本发明属于在线教育技术领域，尤其是涉及一种实现考试引擎层，考试流量监控系统及其实现方法。
背景技术：
在网络技术逐渐渗入社会生活各个层面的今天，传统考试模式已经越来越不适应现代教学的需要，而网络考试则是一个很重要的方向。基于saas的应用系统的在线学习平台，有多达千家企业在平台上为自己企业的员工发布考试，考试是平台考、学、练三大功能模块之一，在线学习平台的考试是一个同时在线，实时提交的过程，当大量用户同时在线考试时，平台瞬时压力特别高，且在大规模运行后，当系统运力不足时，想扩充数据处理部分服务器，或者服务器不需要的时候，可以减少，这样就需要有这样一个系统，可以监控考试流量。
中国专利文献cn105205755a中公开了一种互动考试方法、系统及考试系统，该互动考试方法包括：第一用户终端获取登录用户的信息，向服务器发送抽取试题的指令；服务器从试题库中抽取试题生成试卷，将所述试卷发送至所述第一用户终端；所述第一用户终端接收所述试卷，并将所述试卷发送至与其匹配的第二用户终端；所述第二用户终端接收并显示所述试卷，记录考生手写的答题笔迹信息，获取提交指令，发送所述答题笔迹信息至所述第一用户终端。本发明打破了传统的考试方式，而且只传送答题笔迹及批改笔迹，节省了流量，使用方便，脱离传统的纸质考试方式，节省了资源，能够更好的实现互动，但该技术方案对于在线考试的流量没有监控，当使用人数过多后，会致使考试系统瘫痪，从而无法使用。
在中国专利文献cn107563921a中公开了一种在线考试管理系统，包括管理系统，用于管理在线考试和考试相关人员，其设有用户登录模块用于用户登录管理系统，其设有组织构架模块用于系统管理员调整组织架构；信息管理模块，其与管理系统连接，用于系统管理员管理考试相关人员信息；报表管理模块，其与管理系统连接，用于查询考试信息；考试管理模块，其与管理系统连接，用于管理在线考试；上述技术方案中公开的在线考试管理系统相对于纸面考试而言省时省力，通过培训课程模块、模拟练习模块、比拼考试模块和app考试模块的设置大大降低了培训成本，但是无法接多种实现终端，提高扩展性。
因此，需要开发一种能够监控考试流量的系统，从而根据流量的变化，调整服务器的数量，保证系统的正常稳定运行。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够监控考试流量的系统，从而根据流量的变化，调整服务器的数量，保证系统的正常稳定运行。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该考试流量监控系统，包括有考试服务监控层、专试服务集群和考试引擎层，所述考试服务监控层通过考试服务集群查询数据并向所述考试服务监控层返回数据；所述考试引擎层与所述考试服务集群形成双向数据连接；所述考试服务监控层包括考试流量监控台、统计分析模块和数据处理模块，所述考试流量监控台和所述统计分析模块均与所述数据处理模块相连接；所述考试流量监控台用于从考试平台获取数据；所述数据处理模块用于查看考试流量监控台数据，发现超过制定的预警阀值时进行服务器升级；所述统计分析模块用于根据系统中记录的考试流量分析以及考试规模分析，计算出合理的预警阀值，以协助维护系统。
采用上述技术方案，通过考试流量监控台监控数据，把监控考试情况，根据相关公式，判断出系统峰值发生的机率，在发生机率较高时，提前准备好服务器，系统通过对几个参数值进行监控，提前让运营人员了解压力，当运维人员接收到相关预警时，升级或者添加相关服务器，即当数值超设定的阀值时，通知运营人员增加服务器；当数值回落后一段时间，可释放一定的服务器，这样达到服务器性能与价值最大；保证系统的稳定运行，保证用户能正常使用系统，保证系统稳定运行，服务器采用负载均衡方式，可以方便的添加或者删除服务器，而不影响系统的正常运行；由于在线学习云平台的saas架构，可以实时动态的增加服务器的数量，以提高单位时间内的并发量，当高峰值过后，我们又可以减少服务器的数量以减少服务器性能浪费，达到开源节流，节约成本的目的，为了能使运营人员及时了解考试的并发量，我们通过对系统的改造以及增加对考试相关指标的监控，实时了解服务器压力，并通过相关算法提供预期判断，运营人员可提前做好准备。
本发明进一步改进在于，所述考试引擎层还连接有数据储存层，所述数据储存层包括关系型数据库管理系统mysql、存储系统redis和非关系型数据库mongodb。
本发明进一步改进在于，所述考试流量监控台从考试平台获取的数据包括当天考试的数据、当日答题量预测和未来三天考试需求量。
优选地，所述当天考试的数据包括当前考试人数、进行中考试答题提交需求量(eqsr)、今日总考试答题提交量(eqs)、今日考试场数、已开场考试场数、已闭场考试场数和待开场考试场数。
本发明进一步改进在于，所述考试引擎层包括有发布考试模块、考试管理模块和数据统计模块；所述发布考试模块，用于生成一场考试，并为参加这场考试的考生分配一个唯一准考证号；所述考试管理模块，用于通过准考证号及安全令牌验证后开始考试，获取考试题目，记录下考生在系统中的每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试，根据提供的试卷答案进行批发考卷，批改后，同步答题数据至业务系统；所述数据统计模块，用于对一场考试的人员答题情况排名，并对考试中发生的异常情况进行处理，提供考生考试中的答题情况统计。
优选地，所述考试服务集群包括若干个考试服务器，若干个考试服务器并联在一起；所述考试服务监控层通过考试服务器查询数据，且通过考试服务器向所述考试服务监控层返回数据。
优选地，所述发布考试模块具有生成考试单元和考生管理单元；所述生成考试单元根据提供的试卷，考试人员信息，生成一场考试；所述考生管理单元，用于为考生分配和管理准考证号，以及考生试卷数据缓存。
优选地，所述考试管理模块包括有入场管理单元、做题单元、改卷单元和数据同步单元；其中，所述入场管理单元用于通过准考证号及安全令牌验证用户；所述做题单元，用于获取考试题目，记录下考生每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试；所述改卷单元，用于批发考卷，所述数据同步单元，用于形成考生答题缓存数据队列，并将考生的答题数据同步至业务系统。
优选地，所述数据统计模块包括有考试排行单元、考试异常单元、汇总统计单元和日志记录单元；所述考试排行单元，用于对一场考试的人员答题情况排名，所述考试异常单元用于对考试中发生的异常情况进行处理，所述汇总统计单元用于考生考试中的答题情况统计，所述日志记录单元用于记录考生在考试过程中的任一环节。
本发明还要解决的技术问题是提供一种能够监控考试流量的系统的实现方法，从而根据流量的变化，调整服务器的数量，达到优化服务配置的功能，且保证系统的正常稳定运行。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该考试流量监控系统的实现方法，该方法包括以下步骤：
(1)打开考试流量监控台，从考试平台获取了数据实时监控考试流量；数据包括当天考试的数据、当日答题量预测和未来三天考试需求量；其中当天考试的数据包括当前考试人数、进行中考试答题提交需求量(eqsr)、今日总考试答题提交量(eqs)、今日考试场数、已开场考试场数、已闭场考试场数和待开场考试场数；其中考试答题提交需求量(eqsr)是基于考试的规模信息，对eqs规模的预估值；考试答题提交量(eqs)是在考试进行中，用于记录考试答题的提交量；每提交一题记录+1，重复提交重复记录。
(2)通过统计分析模块，一方面获取考试需求规模统计和峰值时间点，另一方面获得考试流量分析，考试流量分析表显示一天内每小时考试的流量，分android、ios、web三个端统计并合计，经过监控跟踪发现考试流量的峰值对系统的影响，从而制定或修改预警阀值；
(3)当在考试流量监控台发现考试相关指标超过设定的阀值时，进行预案处理，根据提前定好的规则，增加或者减少服务器数量，即当数值超设定的阀值时，通知运营人员增加服务器，当数值回落后一段时间，可释放一定的服务器；防止系统出现问题。
采用上述技术方案，打开考试流量监控台，从考试平台获取了数据：当天考试的数据，包括当前考试人数、进行中eqsr考试答题提交需求量(examinationquestionssubmissionrequirements)、今日总eqs考试答题提交量(examinationquestionssubmission)、今日考试场数、已开场考试场数、已闭场考试场数、待开场考试场数；当日答题量预测；未来三天考试需求量。其中相关算法有：
eqs考试答题提交量(examinationquestionssubmission)：eqs是在考试进行中，用于记录考试答题的提交量。每提交一题记录+1；重复提交重复记录；
eqs＝sum(已发生的提交答题次数)；
例如：在多选题的答题过程中，每个选项的选择都可能产生一次eqs，假设用户选择了3个选项，那么就会最少会产生3次eqs；
eqsr考试答题提交需求量(examinationquestionssubmissionrequirements):eqsr是基于考试的规模信息，对eqs规模的预估值；
eqsr＝sum(未提交的考生数*对应考试的题目数)；
例如：一场考试有200道题，有30个考生参考，那么该场考试的eqsr为200*30＝6000
临期eqsr：需要在2小时内完成的eqsr。比如一场考试的eqsr是10000，考试会在未来的2小时内完成，那么临期eqsr就是10000；在不同的场景下，临期的概念可能不完全一致；可能为2小时，也可能是12小时或一天；在未特别说明的情况，考试范围内的默认临期时间为2小时；系统通过对这几个参数值进行监控，提前让运营人员了解压力，当数值超设定的阀值时，通知运营人员增加服务器。当数值回落后一段时间，可释放一定的服务器，这样达到服务器性能与价值最大；当在考试流量监控台发现考试相关指标超过设定的阀值时，进行预案处理，根据提前定好的规则，运维人员增加或者减少服务器数量，以防止系统出现问题；同时系统中有二个统计，考试需求规模统计，统计的是整体考试的需求量，是分企业统计的，可以直观的了解系统中哪些企业的考试较多，峰值大概会出现在哪个时间点；考试流量分析表显示一天内每小时考试的流量，分android、ios、web三个端统计并合计，很直观的了解到一天内考试流量的峰值和谷值，经过长期跟踪就可以发现什么时间点参加考试的人数最多，运维人员要及时注意系统的变化。上述统计的最终目的就是从历史的数据中分析考试流量的峰值对系统的影响，从而制定或者修改我们的预警阀值，使预警更加准确，有效。
附图说明
图1为考试流量监控系统结构图；
具体实施方式
本发明的考试流量监控系统，如图1所示，包括有考试服务监控层、专试服务集群和考试引擎层，所述考试服务监控层通过考试服务集群查询数据并向所述考试服务监控层返回数据；所述考试引擎层与所述考试服务集群形成双向数据连接；所述考试服务监控层包括考试流量监控台、统计分析模块和数据处理模块，所述考试流量监控台和所述统计分析模块均与所述数据处理模块相连接；所述考试流量监控台用于从考试平台获取数据；所述数据处理模块用于查看考试流量监控台数据，发现超过制定的预警阀值时进行服务器升级；所述统计分析模块用于根据系统中记录的考试流量分析以及考试规模分析，计算出合理的预警阀值，以协助维护系统；所述考试引擎层还连接有数据储存层，所述数据储存层包括关系型数据库管理系统mysql、存储系统redis和非关系型数据库mongodb，所述考试流量监控台从考试平台获取的数据包括当天考试的数据、当日答题量预测和未来三天考试需求量；所述当天考试的数据包括当前考试人数、进行中考试答题提交需求量(eqsr)、今日总考试答题提交量(eqs)、今日考试场数、已开场考试场数、已闭场考试场数和待开场考试场数；所述考试服务集群包括若干个考试服务器，若干个考试服务器并联在一起；所述考试服务监控层通过考试服务器查询数据，且通过考试服务器向所述考试服务监控层返回数据。
实施例2：包括有考试服务监控层、专试服务集群和考试引擎层，所述考试服务监控层通过考试服务集群查询数据并向所述考试服务监控层返回数据；所述考试引擎层与所述考试服务集群形成双向数据连接；所述考试服务监控层包括考试流量监控台、统计分析模块和数据处理模块，所述考试流量监控台和所述统计分析模块均与所述数据处理模块相连接；所述考试流量监控台用于从考试平台获取数据；所述数据处理模块用于查看考试流量监控台数据，发现超过制定的预警阀值时进行服务器升级；所述统计分析模块用于根据系统中记录的考试流量分析以及考试规模分析，计算出合理的预警阀值，以协助维护系统；所述考试引擎层还连接有数据储存层，所述数据储存层包括关系型数据库管理系统mysql、存储系统redis和非关系型数据库mongodb，所述考试流量监控台从考试平台获取的数据包括当天考试的数据、当日答题量预测和未来三天考试需求量；所述当天考试的数据包括当前考试人数、进行中考试答题提交需求量(eqsr)、今日总考试答题提交量(eqs)、今日考试场数、已开场考试场数、已闭场考试场数和待开场考试场数；所述考试引擎层包括有发布考试模块、考试管理模块和数据统计模块；所述发布考试模块，用于生成一场考试，并为参加这场考试的考生分配一个唯一准考证号；所述考试管理模块，用于通过准考证号及安全令牌验证后开始考试，获取考试题目，记录下考生在系统中的每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试，根据提供的试卷答案进行批发考卷，批改后，同步答题数据至业务系统；所述数据统计模块，用于对一场考试的人员答题情况排名，并对考试中发生的异常情况进行处理，提供考生考试中的答题情况统计。采用上述技术方案，通过考试流量监控台监控数据，把监控考试情况，根据相关公式，判断出系统峰值发生的机率，在发生机率较高时，提前准备好服务器，系统通过对几个参数值进行监控，提前让运营人员了解压力，当运维人员接收到相关预警时，升级或者添加相关服务器，即当数值超设定的阀值时，通知运营人员增加服务器；当数值回落后一段时间，可释放一定的服务器，这样达到服务器性能与价值最大；保证系统的稳定运行，保证用户能正常使用系统，保证系统稳定运行，服务器采用负载均衡方式，可以方便的添加或者删除服务器，而不影响系统的正常运行；由于在线学习云平台的saas架构，可以实时动态的增加服务器的数量，以提高单位时间内的并发量，当高峰值过后，我们又可以减少服务器的数量以减少服务器性能浪费，达到开源节流，节约成本的目的，为了能使运营人员及时了解考试的并发量，我们通过对系统的改造以及增加对考试相关指标的监控，实时了解服务器压力，并通过相关算法提供预期判断，运营人员可提前做好准备；所述考试服务集群包括若干个考试服务器，若干个考试服务器并联在一起；所述考试服务监控层通过考试服务器查询数据，且通过考试服务器向所述考试服务监控层返回数据；所述发布考试模块具有生成考试单元和考生管理单元；所述生成考试单元根据提供的试卷，考试人员信息，生成一场考试；所述考生管理单元，用于为考生分配和管理准考证号，以及考生试卷数据缓存；所述考试管理模块包括有入场管理单元、做题单元、改卷单元和数据同步单元；其中，所述入场管理单元用于通过准考证号及安全令牌验证用户；所述做题单元，用于获取考试题目，记录下考生每一次答题操作，当考试时间到达后，收卷，结束考试；所述改卷单元，用于批发考卷，所述数据同步单元，用于形成考生答题缓存数据队列，并将考生的答题数据同步至业务系统；所述数据统计模块包括有考试排行单元、考试异常单元、汇总统计单元和日志记录单元；所述考试排行单元，用于对一场考试的人员答题情况排名，所述考试异常单元用于对考试中发生的异常情况进行处理，所述汇总统计单元用于考生考试中的答题情况统计，所述日志记录单元用于记录考生在考试过程中的任一环节。
实施例3：该考试流量监控系统的实现方法，该方法包括以下步骤：
(1)打开考试流量监控台，从考试平台获取了数据实时监控考试流量；数据包括当天考试的数据、当日答题量预测和未来三天考试需求量；其中当天考试的数据包括当前考试人数、进行中考试答题提交需求量(eqsr)、今日总考试答题提交量(eqs)、今日考试场数、已开场考试场数、已闭场考试场数和待开场考试场数；其中考试答题提交需求量(eqsr)是基于考试的规模信息，对eqs规模的预估值；考试答题提交量(eqs)是在考试进行中，用于记录考试答题的提交量；每提交一题记录+1，重复提交重复记录。
(2)通过统计分析模块，一方面获取考试需求规模统计和峰值时间点，另一方面获得考试流量分析，考试流量分析表显示一天内每小时考试的流量，分android、ios、web三个端统计并合计，经过监控跟踪发现考试流量的峰值对系统的影响，从而制定或修改预警阀值；
(3)当在考试流量监控台发现考试相关指标超过设定的阀值时，进行预案处理，根据提前定好的规则，增加或者减少服务器数量，即当数值超设定的阀值时，通知运营人员增加服务器，当数值回落后一段时间，可释放一定的服务器；防止系统出现问题。
其中相关算法有：
eqs考试答题提交量(examinationquestionssubmission)：eqs是在考试进行中，用于记录考试答题的提交量。每提交一题记录+1；重复提交重复记录；
eqs＝sum(已发生的提交答题次数)；
例如：在多选题的答题过程中，每个选项的选择都可能产生一次eqs，假设用户选择了3个选项，那么就会最少会产生3次eqs；
eqsr考试答题提交需求量(examinationquestionssubmissionrequirements):eqsr是基于考试的规模信息，对eqs规模的预估值；
eqsr＝sum(未提交的考生数*对应考试的题目数)；
例如：一场考试有200道题，有30个考生参考，那么该场考试的eqsr为200*30＝6000
临期eqsr：需要在2小时内完成的eqsr。比如一场考试的eqsr是10000，考试会在未来的2小时内完成，那么临期eqsr就是10000；在不同的场景下，临期的概念可能不完全一致；可能为2小时，也可能是12小时或一天；在未特别说明的情况，考试范围内的默认临期时间为2小时；系统通过对这几个参数值进行监控，提前让运营人员了解压力，当数值超设定的阀值时，通知运营人员增加服务器。当数值回落后一段时间，可释放一定的服务器，这样达到服务器性能与价值最大；当在考试流量监控台发现考试相关指标超过设定的阀值时，进行预案处理，根据提前定好的规则，运维人员增加或者减少服务器数量，以防止系统出现问题；同时系统中有二个统计，考试需求规模统计，统计的是整体考试的需求量，是分企业统计的，可以直观的了解系统中哪些企业的考试较多，峰值大概会出现在哪个时间点；考试流量分析表显示一天内每小时考试的流量，分android、ios、web三个端统计并合计，很直观的了解到一天内考试流量的峰值和谷值，经过长期跟踪就可以发现什么时间点参加考试的人数最多，运维人员要及时注意系统的变化。上述统计的最终目的就是从历史的数据中分析考试流量的峰值对系统的影响，从而制定或者修改我们的预警阀值，使预警更加准确，有效。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明；凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。