网格技术及其在现代远程教育中的应用

基于网格的远程教学研究【摘要】：网格是继Internet之后又一次重大的科技进步，有人将其称为下一代互联网。

它是集成和并行的计算与资源环境，其核心是在异构和分布式的网络环境中，实现资源共享(包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等)，消除信息孤岛。

虽然网格技术现在还没有普遍地应用，但是因为网格技术本身具有的优势，其应用前景是非常广阔的。

现代教育技术以计算机网络为代表，基于网络的远程教育在现代教育中扮演着重要的角色，给无数的学习者提供了快速、便捷的学习方式。

正是基于网络的远程教学，使得学习超越了时间和地点的限制。

远程教育在全球范围内，都有着急速发展的趋势，但现有的远程教学系统，普遍存在着一些问题，主要表现在：缺乏广泛的资源合作，远程教育标准不完善，网络的异构给远程教学系统的开发带来了很大的难度，这些是造成教育资源不能大范围内共享、教学资源重复开发的主要原因。

网格技术的出现，为我们解决这些问题带来了契机，因为网格技术的核心就是信息、资源共享。

网格技术在其它许多领域都已经有了初步的应用，但是在远程教育中应用得还很少，研究如何将网格技术应用到远程教育中，是非常有必要和意义的。

本论文的核心是研究如何建立网格环境、如何开发网格应用程序并将网格技术应用到远程教学系统中去。

本论文共分七章：第一章是选题背景和研究概述。

主要阐述了远程教育的现状，存在的问题和解决的途径，以及本论文的研究内容和技术路线。

目前的远程教学系统，教学资源大多以HTML格式为主，辅助以静态或动态的多媒体信息，内容和格式混合，不符合远程教育标准，不利于信息的提取，交换和处理。

开发工具和运行平台各异，不具有通用性，加上网络本身的异构，造成了教学资源和教学系统无法大范围共享。

网格技术在远程教育中的应用，可以根本改变这一现状。

网格技术以资源共享为核心，以网格服务为实现方式，为用户提供透明的服务，用户不必知道网格服务是怎样实现的和由谁实现的，用户通过网格服务接口调用其服务而实现各种资源的共享。

网格技术在网络教育资源共享中的应用摘要：网格技术的核心确实是信息、资源共享。

网格技术在其它许多领域都已经有了初步的应用，可是在远程教育中应用得还很少，研究如何将网格技术应用到远程教育中，是超级有必要和成心义的。

关键词：网格；网格技术；教育；教育资源共享网格是继因特网、万维网以后，互联网进展的第三个里程碑。

而网格要实现的是应用的互连互通。

网格令人们能够随时随地享用网上的各类资源。

网格计算技术进入教育领域以后，将能克服现代远程教育对时刻的依托性，又能更好地贯彻现今盛行的建构主义学习理论能够说运算机与网格技术的显现给教育信息化带来新的契机。

一、概念网格技术是集成和并行的计算与资源环境，其核心是在异构和散布式的网络环境中，实现资源共享，令人们能够动态地共享散布在网上不同地址的各类资源。

网格作为一种能带来庞大处置、存储能力和资源的新型网络，可应付临时之用。

网格计算通过共享网络将不同地址的大量运算机相联，从而形成虚拟的超级运算机,将遍地运算机的多余处置器能力合在一路，可为研究和其他数据集中应用提供庞大的处置能力。

有了网格计算，那些没有能力购买价值数百万美元的超级运算机的机构，也能利用其庞大的计算能力。

二、进展概况作为一种新型的网络技术，世界一些发达国家和跨国企业都十分重视网格技术，美国和欧洲及亚洲各国正在踊跃地实施国家网格项目。

一、国外的进展情形：网格技术起源于美国，通过网络利用超级运算机的研究，因此，在网格技术开发和网格示范系统方面，美国已有了连年丰硕的资源积存。

尽管欧洲各国国内没有超级运算机制造商，可是他们积存了大量超级运算机应用的专业知识，而且很早就着手开展网格应用活动。

欧盟的代表性项目是处置大规模数据的欧盟数据网格。

在亚洲，正在从事网格研究的要紧国家和地域有中国、韩国、新加坡和中国台湾。

二、国内的进展情形：在863打算的支持下，我国正在建设中国国家网格，中国教育科研网格也是中国国家网格的一部份。

网格计算技术教育应用研究领域的开拓性工作，填补了国内学习网格研究的空白，达到国际先进水平。

远程教育中网格分布式技术服务探讨1 引言网格技术旨在使互连网上所有资源, 包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等,实现全面共享与协同工作,使整个Internet整合成一台巨大的超级计算机,为用户提供即连即用式的服务[1]。

目前,网格的发展更多还在实验研究阶段,离最初设想还有很大距离,但它是未来网络的发展方向,已成共识。

并且正在逐渐地由一个新兴名词转变成为运用于商业、科研、医药等各行业的技术产物。

1.1 网格的定义网格一词译自英文单词“Grid”,简称为虚拟计算环境,就是把地理上分布的各种计算资源连接成一个单一的统一资源即虚拟高级计算机的环境,实现全球范围的计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、设备资源等的全面共享。

其根本特征是资源共享。

它是继Internet、Web后的第三次互联网浪潮。

网格的核心概念是协作资源共享和在动态多制度虚拟组织中解决问题。

简而言之,网格可以从以下描述为以下三点[2]。

(1)协调不服从集中式控制的资源。

即网格能集成和协调资源与用户在不同控制域内的活动。

(2)使用标准的、开放的、通用的协议和接口。

即一个网格是由多用途协议和接口来构建的,该协议将能解决诸如鉴别、授权、资源发现和资源访问等一些基本问题。

(3)提供非常的服务质量(QoS)。

即允许按协作方式来使用其成分资源以提供各式服务质量。

1.2 目前网格技术的开发环境和工具对于目前网格技术的发展和应用中其运行环境已和其他计算环境有很大的不同,已不能够满足网格计算所面临的开发难度、排错、调试、修改、部署等问题需要构建新的开发环境[3]。

(1)GT3开发环境。

GT3是用java语言开发服务,客户端则可以使用java语言和C语言开发。

开发过程首先需要定义服务接口。

然后根据服务接口生成该服务的WSDL描述文档,以实现该服务接口,通过代码编写完成,编译生成可执行的java类,其中客户端也需要用java语言开发生成可执行类。

浅谈网格技术在高校信息化建设中的运用［摘要］文章分析了高校现有的计算机网络中存在的资源不能得到充分利用的现状，结合咸阳高校的实际情况，主要探讨了网格在高校信息化建设尤其是在教育资源全面共享上的运用。

［关键词］网格技术信息化教育高校信息化建设不断加强，计算机网络在信息化建设中起着举足轻重的作用。

但是在这一过程中却有一些问题值得我们进一步探讨。

一、高校建设信息化校园时存在的问题1.网络资源难以被充分利用。

高校花费巨资采购大量的计算机、应用软件以建设信息化校园，但是建成以后却有很多的计算资源闲置，得不到充分利用，难以支持资源的有效共享。

一些行业分析家表示，网络中的服务器实际能力没有充分调动起来，有大约80%的资源都被浪费掉了。

2.信息孤岛阻碍信息的交流和共享。

虽然高校内各个部门的信息化建设促进了部门内信息的交流和共享，但是还没有解决信息孤岛的现象。

各个应用系统之间不能互联互通，缺乏信息的交流和共享，存在严重的信息冗余现象。

花费了大量人力、物力获得的海量数据和信息被孤立于所属的部门，不能被广泛地访问和使用。

需要综合数据的应用发展要么受到限制，要么必须投入大量资金、人力来重复进行数据资源的建设。

3.计算机资源没有得到充分利用。

校园网中的计算机即使是全部开机，在某一时刻，也大量处于“待机”状态。

而正在工作的计算机只是孤立地使用计算机的本地处理能力。

在处理较大程序工作时，大家的直接感觉是自己的计算机速度太慢。

在信息化建设中若能重视网络中的各种资源的全面共享，使每个用户使用的节点计算机充分利用网络中的空闲资源，使自己的计算机计算能力大幅提高，那将是一种全新的体验，这就是网格技术。

二、网格技术及在校园信息化建设中的现实意义网格的原理是利用互联网把分布在异地的各种资源（包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、信息资源、知识资源等）连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，因此，有人把网格定义为一台超级计算机的延伸。

网格技术在现代远程教育中的应用摘要：针对现代远程教育中的问题，提出使用网格技术作为解决手段。

介绍了网格技术的定义及自身特点；使用案例分析了网格技术应用的可行性；提出了网格使用的相关原则。

关键词：网格;现代远程教育;中国教育科研网格现代互联网的兴起在很大程度上改变了我们传统的学习、工作和生活方式。

现代远程教育就是随着计算机网络技术、现代信息技术的迅速发展而产生的一种新型的远程教育形式,这种以计算机网络等高科技手段为载体的双向交互式教学形式在现代高校教育中扮演了重要的角色。

但我们也应看到,因为整个互联网的异构性以及各高校之间的相互竞争，导致了教育资源不能充分共享,这已成为现代远程教育发展的瓶颈。

随着网络技术的高速发展,网格(Grid)技术应运而生。

它已经成为当前国际计算机技术研究的热点和前沿领域,它代表了继Internet技术和Web技术之后的第三次技术浪潮。

将网格技术应用于现代远程教育领域,将会极大地改变现代远程教育的现状。

因此本文重点讨论网格技术应用于现代远程教育的可行性及应用原则。

1网格技术简介1.1网格起源及定义网格(Grid)这个词来自于电力网格(PowerGrid)。

它曾在很多领域（科学计算、数据访问、信息共享,知识处理、仪器设备远程控制、科学可视化等）里都有出现，其含义也随研究领域不同而有所区别。

本文所指的“网格”是指在20世纪90年代中期才出现的一种新兴技术。

被人们称为“网格计算之父”的Ian Foster在《The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure》中这样给网格下了定义:“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和服务。

互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能,而网格功能则更多更强,让人们透明地使用计算、存储等其他资源。