分布式网上评卷系统架构及实施方案

周亮+沈晨

摘要：网上阅卷作为一种全新的阅卷模式，具有评卷误差小、准确高效的优点，自本世纪初首次应用以来，至今有十余年的历史，现已广泛应用于国内的高考、成人高考、自学考试、中考及其他社会化考试领域，但也存在一些问题，如单阅卷点场地与计算机数量限制、阅卷后勤管理的限制等，该文提出了分布式网上阅卷的解决方案，能有效地解决上述问题。

关键词：网上阅卷，分布式；实施方案；考试

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）28-0069-02

1概述

众所周知，网上阅卷作为一种全新的阅卷模式具有评卷误差小、准确高效的优点，自本世纪初首次应用以来，至今有十余年的历史，现已广泛应用于国内的普通高考、成人高考、自学考试、中考及其他社会化考试领域，如各级人事考试机构的公务员考试、会计资格考试及其他职称考试。此外，网上阅卷系统还在大中学校有广泛的应用，取得了广泛的社会效益。

考虑到阅卷过程中数据的安全性及考务管理问题，目前常见的网上阅卷一般是在封闭的局域网内实施阅卷，通常存在以下难以解决的问题：

1）局域网场地与计算机数量的限制：针对某些大型考试，同时在线的评卷人数很大，往往超过几千人。在这种情况下，单个的局域网内的阅卷场地在物理空间上可能难以容纳如此众多的计算机与阅卷老师，而且在计算机网络的组织、布置与施工上也存在相应的困难。

2）阅卷后勤管理与费用方面的限制：针对某些大型考试，在线阅卷人员可能达到数千人。如果同时在一个封闭的环境中阅卷，在解决技术门槛的基础上还需考虑阅卷人员的吃住行等后勤保障问题。显然，对于组织协调数千人阅卷老师的吃住行及安全后勤保障问题绝非易事，且极有可能在后勤保障方面的费用超过预算。

3）对于某些特殊考试的特殊评卷要求考虑，某些考试需要在阅卷时要求不同的题与题之间是相互隔离的。

2 分布式网上阅卷解决方案

基于以上现实情况，我们必须在满足常见的局域网或一般的广域网阅卷的基础上，设计一种基于分布式网上阅卷的实施模式，使之适应某些特殊的考试。

针对以上提到的评卷模式，我们设计了两种分布式评卷模式。具体如下：

方案一：评卷数据集中控制但评卷点多点分布，即所有的评卷数据集中在考试机构的数据中心机房，评卷点分布在不同的物理地域，中心机房与各个评卷点之间采用专线或VPN方式联网，系统结构如下图1所示。

在这种评卷模式下，评卷数据集中在中心机房进行管理，可以确保评卷数据的安全可靠，评卷点分布在不同的物理地域，既避免了集中评卷时可能存在的机位不足或场地有限的问题，也有利于针对评卷人员的后勤保障的实施。

就技术层面而言，中心机房与各个评卷点采用专线连接或VPN连接基本相同。如果采用VPN方式连接，需要通过路由器作为VPN网关，通过硬件加密技术，组建基于IPSEC的VPN，确保数据的安全。

就经济成本而言，如果采用专线方式相连，则成本上要比通过VPN方式连接要高的多。因此，最终技术方案的确定需要考虑用户方的经济承受能力及其他综合因素。

如果用VPN方式组网，建议采用IPSEC方式进行组建，传输数据进行加密，以保证传输数据的安全。所有的阅卷终端设备，不许访问互联网络。

同时，为了防止病毒的传播与广播风暴的问题，在阅卷点中，对阅卷终端进行VLAN隔离，把阅卷终端划分到不同的VLAN中，一般来说，我们常见的做法是每个阅卷教室划分一个VLAN，每个VLAN分一个C类的私有IP地址段。

方案二：评卷基础数据集中控制但阅卷在各个阅卷点独立进行，阅卷实施前根据各个阅卷点的拟分配数量和全部评卷数据打乱并下发到各个阅卷点，确保各个阅卷点分配到的数据是随机无序的。各个阅卷点按统一的评卷误差及题型结构进行独立阅卷，阅卷完毕后将各自的阅卷结果数据统一到考试管理机构的数据中心进行数据合成，并产生最终的评卷结果。

此方案的网络拓扑见下图：

在这种阅卷模式下，由于阅卷点分布在不同的物理区域，既避免了集中阅卷时可能存在的机位不足或场地有限的问题，也有利于针对阅卷人员的后勤保障的实施。

就数据安全性而言，由于分配到各个阅卷点的阅卷基础数据是经过加密的、且完全随机分发，首先确保了阅卷基础数据是不透明的，外人无法了解待评数据的来源；待评数据是随机分发的，所有这些措施可以保证阅卷过程的公平、公正性。

在数据的加密手段上，我们设计了多种安全机制。首先，对考生的准考证号信息进行加密处理，所有在答题卡扫描及阅卷阶段考生的关键信息一律以加密的形式出现。其次考生的扫描图像命名上也采用全局流水号的方式命名。因此，就公开的扫描及网阅基础数据而言，外人根本无法获取某考生的真实考号及相关信息，从根本上保证数据的安全；其次，分发的网阅数据是经过随机算法打乱的，确保了考生的真实来源地与阅卷地之间没任何关联，保证了网阅过程的公平和公正性；最后通过扫描时的数字水印加密技术，对阅卷后得到的数据再次进行水印还原检验，检验阅卷过程中该图像是否被人为篡改过，通过上述多重数据安全手段确保数据的安全。

3 总结

本文提出了两种分布式网上阅卷的方案，能有效地解决集中阅卷场地不足和后勤保障困难的问题，同时能保障数据的安全，保证阅卷过程的公平和公正性，具有很高的应用价值。在以后的工作中，我们将会把图像识别，指纹认证等技术应用到分布式网上阅卷系统中来。

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