军队自学考试考籍管理系统分布式数据库部署设计研究

王广明 王新华

军队自学考试考籍管理系统分布式数据库部署设计研究

王广明 王新华

针对现行的军队自学考试考籍管理系统在数据一致性、时效性、安全性等方面存在的主要缺陷，提出基于分布式数据库部署的自学考试考籍管理系统设计方案，进一步提升军队自学考试考籍管理水平。

自学考试；考籍管理；信息化建设

随着国防和军队改革不断深化，军队自学考试工作的管理体制也将作出相应的调整改革。目前，军队自学考试主要专业都有各自的考籍管理系统，但标准不统一且兼容性不好，系统之间很难实现数据共享，亟待标准化的统一管理。而且这些管理系统以单机版为主，存在先天性的缺陷，应设计分布式数据库部署的网络版考籍管理系统，以进一步提升自学考试考籍管理水平。有关考籍管理系统的功能设计在单机版中已经较为成熟[1]，本文重点对考籍管理系统的分布式数据库部署架构以及相关技术要求做相应研究。

1 现有考籍管理系统现状

目前，军队各专业的考籍管理系统仍以原各大单位（总部、军区）为基础进行管理权限的设置和管理，已不能适应新的编制体制管理要求，需要相应的调整。这些管理系统以单机版为主，也有个别局域网版的设计，但都不是真正的网络版管理系统，在数据一致性、时效性、安全性等方面存在一定的缺陷。

1.1 数据一致性问题

现有考籍管理软件能够让终端用户不受网络状况限制，独立组织数据填报，但在数据一致性上存在问题。

第一，存在系统之间数据不兼容的现象。目前军队自学考试主要专业的考籍管理系统都是自主开发的，操作方法不同且各系统间的数据互不兼容。办考单位如果要开考多个专业就要安装多套系统，管理人员还要分别熟悉这些系统的使用方法，给管理工作增加很多负担。有的单位因此嫌麻烦只开考了一个专业，造成所属考生无法自主选择报考个人喜爱的专业。

第二，存在考生准考证号重复和考生信息丢失的现象。由于系统是单机版的，两个单机相互之间无法实时比对，只能确保本机不会出现重号；同时因为考号规则由终端用户自行设置，用户如果没有设置或者设置不正确，在实际工作中一不小心就会占用其他单位准考证号段资源，造成数据汇总时出现不同考生准考证号码重复现象。而有的管理系统只把准考证号作为识别考生的唯一方式，在数据汇总时一旦出现上述情况，会将导入的考生信息覆盖掉原有的考生信息，造成原有考生信息丢失。

第三，存在转考考生信息处置不适当的现象。对于转考考生电子档案，有的管理系统采用在新单位重新录入的办法，这使得系统必须具备录入老考生的功能，突破了报名只能报新生的规则约束，形成系统管理漏洞，系统数据安全受到威胁。有的管理系统采用在转入单位导入该考生所有信息的同时，系统自动在转出单位删除相关信息的程序。这虽解决了前一种做法的缺陷，也会造成考生原单位查不到该考生原来报考的相关信息，在数据统计时新老单位都会存在历史性数据统计不准确的问题。改用网络版技术后，各终端用户将使用同一台服务器上数据库的数据，能够有效解决这些数据不一致的问题。

1.2 数据时效性问题

现有考籍管理软件能够让终端用户不受时间限制地自由组织数据填报，但在数据时效性上存在问题。自学考试许多考务工作都有严格的时间要求，课程申报的数据出不来，试卷申领就无法组织，考场也无法安排。虽然有的管理系统曾设置过数据申报的时限约束，超过申报时间后系统自动锁定申报权限，但终端用户仍可以通过修改本地电脑时间等手段来规避掉这样的限制，时限要求等同虚设。因此，数据时效性要求得不到保证，试卷申报与课程申报工作之间会产生脱节的情况，试卷申报就得不到有效管控，报考管理工作的约束力不强。改用网络版技术后，各终端用户使用考籍管理系统将以主服务器的时间为准，终端用户无法规避时间约束，能够有效设置数据上报的强制性时限要求，确保数据采集的时效性和工作管理的约束性。

1.3 数据安全性问题

现有考籍管理软件操作简单，能够让终端用户几乎零培训即可填报数据，但在数据安全性上存在以下问题。

第一，系统安装注册简单，设置门槛低，防范措施少。有的管理系统注册方式简单，权限管理存在漏洞。安装密码简单、规律性强，就会出现管理人员可以轻易推算出另一个单位的安装密码、注册系统并获取其他单位相关数据的现象；密码固定不变，就会出现离开岗位的人仍然能够操作使用系统的现象，数据安全性受到严重威胁。

第二，系统后台数据库几乎没有设置用户访问权限限制。系统后台数据库随单机版软件一同分发给终端用户，数据对终端用户来讲几乎都是透明的。用户能够绕过管理系统的安全性限制，直接使用数据库管理工具对数据进行修改，数据安全存在重大隐患。

第三，核心数据缺乏加密处理。考生基本情况表中的部队代号、通信地址等信息属核心数据，没有实施有效加密处理，在数据传输过程中存在核心数据泄露的危险。宜采用B/S结构的网络版管理模式，终端用户直接通过浏览器进行数据填报，数据都统一安置在数据库服务器中。这样，终端用户不能直接接触到数据库数据，只能严格遵守管理系统的相关约束，通过管理系统操作数据，再辅之以对核心数据加密和权限审计机制，数据安全性将得到最大程度的保护。

1.4 信息化建设程度有待提高

现有考籍管理软件功能基本满足管理工作需要，但信息化建设程度还有待进一步拓展和提高。

第一，需要进一步加强办考机构管理工作的信息化程度。逐步把考生照片、免考申请材料、毕业申请材料等纸质存档、手工调阅的工作模式，转变为数字化采集加工、管理系统统一管理调配审核的高效运行机制[2]。考卷也可逐步实现网络化的无纸化阅卷、电子化存档、自动化登分、智能化审核[3]。

第二，需要增加相应的助考增值服务。建设自学考试学习辅助网站，开设助考学习、在线课堂、模拟考试、历年全真试题等频道，为考生提供优质的在线学习平台。

第三，注重加强地方网络媒体资源建设。需为武警部队设计适用于地方网络的考籍管理系统。依托考籍管理系统数据库，利用新媒体平台开展微信公众平台建设，为考生提供报考提示、微课助学、分数查询等灵活多样的移动载体服务。

2 分布式数据库部署的考籍管理系统设计

集中式的数据库系统，所有数据都在一个数据库服务器中，数据具有良好的实时性和一致性。但在出现系统或硬件故障时，所有应用都将无法进行，影响整个管理机构正常运转，因此系统的稳定性和可用性相对比较薄弱。自学考试管理的数据具有相对独立性，如考试成绩只能由主考院校管理发布，考生报考数据只能由考点收集上报；大单位、考区、考点的考生是按照区域划分的，军队自考系统专业考试委员会办公室、主考院校的考生是按照专业划分的。分布式数据库具有本地自治、非集中式管理、可用性高的特征，能够适合自学考试管理系统划区域、划专业部署的要求。

2.1 分布式数据库服务器总体架构

分布式数据库在不同地点部署相应的数据库，通过分布式查询获取相关数据。部署的规模主要从数据吞吐量、数据访问峰值、服务器响应时间等因素综合衡量、适度为宜。数据库可在全军考办设置主服务器，在各战区、主考院校设置分服务器，将数据分别按照区域、专业划分存储在相应的服务器中。

各服务器之间的数据流向主要包括：①全军考办主服务器，向各战区、主考院校分服务器发布专业设置、课程设置、办考机构设置等公共信息。②各战区分服务器，向全军考办主服务器和主考院校分服务器上报本战区考生报名报考、考场编排、试卷申领、教材申领、免考申请、毕业申请等考务信息。③主考院校分服务器，向全军考办主服务器和各战区分服务器分发教材设置、日程安排、考试成绩、停考处罚、免考审核、毕业条件、毕业审核、学位审核等考籍信息。战区之间、主考院校之间没有数据传输的需求。

2.2 分布式数据库的数据分片与同步

数据分片，是将数据表按照时间、区域、专业等特征进行水平分割，使原来逻辑上属于同一张表的数据分别存储在不同的服务器上。各战区的分服务器只保存与本区域相关的考籍信息，主考院校的分服务器只保存与本专业相关的考籍信息。这些都应分别按照区域和专业，分片存储在各自服务器上。当需要跨区域或跨专业查询时，可以通过分布式分区视图，利用UNION ALL语句进行数据查询。另外，在同一台服务器上的表还要进一步分割。例如，考生表中有新生也有老生，新生可以修改维护，老生档案归档只读不写，这个要求在一个表中来实现权限约束难度是比较大的。通过按专业、年度（上半年、下半年）分别建成独立的表，分别对表的访问权限进行动态设置，来实现管理权限的约束机制。这种数据表的分割，还会因单个表的数据量变小，使得查询效率显著提高。

为保证不同服务器数据的一致性，分布式系统通常采用数据库复制技术，将物理上分散在各个数据库服务器的数据汇集到中心数据库服务器中，实现多个服务器数据与该服务器同步的要求。而且数据库系统只复制发生变化的记录，在网络发生故障时也不会影响到复制服务，网络恢复连接后会自动继续进行复制。数据库之间复制需要配置发布服务器、分发服务器和订阅服务器。①发布服务器：在需要发布数据的服务器中，标识相应的需要发布复制的表。当这些表中的数据发生变化时，就会产生相应的复制事务并送入寄存在分发数据库中。②分发服务器：分发服务器与发布服务器可以是同一台服务器,也可以是不同的服务器。分发服务器接受发布服务器的更改事务，保存到分发数据库中，并适时把这些事务送到订阅服务器。③订阅服务器：接收数据的各个订阅服务器，应根据各自需要有选择地订阅发布服务器上自己所需要的数据内容。

2.3 分布式数据库运维管理机制

2.3.1 数据库的转储和恢复

设置好合适的备份策略，及时备份数据，以备需要时进行数据恢复；使用RAID5等磁盘容错技术，当个别磁盘出现故障后，确保系统仍能正常运行；使用服务器双机互备援技术，当主服务器出现故障时，后备服务器自动监测到主服务器出现故障并主动接替主服务器的工作。这些策略能够确保系统的高可靠性和可用性。

2.3.2 安全性和完整性控制

登录注册时采用标准模式连接，这是一种非信任连接，只有SQL Server的账户和口令可以登录。权限管理时恰当正确地设置服务器角色、数据库角色以及具体用户对象的管理权限[4]。例如，专业设置、课程设置、主考院校设置、大单位设置等只有全军考办管理员可写，其他用户只读；教材设置、考试日程安排、成绩登记等只有主考院校管理员可写，其他用户只读；新生报名、课程申报、教材申领等只有考点管理员可写，其他用户只读。数据同步时应注意数据流向的单向性。战区服务器向其他服务器同步新生基本信息，不同步老生基本信息；主考院校服务器向其他服务器只同步当次考试成绩，不同步以往考试成绩。

2.3.3 数据库性能的监控分析和改进

加强运维管理力量建设，指定专业的数据库服务器管理员，定期组织培训教育、加强组织领导，不断提升管理员对数据库管理处置的能力。根据各服务器监控分析情况和管理员的改进建议，有针对性地对各服务器进行优化改善，不断提升服务器查询使用效率。例如，连接操作非常耗时，可以通过增加派生性冗余列、重新组表、分割表和新增汇总表等反规范化方法，减少连接操作，优化查询速度。

3 结语

基于分布式数据库部署的考籍管理系统，虽然实现技术环节复杂，但都是成熟稳定的数据库技术，能够保证管理系统运行的可靠性和稳定性。设计B/S模式的WEB版考籍管理系统，能够克服单机版管理系统在数据一致性、时效性、安全性等方面存在的缺陷，有效提升军队自学考试考籍管理的整体水平，也为军队自学考试信息化建设的进一步发展打下成熟稳定的数据库基础平台。

采用B/S的WEB版模式设计，能够确保数据及时准确、安全可靠。其优点在于：第一，解决了准考证号重复的问题，能够确保数据准确性。报名时，系统将与服务器的数据进行比对，能够有效避免本服务器内部的准考证号重复问题。而服务器是分战区进行部署，由于其战区代码不同，各战区服务器之间的考号资源之间是不会有交叉的，所以服务器之间不会出现考号重复现象。第二，实施了有效的时限管控，能够确保数据及时性。用户通过游览器访问服务器，程序设计都以服务器的时间为准。除了在管理系统的相关模块中设置时限要求（如设置考生报考开始和结束的时间要求）外，还可以在数据库中设置相关数据表的读写权限，使超出规定时限的数据表只读不能写，从而确保数据按时上报汇总。第三，数据集中管理统一加密，能够确保数据安全性。用户名和密码等机密数据都保存在服务器中，用户只有通过身份认证，才能进入管理系统调用本单位数据。数据库自带用户权限审计管理机制，能够有效防止非法用户的入侵。对部队代号等属核心数据，还可以实施字段级的加密处理，数据安全性能够得到最大程度的保护。

采用分布式数据库部署设计，能够为进一步拓展和提高自学考试考务工作信息化提供数据库基础平台。该设计的优势有：第一，能够调用其他系统分布式数据库的共享数据，进一步提升系统的智能性。例如，可以与本战区的军人保障卡数据库数据进行自动比对，智能审核删除没有军籍的考生，有效保证生源的可靠性。第二，可以进一步拓展考籍考务管理系统的功能。例如，为主考院校开发网上阅卷系统，实现网络化的无纸化阅卷、电子化存档、自动化登分、智能化毕业审核等。第三，能够为其他系统提供统一的数据接口。例如，由于武警部队目前使用的是地方网络，还应设计一套运行于地方网络的管理系统，并能与军网的管理系统进行安全的数据交换操作；可以导出管理系统的相关数据，通过自学考试微信公众平台，提供微信选考、教材直邮、考场告知、分数查询、证书查询等更加人性化的移动载体服务。

[1]职天成,唐觅.军队高等教育自学考试律师专业管理信息系统的设计与实践[J].中国考试，2009（6）:32-35.

[2]唐觅.论军队高等教育自学考试档案的规范化管理[J].经营管理者，2010（15）:269-269.

[3]王广明,王新华.军队自学考试网上阅卷系统设计研究[J].网友世界，2013（18）:27-28.

[4]陈越，寇红如，费晓飞，等.数据库安全[M].北京：国防工业出版社，2011.

A Study of Distributed Database Deployment Design of the PLA’s Self-Taught Higher Education Examination Management System

WANG Guangming&WANG Xinhua

Given the defects with regard to consistency,timeliness and security of the Self-Taught Higher Education Examination management system of the People’s Liberation Army（PLA）,the article proposes a design for the PLA’s Self-Taught Higher Education Examination management system based on distributed database deployment.It will improve the level of management.

Self-Taught Examination;Examination Management;Digitalization Construction

G405

A

1005-8427（2016）08-0054-5

（责任编辑：张瀛天）

王广明，男，南京政治学院信息管理中心主任，讲师（南京 210003）

王新华，男，南京政治学院自学考试办公室主任，副教授（南京 210003）