高考志愿填报系统方案建议.doc

四川省高考志愿填报系统方案建议文档编号密级：普通四川省高考志愿填报系统方案建议 适用范围四川艾克塞伦信息科技有限公司2013年5月目录概述3项目来源3参考文献3需求简述4现状分析4面临的问题4功能需求4性能需求4安全需求4系统方案5系统目标5设计思想5系统功能6基础数据管理6志愿填报6查询统计7系统管理7客户端解密工具7系统架构8软件设计8角色及权限8数据库设计9系统组网9关键技术11数据加密11负载均衡方案12表题二15标题三15概述项目来源参考文献需求简述现状分析面临的问题功能需求性能需求系统总用户数55w，最多时候一天22w人填报志愿，平均每秒pv值：300 峰值每小时pv值：33w 每天总pv值：150W。pv：不同ip的页面点击次数，重复点击没计算在内。技术方案要求：为满足此种性能需要什么后台技术，前台技术，数据库，服务器系统，服务器配置等。详细描述技术上采用的实现方式，服务器配置要求，部署方式。安全需求要求能实现对数据库固定字段（如：院校代码，客户代码）实行加密，用户导出数据后，是dbf格式，且某些列是加密了的，这时需要使用客户端工具进行解密，客户端解密工具需要授权才能使用。技术方案要求：需详细说明使用什么加解密算法，如何进行固定字段加密，客户端工具如何解密，客户端授权方式。系统方案系统目标建设一个高考志愿填报平台，通过此平台，具备考试资格的考生可自主填报、查询及修改。各级教育管理中心可对考生职权填报情况进行查询、 统计、管理，根据填报情况，对考生学校选择做出指导。设计思想l 实时性：系统能够实时对志愿填报信息作出反应，实时对志愿查询请求进行处理，处理能力和处理速度要求要快，确保现有业务系统的正常稳定的运行。l 可靠性：系统要求支持7X24小时不间断运行，不会出现单点故障，具有良好的备份和恢复机制，应用数据备份恢复机制。提供语义极的恢复功能，语义恢复指软件在系统失败的情况下，重新启动和继续处理活动请求的能力。l 安全性：信息安全是高考志愿填报系统的重要要求，要求从网络硬件、操作系统、中间件、应用开发等各个方面的统一考虑。系统设计时应考虑网络传输安全，提供便利的安全支持能力，包括鉴权、授权、加密盒基于角色的管理机制，并可以通过开放的系统编程接口集成第三方的安全模块。l 扩展性：系统要求具有良好的扩展性。系统的可扩充性主要指的是系统对资源充分利用和系统扩展能力的难易程度，这主要从硬件扩充和软件扩充的两个角度考虑。系统对于硬件扩充的扩展性体现在通过充分利用硬件服务器本身的资源，如CPU、内存、网络群集技术等，并可以随着这些资源的增加相应提高系统的处理能力。系统对软件系统扩充能力指的是支持新业务应用的快速开发并容易实现与原有应用的集成，原有应用容易改进、扩展和升级。这主要是通过一系列技术手段，如标准的采用，接口的良好定义，稳定的平台选择等，和产品化的应用实现等。l 可伸缩系统的开放性指系统与其他系统连接，实现数据交换和服务共享的难易程度。系统开放性通常是通过采用通用的国际标准或行业事实标准实现的。短消息实时监控系统必须满足开放的技术标准，保证平台构架内现有的、可能增加的不同应用模块系统可以通过开放标准容易的集成。系统功能基础数据管理l 批次管理管理和维护志愿批次，可自由定义l 计划管理按志愿批次导入计划信息，可管理维护l 考生名单管理按志愿批次导入考生名单，可管理维护l 约束参数管理管理和维护每批次志愿填报规则要求、约束条件、参数等志愿填报l 考生密码维护考生登录系统后，首先强制考生修改初始密码，其他时段考生可自行修改密码l 信息查询考生可以查看系统公告、当前批次志愿信息、本人已填报的所有征集志愿信息l 志愿填报考生按要求填报当前批次志愿,除考生本人在特定时间外，任何用户均不能修改考生志愿信息查询统计l 基础查询各级招办按考生号、批次查看所辖区内考生填报状态l 进度监控各级招办可查看所辖区内所有符合填报当前批次志愿的考生名单，并按柱状图、饼形图、曲线图等监控当前批次填报状态l 未填报名单导出市（州）、县（市、区）招办可导出所辖区内本批次未填报名单l 填报结果导出限省考试院在当前征集志愿填报时间截止后导出填报结果系统管理l 信息发布考试院发布相关通知、公告信息，可管理和维护l 用户管理管理系统的用户（省考试院、市州、县市区用户、中学报名点）l 角色权限管理对用户实行角色权限控制，可以自由分配操作权限等l 日志管理系统对任一用户的任一操作，均要做日志记录。仅限系统超级管理员可以灵活、快捷的查询和导出日志，但不提供删除、修改功能。l 数据备份系统超级管理员可以随时备份当前数据，并提供在必要条件下的安全稳定的数据恢复功能客户端解密工具l 客户端认证认证客户端的唯一性，可采用用户登陆或者mac地址绑定认证l 客户端解密使用客户端进行解密动作系统架构软件设计此处填写系统软件模块、功能、及相互联系（结构图）。角色及权限高考志愿填报系统采用省集中建设，全省开通。根据需要，犬分为省管理员、市管理员、区县管理员及学校管理员。l 市及区县管理、学校具有对应级别的查询权限；l 区县管理可为学生重置密码；数据库设计数据字典，对系统涉及主要表、字段进行说明系统组网系统组网示意图如下：系统硬件涉及数据库服务器、WEB服务器、管理维护终端及网络设备l 数据库服务器由于本系统涉及大量的数据服务，所以必须配置有数据库服务器。通过数据库的支持，完成对数据的读取、历史数据的保存等功能。数据库服务器根据用户量，可选配中低档小型机服务器可满足系统应用要求。l WEB服务器WEB服务器提供WEB访问服务l 管理维护工作站选型依据根据目前高考志愿填报的业务量和业务状况，按照国际通行的办法和标准，是根据业务应用处理的特点，参照相应的标准来衡量主机性能的。在评估计算机主机系统联机事务处理能力时，以TPC组织的标准测试值TPC-C值即TpmC为依据。在配置主机考虑其联机处理能力时，须对应于用户的实际环境来确定。通常有如下几个方面的共识：交易峰值分布通常约80%的业务交易一般集中在一天的30%时间内，以此得出联机交易峰值。交易差异由于实际的业务交易的复杂程度与TPC-C标准测试中的交易存在较大的差异，相对于标准交易的复杂度，须设定一个对应值。软件优化TPC-C的标准测试程序已经过参与TPC测试的资深工程师的精心优化，而实际的应用系统不可能达到如此水平。应用系统运行效率相比于TPC-C标准测试的软件系统，其效率会相差若干倍。硬件配置在实际的TPC测试中，主机系统配置极高，包括大容量的内存、尽可能多的I/O卡、足够的网络带宽等。因此须设定一个合理的参数。从实际出发推算出满足业务需求的主机联机事务处理能力，即对应的标准TpmC值的公式为： 其中 ： 业务总量（Total）和峰值交易比例（PeakTx%） 交易时间（WorkHours）和峰值交易时间（PeakTime%） 每日工作24小时，计1440分钟 发展趋势（trend%）及年份（years） 一般地，考虑业务增长趋势平均每年递增25%，持续5年 放大比数（Amplifier） 综合考虑业务系统的各个方面，放大比数在8左右主机负载比例（Workload%） 应保证50%的CPU处理能力用于联机业务处理，保留部分用于应付瞬时高峰或其它未知事件发生。设备选型主要的设备的选型配置如下：设备名称硬件配置推荐型号备注数据库服务器WEB服务器管理维护工作站关键技术数据加密系统要求对志愿填报数据进行加密。高考志愿填报涉及很高的数据保密性，对数据加密算法有较高的要求，可考虑采用目前成熟、可靠，同时兼顾算法高效的DES加密算法。DES是Data Encryption Standard（数据加密标准）的缩写。它是由IBM公司研制的一种加密算法，美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准。DES加密算法要达到的目的主要为以下四点： l 提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改； l 具有相当高的复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握； l DES密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础； l 实现经济，运行有效，并且适用于多种完全不同的应用。 目前在国内，随着三金工程尤其是金卡工程的启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密传输，IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。 DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。 DES算法是这样工作的：如Mode为加密，则用Key 去把数据Data进行加密， 生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES的输出结果。在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。这样，便保证了核心数据（如PIN、MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性。 通过定期在通信网络的源端和目的端同时改用新的Key，便能更进一步提高数据的保密性，这正是现在金融交易网络的流行做法。 负载均衡方案高考志愿填报系统的使用高峰期集中在每年高考志愿填报的一周时间，由于访问时间集中，考生人数众多，并逐年增加。在保证软件稳定可靠，硬件处理能力强并具备一定冗余的同时，系统架构上应考虑更多的伸缩性，以应对不断增长的访问量，在访问高峰期给系统带来的压力。本系统中，系统的伸缩能力可虑通过负载均衡技术实现。网络结构负载算法负载均衡算法有很多种，比如依据流量负载，依据会话数负载还有依据用户数负载，每个负载算法个有优点。比如流量负载可以动态调节每个服务器流量，使每个服务器达到相同的下载流量，但是这种算法可能导致一个服务器的访问数或则会话数很高，而有的服务器很少，出现访问不均衡的情况。会话负载则可能出现，相同用户的访问负载到不同服务器的情况，这给服务器统计带来复杂性。用户数负载算法相对简单，可以将用户访问与WEB服务器绑定在一起，避免出现同一用户负载到多个服务器情况出现。用户数负载是依据用户访问服务器时使用的源IP地址作为负载因子。负载设备接收到用户的访问请求后，提取用户ID （源IP地址）做查找，是否在访问表中存在记录，如果无则依据负载统计查找一个负载最小服务器最为用户访问服务器，并创建用户与服务器绑定关系，存储于访问表中。如果在访问表中有记录，则直接使用访问表中绑定的服务器。流程图如下WEB Server 无缝增加功能负载均衡设备支持动态增加内部WEB服务器。在增加服务器的过程中，不会影响现有网络结构。负载均衡设备提供WEB管理界面，方便用户添加/删除服务器。如下图用户增加内部服务器后，配置服务器正确的IP地址，负载设备就会依据新配置的服务器地址检测是否存在，如果检测成功则会更新服务器状态。当服务器状态为正常时，说明负载设备已经将服务器纳入负载算法中。负载设备对内部服务器是否正常有专门检测机制，通过向服务器发送ARP请求，并检测服务器的ARP回应作为判断条件。负载设备为用户提供检测时间，在检测时间内如果内部服务器出现问题或网络不可达，就会更新服务器状态为“不