摘 要：隨著我國(guó)高職教育資源飛速增長(zhǎng)，大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)已成為高職研究的一個(gè)新的內(nèi)容。傳統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu)存在資源利用率低、信息和資源無(wú)法有效共享等問(wèn)題。本文提出將云存儲(chǔ)應(yīng)用到高職教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享。將提高高職院校現(xiàn)有的教學(xué)資源的利用率，避免相同資源的重復(fù)建設(shè)，滿足大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理，從而降低高職教學(xué)資源建設(shè)和維護(hù)的成本。

關(guān)鍵詞：Hadoop；云存儲(chǔ)；HDFS；教育資源

中圖分類號(hào)：TP333

高職教育正在推廣模塊化，項(xiàng)目化教學(xué)改革。采用基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化課程體系，“教學(xué)做”一體，必需大量課件、視頻、模擬仿真軟件，強(qiáng)調(diào)通過(guò)在線考試，在線仿真實(shí)訓(xùn)操作，示范院校和骨干院校建設(shè)也需要上傳大量的教學(xué)資源。目前，主流的教學(xué)資源平臺(tái)是基于B/S模型的Web站點(diǎn)，這種模式存在的問(wèn)題大致：（1）存儲(chǔ)容量不夠大：雖然現(xiàn)在硬盤(pán)的容量越來(lái)越大，價(jià)格也越來(lái)越低，但是還是不能滿足發(fā)展的需求。（2）數(shù)據(jù)安全性差：重要數(shù)據(jù)缺乏可靠的備份和恢復(fù)措施。（3）數(shù)據(jù)管理不規(guī)范：因?yàn)闆](méi)有建立有效的管理制度；有時(shí)如果數(shù)據(jù)更新的方法不恰當(dāng)，就會(huì)造成數(shù)據(jù)的重復(fù)存放；需要大批量數(shù)據(jù)變化時(shí)，查找數(shù)據(jù)資源時(shí)就變得特別麻煩。（4）教學(xué)數(shù)據(jù)資源利用率整體不高：大量的數(shù)據(jù)是存在于各任課教師的電腦里，這樣讓許多有用的資源沒(méi)有得到充分的利用，不能達(dá)到真正意義上的資源共享。云存儲(chǔ)的出現(xiàn)能夠解決這些問(wèn)題。將云存儲(chǔ)整合到高職教學(xué)資源中，將為學(xué)校節(jié)省大筆投資費(fèi)用；把高職教學(xué)資源放在云中，還便于高職教學(xué)資源的共享，從而提高精品課程、示范特色專業(yè)等優(yōu)秀職教成果的輻射作用。目前，尚未見(jiàn)高職院校應(yīng)用云存儲(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)自己的教學(xué)資源存儲(chǔ)與服務(wù)的云存儲(chǔ)產(chǎn)品之類的相關(guān)報(bào)道。基于此目的，本文提出將云存儲(chǔ)應(yīng)用到高職教學(xué)資源管理平臺(tái)設(shè)計(jì)中。

1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)相關(guān)技術(shù)

云計(jì)算是一種通過(guò)Internet以服務(wù)的方式提供動(dòng)態(tài)可伸縮的虛擬化資源的計(jì)算模式。它是一種全新的商業(yè)模式。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。“云計(jì)算”概念被大量運(yùn)用到生產(chǎn)環(huán)境中，國(guó)內(nèi)的“阿里云”與云谷公司的XenSystem。以及在國(guó)外已經(jīng)非常成熟的Intel和IBM，各種“云計(jì)算”的應(yīng)服務(wù)范圍正日漸擴(kuò)大，影響力也無(wú)可估量。

1.1 Hadoop分布式技術(shù)

本存儲(chǔ)平臺(tái)的設(shè)計(jì)主要使用了 Hadoop 分布式技術(shù)。Hadoop是一個(gè)分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)，由Apache基金會(huì)開(kāi)發(fā)。Hadoop實(shí)現(xiàn)了Google的GFS和MapReduce算法，提供了簡(jiǎn)單易用的編程接口。用戶可以在不了解分布式底層細(xì)節(jié)的情況下，開(kāi)發(fā)分布式程序。該技術(shù)為高職教學(xué)資源平臺(tái)提供了相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的模型。

1.2 HDFS系統(tǒng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

Hadoop實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分布式文件系統(tǒng)（Hadoop Distributed File System），簡(jiǎn)稱HDFS。它具有可伸縮性和高容錯(cuò)性、對(duì)硬件配置要求不是很高等特點(diǎn)，它提供高傳輸率（high throughput）來(lái)訪問(wèn)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，適合那些有著超大數(shù)據(jù)集（large data set）的應(yīng)用程序。除此以外它具有以下特點(diǎn)：（1）擴(kuò)容能力；（2）成本低；（3）高效率；（4）可靠性。這些特點(diǎn)使云存儲(chǔ)和高職教學(xué)資源整合更容易實(shí)現(xiàn)。

2 教學(xué)資源大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)

2.1 平臺(tái)的總體框架

高職教學(xué)資源系統(tǒng)平臺(tái)總共分為三層：應(yīng)用層（高職教學(xué)資源層）、平臺(tái)層（Hadoop平臺(tái)）、數(shù)據(jù)資源層。如圖1所示。

圖1 平臺(tái)的總體框架

應(yīng)用層（高職教學(xué)資源層）：高職教學(xué)資源網(wǎng)站是提供信息服務(wù)的 Web 網(wǎng)站，其應(yīng)用人群：1.是高職師生；2.社會(huì)人員。

平臺(tái)層（Hadoop平臺(tái)）：Hadoop是一個(gè)分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)，Hadoop平臺(tái)是開(kāi)源的云計(jì)算平臺(tái)，它主要由：HDFS、MapReduce和Hbase組成。本平臺(tái)我們主要使用HDFS。

數(shù)據(jù)資源層：云計(jì)算數(shù)據(jù)中心主要是使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和存儲(chǔ)服務(wù)，而不需要專門(mén)的服務(wù)器為終端提供服務(wù)。

2.2 高職教學(xué)資源平臺(tái)的主要功能模塊

高職教學(xué)資源系統(tǒng)提供了一個(gè)能存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的教學(xué)資源管理平臺(tái)。主要功能模塊包括：系統(tǒng)管理員模塊、用戶管理模塊、系統(tǒng)平臺(tái)管理模塊和高職教學(xué)資源管理模塊。如圖2所示。

圖2 平臺(tái)的功能模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)管理員模塊：具有普通用戶的所有功能和權(quán)限管理、日志管理、用戶管理。

用戶管理模塊：文件上傳、下載、用戶登陸和文件刪除。

系統(tǒng)平臺(tái)管理模塊：服務(wù)器管理、故障管理、幫助手冊(cè)功能。

教學(xué)資源管理模塊：在線考試、課程教案、教學(xué)視頻、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)（仿真實(shí)訓(xùn)）、專業(yè)建設(shè)、骨干院校建設(shè)、精品課程建設(shè)等教學(xué)資源的存儲(chǔ)。

2.3 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)的要求

高職院校日益增加的教學(xué)資源，傳統(tǒng)的硬件平臺(tái)已經(jīng)無(wú)法滿足要求，本文利用云存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)平臺(tái)，能夠滿足這種大批量數(shù)據(jù)資源增長(zhǎng)的需求，而且隨著高職教學(xué)資源數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)，存儲(chǔ)設(shè)備也可以進(jìn)行不斷地?cái)U(kuò)展。本文利用HDFS系統(tǒng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)平臺(tái)將滿足以下原則：（1）高可靠性；（2）低成本性；（3）高擴(kuò)展性；（4）備份性；（5）高遷移性；（6）最大程度實(shí)現(xiàn)資源共享率。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文首先分析當(dāng)前高職教育資源存在的問(wèn)題，然后結(jié)合云計(jì)算的特點(diǎn)，以Hadoop為基礎(chǔ)，HDFS為數(shù)據(jù)核心技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架，再為系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)了主要的四個(gè)功能模塊。本系統(tǒng)將能夠解決目前高職院校大量的教學(xué)資源的存儲(chǔ)問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介：陳春嬌（1972-），女，湖南安仁人，副高，主要研究方向：數(shù)據(jù)采掘。

作者單位：湖南科技職業(yè)學(xué)院 電子信息系，長(zhǎng)沙 410004

基金項(xiàng)目：湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目，項(xiàng)目號(hào)：12C1091）。