基于IOCP机制的考试身份认证系统设计与实现

漆 艺

（四川广播电视大学，四川 成都 610000）

一、引言

国家开放大学期末考试是全国性的统一考试，其重要性不言而喻。由于办学性质的特殊性，每年的6月和12月，由国家开放大学统一安排，各分部安排合适场地，组织进行期末考试。以四川分部为例，全省范围内共有150多个考点。为了加强考风考纪的建设，打击违规替考等不正之风，需要在进入考场之前，对考生进行“实人+实名+实证”的验证。而传统的人工核验易受到人为因素干扰，且无法防止证件作假的情况，由此背景下，亟需设计一套考场身份认证系统，辅助考场规范管理，严肃考风考纪。

由于考试入场事件集中在考前30至15分钟，因此在这段时间内，首先需要系统在响应规模、并发处理能力、数据交互量，以及自身资源消耗等方面，有较高要求。其次，为了方便扩充和演进，系统最好是“scalable”系统，即通过提升硬件能力（增加内存或CPU数量）而达到提升性能的目的。

二、系统实现的关键技术

（一）重叠I/O结构（OVERLAPPED I/O Structure）

在计算机系统中，设备I/O相对于其他操作是比较慢的，于是在多线程结构中通常采用异步I/O的方式进行设备I/O操作。从本质上讲，重叠I/O模型也是一种异步I/O模型，它的核心是一个重叠数据结构：

typedef struct _OVERLAPPED {

DWORD Internal;

DWORD InternalHigh;

DWORD Offset;

DWORD OffsetHigh;

HANDLE hEvent;

} OVERLAPPED, *LPOVERLAPPED;

从Winsock 2开始，重叠I/O便集成到了新的WinSock函数中。通过使用重叠结构，应用程序可以一次投递一个或多个异步I/O请求。要想在一个套接字上使用重叠I/O模型来处理网络数据通信，必须使用WSA_FLAG_OVERLAPPED这个标志来创建套接字。如下所示：

WSASocket(AF_INET,SOCK_STEAM,0,NULL,0 WSA_FLAG_OVERLAPPED);

应用程序有多种方法获取重叠I/O请求操作完成的通知，如等待事件对象置信，或使用完成例程等，但它们都有一个共同的缺点，即为每一个I/O都开了一个线程，当同时有成千上万个请求发生时，系统会深陷于线程上下文切换的泥潭里。……