楊春節(jié)

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代教育信息中心,安徽合肥230036)

數(shù)字化資源是高校網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中不可缺少的重要元素,在教師教學(xué)、備課、學(xué)生自學(xué)等活動(dòng)中扮演著重要的角色。在建立數(shù)字化教學(xué)資源體系模型時(shí),應(yīng)該本著以學(xué)習(xí)者為中心,以建構(gòu)主義為理論基礎(chǔ),以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)的思想,重視學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程和師生雙方的共同活動(dòng),充分體現(xiàn)數(shù)字化教與學(xué)的需求特點(diǎn)[1]。但是,目前在高校自建的資源中,檢索結(jié)果往往不能滿足師生要求。師生獲取所需的數(shù)字資源一般有以下方式,第1種方式為從學(xué)校自建的資源網(wǎng)站中下載獲得,這種方式下載速度快、效率高,但資源相對(duì)匱乏,無(wú)法滿足師生日益變化的資源需求。第2種方式為從互聯(lián)網(wǎng)上搜索、下載,互聯(lián)網(wǎng)的浩瀚資源足以滿足師生對(duì)數(shù)字資源的需求,但是從互聯(lián)網(wǎng)上獲取資源的效率相對(duì)較低。P2P應(yīng)用是網(wǎng)絡(luò)帶寬的 “暴力殺手”[2],在高校網(wǎng)絡(luò)流量管理控制中,為了保障有限的出口帶寬的合理使用,保障正常的用網(wǎng)需求,P2P應(yīng)用都會(huì)被限制或控制使用。同時(shí)還會(huì)采用其他網(wǎng)絡(luò)管理措施,如流量控制、連接數(shù)控制、月總流量控制或月總時(shí)間控制等?，F(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)管理措施、P2P的應(yīng)用限制及出口帶寬的瓶頸是從互聯(lián)網(wǎng)獲取所需資源最大的阻礙。為此,筆者建立基于用戶需求的數(shù)字資源中轉(zhuǎn)服務(wù)平臺(tái),由教師和學(xué)生根據(jù)教、學(xué)等方面?zhèn)€性化的需求,在資源中轉(zhuǎn)服務(wù)平臺(tái)上提交數(shù)字資源下載任務(wù),資源中轉(zhuǎn)服務(wù)平臺(tái)利用晚上網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)段自動(dòng)完成資源的下載,同時(shí)通過(guò)FTP文件傳輸服務(wù)、資源網(wǎng)站等形式提供給師生在校園局域網(wǎng)內(nèi)高速下載,從而為師生獲取有效資源提供快截途徑。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)原理

數(shù)字資源中轉(zhuǎn)服務(wù)建立在校園局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上,依托可值守的自動(dòng)化任務(wù)處理軟件,將互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)字資源轉(zhuǎn)存到提供資源中轉(zhuǎn)服務(wù)的計(jì)算機(jī)中,方便師生在局域網(wǎng)中高速下載。值守軟件基于微軟的.Net技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā),通過(guò)程序?qū)υ赑2P資源下載方面表現(xiàn)優(yōu)秀的第3方專用下載軟件進(jìn)行控制,自動(dòng)化地開(kāi)始任務(wù)執(zhí)行和停止上網(wǎng)高峰期任務(wù)執(zhí)行時(shí)對(duì)出口帶寬的搶占,實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源中轉(zhuǎn)服務(wù)自動(dòng)值守,免維護(hù)。

系統(tǒng)原理如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)

師生從互聯(lián)網(wǎng)搜索所需資源,獲得資源下載的URL地址、電驢資源地址或BT種子文件,然后將任務(wù)文件通過(guò)FTP上傳至指定目錄。軟件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)處理師生提交的任務(wù)文件,并調(diào)用第3方軟件從互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行自動(dòng)化下載,同時(shí)通過(guò)校園網(wǎng)的FTP文件傳輸服務(wù) (或網(wǎng)站)向用戶提供高速下載。軟件工作流程如圖2所示。

圖1 資源中轉(zhuǎn)服務(wù)平臺(tái)工作原理圖

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 軟件值守

在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)處理用戶提交的任務(wù)文件,并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)開(kāi)啟和關(guān)閉自動(dòng)化下載機(jī)制,以確保不影響其他網(wǎng)絡(luò)用戶正常的用網(wǎng)需求及不在上網(wǎng)高峰時(shí)段搶占出口帶寬。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),軟件設(shè)計(jì)并提供了任務(wù)處理模塊和下載軟件響應(yīng)模塊,分別如圖3和圖4所示。任務(wù)處理模塊中,“設(shè)置任務(wù)發(fā)送時(shí)間”和“設(shè)置任務(wù)結(jié)束時(shí)間”用于設(shè)置任務(wù)處理的時(shí)間段。在該時(shí)間段內(nèi),軟件自動(dòng)處理用戶提交的任務(wù)文件;在該時(shí)間段外,用戶的任務(wù)文件保存在指定的目錄中,軟件不進(jìn)行處理。

圖2 系統(tǒng)工作流程圖

圖3 任務(wù)處理模塊圖

圖4 下載軟件響應(yīng)模塊

下載任務(wù)響應(yīng)模塊中,“設(shè)置下載開(kāi)始時(shí)間”和 “設(shè)置下載結(jié)束時(shí)間”用于對(duì)第3方下載軟件進(jìn)行響應(yīng),通過(guò)捕捉窗口的句柄完成對(duì)下載軟件的響應(yīng),實(shí)現(xiàn)下載操作。在該時(shí)間段之外,第3方下載軟件將會(huì)被自動(dòng)關(guān)閉,停止執(zhí)行下載操作,不再占用出口帶寬。

2.2 任務(wù)文件的處理

用戶上傳的任務(wù)文件的類型有2種,第1種為文本文件,其中每行記錄1個(gè)任務(wù),可以是HTTP、FTP、電驢等資源地址信息;第2種為BT種子文件。任務(wù)處理模塊會(huì)從指定的任務(wù)目錄中讀取任務(wù)文件,并調(diào)用第3方下載軟件,將各個(gè)下載任務(wù)逐條發(fā)送給下載軟件進(jìn)行處理。

2.3 資源自動(dòng)化下載

一般情況下,在使用第3方下載軟件時(shí)需要手工操作,如選擇文件保存目錄、點(diǎn)擊確定按鈕等。如要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作,則需采用自動(dòng)化的處理方法對(duì)下載軟件的交互性操作進(jìn)行響應(yīng)。下載軟件響應(yīng)模塊的功能除了在規(guī)定時(shí)間啟動(dòng)、關(guān)閉下載軟件外,還可以通過(guò)捕捉窗口的句柄并進(jìn)行操作,以實(shí)現(xiàn)對(duì)下載軟件的響應(yīng),配合下載軟件完成對(duì)資源的下載操作。

2.4 通過(guò)局域網(wǎng)提供資源下載服務(wù)

資源中轉(zhuǎn)服務(wù)的作用是利用出口帶寬空閑時(shí)段,從互聯(lián)網(wǎng)上獲取師生個(gè)性化需求的資源文件,然后通過(guò)局域網(wǎng)提供高速下載。在校園網(wǎng)內(nèi),提供資源服務(wù)的形式多種多樣,如FTP文件傳輸、資源網(wǎng)站等。

3 應(yīng)用效果

資源中轉(zhuǎn)服務(wù)的應(yīng)用為師生員工獲取所需資源提供了便利,筆者通過(guò)內(nèi)網(wǎng)資源搜索器為平臺(tái),結(jié)合FTP文件傳輸服務(wù),搭建了資源中轉(zhuǎn)服務(wù)平臺(tái),應(yīng)用效果良好。師生上傳任務(wù)文件后,服務(wù)器自動(dòng)完成下載。筆者在局域網(wǎng)下載3.5GB左右文件,速度高達(dá)10MB/s,下載完成約6min,如圖5所示。在試運(yùn)行的一周時(shí)間內(nèi),資源中轉(zhuǎn)服務(wù)完成任務(wù)指定的資源下載總?cè)萘扛哌_(dá)500GB。同時(shí),該服務(wù)也在一定程度提高了出口帶寬的利用率,0∶00～6∶00單臺(tái)下載服務(wù)器速率峰值可以達(dá)到60MB/s,如圖6所示。

圖5 局域網(wǎng)中獲取資源文件速度測(cè)試

圖6 0∶00～6∶00資源中轉(zhuǎn)服務(wù)器占用出口帶寬情況

4 結(jié) 語(yǔ)

數(shù)字資源建設(shè)是服務(wù)教學(xué)的重要內(nèi)容之一,資源中轉(zhuǎn)服務(wù)部署簡(jiǎn)單、切實(shí)可用,可以滿足師生獲取個(gè)性化數(shù)字資源的需求,在一定程度上緩解出口帶寬不足的壓力,同時(shí)該服務(wù)充分利用帶寬空閑時(shí)段進(jìn)行有效服務(wù),從而提高了帶寬投入上的效益。由于各高校出口帶寬不一,從幾百兆到幾千兆不等,單臺(tái)計(jì)算機(jī)下載能力還不足以將空閑時(shí)段的帶寬完全利用起來(lái),因此,利用多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同服務(wù)于資源中轉(zhuǎn)以提高帶寬投入效益,是今后需要繼續(xù)深入研究的重要課題。

[1]Shapiro A M.H yperm edia design as learner scaffolding[J].Educational Technology Research and Development,2008,56(2):29-44.

[2]胡俊,程瑾.網(wǎng)絡(luò)流量管理控制技術(shù)在校園網(wǎng)的應(yīng)用研究 [J].中國(guó)教育信息化,2009(11):28-30.