基于云計算技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)遠程教育系統(tǒng)設(shè)計

基于云計算技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)遠程教育系統(tǒng)設(shè)計基于云計算技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)遠程教育系統(tǒng)設(shè)計

隨著網(wǎng)絡(luò)的快速開展和遍及，教育模式發(fā)生了翻天覆地的變化，遠程教育已逐漸成為教學中一種必不可少的教學方式，越來越多的人們開始選擇遠程教育作為學習一種主要伎倆。但是，由于我國地域遼闊，人口眾多，計算機和網(wǎng)絡(luò)資源分布不平衡，遠程教育開展和推廣并不是很完善，實際應用中遠程教育平臺不可防止的會暴漏出這樣或那樣的問題，這就需要去完善和更新。云計算概念的出現(xiàn)最早是在二零零七年，高效的運算能和無限的存儲能力是云計算技術(shù)的最大優(yōu)點，所以，自從云計算提出后越來越多的人對它進行研究。本課題就是對云計算應用在遠程教育平臺上優(yōu)勢及可行性進行研究，通過綜合論證，提出將云計算應用到遠程教育平臺上，借助其高效的運算能力和無限的存儲能力能很好解決傳統(tǒng)遠程教育平臺的缺乏[1]。通過實踐發(fā)現(xiàn)，融入云計算的遠程教育平臺，在提高教學質(zhì)量、共享教育資源、降低教育本錢、靈活授課等方面都有很大程度的進步，更有利于遠程教育的大規(guī)模推廣。

1基于云計算的計算機網(wǎng)絡(luò)遠程教育系統(tǒng)設(shè)計

基于云計算的遠程教育平臺主要五大模塊：系統(tǒng)架構(gòu)、業(yè)務處理、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)的平安可靠。模塊化的設(shè)計理念，使整個系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)清晰，層次清楚。

1.1系統(tǒng)架構(gòu)

目前，我國網(wǎng)絡(luò)速度還不夠理想，網(wǎng)絡(luò)和效勞器難以承受集中式訪問，發(fā)展遠程教育的學校通常在校外建有多臺學習中心分流效勞器，大多采用B/S模式，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。在學校本部建中央學習中心效勞器，其他學習中心也各自建教學資源效勞器，所有系統(tǒng)后臺效勞器上都存儲著學習資源，包括文檔資源和視頻資源，供用戶自由使用。目前，系統(tǒng)應用效果來看，這種運行模式有兩個明顯缺乏[2]：〔1〕教育系統(tǒng)上學習資源多體積龐大，目前我國的網(wǎng)絡(luò)速度對這種大數(shù)據(jù)量的資源傳輸還不夠理想，所以平臺上有些效勞器上資源由于網(wǎng)絡(luò)傳輸原因沒有與其他效勞器同步，這就造成一些效勞器上學習資源不完整、或不是最新資料，學習者往往不能及時學到最新知識；〔2〕這種組合模式下學生需要屢次注冊，效勞器之間的賬號不共享，也就是這個效勞器上注冊的賬號不能學習和下載那個效勞器上的資源，學生換一個效勞器學習就要重新注冊一次，顯得非常麻煩。本文所提出的新教育平臺充沛利用云計算的優(yōu)勢，把每個中心效勞器上的資源統(tǒng)一寄存到“云〞上，遠程教育平臺提供自動搜索和智能選擇最正確路徑傳輸數(shù)據(jù)功能，效勞器之間可以互為備用，能夠相互切換，一旦一個效勞器出現(xiàn)故障，平臺系統(tǒng)能自動切換到另一臺最近的效勞器上，并且用戶感覺不到這一過程，這樣設(shè)計使學生不用再使用不同效勞器時屢次注冊，一次注冊平臺上全部效勞器資源都能使用，最大程度的實現(xiàn)學習資源共享；同時也使整個平臺系統(tǒng)的可靠性得到很大提高。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思想，邏輯結(jié)構(gòu)清晰明了。由于云計算的融入使系統(tǒng)的效勞能力顯著提高，并且可以根據(jù)學生實際情況自由調(diào)整系統(tǒng)的使用辦法和界面，有很強的靈活性和實用性。

1.2業(yè)務處理模塊設(shè)計

本課題設(shè)計的遠程教育平臺整體結(jié)構(gòu)由根底層、效勞層和應用層組成，共分5個模塊，包括：數(shù)據(jù)處理，監(jiān)控、處理流程、決策、根底模塊等。其中根底層平臺系統(tǒng)的資源庫，要求通過硬件、軟件、虛擬等多種技術(shù)來確保根底資源庫的可靠和穩(wěn)定。根底層為效勞器和應用層提供根底支持，如，提供計算處理能力和存儲功能，可以說根底層好比平臺系統(tǒng)的能源庫。由于系統(tǒng)的業(yè)務處理模塊在應用層，所以平臺系統(tǒng)的核心當屬應用層，業(yè)務處理模塊又繼續(xù)細化成：綜合監(jiān)管、權(quán)限分配、業(yè)務處理流程、系統(tǒng)自動簽到、文件處理、信息采集、搜索等子模塊。應用層主要為學生或其他程序提供交互接口。效勞層包括平臺系統(tǒng)的各種效勞功能，如，文件傳輸效勞、數(shù)據(jù)查詢效勞等，下一節(jié)將重點介紹系統(tǒng)核心模塊的設(shè)計。

1.3核心模塊設(shè)計

上一節(jié)已經(jīng)提到，遠程教育的核心模塊又分：綜合監(jiān)管、權(quán)限管控、業(yè)務處理流程、系統(tǒng)自動簽到、文件處理、信息采集、搜索等子模塊。系統(tǒng)模塊如圖2所示，每個模塊與租戶為一一對應關(guān)系，每個模塊由相應的租用者標示符啟動，標識符利用元數(shù)據(jù)通道達到各個模塊，各模塊結(jié)合元數(shù)據(jù)功能區(qū)訪問所需資源。綜合監(jiān)控主要功能是SaaS效勞者安裝平臺系統(tǒng)，并為用戶配置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，分配用戶權(quán)限。權(quán)限管控模塊有三種辦法區(qū)分租戶：SaaS效勞及應用相關(guān)人員，依據(jù)他們身份標識符，通過系統(tǒng)分配給的相應權(quán)力去對指定文件的訪問。為了更好、高效方便的為不同用戶提供效勞，SaaS使用應該滿足各種工作流程需求。工作流程模塊的配置工具只支持部門或平臺系統(tǒng)內(nèi)部的工作流程，其他暫不支持。系統(tǒng)自動簽到模塊式通過簽名技術(shù)和水印辨認伎倆實現(xiàn)的。文件處理模塊主要功能是增減或轉(zhuǎn)移效勞器上的文檔，這些文檔在數(shù)據(jù)庫中都存儲在一張表中，不同租戶之間他們是相互獨立的。也可以自動管理一些特定電子文件，示例，清理到期文件或臨時文件，激活相關(guān)文檔等。搜索模塊的主要功能是通過采集提取文件中的相關(guān)信息，讓用戶享受到更好的查詢效勞。利用此功能學生可以在教育平臺的數(shù)據(jù)庫里自由搜索所需相關(guān)資料。

1.4數(shù)據(jù)平安設(shè)計

1.4.1數(shù)據(jù)的平安性需求基于云計算辦法的遠程教育教育平臺，使用后臺效勞器、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)自動管理，學校不再自己人工管理；整個系統(tǒng)的維護和升級也都是由專業(yè)的效勞商完成，學習不再自己維護管理；云計算的使用離不開互聯(lián)網(wǎng)，學生所有的請求發(fā)送和數(shù)據(jù)傳輸都通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的，所以數(shù)據(jù)在傳輸過程的平安很難得到保障。遠程教育平臺對平安性的要求雖不比商業(yè)系統(tǒng)，特別是金融系統(tǒng)的高，但是教師、學生個人信息，考題，特別是敏感性的考題答案，教學文檔等保密性數(shù)據(jù)，也不能隨意對外公開。這就需要在設(shè)計新的遠程教育平臺時，務必使敏感數(shù)據(jù)的平安可靠性得到保障[3]。

1.4.2教育平臺上數(shù)據(jù)隔離方式隔離方式通常有3種。第一種是數(shù)據(jù)庫隔離，就是用戶之間保持數(shù)據(jù)庫的獨立性，一個賬戶對應一個數(shù)據(jù)庫，這種隔離計劃隔離最徹底，數(shù)據(jù)平安性也最高，唯一的缺點資金投入太大。第二種是數(shù)據(jù)模式隔離、庫共享，整個教育平臺上只用一個數(shù)據(jù)庫，每個賬戶都擁有一個獨立的模式；為每個用戶提供抽象的邏輯數(shù)據(jù)隔離，并不是實際的物理隔離；并且一個數(shù)據(jù)庫能夠支持多個用戶，這樣有效降低了系統(tǒng)本錢，由于抽象隔離，邏輯關(guān)系相對復雜，所以管理難度大。第三種是數(shù)據(jù)模式和庫都共享，整個教育平臺只有一個數(shù)據(jù)庫，一種數(shù)據(jù)模式，在有隔離需求的業(yè)務表上加標示符〔使用者ID〕來到達隔離數(shù)據(jù)的目的；這樣是數(shù)據(jù)庫的共享程度到達最高，系統(tǒng)本錢最低，但隔離不夠徹底；缺點是會增加系統(tǒng)開發(fā)者的負擔，開發(fā)者平安可靠性方面的代碼量會增加很多，平臺上數(shù)據(jù)還容易喪失。綜合考慮系統(tǒng)本錢和平安性，本文數(shù)據(jù)隔離時采用第二種隔離計劃，本錢相對較低，平安性又能到達要求，比擬合乎我國對遠程教育的要求[4]。

2結(jié)語

本課題詳細分析了云計算技術(shù)應用到遠程教育平臺上的理論依據(jù)