基于云服務(wù)的科普資源平臺(tái)研究與設(shè)計(jì)

1、基于云效勞的科普資源平臺(tái)研究與設(shè)計(jì)摘 要：針對(duì)當(dāng)前科普資源平臺(tái)存在的問(wèn)題，從全新的角度提出科普平臺(tái)構(gòu)建方式。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)的介入，使用新浪SAE云效勞，采用瘦客戶端形式，完成支持PC客戶端和挪動(dòng)智能客戶端的科普資源云平臺(tái)架構(gòu)形式設(shè)計(jì)，以及科普資源平臺(tái)關(guān)鍵開發(fā)技術(shù)研究。對(duì)平臺(tái)功能進(jìn)展了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，為將來(lái)云計(jì)算技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于科普資源平臺(tái)建立提供了參考。關(guān)鍵詞：云效勞；云架構(gòu)形式；科普資源平臺(tái)；BootstrapDOIDOI：10.11907/rjdk.151402中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-78002021007-0129-030 引言當(dāng)前，科普平臺(tái)建立遇到了新的

2、問(wèn)題與挑戰(zhàn)。首先，科技進(jìn)步推動(dòng)海量科普資源的產(chǎn)生，假設(shè)要完成大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)科普平臺(tái)建立，需大量IT資源投入，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理；其次，同程度網(wǎng)絡(luò)科普平臺(tái)重復(fù)建立、種類繁多、獨(dú)立運(yùn)作，缺乏協(xié)作和共享；最后，科普創(chuàng)作不景氣、創(chuàng)作人員少、缺少科普精品、缺少讀者的狀況已成普遍問(wèn)題?！霸菩谑且环N新型的網(wǎng)絡(luò)效勞形式和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)架構(gòu)，它把計(jì)算任務(wù)分布在大量分布式計(jì)算機(jī)中，提供給用戶強(qiáng)大的計(jì)算才能及存儲(chǔ)才能，通過(guò)虛擬化技術(shù)進(jìn)展資源整合，形成龐大的計(jì)算與存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，可對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上大量的資源進(jìn)展統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶提供按需效勞1。使用云計(jì)算平臺(tái)可以獲取高密度、高程度的計(jì)算才能，很大程度上進(jìn)步了IT

3、資源利用率，可降低科普資源平臺(tái)開發(fā)本錢，解決當(dāng)前科普資源平臺(tái)孤立運(yùn)作、訪問(wèn)效率低等問(wèn)題。本文引入新浪云計(jì)算平臺(tái)作為效勞器，使用SAESina App Engine云效勞完成平臺(tái)特定功能開發(fā)。1 科普資源平臺(tái)云架構(gòu)形式設(shè)計(jì)基于云效勞的科普資源平臺(tái)由云根底設(shè)施層、云數(shù)據(jù)管理層、云通用效勞層、云平臺(tái)效勞層4個(gè)部分構(gòu)成。用戶可以通過(guò)智能終端臺(tái)式機(jī)、筆記本、平板電腦、智能等訪問(wèn)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄，信息同步。科普資源平臺(tái)云架構(gòu)形式如圖1所示。圖1 科普資源平臺(tái)云架構(gòu)1云根底設(shè)施層。 根底設(shè)施層將經(jīng)過(guò)虛擬化的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源以根底設(shè)施即效勞的方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供給用戶使用和管理2。平臺(tái)根底設(shè)施層

4、主要有資源抽象、資源監(jiān)控、負(fù)載管理、存儲(chǔ)管理、資源部署、平安和風(fēng)險(xiǎn)管理等功能3。通過(guò)云根底設(shè)施存儲(chǔ)科普資源，實(shí)現(xiàn)科普資源底層快速存儲(chǔ)和計(jì)算。2云數(shù)據(jù)管理層。 目前科普網(wǎng)站眾多，資源量大，數(shù)據(jù)具有海量性、多樣性、非確定性等特點(diǎn)，且資源分布相對(duì)分散，各網(wǎng)站之間缺少互聯(lián)，形成信息孤島現(xiàn)象，資源利用率比較低。云數(shù)據(jù)管理層針對(duì)大數(shù)據(jù)可擴(kuò)展進(jìn)展管理，實(shí)現(xiàn)信息的調(diào)度、采集及維護(hù)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有科普資源進(jìn)展梳理和分析，將資源遷移到云效勞器中進(jìn)展有機(jī)整合和統(tǒng)一管理，構(gòu)建云科普資源數(shù)據(jù)中心。該中心采用SAE的MYSQL效勞、Storage效勞分布式文件存儲(chǔ)效勞，存放用戶的持久化存儲(chǔ)文件、CDN效勞數(shù)據(jù)將推送至各個(gè)CD

5、N節(jié)點(diǎn)，就近獲取加速訪問(wèn)速度，實(shí)現(xiàn)科普資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度。3云通用效勞層。 云通用效勞層包括一組面向用戶和應(yīng)用的必備組件及效勞，具有用戶管理、平安管理、任務(wù)管理、平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境管理、應(yīng)用管理、代碼管理、效勞管理等根本功能。例如用戶管理中可組建團(tuán)隊(duì)進(jìn)展應(yīng)用開發(fā)，通過(guò)成員管理邀請(qǐng)SAE注冊(cè)用戶一起參與、管理當(dāng)前應(yīng)用，假設(shè)成員有變動(dòng)，可刪除。該層提供Cron效勞分布式定時(shí)效勞，定時(shí)觸發(fā)特定動(dòng)作、TaskQueue效勞分布式任務(wù)隊(duì)列效勞，異步 方式執(zhí)行任務(wù)、Channel效勞等。豐富的云端效勞，為科普資源平臺(tái)的云推送、云標(biāo)簽、云分享等功能提供了強(qiáng)有力的支持。4云平臺(tái)效勞層。 云平臺(tái)效勞層在云平臺(tái)管理層

6、的統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一管理根底上加強(qiáng)了認(rèn)證等級(jí)4，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄，提供科普資源平臺(tái)管理效勞，包括權(quán)限分配系統(tǒng)、科普資源管理系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、云端管理系統(tǒng)、個(gè)人平安中心等，全方位多層次共享科普資源。2 科普資源平臺(tái)功能設(shè)計(jì)基于云效勞的科普資源平臺(tái)采用B/S形式，效勞端使用新浪SAE云計(jì)算平臺(tái)，主要功能包括云端行為分析、云端數(shù)據(jù)推送、分布式定時(shí)等相關(guān)云效勞，客戶端支持PC、平板電腦、智能，具有平臺(tái)管理員、科普組織、會(huì)員、游客4種角色?？破召Y源平臺(tái)功能包括權(quán)限分配系統(tǒng)、個(gè)人平安中心、資源管理系統(tǒng)、云端管理系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、身份認(rèn)證系統(tǒng)6個(gè)模塊，如圖2所示。圖2 平臺(tái)主要功能1權(quán)限分配系統(tǒng)。權(quán)限分配系統(tǒng)主

7、要包括權(quán)限管理、角色管理、配置管理。管理員可管理用戶角色、分配用戶權(quán)限，以及審批相關(guān)角色的權(quán)限申請(qǐng)。配置管理主要實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)相關(guān)業(yè)務(wù)的配置，管理云端API效勞，例如配置定時(shí)觸發(fā)科普數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間、配置信息推送方式、配置消息推送時(shí)間等。2個(gè)人平安中心。個(gè)人平安中心主要包括個(gè)人信息維護(hù)、推送消息管理、草稿箱管理、科普創(chuàng)作統(tǒng)計(jì)。個(gè)人信息維護(hù)包括用戶密碼修改、密碼找回、更改個(gè)性簽名等。推送消息管理中用戶可以隨時(shí)查看云端推送過(guò)來(lái)的消息，可以批量刪除推送消息。草稿箱管理主要用來(lái)存儲(chǔ)和處理用戶同步的資源，如用戶在科普創(chuàng)作過(guò)程中，平臺(tái)會(huì)根據(jù)用戶需求將科普信息存入草稿箱，存入草稿箱的科普信息會(huì)保存在云端，實(shí)現(xiàn)多

8、平臺(tái)共享。科普創(chuàng)作統(tǒng)計(jì)主要完成用戶對(duì)所創(chuàng)作的科普信息數(shù)量和評(píng)價(jià)情況統(tǒng)計(jì)。3資源管理系統(tǒng)。資源管理系統(tǒng)包括文章管理、專題管理、留言板管理。文章管理包括文章審稿、文章修改、文章退回、文章評(píng)論、文章下架等。專題管理可以添加科普專題、修改科普專題。留言板管理可以查看用戶留言、回復(fù)用戶留言等。4云端管理系統(tǒng)。 云端管理系統(tǒng)主要包括云端信息推送、云端行為分析、云標(biāo)簽云分享。云端信息推送是指云效勞器端，定時(shí)向客戶端推送消息，平臺(tái)通過(guò)調(diào)用SAE推送效勞將消息先存入SAE，再由SAE推送效勞器推送到用戶智能終端。云分享是本平臺(tái)的重要組成部分，在學(xué)習(xí)、創(chuàng)作科普知識(shí)的同時(shí)，可分享重大的發(fā)現(xiàn)或有趣的實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)作的歷程

9、，可以促進(jìn)科普知識(shí)的傳播及開展。云標(biāo)簽功能是通過(guò)云端科普資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)科普資源智能排序，顯示當(dāng)前最新的科普信息，或者是點(diǎn)擊量最大的信息。云端行為分析指的是云效勞器端智能分析科普資源數(shù)據(jù)，包括用戶訪問(wèn)平臺(tái)時(shí)間、次數(shù)、愛好等，對(duì)用戶行為進(jìn)展分析，獲取有用數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)云端科普資源的分析和統(tǒng)計(jì)，按需顯示或推送消息到客戶端。5信息發(fā)布系統(tǒng)。信息發(fā)布系統(tǒng)主要包括科普資源創(chuàng)作、信息云端同步、云端協(xié)同創(chuàng)設(shè)、科普資源評(píng)價(jià)、科普之星評(píng)選?？破召Y源創(chuàng)作中用戶可一次或?qū)掖瓮瓿蓜?chuàng)作過(guò)程，一次完成創(chuàng)作，審稿通過(guò)后即可發(fā)布到科普資源平臺(tái)。屢次創(chuàng)作同一資源時(shí)，可將科普資源云端同步到草稿箱，用戶創(chuàng)作過(guò)程中的工作流將保持挪動(dòng)智能

10、客戶端和PC端的同步。云端協(xié)同創(chuàng)設(shè)指多用戶協(xié)同工作，共同完成科普資源創(chuàng)作，這里有兩種類型：創(chuàng)作完成之后再修訂：科普創(chuàng)作之后，顯示在對(duì)應(yīng)的專欄下，訪客可以對(duì)該科普資源進(jìn)展編輯補(bǔ)充，審核通過(guò)后將會(huì)顯示在此科普詞條之下；多人同時(shí)創(chuàng)作：在科普創(chuàng)作過(guò)程中可以邀請(qǐng)好友共同完成一項(xiàng)科普創(chuàng)新，完成協(xié)同創(chuàng)作的所有用戶組成一個(gè)創(chuàng)作小組，系統(tǒng)會(huì)分配唯一的組標(biāo)號(hào)，該編號(hào)對(duì)應(yīng)平臺(tái)提供的特定協(xié)同開發(fā)區(qū)，同一組創(chuàng)作的科普資源會(huì)存儲(chǔ)在一起，同組組員都可以看到該科普作品，協(xié)同開發(fā)區(qū)的作品修改記錄會(huì)存儲(chǔ)在特定的日志表中，供組員查看。小組負(fù)責(zé)人可整合所有組員的作品發(fā)布?？破招畔⒃u(píng)價(jià)采用等級(jí)評(píng)價(jià)五顆星和語(yǔ)言評(píng)價(jià)形式?？破罩窃u(píng)選指的

11、是每周、每月、每年會(huì)選出周之星、月之星、年之星。評(píng)選條件采用“雙質(zhì)形式，即所創(chuàng)科普知識(shí)不僅數(shù)量高還要質(zhì)量高，選舉的科普之星可以獲得相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)科普創(chuàng)的創(chuàng)作熱情。3 平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)3.1 本地開發(fā)環(huán)境云端快速部署為簡(jiǎn)化開發(fā)過(guò)程，在平臺(tái)的開發(fā)過(guò)程中需搭建本地開發(fā)環(huán)境。本地環(huán)境搭建要注意兩點(diǎn)：離線狀態(tài)下本地如何模擬云效勞；代碼如何快速部署到云端。本科普平臺(tái)采用Eclipse8.5開發(fā)工具和MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，使用新浪云計(jì)算平臺(tái)提供的“ae-local-1.1.0.jar支持包完本錢地云端效勞的模擬。將代碼部署到云端需要在SAE云端創(chuàng)立對(duì)應(yīng)的云端應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)用創(chuàng)立的同時(shí)系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)立該應(yīng)用的SVN倉(cāng)庫(kù)，此

12、SVN倉(cāng)庫(kù)是所有代碼部署的最終入口，本地使用TortoiseSVN客戶端提交代碼來(lái)完成代碼部署。3.2 云標(biāo)簽、云推送、云同步云標(biāo)簽：云效勞器端定時(shí)智能分析科普資源數(shù)據(jù)，根據(jù)訪問(wèn)量、創(chuàng)新指數(shù)智能排序科普資源，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果以云標(biāo)簽的形式展示。定時(shí)功能主要使用SAE提供的Cron分布式定時(shí)效勞來(lái)觸發(fā)計(jì)算科普資源排行。智能分析科普資源使用SAE提供的Counter計(jì)數(shù)器效勞，實(shí)現(xiàn)高并發(fā)情景下的計(jì)數(shù)功能。在程序中創(chuàng)立計(jì)數(shù)器之后，通過(guò)Counter的API對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)展加減和統(tǒng)計(jì)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)高并發(fā)情景下的計(jì)數(shù)功能。云推送：云推送依賴SAE提供的SAE-Android-SDK支持環(huán)境。首先要在SAE云平臺(tái)中申請(qǐng)

13、云推送效勞，在SAE-Android-SDK支持下，本地編寫代碼調(diào)用云推送API完成消息推送。Channel是SAE提供的實(shí)時(shí)消息推送核心效勞。通過(guò)在閱讀器和SAE效勞端之間建立長(zhǎng)連接，使得應(yīng)用可以方便地向客戶端實(shí)時(shí)推送消息。云同步：通過(guò)在科普云端開拓一個(gè)稱之為草稿箱的云存儲(chǔ)區(qū)域，同一賬號(hào)下，無(wú)論用戶使用何種終端設(shè)備，上傳到云端的信息都會(huì)存儲(chǔ)在同一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)同步、共享。3.3 支持多種終端設(shè)備本平臺(tái)終端設(shè)備包括PC、挪動(dòng)智能設(shè)備。挪動(dòng)智能設(shè)備包括平板電腦、智能，有IOS操作系統(tǒng)，也有Android等其它操作系統(tǒng)。在設(shè)備不同、操作系統(tǒng)不同的背景下如何選擇開發(fā)技術(shù)將直接影響用戶的操作體

14、驗(yàn)。本平臺(tái)選用在Github發(fā)布的Bootstrap開源框架完成平臺(tái)前臺(tái)的開發(fā)。Bootstrap 是一個(gè)基于HTML、CSS、JavasCRIPT用于快速開發(fā)Web應(yīng)用程序和網(wǎng)站的前端框架，它支持Internet Explorer、 Firefox Opera、 Google Chrome 、Safari等主流閱讀器，只需要一次前端開發(fā)就能有效適配、平板、PC設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)跨平臺(tái)。4 結(jié)語(yǔ)云計(jì)算技術(shù)的快速開展加快了教育信息化的建立進(jìn)程，促進(jìn)了IT技術(shù)架構(gòu)的改革。云計(jì)算技術(shù)支持的科普資源平臺(tái)解決了當(dāng)前存在的眾多問(wèn)題，降低了平臺(tái)的開發(fā)本錢。本平臺(tái)不僅實(shí)現(xiàn)了科普資源統(tǒng)一管理，信息互聯(lián)共享，同時(shí)給廣闊訪客提供了一個(gè)創(chuàng)新的舞臺(tái)，從承受者變成創(chuàng)造者，從簡(jiǎn)單的科普知識(shí)閱讀過(guò)渡到創(chuàng)造性自由發(fā)揮，在進(jìn)步訪客參與科普創(chuàng)造熱情的同時(shí)，更凝聚了廣闊科普愛好者的智慧?；谠菩诘目破召Y源平臺(tái)開發(fā)是一種新的探究和創(chuàng)新，為將來(lái)云計(jì)算大規(guī)模應(yīng)用于科普平臺(tái)建立積累了珍貴經(jīng)歷。參考文獻(xiàn)：1 岳敬