房，評卷點分布在不同的物理地域，中心機房與各個評卷點之間采用專線或VPN方式聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

在這種評卷模式下，評卷數(shù)據(jù)集中在中心機房進行管理，可以確保評卷數(shù)據(jù)的安全可靠，評卷點分布在不同的物理地域，既避免了集中評卷時可能存在的機位不足或場地有限的問題，也有利于針對評卷人員的后勤保障的實施。

就技術(shù)層面而言，中心機房與各個評卷點采用專線連接或VPN連接基本相同。如果采用VPN方式連接，需要通過路由器作為VPN網(wǎng)關(guān)，通過硬件加密技術(shù)，組建基于IPSEC的VPN，確保數(shù)據(jù)的安全。

就經(jīng)濟成本而言，如果采用專線方式相連，則成本上要比通過VPN方式連接要高的多。因此，最終技術(shù)方案的確定需要考慮用戶方的經(jīng)濟承受能力及其他綜合因素。

如果用VPN方式組網(wǎng)，建議采用IPSEC方式進行組建，傳輸數(shù)據(jù)進行加密，以保證傳輸數(shù)據(jù)的安全。所有的閱卷終端設(shè)備，不許訪問互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

同時，為了防止病毒的傳播與廣播風(fēng)暴的問題，在閱卷點中，對閱卷終端進行VLAN隔離，把閱卷終端劃分到不同的VLAN中，一般來說，我們常見的做法是每個閱卷教室劃分一個VLAN，每個VLAN分一個C類的私有IP地址段。

方案二：評卷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集中控制但閱卷在各個閱卷點獨立進行，閱卷實施前根據(jù)各個閱卷點的擬分配數(shù)量和全部評卷數(shù)據(jù)打亂并下發(fā)到各個閱卷點，確保各個閱卷點分配到的數(shù)據(jù)是隨機無序的。各個閱卷點按統(tǒng)一的評卷誤差及題型結(jié)構(gòu)進行獨立閱卷，閱卷完畢后將各自的閱卷結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)一到考試管理機構(gòu)的數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)合成，并產(chǎn)生最終的評卷結(jié)果。

此方案的網(wǎng)絡(luò)拓撲見下圖：

在這種閱卷模式下，由于閱卷點分布在不同的物理區(qū)域，既避免了集中閱卷時可能存在的機位不足或場地有限的問題，也有利于針對閱卷人員的后勤保障的實施。

就數(shù)據(jù)安全性而言，由于分配到各個閱卷點的閱卷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是經(jīng)過加密的、且完全隨機分發(fā)，首先確保了閱卷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是不透明的，外人無法了解待評數(shù)據(jù)的來源；待評數(shù)據(jù)是隨機分發(fā)的，所有這些措施可以保證閱卷過程的公平、公正性。

在數(shù)據(jù)的加密手段上，我們設(shè)計了多種安全機制。首先，對考生的準(zhǔn)考證號信息進行加密處理，所有在答題卡掃描及閱卷階段考生的關(guān)鍵信息一律以加密的形式出現(xiàn)。其次考生的掃描圖像命名上也采用全局流水號的方式命名。因此，就公開的掃描及網(wǎng)閱基礎(chǔ)數(shù)據(jù)而言，外人根本無法獲取某考生的真實考號及相關(guān)信息，從根本上保證數(shù)據(jù)的安全；其次，分發(fā)的網(wǎng)閱數(shù)據(jù)是經(jīng)過隨機算法打亂的，確保了考生的真實來源地與閱卷地之間沒任何關(guān)聯(lián)，保證了網(wǎng)閱過程的公平和公正性；最后通過掃描時的數(shù)字水印加密技術(shù)，對閱卷后得到的數(shù)據(jù)再次進行水印還原檢驗，檢驗閱卷過程中該圖像是否被人為篡改過，通過上述多重數(shù)據(jù)安全手段確保數(shù)據(jù)的安全。

3 總結(jié)

本文提出了兩種分布式網(wǎng)上閱卷的方案，能有效地解決集中閱卷場地不足和后勤保障困難的問題，同時能保障數(shù)據(jù)的安全，保證閱卷過程的公平和公正性，具有很高的應(yīng)用價值。在以后的工作中，我們將會把圖像識別，指紋認證等技術(shù)應(yīng)用到分布式網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)中來。

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