基于U盘的分布式考试服务的灾备与恢复系统

摘要

本发明公开了基于U盘的分布式考试服务的灾备与恢复系统，属于数据备份与恢复技术领域。基于U盘的分布式考试服务的灾备与恢复系统，包括考点服务器、考生计算机和移动存储装置，所述考点服务器与所述考生计算机通信连接，所述移动存储装置通过USB接口与考生计算机通信连接，每个所述考生计算机搭配一个所述移动存储装置。本发明提供高可靠性支持，有效解决因考生计算机发生故障导致的答题数据丢失，设置缓存数据包、阶段数据包，为数据恢复提供有效支撑。

说明书

技术领域

本发明涉及数据备份与恢复技术领域，尤其涉及基于U盘的分布式考试服务的灾备与恢复系统。

背景技术

随着计算机技术的发展，如今的大量考试，采用计算机考试系统提供服务；考生在配备考试环境的计算机上进行答题操作，答题完成后交卷，将答题数据包上传至考点服务器或总服务器中。

但是相应的，考生计算机发生故障、网络连接失去、考点服务器宕机，等意外情况的发生，将导致考生答题数据丢失；若继续进行考试，将受到严重的影响。因此，需要有一种高可靠性、高及时性的灾备系统，提供考试意外中断后的恢复支持。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中，计算机考试服务出现意外时，考生答题信息丢失的问题，而提出的基于U盘的分布式考试服务的灾备与恢复系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于U盘的分布式考试服务的灾备与恢复系统，包括考点服务器、考生计算机和移动存储装置，所述考点服务器与所述考生计算机通信连接，所述移动存储装置通过USB接口与考生计算机通信连接，每个所述考生计算机搭配一个所述移动存储装置；

所述考点服务器设置有考试管理模块、系统管理模块、主灾备模块，所述考试管理模块提供对考试系统的管理与维护支持，所述系统管理模块提供对所述考点服务器的管理与维护支持，所述主灾备模块提供对所述考点服务器的数据灾备恢复支持；

所述考生计算机设置有考试模块、数据包处理模块和分灾备模块，所述考试模块提供考生考试环境支持，所述数据包处理模块对考试过程中产生的数据信息进行处理，并发送至所述主灾备模块、所述分灾备模块以及所述移动存储装置，所述分灾备模块提供对所述考生计算机的数据灾备恢复支持；

所述移动存储装置设置有内置程序区、缓存区和存储区，所述内置程序区用于设置驱动程序、安全秘钥，所述缓存区用于存储缓存数据文件，所述存储区用于存储阶段数据文件。

进一步的，所述移动存储装置设置有指纹识别模块，用于进行身份认证。

进一步的，所述移动存储装置设置有写保护开关和指示灯；在打开写保护开关后，所述移动存储装置进入只读状态，所述指示灯亮起。

进一步的，所述移动存储装置设置有供电电池和时钟模块；

在将所述移动存储装置插入所述考生计算机后，所述时钟模块与所述考生计算机进行时钟同步；

所述移动存储装置意外失电时，所述内置程序区的驱动程序在所述存储区建立一个时间戳文件。

进一步的，所述数据包处理模块在考生解答题目时，将当前题目的答题数据按照固定间隔时间，或数据增量变化进行打包，标注时间标签及题目标号，做成缓存数据包；并，分别发送至所述分灾备模块和所述缓存区进行存储；

所述数据包处理模块在考生答完一道题目，进入下一道题目后，将上一道题目的答题数据打包，标注时间标签及题目标号，做成阶段数据包；并，分别发送至所述分灾备模块、所述主灾备模块、所述存储区进行存储；同时，删除该题目在分灾备模块和所述缓存区的缓存数据包。

进一步的，所述数据增量变化按照数据增加量，或，数据增加比例进行设置。

进一步的，在所述考生计算机发生异常宕机、系统重启后，所述分灾备模块依次读取所述存储区和缓存区的数据，恢复考生答题状态。

进一步的，在所述考生计算机发生异常宕机，且无法再次启动时，通过所述主灾备模块读取该考生的所述移动存储装置的存储区，并与所述主灾备模块存储的数据进行对比，选取最新的数据；同时，读取所述移动存储装置的缓存区，将各题目的阶段数据包或缓存数据包，下发至使用所述考试管理模块分配的新的一台考生计算机的考试模块。

进一步的，所述移动存储装置为U盘。

与现有技术相比，本发明提供了基于U盘的分布式考试服务的灾备与恢复系统，具备以下有益效果：

1、本发明，使用移动存储装置进行数据的灾备与恢复，提供高可靠性支持，有效解决因考生计算机发生故障，导致的答题数据丢失；将考生正在作答的答题数据，打包做成缓存数据包，避免未完成试题的答题内容丢失；答完的题目，做成阶段数据包，分阶段进行保存，为数据恢复提供有效支撑；并，数据包在主灾备模块、分灾备模块、移动存储装置，同步存储，保证灾备的高可靠性。

2、本发明，设置指纹识别模块进行身份认证，避免被无权限人员操作装置，提高数据的安全性；设置写保护开关，将文件设置为只读，避免出现误删除、数据损坏、被修改等操作，进一步保证数据可靠性；建立时间戳文件，在连接正常后，无需遍历文件；供电电池短时供电，减少数据损坏的发生。

3、本发明，考生计算机异常宕机、重启后，使用分灾备模块即可恢复考生答题状态；考生计算机宕机，且无法启动时，可通过主灾备模块进行恢复，或在新的考生计算机上使用分灾备模块进行恢复；对于考生计算机宕机，且移动存储装置发生损坏，通过主灾备模块读取、恢复已解答完毕的题目；多种恢复支持，保证各状态下的可靠性。

4、本发明，考点服务器意外宕机时，移动存储装置和分灾备模块存储数据，考点服务器恢复后即可正常上报答题信息；考生计算机失去与考点服务器的网络连接，在答题结束后，使用移动存储装置连接至考点服务器，进行答题信息上报；进一步提高了系统的可用性。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明提供高可靠性支持，有效解决因考生计算机发生故障，导致的答题数据丢失；设置缓存数据包、阶段数据包，为数据恢复提供有效支撑；多端同步存储，保证灾备的高可靠性；身份认证，提高数据的安全性；设置写保护，进一步保证数据可靠性；建立时间戳文件，无需遍历文件；供电电池短时供电，减少数据损坏的发生；多种恢复支持，保证各状态下的可靠性；考点服务器意外宕机时、考生计算机失去与考点服务器的网络连接，使用移动存储装置进行答题信息上报，进一步提高了系统的可用性。

附图说明

图1为考点服务器的模块结构示意图；

图2为考生计算机的模块结构示意图；

图3为移动存储装置的模块结构示意图；

图4为缓存数据包的存储流程图；

图5为阶段数据包的存储流程图。

图中：1、考点服务器；101、考试管理模块；102、系统管理模块；103、主灾备模块；2、考生计算机；201、考试模块；202、数据包处理模块；203、分灾备模块；3、移动存储装置；301、内置程序区；302、缓存区；303、存储区；304、指纹识别模块；305、写保护开关；306、指示灯；307、供电电池；308、时钟模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-5，基于U盘的分布式考试服务的灾备与恢复系统，包括考点服务器1、考生计算机2和移动存储装置3，考点服务器1与考生计算机2通信连接，移动存储装置3通过USB接口与考生计算机2通信连接，每个考生计算机2搭配一个移动存储装置3。考点服务器1向考生计算机2下发试卷包，并管理考试，考生在考生计算机2进行考试答题，考试期间将移动存储装置3连接在考生计算机2上，提供数据的灾备与恢复支持。

优选的，所述移动存储装置3为改造后的U盘；体积小，存储容量大，使用方便。

考点服务器1设置有考试管理模块101、系统管理模块102、主灾备模块103。具体的，考试管理模块101提供对考试系统的管理与维护支持，考点工作人员通过考试管理模块101管理考生，向考生计算机2下发试卷包，并进行监考等考试管理、考场管理操作；系统管理模块102提供对考点服务器1的管理与维护支持；主灾备模块103提供对考点服务器1的数据灾备恢复支持；正常考试期间，将考生的答题数据通过主灾备模块103进行存储。

考生计算机2设置有考试模块201、数据包处理模块202和分灾备模块203。具体的，考试模块201与考试管理模块101进行交互，提供考生考试环境支持；数据包处理模块202对考试过程中产生的数据信息进行处理，并发送至主灾备模块103、分灾备模块203以及移动存储装置3，进行存储；分灾备模块203提供对考生计算机2的数据灾备恢复支持。

移动存储装置3设置有内置程序区301、缓存区302和存储区303。具体的，内置程序区301用于设置驱动程序、安全秘钥等数据，缓存区302用于存储缓存类的数据文件，存储区303用于存储阶段产生的数据文件。其中，优选的，将缓存区302与存储区303设置为分离的两个独立分区，避免两者之间的数据存储、读取互相干扰，且可快速区分不同形式的数据文件。

移动存储装置3设置有指纹识别模块304，用于进行身份认证；避免被无权限人员操作装置，提高数据的安全性。

移动存储装置3设置有写保护开关305和指示灯306；在打开写保护开关305后，移动存储装置3进入只读状态；指示灯306亮起，提供状态提示。在发生故障后，需要进行数据恢复时，将移动存储装置3设置为写保护模式，缓存区302与存储区303文件只读，避免出现误删除、数据损坏、被修改等操作，进一步保证数据可靠性。

移动存储装置3设置有供电电池307和时钟模块308。在将移动存储装置3插入考生计算机2后，时钟模块308与考生计算机2进行时钟同步，以保持两者的时钟一致。在考生计算机2正常，移动存储装置3因碰撞掉落等情况意外失电时，依靠供电电池307的供电，内置程序区301的程序在存储区303建立一个时间戳文件；在连接正常后，分灾备模块203获取失电时间，将失电后产生的文件依次写入移动存储装置3，无需遍历全部文件；且，供电电池307短时供电，可减少数据损坏的发生。同时，搭配分灾备模块203，在失去移动存储装置3后发送提醒，以提醒考生尽快将其恢复正常连接。

使用时，考生将移动存储装置3插入考生计算机2，移动存储装置3进行时钟同步；考点服务器1向考生计算机2下发试卷，考试模块201提供答题支持，考生开始作答。

在考生解答题目时，数据包处理模块202将当前题目的答题数据按照固定间隔时间，或数据增量变化进行打包，标注时间标签及题目标号，做成缓存数据包；并，分别发送至分灾备模块203和缓存区302进行存储。两者同步存储，保证灾备的高可靠性；同时，答题中打包缓存数据进行存储，可避免未完成试题的答题内容丢失。

其中，数据增量变化按照数据增加量，或，数据增加比例进行设置；具体设置形式，根据考试答题的数据量，进行合理规划。

在考生答完一道题目，进入下一道题目后，数据包处理模块202将上一道题目的答题数据打包，标注时间标签及题目标号，做成阶段数据包；并，分别发送至分灾备模块203、主灾备模块103、存储区303进行存储；同时，删除该题目在分灾备模块203和缓存区302的缓存数据包。

其中，可在一道题目解答完成后，将本题目的阶段数据包与之前的其他题目的阶段数据包，合并为一个整体的大阶段数据包；或，每个题目的阶段数据包各自独立。前者，可减少数据包的文件数量，提高恢复过程中的读取速度；后者，可减少考试中产生的数据读写量，且在考生更改答案时，修改数据包高效；二者各有特点，根据具体需求进行设置是否进行各题目的阶段数据包合并。

在考生计算机2发生异常宕机、系统重启后，进行恢复操作；此时，使用考生计算机2的分灾备模块203，依次读取存储区303和缓存区302的数据，恢复考生答题状态。

在考生计算机2发生异常宕机，且无法再次启动时，需要进行考生计算机2更换；此时，可通过主灾备模块103进行恢复；或在新的考生计算机2上使用分灾备模块203进行恢复。

具体的，使用主灾备模块103读取该考生的移动存储装置3的存储区303，并与主灾备模块103存储的数据进行对比，选取最新的数据；同时，读取移动存储装置3的缓存区302，将各题目的阶段数据包或缓存数据包，下发至使用考试管理模块101分配的新的一台考生计算机2，恢复该考生的答题状态。使用新的考生计算机2直接恢复时，则为使用分灾备模块203直接读取移动存储装置3，进行恢复操作。

对于考生计算机2宕机，且移动存储装置3发生损坏，则仅能通过主灾备模块103读取、恢复已解答完毕的题目。

同时，在考点服务器1发生意外宕机时，考生的所有答题数据在移动存储装置3和分灾备模块203都有存储，考点服务器1恢复后即可正常上报答题信息；若，考生计算机2失去与考点服务器1的网络连接，可在答题结束后，使用移动存储装置3连接至考点服务器1，进行答题信息上报；进一步提高了系统的可用性。

本发明中，使用移动存储装置3进行数据的灾备与恢复，提供高可靠性支持，有效解决因考生计算机2发生故障导致的答题数据丢失；将考生正在作答的答题数据打包做成缓存数据包，避免未完成试题的答题内容丢失；答完的题目做成阶段数据包，分阶段进行保存，为数据恢复提供有效支撑；并，数据包在主灾备模块103、分灾备模块203、移动存储装置3，同步存储，保证灾备的高可靠性；设置指纹识别模块304进行身份认证，避免被无权限人员操作装置，提高数据的安全性；设置写保护开关305，将文件设置为只读，避免出现误删除、数据损坏、被修改等操作，进一步保证数据可靠性；建立时间戳文件，在连接正常后，无需遍历文件；供电电池307短时供电，减少数据损坏的发生；考生计算机2异常宕机、重启后，使用分灾备模块203即可恢复考生答题状态；考生计算机2宕机，且无法启动时，可通过主灾备模块103进行恢复，或在新的考生计算机2上使用分灾备模块203进行恢复；对于考生计算机2宕机，且移动存储装置3发生损坏，通过主灾备模块103读取、恢复已解答完毕的题目；多种恢复支持，保证各状态下灾备、恢复的可靠性；考点服务器1意外宕机时，移动存储装置3和分灾备模块203存储数据，考点服务器1恢复后即可正常上报答题信息；考生计算机2失去与考点服务器1的网络连接，在答题结束后，使用移动存储装置3连接至考点服务器1，进行答题信息上报；进一步提高了系统的可用性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。