教育云资源管理平台构建研究与实现
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威海市智慧教育云平台网络学习空间建设与应用研究随着信息技术的不断发展,教育形式也逐渐向着智慧化、网络化、个性化的方向不断演进。
近年来,威海市紧跟时代潮流,不断加大对智慧教育云平台的建设力度,推动网络学习空间的建设与应用研究。
本文将对威海市智慧教育云平台网络学习空间建设与应用进行深入研究分析,探讨其意义、现状和未来发展趋势。
一、智慧教育云平台网络学习空间的意义1. 适应时代发展潮流随着信息化和全球化的深入发展,传统的课堂教学方式已经不能满足人们学习的需求。
智慧教育云平台网络学习空间的建设,能够打破时空限制,为教育教学提供更多样化、个性化的学习途径和资源。
2. 提高学习效率智慧教育云平台网络学习空间可以让学生根据自身特点和学习需求进行学习,提供更为贴近实际和个性化的学习资源和服务。
这样一来,学生能够更加主动积极地参与学习,提高学习效率。
3. 促进教学改革智慧教育云平台网络学习空间的建设,可以促进教师教学理念的变革,提升教学质量和创新能力。
通过互联网技术和多媒体教学手段,教师可以更好地实施个性化教学,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
目前,威海市智慧教育云平台网络学习空间的建设已经初具规模,取得了一些成果和进展。
主要表现在以下几个方面:1. 建设规模逐步扩大据了解,威海市智慧教育云平台网络学习空间的建设规模逐步扩大,包括学校网络教学平台、教育资源公共服务平台、教学管理和评价系统等。
各类学校、教育机构和教学资源库纷纷加入形成了一个覆盖面广、服务功能完善的网络学习空间。
2. 教学资源丰富多样在威海市智慧教育云平台网络学习空间中,教学资源相当丰富多样,包括数字化的教材、教学设计、课件、视频教学、网络直播课程等。
学生可以根据自己的学习需求和兴趣,在网络学习空间中获取到各种类型的教学资源。
3. 教学应用逐步深入威海市智慧教育云平台网络学习空间的应用也逐步深入到学校教学及教育管理的各个方面,包括线上授课、作业批改、教学评价、学生档案管理等。
2012年第6期总第213期一、研究背景(一)实施“班班通”工程的紧迫性随着“校校通”工程、“农村中小学现代远程教育工程”的逐步完成,我国基础教育信息化取得了巨大进步,逐渐实现了校际互通,极大地改善了中小学的信息技术环境,尤其是广大农村地区中小学的信息技术基础设施。
温家宝总理在《2010年政府工作报告》中指出[1]:“为农村中小学班级配备多媒体远程教学设备,让广大农村和偏远地区的孩子共享优质教育资源。
”在2010年全国电化教育馆馆长会议上,教育部副部长陈小娅提出“积极推进教育信息化基础设施建设,为班班用多媒体教学创造条件,继续加强资源建设,促进优质教育资源共享”等要求[2]。
由此可见,国家已将实施中小学“班班通”作为促进义务教育均衡发展的重要举措。
然而,由于我国地域辽阔、各地区的基础教育发展不平衡,“班班通”工程的建设任务依然任重道远。
“班班通”主要是借助于信息化的教学资源,因此,如何保障有效资源能够通到班级,这就需要重点考虑资源供给和共享问题[3]。
目前,虽然很多西部农村中小学已经被纳入远程教育工程,但可供学校应用的数字化资源却严重不足,使优质资源共享的目标难以有效实现[4]。
所以,为了能够保证各学校顺利使用“班班通”开展教学,开发优质数字教育资源的任务迫在眉睫。
(二)云计算解决教育资源问题的优势云计算(Cloud Computing )是一种基于互联网的新型超级计算模型和新兴的共享基础架构方法,其实质是为超大规模的分布式网络环境提供数据存储和网络服务。
它是一种通过网络以便捷、按需的形式从共享的可配置的计算资源池(包括网络、服务器、存储、应用和服务等)中获取服务的业务模式,云计算的业务资源应该支持通过简洁的管理或交互过程快速地部署和释放[5]。
从这一定义可以得出云计算具有按需使用、快速、安全和便捷等优点。
有学者认为,“云”体现了一种整合资源、集中服务、应用共享的系统思想,以它高智能的计算进化能力,完全颠覆了获取信息资源、接受计算服务与人际沟通的既有方式,标志着整合一切信息资源智能服务于个性化需求的泛在学习时代的来临[6]。
基于云计算技术的教育资源共享平台设计与实现随着互联网的快速发展,教育部门也开始利用云计算技术来提供更好的教育资源共享平台。
基于云计算技术的教育资源共享平台设计与实现成为了当下热门话题。
本文将探讨该主题,并提出一些相关的设计和实施思路。
一、背景介绍教育资源共享平台的设计与实现是对当前教育资源共享不够充分的问题的解决方案。
教育资源的共享可以帮助教育行业更好地满足师生的需求,提高教育质量和效率。
二、平台设计1.架构设计基于云计算技术的教育资源共享平台应该采用分布式架构,这样可以保证平台的稳定性和可扩展性。
平台可以采用云服务器进行资源存储,通过负载均衡技术来提高系统的性能。
2.功能设计教育资源共享平台应该具备以下基本功能:教师可以上传自己的教学资源,学生可以浏览和下载这些资源。
同时,平台还应该提供在线教学功能,让教师可以在线给学生授课。
3.用户界面设计平台的用户界面应该简洁明了,易于使用。
可以提供多种分类方式,方便用户快速找到所需的教学资源。
同时,平台还可以提供推荐功能,根据用户的兴趣和学科需求,帮助用户发现更多优质的教育资源。
三、实现思路1.资源存储教育资源可以通过云存储服务来实现存储和管理,云存储可以提供高效、可靠的存储服务,同时还可以确保资源的安全性。
平台可以与云存储服务商合作,将教育资源保存在云端,并按需提供给用户。
2.在线教学为了实现在线教学功能,可以利用视频流媒体技术和实时互动工具。
教师可以通过平台进行在线直播授课,并与学生进行实时互动。
这样可以使教师和学生可以跨越时空的限制,实现远程教学。
四、安全保障1.数据隐私保护在建设教育资源共享平台时,应该在设计中考虑用户的数据隐私保护。
平台应该设有权限管理机制,确保只有授权用户才能访问和使用特定的教育资源。
2.网络安全防护平台的网络安全问题也是非常重要的。
应该加强对平台的网络安全管理,防止攻击者利用云计算平台的漏洞进行攻击,确保平台的可用性和稳定性。
基于云计算的在线教育平台设计与实现随着互联网技术的发展和普及,在线教育作为一种新兴的教育方式,逐渐受到人们的关注和喜爱。
基于云计算的在线教育平台能够提供灵活、便捷、高效的学习环境,为学生和教师创造无限的可能性。
本文将就基于云计算的在线教育平台的设计与实现进行探讨。
一、平台需求分析在设计基于云计算的在线教育平台之前,首先需要进行平台需求分析。
根据教育领域的特点和用户需求,我们可以得出以下几个核心需求:1. 教师端功能需求:- 课程管理:教师应能够方便地创建、编辑和管理自己的课程,包括发布课程信息、上传教学资源、设置课程计划等。
- 学生管理:教师应能够管理学生的信息和学习进度,包括学生注册、学生作业提交、学生成绩管理等。
- 在线授课:教师应能够通过平台进行实时在线授课,包括文字、语音、视频等多种交互形式。
- 作业批改:教师应能够便捷地批改学生提交的作业,并提供反馈和评价。
2. 学生端功能需求:- 课程浏览与选课:学生应能够浏览平台上的课程信息,并进行选课操作。
- 学习资源获取:学生应能够方便地获取教师上传的学习资源,包括文档、视频、音频等多种形式。
- 在线学习与交流:学生应能够通过平台进行在线学习和交流,参与讨论、提问问题等。
- 作业提交与查看成绩:学生应能够在规定时间内提交作业,并查看作业成绩和教师的评价。
二、平台设计与实现基于以上需求分析,我们可以开始设计和实现基于云计算的在线教育平台。
下面将从架构设计、系统功能、技术实现等方面进行阐述。
1. 平台架构设计:基于云计算的在线教育平台可以采用典型的三层架构:前端展示层、中间逻辑层、后端数据层。
前端展示层提供良好的用户界面,中间逻辑层处理用户请求和逻辑,后端数据层负责存储和管理数据。
2. 系统功能:根据需求分析,平台的核心功能包括用户管理、课程管理、资源管理、学习管理等。
用户管理模块实现用户注册、登录、权限管理等功能;课程管理模块实现课程的创建、编辑、发布等功能;资源管理模块实现教师上传和学生获取学习资源的功能;学习管理模块实现在线学习、讨论、作业管理等功能。
数字化教育资源管理平台的设计与实现随着信息技术的迅猛发展,数字化教育资源的使用已成为现代教育的重要组成部分。
为了更好地管理和利用这些教育资源,数字化教育资源管理平台应运而生。
本文将探讨数字化教育资源管理平台的设计与实现。
一、平台需求分析1. 教育资源的收集与整理数字化教育资源管理平台应该具备收集各类教育资源的能力。
这包括课程教材、课件、习题、实验室资料等。
同时,平台还应该提供一个便捷的整理工具,使教师可以将这些资源进行分类、标签和组织,并方便地进行检索。
2. 教育资源的共享与交流数字化教育资源管理平台应该成为教师之间共享教育资源的平台。
教师可以将自己制作的教学资源上传到平台上,并设置相应的权限,供其他教师进行浏览和下载。
同时,平台还应该提供一个讨论区域,促进教师之间的交流和合作。
3. 教育资源的评价与推荐平台应该提供一个评价机制,让教师可以对教育资源进行评分和评论。
这样其他教师在浏览资源时可以参考这些评价,从而提高资源的质量和可靠性。
另外,平台还应该根据教师的兴趣和历史行为,对教育资源进行智能化推荐,将最符合教师需求的资源展示给他们。
4. 教育资源的定制与个性化平台应该提供一个定制化工具,让教师可以根据自己的需求和教学风格,对教育资源进行个性化定制。
这包括课程设置、题目选取、教学方法等。
通过定制化,教师可以更好地利用数字化教育资源,提高教学效果。
二、平台设计与实现1. 平台技术架构选择在选择技术架构时,应考虑平台的扩展性和可维护性。
常见的选择包括使用Web开发框架、数据库管理系统和云计算平台。
使用Web开发框架可以提高开发效率,并且适应不同的设备和操作系统。
数据库管理系统可以用于存储和管理教育资源的元数据,同时提供高效的查询和检索功能。
云计算平台可以提供存储和计算资源的弹性扩展,保证平台的可靠性和性能。
2. 平台界面设计平台的界面设计应该简洁、直观,并符合用户习惯。
应该注意到用户在使用平台时可能存在的不同角色,如管理员、教师和学生等。
基于云计算的教育资源共享平台设计与实现近年来,随着信息技术的快速发展和云计算技术的广泛应用,教育资源共享平台的建设日益成为教育界普遍重视和关注的问题。
如何利用云计算技术来实现教育资源共享平台的高效运行,成为了该平台设计与实现的重要问题。
一、教育资源共享平台的设计思路教育资源共享平台的建设旨在实现教育资源的集中存储、分类管理和共享利用。
在设计该平台时,应注重以下几个方面的考虑:1.多种资源类型的统一管理:该平台应能够集中管理多种资源类型,如教学课件、教育视频、教材文献等。
2.多角色的统一协作:该平台应支持学生、教师、管理员等多个角色的协作共享。
3.易用性和安全性:该平台应方便用户上传下载和管理资源,同时也要注重数据安全保护,防止敏感数据泄露或丢失。
4.可扩展性和稳定性:该平台应具备较高的扩展能力和性能稳定性,以满足教育资源不断增长的需求。
二、基于云计算的教育资源共享平台实现方式云计算技术为教育资源共享平台的实现提供了一种全新的方式。
基于云计算,平台可以采用分布式的存储和计算模式,大大提高了资源的存储和处理效率。
同时,云计算还能够为平台提供较高的安全性和可靠性保障。
具体来讲,基于云计算的教育资源共享平台需要包括以下几个方面的依赖和实现:1.云存储:平台需要采用云存储技术实现多源数据的存储。
云存储技术还可以帮助平台实现数据备份、数据恢复和多地域数据同步等功能。
2.云计算:平台需要利用云计算技术实现资源的分布式存储和计算,以实现平台运行效率的提高。
3.资源搜索引擎:平台需要引入搜索引擎技术,以支持用户对各类资源的快速搜索和精准定位。
4.知识图谱:平台需要利用知识图谱技术,以实现教育资源的自动分类、标注和检索。
5.自然语言处理:平台需要引入自然语言处理技术,以实现对文本类资源的语义分析和文本转换。
三、教育资源共享平台的应用案例1.国外“Coursera”平台:该平台是一家全球知名的在线教育平台,为来自世界各地的学生和教师提供了课程学习和教学资源共享的平台。
教育云平台空间应用的创新与实践研究1. 引言1.1 背景介绍教育云平台空间应用是指利用云计算技术和网络空间来支持教育教学活动的工具和平台。
随着信息技术的快速发展,教育云平台空间应用在教育领域的作用越来越受到重视。
背景介绍部分将从以下几个方面进行详细阐述:随着移动互联网的普及和教育信息化的深入发展,教育云平台空间应用已经成为教育领域的重要发展方向。
教育云平台空间应用通过提供在线教育资源、协作学习环境、数据分析等功能,为教师和学生提供了更多的教学和学习工具,推动了教育教学的创新和发展。
随着疫情防控形势的发展,教育机构纷纷采用教育云平台空间应用来支持在线教学和远程教育,推动了教育教学模式的变革。
教育云平台空间应用在这一特殊背景下展现出了其重要的作用和价值,引起了更多人对其关注和研究。
本研究旨在探讨教育云平台空间应用的创新与实践,深入挖掘其发展的潜力和可能性,为教育领域的信息化建设和教学改革提供借鉴和参考。
通过对教育云平台空间应用的研究,我们可以更好地促进教育现代化的进程,提升教育教学质量,推动教育事业的持续发展。
1.2 研究目的本研究旨在探讨教育云平台空间应用的创新与实践,通过深入分析当前教育云平台空间应用的现状和存在的问题,挖掘其中的创新点和实践方法,为教育云平台空间应用的进一步发展提供参考和借鉴。
具体目的包括:1. 分析教育云平台空间应用的发展趋势和特点,了解其在教育领域中的重要性和影响。
2. 探讨教育云平台空间应用的现状,包括应用范围、应用情况、存在的问题和挑战等方面的情况,为后续的创新和实践提供依据。
3. 研究教育云平台空间应用的创新实践,分析成功案例和创新经验,探讨如何提升教育云平台空间应用的效果和效益。
4. 通过案例分析和影响因素探讨,深入了解影响教育云平台空间应用的各种因素,为未来发展提供参考和建议。
1.3 意义和价值教育云平台空间应用的创新与实践研究具有重要的意义和价值。
教育云平台作为现代教育技术的重要组成部分,可以有效整合和利用各类教育资源,提升教学效率和质量。
教育云平台的构建与实施研究随着数字化时代的到来,教育也逐渐进入了数字化的时代。
而在数字化时代中,教育云平台的建设和实施成为了教育界的焦点。
那么什么是教育云平台?教育云平台是一个基于互联网的数字化教育资源共享平台,旨在为学生提供更加全面、高质量的教育资源,同时也为教师提供更加多样化、便捷的教学工具和方法。
因此,教育云平台的建设和实施对于提高教育教学质量、改善教育教学环境具有重要意义。
教育云平台的构建虽然各地的教育云平台各不相同,但大致上包括教育资源共享平台、学习管理系统、在线教学平台、数字化实验室等基础建设和支撑服务。
其中,教育资源共享平台是支持互联网教育的重要基础设施,它是由学校、教育机构和教育管理部门共同建设的教育资源库,为教师提供了一个可以发布、检索、分享和访问教育资源的平台。
它可以为学生提供更加智能化、多元化的学习环境,并为教师提供更加人性化、高效化的教学模式。
此外,学习管理系统是教育云平台的重要组成部分,它主要负责管理教育教学活动的整个过程。
学习管理系统可以帮助教育机构和教师进一步提高学校管理和教育教学质量,同时也可以为学生提供更加多样化、便捷的学习方式。
在学习管理系统方面,可以采用学生档案、成绩管理、通知公告、选课和排课等功能模块,对学生学习过程进行全方位跟踪、管理和评估。
在线教学平台和数字化实验室则是教育云平台的另外两个重要组成部分。
在线教学平台可以根据教学需要,提供在线教学资源、网络课件、教学演示、白板授课、直播课堂、网络讨论等多种教学方式,可以让教师在课程设计、教学实施和教学评估等方面更加拥有决策权。
而数字化实验室则是基于互联网的实验室,主要用于教学目的。
通过数字化实验室,可以将实验目的、实验内容和实验步骤等细节资料进行数字化处理,从而为学生提供一个更加安全、有效的实验环境。
教育云平台的实施在教育云平台的实施过程中,一些关键问题需要得到解决,如:云平台的安全性如何保障?如何实现云平台与教育教学的无缝连接?如何提高学生和教师的互动性?等等。
教育云资源管理平台构建研究与实现作者:曹丙瑞董旭王素贞来源:《河北经贸大学学报·综合版》2013年第03期摘要:云计算作为一种新的信息处理与服务模式,其构建的教育资源管理平台能够有效克服服务器利用率低、教学资源分布不均、资源更新速度慢、信息孤岛、电力消耗严重等一系列制约学校信息化发展进程的问题,对教育信息化的发展产生巨大的促进作用。
关键词:云计算;虚拟化;教育云管理平台;计算能力;资源池;基础设施层;平台服务层;应用服务层中图分类号:TP391;G434 文献标识码:A 文章编号:1673-1573(2013)03-0113-05一、引言随着高等教育信息化的快速发展,越来越多的高校认识到需要使用云计算技术整合校内外各种教育资源,通过网络平台随时随地为广大师生提供更加便捷的个性化服务。
在信息化实施的历史进程中,不断增加的应用系统和越来越多的教育资源部署在不同的服务器上,服务器的种类与数量逐年增加,采用传统的方法运行维护越来越困难,表现在效率低、成本高。
例如,需要花费很长的时间去安装配置在每个用户群日常使用的计算机系统软件和应用软件等;一旦某一台服务器出现故障,其安装的所有应用都无法使用,而此时这些应用也不能快速迁移到其他正常工作的服务器上,系统的健壮性较差;对于较大的故障必须等专业人员前来维修,等待时间长。
因此,如何高效地管理高校IT基础设施资源和教育资源,提高系统的健壮性和灵活性,降低运行维护的人力电力成本就显得尤为重要。
目前先进的解决方案就是利用云计算技术,建立基于虚拟化的教育云资源管理平台,通过无处不在的计算机网络为师生提供快捷方便的个性化资源管理与服务[1]。
二、云计算技术及相关应用(一)云计算技术概述究竟什么是云计算?目前并没有统一的定义。
美国国家标准与技术研究院[2]认为:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件及服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。
国内各界普遍认为:狭义上讲云计算是IT基础设施的交付和使用模式,通过Internet以按需、易扩展的方式获得所需资源;广义上讲云计算是服务的交付和使用模式,通过Internet以按需、易扩展的方式获得所需服务,这种服务可以是IT和软件、互联网相关,也可是其他服务[3],这意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。
从理论与技术角度看,云计算是基于一系列关键技术的新型计算模式,包括:虚拟化技术、弹性伸缩动态调配技术、高效可靠数据传输交换与事件处理技术、海量数据存储与访问技术、智能化管理监控技术、并行计算框架技术、多租赁与按需计费技术以及绿色节能技术等。
这种信息处理模式可以完成大量复杂的计算任务,如:按需即取的服务计算、易于扩展的变粒度计算、基于自然语言的软计算、智能系统的不确定计算、人参与的计算及物参与的计算等,最终以基于互联网面向大众提供服务的方式来实现资源动态整合与分享的目标[4]。
(二)在教育领域的相关应用目前,教育领域尤其在高等学校各种教育信息资源正加速向网络迁移,利用云计算技术构建教育资源管理平台能够有效克服服务器利用率低、教学资源分布不均、资源更新速度慢、信息孤岛、电力消耗严重、难于管理等一系列制约着高校信息化发展进程的问题[5],将对教育信息化的发展产生巨大的促进作用。
很多企业已经通过云计算来获取各种服务,教育领域也将是云计算技术未来发展的一个重要领域。
目前国内外对云计算在教育领域的应用表现出了很大的热情。
Accenture公司在《探究云计算的未来:驾驭技术驱动转型的下一次浪潮》调查报告中指出,云计算在教育科研行业的潜在应用体现在三点:(1)获取全球资源;(2)低成本仿真;(3)高度交互+协作学习[6][7]。
我国黎加厚教授提出了云计算在教育教学中应用的“云计算辅助教学”的新概念:学校和教师利用“云计算”提供的服务,构建个性化教学的信息化环境,促进教师的教学和学生的自主学习,提高教学质量[8]。
校内教育云平台的构建首先要充分利用现有的基础设施,利用虚拟化技术把物理的服务器资源虚拟化成服务器池,通过负载均衡技术提高服务器的利用率。
然后对学校的各种教育资源进行有效的整合后迁移到虚拟服务器上,利用云计算技术实现资源的无缝连接,构建一个统一的教育资源管理平台,以一种全新的方式为提供优质的数字资源服务。
三、教育云管理平台技术架构设计结合高校信息化和教育资源网络化的特色需求,本文利用云计算核心技术——虚拟化技术对现有的物理资源进行有效的整合,并基于云计算资源动态分配理念对现有的资源进行统一管理和统一调度,设计了一种教育云资源管理平台架构模型,此模型分为三层:基础设施服务层、平台服务层和(应用)软件服务层。
该架构能提供一种更加高效灵活的管理服务模式。
具体如图1所示。
1. 基础设施即服务(Infrastructure as a Service,IaaS):IaaS层通过对现有的物理资源(服务器、存储器和网络设备等)进行整合,进而利用虚拟化技术对相同类型的资源进行虚拟化处理,形成同构或接近同构的资源池,如计算资源池、存储资源池、网络资源池。
通过对虚拟池的资源调度和管理,对师生提供按需分配的计算、存储和备份等基础资源与服务[3][9][10]。
2. 平台即服务(Platform as a Service,PaaS):PaaS层提供应用程序的开发和运行环境,通过PaaS层的软件工具和开发语言,师生只需上传程序代码和数据即可使用服务。
同时PaaS 层利用负载均衡、故障检测和性能优化等技术对高校日益庞大的资源进行有效的管理,提高资源的处理效率。
PaaS层通过账号管理、交互管理和使用计费对用户进行统一的管理。
3. 软件即服务(Software as a Service,SaaS):SaaS层针对师生提供更加特定的应用服务,通过统一的用户交互接口,用户可以获取资源服务、教学管理、互动交流、协作创新等不同类型的个性化应用服务。
最后利用容错技术、监督管理对三层架构进行服务保障和安全管理。
服务保障的目标主要是提升系统功能和性能、资源和服务的可用性。
安全管理主要是避免信息泄露、未授权的访问和修改、及时发现并修补系统漏洞,阻止内外部恶意用户的攻击等。
四、教育云管理平台实现案例本文按照上述教育云管理平台技术架构设计原则,以河北经贸大学教学资源整合需求为目标,设计并实现了教务云管理平台,通过对资源进行有效整合实现了高效管理与利用,为师生提供了方便快捷的服务,取得了良好的效果。
(一)原有设备及应用现状河北经贸大学教务系统平台始建于2003年,承担全校30 000多名学生的教学和管理工作。
一直使用多种不同型号的服务器,目前这些设备老化严重,且硬件升级空间有限,经常出现硬件问题,由此引发的新问题如下:(1)服务器响应慢,业务连续性缺乏保障。
在业务高峰期,服务器的压力大,请求响应时间长;另外由于历史原因,很多业务部署在同一台服务器上,没有进行高可用性和备份等保护措施,服务器一旦故障会导致其上运行的业务全部中断。
(2)资源负载不平衡,利用率低。
由于某些业务具有集中访问性,比如教师评价、学生选课等,这些业务一个学期内大部分时间处于闲置状态,而当运行时又处于超负荷状态,此时其他服务器的访问量很少,负载严重不平衡,利用率低。
(3)维护量比较大,电力消耗严重。
教务系统平台包括信息维护、学生选课、课表查询、成绩查询等多个业务,每个业务都需要服务器资源的支持,从而造成服务器数量逐年增加,不仅造成大量的维护成本,也对数据中心的机房空间、电力消耗提出挑战。
针对以上缺陷,本文构建教务云服务平台,采用虚拟化技术将原有服务全部迁移至云计算平台。
(二)整体设计方案根据教务管理和教学资源的使用需求,构建的教务云管理平台由三层组成,分别对应于教育云管理平台技术架构设计的基础设施服务、平台服务和软件服务三个层次。
教务云管理平台主要面向广大师生、教务管理人员、系统管理员提供多样化资源管理与服务并向社会提供部分查询服务,具体的体系架构如图2所示。
本设计方案特点如下:1. 多层次与松耦合架构。
将系统划分为基础设施层、平台服务层和应用服务层三个层次。
各层之间保持相互独立与松耦合,每层之间使用消息进行通信,降低了平台整体的依赖性。
2. 使用现有服务器进行虚拟化。
对现有8台服务器物理资源进行虚拟化形成41个虚机,形成服务器资源池,不仅充分利用了现有的硬件资源,减少了开支,而且提高了资源的利用率。
3. 采取统一的VMM(Virtual Machine Monitor)技术构建教务云管理平台。
底层统一采用KVM(Kernel-based Virtual Machine)构建虚拟化环境,便于运营管理,同时还避免了不同VMM之间的文件格式不兼容和跨VMM迁移失败等问题,提高了系统的健壮性[11]。
4. 面向服务提升性能。
根据上层应用的特点,在虚拟化基础之上,按照一定的策略对资源分配、资源调度进行优化,实现底层对上层的充分感知,面向服务提升云平台的管理与服务性能。
(三)具体实现1. 基础设施层实现。
作为整个框架的最底层,具体的实现步骤如下:(1)首先使用KVM 对现有的服务器进行虚拟化,并组成虚拟机集群,从而将物理资源转化为可以按需分配的虚拟机资源池,同时根据业务实际需要分配最合适的计算资源和存储资源。
(2)利用libvirt为各种虚拟化工具提供的通用API(Application Programming Interface)对KVM进行管理,即libvirt通过自身提供的函数连接到KVM宿主机并使用简单的命令进行操作。
(3)通过VMware vCenter converter迁移工具,根据预先制定的迁移计划,逐步将物理机上的多个业务系统分批次平滑迁移到虚拟机集群上。
(4)将虚拟机的镜像文件进行共享存储,实现高可用性部署,同时备份每个虚拟机,保证系统的健壮性,这样如果原虚拟机所在服务器出现问题,虚拟机会立即在另一台物理服务器上运行。
(5)最后把预先安装好的操作系统(如linux,windows)制作成模板,当用户再申请虚拟机资源的时候不用再从头开始安装操作系统,仅仅需要选择已有的模板并分配虚拟机硬件资源,一个新的虚拟机系统就形成了。
2. 平台服务层实现。
平台服务层建立在基础设施层之上,为应用服务层提供良好的平台支撑,提供身份认证、资源管理和开发测试等平台服务,具体的功能如下:身份认证平台提供统一的权限认证,确保所有的操作都在系统允许的范围内,保证了系统的安全。
资源管理的主要职责是监控资源点的使用情况,均衡教育云平台节点的使用,并对节点的故障进行检测,从而进行恢复或屏蔽。