（计算机应用技术专业论文）北京教育考试数据资源系统的设计与实现.pdf

_ ；10j智擎一j川揍 r 、，i，r 独创性声明 u liiii i ii i ii i i ii iu l l y 17 8 9 0 3 0 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得北京工业大学或其 它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的 全部或部分内容，可以采用影印缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名： 导师签名： 孑猁 li， ：i【e， 1卜 霜 j ， ， 摘要 摘要 随着信息时代的到来，大型企业或政府部门中的各类系统和存储的数据如 爆炸式地增长。在一个企业或部门内部，针对不同的应用，经常部署了基于不 同操作系统，不同数据结构和不同软件架构的各类子系统。然而大多数的事务 处理却是经常需要贯穿多个系统，端到端的流程。如何建立一个完整规范的数 据处理平台，以便将各种应用集成整合到一起，统一管理，相互协作，成了当 今的关键议题。本文主要研究了，在此种业务模式下，基于太极公司的信息系统 架构平台( i s c p ) 和信息采集报送平台o c r p ) ，并以其他各种国产软件为辅助 的系统开发。通过研究北京考试院下属各个部门已有的各类业务系统，在整合 了应用和数据结构后，使用j 2 e e 技术，采用流行的m v c 三层模型，b s 的开 发架构，建立了统一的能够满足所有部门需求，系统相互关联，信息共享，且 便于在各种环境中部署和管理操作的数据资源平台。 关键词数据资源系统；数据结构整合；国产软件；j 2 e e ；m v c 模型；b s 架 构 北京t 业大学工学硕士学位论文 i i f 、i 用 m 1 刑 t 胪 a b s t r a c t a b s t r a c t i nt h ea g eo fi n f o r m a t i o n ，k i n d so fs y s t e m sa n dd a t aa r ei n c r e a s i n gd r a m a t i c a l l yi n t h e b i gc o m p a n i e s a n dt h e g o v e r n m e n td e p a r t m e n t s f o rs a t i s f a c t i o n v a r i o u s m q n i r e m e n t s ，m u l t i p l ei n t e r n a la p p l i c a t i o n sw i t hd i f f e r e n ts y s t e mi n f r a s t r u c t u r ea n d d a t ac o n s t r u c t i o na r e e x i s t i n gi n o n ec o r p o rd e p a r t m e n t h o w e v e r , m o s to f t r a n s a c t i o np r o c e s s i n gi se n dt oe n dw o r k f l o w a n do f t e ne x p e c tt oc o o p e r a t eb ym a n y s y s t e m s s ot h ep r e s e n tk e y i s s u ei sh o wt os e tu pas t a n d a r da n di n t e g r a t e dp l a t f o r m u n d e rt h et m i f i e dm a n a g e m e n t ，t oi n t e g r a t ek i n d so fa p p l i c a t i o n sa n dc o o p e r a t eb y e a c ho t h e r a t t e n t i o ni sc o n c e n t r a t e do nd e v e l o p i n gac o m p l e xs y s t e mb a s e0 1 1t h e i n f o r m a t i o ns y s t e mc o n s t r u c t i o np l a t f o r m ( i s c p ) a n dt h ei n f o r m a t i o nc o l l e c t i n g r e p o r t i n gp l a t f o r m ( i c r p ) o ft a ij ic o r p ，a n da s s o c i a t ew i t ho t h e rn a t i v es o f t w a r e ， f o rt h i sk i n do fb u s i n e s sm o d e a f t e rr e s e a r c h i n ga l ls y s t e m se x i s t e di nb e i j i n g e d u c a t i o ne x a m i n a t i o na u t h o r i t y , ad a t as o u r c ep l a t f o r mw a sb u i l tu pb a s eo nj 2 e e t e c h n i c a l ，m v cm o d e la n db si n f r a s t r u c t u r e i ti sap l a t f o r mw h i c hm e e t sk i n d so f r e q u i r e m e n tf r o ma l ld e p a r t m e n t s ，s u b s y s t e m sw i t hac l o s er e l a t i o n s h i p ，s h a r e s c o n s o l i d a t i n gd a t aa n dd e p l o y so rm a n a g e sc o n v e n i e n t l y i nv a r i o u se n v i r o n m e n t s k e yw o r d s d a t ar e s o u r c es y s t e m ；d a t ac o n s t r u c t i o ni n t e g r a t i o n ；n a t i v es o f t w a r e ； j 2 e e ：m v cm o d e l ；b si n f r a s t r u c t u r e i i l 北京工业大学t 学硕e 学位论文 - i v 卫 产。 厂 目录 目录 摘要i a b s t r a c t iii 第1 章绪论1 1 1 引言1 1 2 项目来源与现状l 1 3 主要研究内容2 1 4 本文结构2 第2 章系统需求分析3 2 1 建设目标3 2 2 数据资源分析3 2 2 1 业务基础类信息3 2 2 2 考试业务类信息4 2 2 3 命题业务类信息4 2 2 4 文档资料类信息4 2 2 5 系统支撑类信息4 2 3 信息流程分析4 2 3 1 考试业务数据采集流程4 2 3 2 命题业务数据处理流程一5 2 3 3 文档资料数据管理流程。6 2 3 4 数据查询、统计业务流程6 2 4 系统功能分析7 2 5 系统性能分析7 2 6 安全需求分析8 2 7 系统特性9 2 8 本章小结9 第3 章系统概要设计” 3 1 设计目标1 1 3 2 系统总体框架1 1 3 2 1 系统概述1 1 3 2 2 系统总体框架1 2 3 2 3 应用系统l3 3 2 4 特点和优势1 5 3 3 设计原则1 6 3 3 1 高可用性原则1 6 3 3 2 安全性原则1 7 3 3 3 可靠性原则1 7 3 3 4 可扩展性原则1 7 3 3 5 可定制原则1 8 3 3 6 易维护性原则1 8 v 北京t 业大学下学硕士学位论文 3 4 技术架构1 8 3 4 1 技术路线1 8 3 4 2 最大限度的重用1 8 3 4 3 设计模式的运用1 9 3 4 4m v c 模式1 9 3 4 5 组件模型2 u 3 4 6 四层技术架构z l 3 5 网络拓扑z 3 3 6 数据资源的整合2 4 3 6 1 数据资源的整合原则2 4 3 6 2 数据资源的整合方式2 4 3 6 3 异构数据的整合一z b 3 7 系统基础软件选型趵 3 8 系统性能设计z 拶 3 8 1 网络带宽优化z 9 3 8 2 主机配置优化z 9 3 8 3 技术架构优化凹 3 8 4 应用服务优化z 9 3 8 5 应用代码优化3 u 3 8 6 数据资源优化3 l 3 9 本章小结3 l 第4 章命题处系统详细设计3 3 4 1 建立“命题资料管理系统 的目的和意义3 3 4 2 “命题资料管理系统 的内容和要求3 3 4 2 1 历年试题查询系统3 4 4 2 2 高考、中考历年试卷库3 4 4 3 “命题资料管理系统”功能设计3 5 4 3 1 历年试题查询系统拍 4 3 2 高考、中考历年试卷库3 5 4 3 3 通用功能明细3 b 4 4 “命题资料管理系统 数据结构设计3 7 4 4 1 数据结构描述3 ， 4 4 2 数据结构设计3 7 4 5 “命题资料管理系统”页面逻辑设计4 0 4 5 1 主流程逻辑设计4 u 4 5 2 分系统流程逻辑设计4 l 4 6 本章小结4 4 第5 章关键技术及应用4 5 5 1 角色访问控制4 b 5 1 1 基本设计思想和处理流程4 5 5 1 2 基本处理流程钧 5 1 3 系统主要数据结构说明4 7 5 1 4 接口设计4 8 5 1 5 程序实现4 9 v i ，； 气 j ， ， 目录 5 2j a c o b 技术原理5 5 5 2 1c o m 组件5 6 5 2 2 自动化技术5 6 5 2 3n 虹5 7 5 2 4j a c o b 5 8 5 3 本章小结6 5 第6 章系统运行情况分析6 7 6 1 系统运行情况6 7 6 1 1 系统运行环境6 7 6 1 2 系统功能性分析6 8 6 1 3 可靠性分析6 8 6 1 4 操作性分析6 9 6 1 5 维护性分析6 9 6 2 系统性能评估6 9 6 3 本章小结7 0 结论7 1 参考文献7 3 攻读硕士学位期间所发表的学术论文7 7 致谢7 9 v i i 北京t 业大学t 学硕十学位论文 v i i i i 1 c i 、t 1 。f-t-3，。；q 第1 章绪论 1 1 引言 第1 章绪论 信息化是当今世界上遍及各领域与行业的革命性浪潮，加快推进我国信息化 建设，提升信息化水平，是党中央、国务院顺应世界潮流和发展趋势做出的重大 决策。北京市市委、市政府积极应对当前信息化形式，高度重视城市信息化进程， 将首都信息化确立为北京面向2 1 世纪和信息社会最重要的发展战略之一。 近年来现代信息技术不断发展，以i n t e m e t 、i n t r a n e t 为代表的信息技术的广 泛应用，网络正以瞬息万变的速度改变着我们正常的工作和生活。特别是随着机 构对数据管理、查询快速反应的要求和机构与机构间频繁数据交互的要求的日益 剧烈，自然而然就产生了以w e b 为中心进行计算和传递数据的需求。进入2 1 世 纪后，人们的信息需求量成指数的增长，在未来几年内产生的数据量，将超过人 类数千年数据的总和。我们对传递的管理信息、办公报表、市场信息等信息流的 速度、质量和多元化要求的不断提高，使传统的客户机数据库服务器( c s ) 模 式已经不能适应社会的发展需求，取而代之的浏览器朋& 务器( b s ) 模式对机构 的基本数据、业务逻辑、数据逻辑进行统一管理，提高了机构用户管理数据的速 度，减少了维护工作量，增强了系统的扩展性，缩减了实施成本。 1 2 项目来源与现状 北京教育考试院成立于1 9 9 6 年2 月，隶属于北京市教育委员会。主要负责 北京地区的高级中等学校考试招生、普通高等学校考试招生、成人高等学校考试 招生、高等教育自学考试及面向社会的非学历等级证书考试的管理和研究工作， 并负责管理和承办北京地区中外合作教育考试。 教育考试是我国选拔人才的重要方式，教育考试环境直接关系到选拔和培养 合格的人才，国家和北京市有关部门历来非常重视。近年来，北京教育考试院按 照统筹规划和部署，已经进行了一定程度的信息化建设，但各信息系统之间彼此 隔离，形成信息孤岛，教育考试资源无法有效的利用和共享。同时现有信息系统 支持的业务面较窄，不能适应北京教育考试院全面信息化的需求。 多年来，北京教育考试院积累了丰富的信息资源，但是由于这些资源或自成 体系，或电子化程度较低，而且数据格式不尽相同，信息的利用率较低，不利于 数据的交换与共享。因而，如何贯彻国家、北京市关于教育的一系列方针政策， 加强北京市各类考试和命题业务信息的汇总管理、查询统计、决策支持、社会服 北京工业大学1 = 学硕十学位论文 务工作，保证其规范、安全、合理、可持续的进行是北京教育考试院当前的一项 重要任务。 1 3 主要研究内容 数据资源系统是对各个考试业务基础资源数据进行战略重组和优化，以促进 北京教育考试院各招办相关信息资源的高效配置和综合利用，提升考试院的科技 创新能力，提高信息资源服务水平，拓宽数据资源共享性基础设施。数据资源系 统的建设是一项涉及北京教育考试院多个招考办和业务处室的长期性、基础性和 战略性的工作。 数据资源系统在项目初期，通过对历史资源的分析，同时对各招考办及相关 业务处室对教育考试数据资源的应用需求进行了调研，确定了用户的详细需求， 以及项目的开发方法和技术路线。根据课题的需求和实际系统的情况，明确了课 题的开发方法：以复杂适应理论为指导，构件技术为核心，贯彻先进的软件开发 过程管理模式，采用技术、产品、应用、服务相结合的方式，集成国际优秀的系 统平台软件和应用平台软件，开发一套完备的北京教育考试数据资源系统。 在技术实现上，本系统基于m v c 技术框架、四层应用模型进行建设，采用 应用构件和可复用技术，面向系统整体需求，分析系统内部的各要素如用户、数 据、业务、表现、权限等，使用角色访问控制技术针对各要素开发可自我管理、 自我扩展的管理构件平台，并最终形成可集成、可搭建、可维护、可扩展、高安 全、高性能、高质量的信息系统。 由于长期信息资源整合的要求，考虑到系统的灵活性、可扩展性和易管理需 求，建立统一的应用基础支撑平台，支撑数据资源的整合与共享、应用系统的快 速搭建，包括安全接口、数据标准转换、异构数据库访问等。 1 4 本文结构 本文的内容结构如下：第2 章对北京考试院数据资源系统进行了需求分析， 从大体上明确了其所需的业务流程和功能明细；第3 章阐明了考试院系统的设计 架构和设计原则，以及系统性能要求和软件选型等；第4 章以命题处系统为例， 详细解释了考试院系统的数据结构和业务逻辑；第5 章就此系统中应用到的重要 新技术做了介绍，如角色访问控制技术和j a c o b 桥接技术；第6 章为系统部署 后的运行情况；最后结论给出了系统的总体分析，并对不足之处的改进做了建议。 ；，ji11，i， o 一 i 第2 章系统需求分析 2 1 建设目标 第2 章系统需求分析 在国家、北京市有关政策法规和标准规范的指导下，依托北京教育考试院局 域网络和互联网，面向考试业务数据、命题业务数据和其它非结构化数据集成综 合查询和统计分析需求，形成标准统一、功能齐全、结构合理、安全可靠的北京 教育考试数据资源总体框架，采用数据采集、处理手段建设完成统一的教育考试 数据资源库，面向北京教育考试院各部门工作人员、院相关领导和社会公众提供 信息查询和统计服务，提高北京市教育考试管理和决策支持能力，提升公共服务 水平。 2 2 数据资源分析 数据资源是北京教育考试院信息化工作的核心内容，根据北京教育考试院工 作职能的描述，数据资源大致可以分为业务基础类、考试业务类、命题业务类、 文档资料类、系统支撑类等五大类信息。如图1 - 1 所示： 图2 1 信息资源分类示意图 f i g u r e2 - 1d i a g r a m o fi n f o r m a t i o nr e s o u r c ec l a s s i f i c a t i o n 2 2 1 业务基础类信息 业务基础类信息是支持系统建设、运行的基础信息。包括考生信息、学校信 息、考场信息、考试组织机构信息、考试类别信息、考试科目信息、省市编码信 北京丁业大学t 学硕 ：学位论文 息和省市教育考试资源索引等内容，为北京教育考试数据资源系统标准、规范建 设，实现信息资源共享提供支持。 2 2 2 考试业务类信息 考试业务类信息是每年随着各类考试而产生的业务信息。北京教育考试院的 考试业务分为中考中招、高中会考、普通高考、研究生考试、成人高考、自学考 试、非学历考试、中外合作考试等八类，考试业务数据按照业务分类( 中招、高 招等) 、时间次序( 不同年份) 、业务环节( 报名、录取等) 三个重要属性进行存 储，为教育考试的日常管理、决策和公共服务提供支持。 2 2 3 命题业务类信息 命题业务类信息包括历年中考、会考、高考、研考、成考、自考等各类考试 的试题信息和积累下来的命题信息，为实施各类考试试题的有效管理、合理命题 和数据挖掘提供支持。 2 2 4 文档资料类信息 文档资料类信息包括国家、北京市的有关政策、法规、规章和制度信息；北 京教育考试院的日常办公信息和档案资料信息；计划文件、总体报告信息等，为 北京考试教育学院各项工作的开展提供参考。 2 2 5 系统支撑类信息 系统支撑类信息包括用户、角色、权限、数据字典、安全认证、运行日志等 信息，支撑整个系统的合理、稳定运行。 2 。3 信息流程分析 2 3 1 考试业务数据采集流程 考试业务流程如图2 2 所示： 第2 章系统需求分析 图2 - 2 考试业务数据采集流程 f i g u r e2 - 2b u s i n e s sp r o c e s so fe x a m i n a t i o n d a t ac o l l e c t i o n 中考、高考等各类考试存储在各自的数据库中，依据预先设定好的抽取规则 和数据格式转换设定，通过数据的加载、抽取和转换，存储到数据资源库中。 2 3 2 命题业务数据处理流程 命题业务数据流程如图2 3 所示： 8 西鳓 瓷。馘地盘攀 图2 - 3 命题业务数据处理流程 f i g u r e2 - 3b u i n e s sp r o c e s so fp a p e rd a t ac o l l e c t i o n 命题业务数据按照统一标准，进行整理、分类，通过类别属性和特征进行区 别，进行统一标示符编码，存储在数据资源库中。 羞量勰豳 一 一8 8 8 一 北京t 业火学工学硕十学位论文 2 3 3 文档资料数据管理流程 文档资料数据管理业务流程如图2 4 所示： 图2 4 文档资料数据管理流程 f i g u r e2 - 4b u s i n e s sp r o c e s so fd o c u m e n t a t i o nm a n a g e m e n t 文档资料数据通过数据整理、分类，并录入到数据资源库中，并维护数据资 料库中的相关内容。 2 3 4 数据查询、统计业务流程 数据查询统计业务流程如图2 - 5 所示： 审萧固 图2 - 5 数据查询、统计业务流程 f i g u r e2 - 5b u s i n e s sp r o c e s so fs t a t i s t i ca n di n q u i r e 通过综合查询模板设定、统计分析模板设定和报表定制，系统各级用户可以 查询统计业务基础信息、考试业务信息、题库和命题信息、文档资料信息等。 i ，、 ； 0 1 j 卅 军罟 第2 章系统需求分析 2 4 系统功能分析 1 数据资源库的建立 充分考虑北京教育考试管理现状，调动各业务处室积极性，采用数据采集平 台，定制数据关系、采集策略和采集措施，建立教育考试数据资源库。在建库过 程中，对所有入库信息要逐级审核。 实现数据源及目标数据属性及表间关系等内容的无编码定制及导入，实现不 同导入类型、导入规则、采集策略的样例库并可管理，实现数据自动导入策略定 制，便于数据源触发上传数据请求时数据自动导入。整个数据导入过程实现可视 化处理。 提供非结构化数据录入、维护工具，并可定制新的录入表单，能形成表单定 制库并可管理。 2 数据资源库更新 1 ) 设计规则定义器 采用规则定义器实现预定制机制，为数据的整理规则提供图形化表达方式。 2 1 设计关系分析引擎 使用关系分析引擎分析数据关系，支持引擎定义的智能化。关系分析引擎根 据业务信息为规则定义提供可选内容，减少操作的工作量。 3 ) 任务 使用“任务组织”概念和“任务演示”功能支持规则可视。在规则定义器中，使 用任务组织的概念，把所有的数据采集工作组织成若干任务，每个任务中可以处 理多组数据采集规则。 4 ) 数据一致性、完整性检查。 2 5 系统性能分析 1 数据精确 数据加载、抽取、转换；数据整理、分类、处理、录入、维护；数据查询、 统计等操作必须精确。 2 处理速度 必须保证数据采集、传输、存储、更新等的快速及时。外部系统数据采集处 理速度应小于5 秒。 3 容量要求 采用大型数据库系统，可以存储和管理大容量数据，并具有很高的可操作性 北京i + 业大学 学硕卜学位论文 和可扩展性。 4 访问速度 采用最优关系数据库表结构设计和查询、统计算法，在高性能服务器的支撑 下，满足数据查询、统计、发布的快速响应，保证访问速度不随数据记录数量的 增长而急速下降。简单查询统计速度应小于3 秒，复杂和组合查询统计速度应小 于5 秒。 5 应用性能 采用合理技术框架结构设计，在技术框架上，最优系统性能。 2 6 安全需求分析 按照s s e c m m 规范对系统进行威胁分析、脆弱性分析、安全对系统影响 的评估和分析，得出系统面临的安全风险。针对系统的安全隐患和风险，最终得 出系统安全需求。 1 网络安全 以“承认漏洞、正视威胁、适度防护、加强检测、落实反应和建立威慑”的 p d r 安全模型为体系设计的指导思想，对网络通信进行有效监控预警，对己知 潜在威胁进行有效防范，加强网络安全审计和网络安全管理，建设紧急恢复机制， 防止非法入侵，保障网络的正常工作。 2 系统安全 系统中w e b 服务器、应用服务器、数据库服务器等核心设备的安全是整个 系统安全的核心问题。首先要求针对主机操作系统、数据库系统等进行正确配置 和升级，修补可能存在的漏洞。其次是严格系统应用权限管理，实现对主机数 据库系统的授权访问，并启动相应的审计日志功能，结合安全管理保障系统安全。 3 信息安全 针对信息的采集、传输、处理、存储过程，保证真实性、保密性、完整性、 可靠性、有效性。具体内容包括信息获取安全、信息传输安全、信息存储安全、 身份鉴别、访问控制、安全审计等。 4 安全管理 建立安全管理机构，完善安全管理制度和安全保密制度，健全网络管理监督 体系和日常运行维护及应急相应机制，同时加强安全文档的管理，从管理上保证 系统安全。 8 第2 章系统需求分析 2 7 系统特性 北京教育考试数据资源系统不仅要和原有系统和数据库交换数据，还要管理 非结构化数据，向系统各类用户提供最优的考试、命题业务信息查询统计，在规 范、安全、稳定、快速等方面均有很高的要求。 1 数据安全要求高 由于数据资源中包含很多试题命题信息、考生成绩录取等保密信息，需要严 格控制这些数据的泄露、篡改、盗取和丢失的可能性，因此系统有极高的安全要 求。 2 高性能、高效率要求 每年的考试业务信息、试题命题信息业务量大，大量数据进行关联处理，对 系统提出很高要求。 3 业务内容繁杂 考试业务数据分为八大类多个环节，且每年都有大量数据产生，题库和命题 包括共享类型和保密类型两大类信息，内容繁杂且可能存在变化的可能，要求系 统有足够的弹性，能够满足业务扩展的要求。 4 与其它系统衔接 北京教育考试院已经建立了部分业务应用系统，本系统好处理好与原有系统 之间的合理衔接，保证大量重要数据的有效导入和持续更新。按照北京教育考试 院的统筹规划，后续好要建设的其它应用系统，本系统要求提供开放接口，使整 个北京教育考试院信息化工作浑然一体。 针对以上分析，我们在此建设方案中，采用层次化、模块化和组件化的设计 思想，提出“应用基础支撑平台”，提取与业务无关的共性功能，统一数据交互和 应用支撑，简化、规范化系统开发，整合数据资源，加强资源共享工作，为实现 业务一体化管理奠定技术基础。 2 8 本章小结 本章从数据资源需求、业务流程需求、功能需求以及系统和安全性需求等多 个方面对数据资源项目的需求分析进行了详细描述，基本明确了数据资源系统所 要完成的任务和所要达到的目标。 北京t ：i k 大学工学硕：b 学位论文 一 t i 4 一 i ， 第3 章系统概要设计 3 1 设计目标 第3 章系统概要设计 北京教育考试数据资源系统以需求为导向，在统筹规划、统一标准的基础上， 构建了功能完善的应用基础支撑平台，并在应用基础支撑平台的基础上，实现信 息资源共享，完善协同工作环境，提供教育考试信息的综合查询和统计分析，为 领导做出合理决策提供支持，为社会公众提供最优服务。 应用基础支撑平台包括了一系列的技术标准和规范，在该平台基础上，任何 符合平台标准的业务系统或产品，都可以通过插拔的方式迅速灵活的部署，并达 到业务应用之间的无缝连接。 应用基础支撑平台采取多种安全策略和手段，保证关键数据传输、存储、交 换的安全。采取多项运行管理保障和权限控制措施，保证系统的运行稳定、数据 一致。 3 2 系统总体框架 3 2 1 系统概述 数据资源平台包括“一个中心、两个平台、三个体系 ，并在此基础上，搭 建四个业务应用，面向院内工作人员和相关领导提供统一的内网信息门户，面向 社会公众提供外网信息门户。同时建设通用应用接口，支持系统以后扩展的可能。 即： 1 教育考试数据中心 2 计算机网络及硬件平台、应用基础支撑平台 3 政策法规和标准规范体系、信息安全保障体系、项目建设保障体系 4 数据采集、数据管理、综合查询、统计分析 5 内网信息门户、外网信息门户 6 系统管理 7 通用应用接口 系统建设内容如图3 - 1 所示： 北京工业大学t 学硕：e 学位论文 第3 章系统概要设计 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一_ 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一_ 一一一一一一一一一 鱼用蕞缱 _ _ _ 一_ _ _ - 一_ _ _ _ # _ _ 一，一一_ _ w _ _ _ _ _ 一一- - _ 一 _ _ 一1 _ _ 一一一 图3 - 2 系统总体框架示意图 f i g u r e3 - 2s y s t e ma r c h i t e c t u r e 3 2 3 应用系统 应用系统包括计算机网络及硬件平台、教育考试数据中心、应用基础支撑平 台、业务应用，为系统所有用户提供办公处理、交互服务的工作平台，其中应用 基础支撑平台由应用系统支撑的管理、基础构件( 组件) 库组成，在整个系统总 体框架中，处于非常重要的地位。 在系统总体框架规范下，严格按照模块化规划、分层构建的思想对应用系统 加以设计和实现。应用系统逻辑如图3 3 所示： 应用系统逻辑框架由下至上分别为运行基础层、数据资源层、平台支撑层、 系统应用层、信息表现层、信息访问层六层体系。 这种分层框架一方面可以较好地展现本项目所包含的各个层面的所有内 容，另一方面也可以清楚地展现出我们所设计的系统对各层基础技术发展的良好 适应性，充分证明系统的可扩展性和可持续性。更重要的一点是这种分层可以明 确系统规划与实施时任务的分解，有利于应用系统的建设任务在预先的接口定义 基础上进行并发实施，缩短整体建设周期。 计算机网络及硬件平台是指系统能够运行的基础环境，包括政务信息传输 与交换网络、网络及硬件设备、系统基础软件等，是整个框架的基础部分，保证 了系统的正常运行。 教育考试数据中心包括考试业务信息库、命题业务信息库、文档资料信息 库、业务基础信息库、系统支持信息库。是指系统在运行过程中所产生数据的存 北京二r 业大学工学硕士学位论艾 放位置，是整个应用系统框架的核心部分，它使系统的数据交换、共享、交互成 为可能，同时也为更深层的数据分析、领导决策提供依据，为系统实现数据共享 提供有力的支撑。 曰 8 888888 | 一w i m 。： ： 。 i 内用缁患f 1 声爹“绛饲信意n 声 一 = 擎 ? 革点盛囊 垒文植索l 辩客譬獯l 糟器发布l 工侔台警壤 i 雾 垒文橙索| 内謇魄f 信患发布融 ? ：跹i 罄 i 卜 ；照务应瓣 ? i = 毂据采蠢 羲据蕾壤一| 综合量谢a 莨统计分辑 | 凌燕支持； ： 三 ；摩用纛硪赢瓣零畿 一 一 ； 囊管理搬囊管疆麓捌窆辩藏穗管曩一个性纯再越通用腹用攥口 ， i 藏辑毋a 蓐l l |数据亭囊 i 攘整管瑾育；壹管毽鞠嫒管理擞攘嚣准管理i ： i 堪锻钒构警曩用p 餐毽彤户维譬毽膏叁投薅控鬟蕊绽窜诗囊臻功麓f 瑾 i 蠢 li 。 一彪既壤禁 “i 信 。顼 囔 ：，一应用中两悴 息曩 安建 全设 裁膏考试熬鬻审q 醣 保保 瀑 # j 塑生蚤稿j ! 苎哆 隆螨铀粤 e ：璺资辩馈l ! 兰 毫务基础健基雾磊宣别女惠1 p 教 障障 体 体 ? 、一_ ， ，育 系 j 鬟 k k 一 、，k ， 孛毒巾招僖慧 晖耋 ”琏雏涪臻德怠“考生蕾息u 组皱报瓣信嘉 m 考 毫中害考酱纛 ，麓擎翻崖镶息，攀_ 饺信息 用户值毫 l 试 z 董通葛考髂枣 。日第办公德惠考墙馈鼻角色信蠹 ： 豢辩襄生考试信毫：槠囊瓷料德嘉考琏缎謦 辑摊储息扳雕信蠹 。数 i i l j 摩 赢考荫纛件觏文件信息 考试凳群信息 缸据宇羹 据 i 骛 鼻掌考试僖惠 i 每椎摄青儡纛。考斌辩目馕基 蜜熏认证佰毫 “ i z v 稚学所 考试偿意 “省市铺鹞信惠鹭l 亍日衷信纛 p 仓 ：i ； 审辨备律考试慵基 k一一 一纛弩媾褒瀑囊辨 露 ? 、_ _ ，_ i 嚣 yk _ 一 气一 ；o 、 ： l = ； i 话冀辘髑缝及凝棒平台 z 一 甑，：j 雕务工侔站存储，鲁份设鲁荣统羹碡软件 = 媛务蕾嘉传辕与交换霸箍( 内一、外一) 霸终基础设鲁 i 图3 3 应用系统逻辑框架示意图 f i g u r e3 - 3l o g i c a lc o n s t r u c t i o no fa p p l i c a t i o ns y s t e m 应用基础支撑平台以j 2 e e 框架和x m l 技术为基础，由应用服务器提供j 2 e e 管理、运行的环境，构件包括表单管理、报表管理、模型管理、方法管理、知识 管理、流程管理、规则定制、数据导入导出、个性化界面、组织机构管理、用户 管理、用户组管理、角色权限控制、系统功能管理、数据字典、数据标准管理、 系统审计和通用应用接口等，为业务应用提供了强有力的支持。 业务应用包括数据采集、数据管理、综合查询、统计分析等，对考试和命题 一 | ， 第3 章系统概要设计 业务信息、文档资料信息进行采集、传输、存储、更新、访问。 信息门户是整个系统的前台表现，允许系统各级用户通过身份认证后，进入 系统界面，并访问各自权限内的信息，为用户提供一个统一的、个性化的访问窗 口。 3 2 4 特点和优势 1 基于现有的信息系统构架平台 随着软件开发领域的扩展，复杂的分布环境、不同的应用模式、广泛的包容 性需要系统的结构单元具有严格封装、可分离、可独立配置、可复合等特点。 信息采集报送平台、信息系统构架平台经过了多个大型项目的考验。实践证 明，这两个平台能够满足信息采集、系统建构的多方面需要，增进了建构系统的 灵活性、可扩展性，加快了系统开发速度，能最快、最省、最优的满足各种业务 要求和变更、扩展要求。由于平台提供了自管理、无限扩展和开发简单快速、技 术先进等优势，本系统的开发将变得快速、规范化、简单化。 2 统一认证和授权 单点登录技术，即统一身份认证和导航技术，是建立系统的一个关键。单点 登录( s i n g l es i g no n ) 的功能，由应用基础支撑平台统一提供用户注册、身份 认证和用户基本信息管理。用户只要在系统中任一子系统中登录，即可在各系统 中进行访问和操作，而不必进行重复登录。 3 基于应用的报表统计 本系统的报表系统采用了基于应用的、全面的设计思路，报表样式的设计更 加科学、更加直观，报表种类也更加丰富、更加全面。它可以完成报表定制功能、 报表分析功能、流程业务统计以及与通用表单的数据接口等。 报表系统针对不同的用户对象提供了不同的报表。为相关领导提供管理全面 的汇总简报，为工作人员提供详细的业务信息简报，从而满足了不同用户对象的 需求。 用户能够根据不同的统计内容产生报表。例如用户可以由业务分类、时间次 序、业务环节等多方面的报表模板来产生相应的报表。必要的时候，用户还可以 根据需要产生自定义的报表。报表系统中，具有响应权限的用户还可以查看如用 户访问统计、系统运行日志等系统支撑信息。 除此之外，利用系统的报表分析和浏览工具，用户可以便捷地进行报表的打 印、发送( 通过e m a i l ) 、多种格式存储等任务。 4 基于消息的松耦合系统结构 北京- e 业大学 学坝一i ：学位论义 系统充分考虑到内部应用的松耦合性，通过采用统一的消息机制，保证信息 的及时、安全、高效、稳定传递。消息统一由消息中心管理，可以按照同步或异 步的通信方式发送或者接收消息。支持异构平台、跨域、消息优先级、断点续传、 可靠消息队列、内存队列、流量控制、预建连接等。 5 充分考虑后期基于知识库的数据挖掘 本系统的建设目的是提高北京教育考试决策支持能力和公众服务质量，那 么，在教育考试管理工作过程中产生的大量数据的分析利用就显得越来越重要 了。在教育考试数据中心建立数据仓库，把各类数据按照不同的主题分类整理， 利用先进的数据引擎，从大量数据中提取出隐藏在其中的有用信息，提供高层次 的数据分析功能，更好地为决策层提供支持，满足了北京教育考试院对于数据挖 掘、专题分析、统计报表等综合需求。 3 3 设计原则 3 3 1 高可用性原则 为保证系统的高可用性，数据资源系统从四个角度进行系统设计，并贯彻于 系统设计的始终。 1 面向业务功能设计 系统设计基于当前业务需求，同时充分考虑目前现状与未来发展，分析需 求、现状、发展三者之间的关联，定位系统的开发范围，使系统衔接过去、满足 当前、适应发展。 2 面向组织架构设计 系统的用户是谁? 各层次用户拥有的角色有哪些? 我们对各种角色的用户 提供怎样的功能? 3 面向稳定运行设计 保证系统运行稳定，有很强的防错、抗错能力。有很强的故障恢复和应急 措施，使系统核心功能不问断地正常运行。 4 面向负载均衡设计 系统应用服务能力的线性扩展和流量均衡，以保证在大事务量、大数据量 的环境下能加以调配以满足实际情况的需求。服务器的高可用性，以保证在个体 服务器或服务出现故障时，平台应用和服务不受影响。 第3 章系统概要设计 3 3 2 安全性原则 对于系统网络安全的考虑，这里主要考虑应用系统的安全，表现在四个方面： 1 用户认证与权限管理 用户在接入时，要求严密的用户身份认证，以保证用户只能进行权限内的业 务操作、获取权限内的业务信息。对于重要信息要做身份认证，通过用户一次登 录识别用户权限，系统为不同权限的用