基于云存储的教学资源共享平台的设计与实现.docx

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·信息技术·

蒋漪涟,等·基于云存储的教学资源共享平台的设计与实现

基于云存储的教学资源共享平台的设计与实现

蒋漪涟,刘晓丹,张路通

（陕西工商职业学院a.计算机与信息管理系;b.工商管理系陕西西安 ）

摘要:

为解决传统平台资源存储的瓶颈和提升用户在海量信息中检索所需教学资源的速度,对云平台中教学资源的存储结构、融合和两类数据库优势的混合式数据库系统以及基于中主流框架的系统进行设计,使用的分布式文件系统来存储教学资源,实现了一个基于的云教学资源平台。

关键词:

云教学资源平台;分布式文件系统;框架

中图分类号:

文献标志码:

文章编号:

（）

DesignandImplementationofTeachingResourceSharingPlatformBasedonCloudStorage

a.ComputerandInformationManagementDepartment

b.BusinessAdministrationDepartmentShanXiBusinessCollegeXian China

AbstractInordertosolvethebottleneckofthetraditionalplatformresourcestorageandtoimprovetheteachingresourceswhichmeettheneedsforusersinmassrefrievalinformationthestoragestructureoftheteachingresourcesinthecloudplatformisde-signedcombinedwithHBaseandMySQLhybriddatabasesystemandWEBsystembasedonJEEmainstreamSSHframeworkandHadoopdistributedfilesystemisusedtostoretheteachingresourcessothatthecloudplatformoftheteachingresourcesisim-plementedbasedonHadoop.

KeywordscloudteachingresourceplatformHadoopdistributedfilesystemSSHframework

:

:

《机械制造与自动化》

0 引言

网络教育就是指学生和教师以及学生和教育组织间利用多种媒体方式进行系统教学和通信联系的一种教育形式现代网络教育是在计算网络技术通信技术和多媒体技术兴起后产生的一种新型教育形式运用多媒体和多种交互方式使老师与学生进行教学和通信联系网络教育是远程教育的主要形式也是高职教育的一个辅助教学形式

随着计算机网络技术和通信技术的发展许多学校开发了自己的网络学习平台其中包含有大量优秀的教育资源但由于我国现有的学习系统之间缺乏有效的互通互连造成了许多教育资源的闲置和浪费 由于教育资源需要占用较大的存储空间而存储设备的购置和维护又需要大量的财力和人力因此学习系统的建设成本较高云存储技术的发展可以解决当前网络学习系统建设维护成本高资源共享率较低资源管理不规范等问题将现有的网络教学资源整合到云存储这一全新的存储模式中来构建一个拥有海量教学资源的教育云 从而将大量的计算和存储工作交给后台服务器来完成大大降低了网络学习系统对终端设备的配置要求

本系统利用 的分布式存储以及 与

组成的混合数据库设计一个结构合理且体系完整

的云教学资源平台系统采用分布式技术和一库共建共享型资源库多系统资源管理系统在线学习系统等应用模式为教师和学习者提供云端存储和云端学习服务以推动教学与学习方式的创新本系统的云存储平台采用开源的 分布式文件系统使用 数据库来存储用户信息使用 来存储资源文件信息釆用关系型数据库和分布型数据库相结合的方式既提高了检索效率也实现了对不同类型学习资源的存储和管理

基于云存储的网络教学系统可提高资源的共享率和管理水平降低网络学习平台的建设和维护成本实现对海量教学资源的有效和规范管理

1 云存储系统关键技术

1.1 云存储技术

云存储是由云计算延伸出来的一个新的概念云存储利用虚拟化技术将一些异构的硬件存储设备整合为一个资源池从而根据实际的需求来分配这些资源云存储主要是通过将庞大的数据拆分为多个较小的数据块之后交给集群中的多个存储设备进行分布式存储云存储的核心是将应用软件与存储设备相结合通过应用软件

基金项目:

陕西省教育厅 年研究课题 陕西工商职业学院 年度科研项目 陕西广播电视大学

年度科研项目

作者简介:

蒋漪涟 女陕西西安人副教授硕士研究方向为计算机网络技术信息技术

来实现从设备到服务的转变为用户提供灵活方便按需分配的云存储服务

云存储相对于传统的存储模式具有成本较低扩展性强容错性强数据迁移方便等优势因此云存储都采用分布式的方式进行数据的管理当前主流的云存储系统主要有谷歌的和的由于是一个开源的软件框架因此本系统云存储服务架构体系选择建立在上在的基础上设计和实现教学资源共享平台的云存储体系架构

1.2Hadoop框架

平台是由基金会开发的一个运行在廉价机上的分布式集群系统架构能够对大量数据进行可靠高效地分布式处理它实现了

编程范式即将应用程序分割成许多小的子程序每个子程序都能够在集群中的任意一个或多个节点中执行或重新执行同时提供了分布式文件系统用来存储所有节点的数据这不仅扩宽了整个集群的带宽还使得整个框架具备自动处理节点故障的能力其结构图如图所示

Pig Cascading Hive

ZooKeeper

Applicaon

MapReduce

HBase

HadoopDFS

图1Hadoop框架结构图

1.3HDFS结构

集群是一种典型的主从式架构的分布式文件系统采用分块存储的方式一个文件被划分为一个或若干个数据块这些数据块被分别存储在不同的

中 节点之间可以通过相互通信来完成数据块的修复和备份当客户端访问文件时首先向

节点发起元数据操作请求由 节点向节点发起块数据操作请求并将存储该文件所有数

据块的地址信息反馈给客户端客户端就可以直接与相应的节点进行交互来执行具体的读写操作

1.4Hbase数据库

是一个稀疏的面向列的分布式数据库能够对海量数据实现随机实时的读写访问 不同于传统的关系型数据库它适合于存储非结构化的数据是一个典型的 型数据库

在分布式数据库 中存在着若干个区块服务器每个区块服务器都含有若干个的区块区块是数据存储的主要承担者每一个数据表一开始都只有一个区块随



着数据的增多一个数据表的区块会自动分裂为个等分新区块每个区块都有个核心构件区块内存缓存区块日志和区块存储由三者联合完成对数据库表的存储

1.5存储虚拟化技术

存储虚拟化是指利用虚拟卷映射流数据定位数据快照虚拟机等技术将多个异构的存储设备整合成一个虚拟的存储池进行统一的管理存储虚拟化屏蔽了不同存储设备之间的差异性向用户提供统一的访问接口同时存储虚拟化将应用程序和用户的数据存储操作与具体的存储控制分开充分利用了异构平台的存储空间从而达到最优化的存储效率

1.6分布式存储技术

分布式存储技术是指将网络上分布的存储设备集中起来形成一个对外统一的虚拟存储设备将数据分散的存储在每个独立的存储设备中分布式存储技术的核心在于对网络中分散的设备进行集中管理具有成本低容错性强高速存取易于管理等优势

2系统的设计与实现

2.1云教学资源平台总体框架设计

云存储教学资源平台利用 强大的存储能力和灵活的扩展性将教学资源数据存储到基于 的云端资源库中云教学资源平台除了能够存储教学资源在不断累积教学资源的基础上还能够支撑多样化的学习能够在资源的使用中不断优化资源本系统的总体结构框架如图所示

文件系统的分布式文件系统作为云平台的文件存储物理层是云教学资源的实际存储地址平台里所有的教学资源都存储在文件系统上

数据访问系统云平台的数据库系统由非结构化数据库和关系型数据库共同组成这样可充分发挥两种不同数据库的优势为前台应用提供更好地

数据访问性能负责存储数据量大的表或者信息变更频繁的数据表用于存储访问量不大信息修

改少的数据并为数据库中的大表建立表索引云平台中用户所需要的教学资源都存储在的大规模集群中而不是存储在本地

云平台中资源数据访问由大模块完成教学资源文件数据读取与存储的模块负责对将教学资源