章戰(zhàn)士

[摘 要] 學(xué)習(xí)資源建設(shè)是開展遠(yuǎn)程教育活動(dòng)的基礎(chǔ)和核心，必須加強(qiáng)學(xué)習(xí)資源的建設(shè)和管理。雖然學(xué)習(xí)資源的數(shù)量總是不斷增加，但是這些資源的質(zhì)量有好有壞，由于有大量的重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象，導(dǎo)致一些重復(fù)的內(nèi)容出現(xiàn)，同時(shí)缺少對(duì)資源的有效管理。當(dāng)學(xué)習(xí)資源處于無序且極為分散的狀態(tài)下，會(huì)使資源利用率大大降低，資源的有效共享也會(huì)受到一定的破壞，這是學(xué)習(xí)資源信息化建設(shè)所面臨的巨大的挑戰(zhàn)。遠(yuǎn)程教育因信息技術(shù)的飛速發(fā)展而加速了現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。其中，云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高資源共享效率，統(tǒng)一管理與組織學(xué)習(xí)資源，是遠(yuǎn)程教育信息化發(fā)展中最為關(guān)鍵的一步，對(duì)于學(xué)習(xí)型社會(huì)以及終身教育體系的構(gòu)建同樣具有積極的意義。

[關(guān)鍵詞] 云計(jì)算；遠(yuǎn)程教育；資源共享

[中圖分類號(hào)] G647 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2014）15- 0139- 02

1 云計(jì)算概述

作為一種新興的商業(yè)計(jì)算模式，云計(jì)算是指通過在由大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源環(huán)境中將計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分布，根據(jù)相關(guān)需要，使所有應(yīng)用系統(tǒng)都能夠獲得存儲(chǔ)空間、計(jì)算能力以及各種所需的軟件服務(wù)。云計(jì)算是分布式計(jì)算、效用計(jì)算、虛擬化、網(wǎng)格計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、負(fù)載均衡等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合的產(chǎn)物。很多業(yè)界人士認(rèn)為服務(wù)技術(shù)與各種先進(jìn)的計(jì)算方法的集大成者形成了云計(jì)算。云計(jì)算是網(wǎng)絡(luò)信息共享的一種交付模式，而云服務(wù)的使用者只在意其提供的服務(wù)本身，對(duì)于這些基礎(chǔ)設(shè)施是否實(shí)現(xiàn)并不會(huì)關(guān)注。我們常常提到的“云”指的是一個(gè)裝載資源的無限空間，它是一個(gè)虛擬化的概念。其本身的軟件與硬件都是一種資源，而且被當(dāng)作一種服務(wù)，用戶可以依靠互聯(lián)網(wǎng)的支持根據(jù)需要進(jìn)入訪問或使用。站在用戶的角度來看，這些都是具有無限性的資源，我們可以依據(jù)自己的需要來自行配置與擴(kuò)展。這些資源理論上可以以資源共享的方式分布存在，但是真正形成并展現(xiàn)在我們面前的卻是一種單一性的存在。用戶只要根據(jù)自己實(shí)際需要去使用云資源，同時(shí)根據(jù)資源的使用情況支付費(fèi)用即可，而不必去管理這些資源。

云計(jì)算平臺(tái)實(shí)際上就是一個(gè)擁有強(qiáng)大資源的云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，與大量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算相連接，所有的服務(wù)器都通過虛擬化技術(shù)而使能力得到擴(kuò)展，同時(shí)云計(jì)算平臺(tái)將這些資源有機(jī)結(jié)合，在“云”端的服務(wù)器集群中將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，最后通過一個(gè)大型的數(shù)據(jù)處理中心對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理，提供計(jì)算機(jī)的超級(jí)存儲(chǔ)能力，而用戶可以使用Web瀏覽器進(jìn)行注冊(cè)、登錄以及獲得定制服務(wù)。當(dāng)用戶取得了相應(yīng)的權(quán)限之后，可以定制相應(yīng)的服務(wù)列表，如果有需要也可以根據(jù)定制列表做退訂操作。當(dāng)用戶對(duì)自己所需要的服務(wù)進(jìn)行選擇后，可以發(fā)送請(qǐng)求至管理系統(tǒng)的服務(wù)器，系統(tǒng)會(huì)接收用戶提出的請(qǐng)求同時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，當(dāng)驗(yàn)證通過后，系統(tǒng)會(huì)智能地將資源調(diào)度和部署。對(duì)于云平臺(tái)上所有資源的使用情況，可以通過資料監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行了解，快速做出響應(yīng)，將節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行負(fù)載均衡且同步的配置，處理好用戶請(qǐng)求，為用戶提供計(jì)算的能力。

2 云計(jì)算在教育資源共享中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

雖然一直以來網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的目的就是實(shí)現(xiàn)資源共享，但是資源實(shí)行共享的水平卻極低。現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中還有很多缺陷，主要表現(xiàn)為：多種多樣的教學(xué)資源與教學(xué)方法，這些資源并不統(tǒng)一，所以無法實(shí)現(xiàn)有效的協(xié)調(diào)與共享；在操作系統(tǒng)與硬件方面，存在著多種形式的異構(gòu)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)同時(shí)存在，但是彼此很難兼容，大多數(shù)的教學(xué)資源與原廠教學(xué)系統(tǒng)對(duì)這些異構(gòu)操作系統(tǒng)并不支持，這樣就不得不出現(xiàn)大量的重復(fù)性勞動(dòng)；而在方法實(shí)現(xiàn)上，Web頁面主要處于動(dòng)態(tài)或靜態(tài)模式，本身沒有服務(wù)理念。另外，對(duì)于教學(xué)資源，通常都會(huì)采取單一性的服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，如果服務(wù)器發(fā)生了故障，那么用戶就無法獲得存儲(chǔ)的資源，同時(shí)還不能去訪問這些資源，這也使資源共享的可靠性大大降低了，專業(yè)性的存儲(chǔ)設(shè)備價(jià)格高昂，導(dǎo)致資源的存儲(chǔ)成本也不斷提高。擴(kuò)展性隨著教學(xué)資源規(guī)模的不斷擴(kuò)大而成為一個(gè)重要因素影響著資源的發(fā)展。所以當(dāng)過多的用戶訪問或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)備壓力極易增大，整個(gè)系統(tǒng)的性能也會(huì)受到嚴(yán)重的影響。

云計(jì)算是將網(wǎng)絡(luò)中大量的有用資源通過虛擬技術(shù)進(jìn)行集中構(gòu)建，形成一個(gè)虛擬資源池，同時(shí)依靠軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理，也是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)。數(shù)據(jù)資源因?yàn)檫^于分散而導(dǎo)致信息嚴(yán)重不均衡，不過這一問題可通利用跨數(shù)據(jù)庫、跨區(qū)域的資源整合能力解決，使整個(gè)資源的利用效率迅速提高；而資源的可靠性可以通過多副本容錯(cuò)和數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)管理等方法得到提高。資源規(guī)模增長這類擴(kuò)展性問題我們可以通過云中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的移除或添加來加以解決。同時(shí)，提高系統(tǒng)性能可以通過分散式存儲(chǔ)云中數(shù)據(jù)，幫助將訪問與存儲(chǔ)出現(xiàn)的壓力更好地分擔(dān)和解決。對(duì)于云中的資源同樣可以采用按需付費(fèi)的模式，這樣可以使用戶提高對(duì)自身學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣，促進(jìn)用戶的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

3 學(xué)習(xí)資源共享系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

學(xué)習(xí)資源共享系統(tǒng)是一種面向?qū)W習(xí)資源共享者的表現(xiàn)形式，其可以是建立在云基礎(chǔ)設(shè)施之上的Web應(yīng)用，同時(shí)還是一個(gè)可作為學(xué)習(xí)資源交互的接口，可以對(duì)云計(jì)算基礎(chǔ)支撐層與設(shè)施等進(jìn)行分析和測(cè)試。若干個(gè)業(yè)務(wù)站點(diǎn)和一個(gè)中心調(diào)節(jié)點(diǎn)組成了這個(gè)系統(tǒng)。這個(gè)中心調(diào)節(jié)點(diǎn)主要功能有：HTTP 請(qǐng)求調(diào)度管理、用戶身份認(rèn)證以及提供統(tǒng)一的學(xué)習(xí)資料，通過URL進(jìn)行描述。而各個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)可以幫助將其本身的業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)，比如學(xué)習(xí)資料的檢索、維護(hù)、訪問以及訂閱等。

全局中的唯一訪問入口就是由中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)提供的，它可以將用戶認(rèn)證的基本信息進(jìn)行保存，中心調(diào)節(jié)點(diǎn)可以在用戶登錄時(shí)，通過對(duì)該用戶所在地區(qū)進(jìn)行查詢，為相應(yīng)的業(yè)務(wù)站點(diǎn)提供需要的用戶請(qǐng)求。而完整的功能可以通過業(yè)務(wù)網(wǎng)站提供給用戶，中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)只需要對(duì)元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行保存就可以了，這樣對(duì)處于集中式服務(wù)模式下的中心服務(wù)器壓力減小有很大的幫助。

當(dāng)用戶在某一個(gè)業(yè)務(wù)站點(diǎn)將學(xué)習(xí)資料上傳時(shí)，除了對(duì)相應(yīng)的業(yè)務(wù)站點(diǎn)進(jìn)行保留外，該資源還會(huì)在中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)保留元數(shù)據(jù)。這樣，在用戶對(duì)業(yè)務(wù)站點(diǎn)進(jìn)行全局性的搜索，想要查找全部學(xué)習(xí)資料的基本信息時(shí)，只要借助于中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)就可以了。

當(dāng)用戶在某一個(gè)學(xué)習(xí)資源處取得了訪問權(quán)限之后，訪問資源時(shí)可以通過中心節(jié)點(diǎn)提供的URL進(jìn)行。在進(jìn)行下載時(shí)，首先需要所在業(yè)務(wù)站點(diǎn)向中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)提供請(qǐng)求，通過在自身的元數(shù)據(jù)庫中由中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢，得到資源在站點(diǎn)內(nèi)的真正ID或者真正存儲(chǔ)的位置，同時(shí)向相應(yīng)的業(yè)務(wù)站點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求，也就是資源真正的URL，資源的下傳需要由業(yè)務(wù)站點(diǎn)來最終完成。

中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)的主要功能是：調(diào)度終端用戶的請(qǐng)求；將訪問接口提供給業(yè)務(wù)站點(diǎn)，一方面將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和維護(hù)元數(shù)據(jù)庫中的資源接收，同時(shí)接收數(shù)據(jù)更新的最新通知，另一方面還會(huì)為使用者提供一定的查詢服務(wù)。但是用戶應(yīng)當(dāng)向中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)提供自己需要的請(qǐng)求，并將查詢?cè)獢?shù)據(jù)庫通過中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)向相應(yīng)的業(yè)務(wù)站點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求重定向，最后將重定向后的業(yè)務(wù)站點(diǎn)提供的服務(wù)給用戶。

4 基于云計(jì)算的遠(yuǎn)程教育資源共享應(yīng)用

現(xiàn)在全社會(huì)的發(fā)展都離不開信息化，這是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有很好的促進(jìn)作用，為社會(huì)全面進(jìn)步提供了重大機(jī)遇，我國現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)要想得以實(shí)現(xiàn)，就必須要大力發(fā)展和推進(jìn)信息化。而社會(huì)與經(jīng)濟(jì)信息化的重要組成部分就是實(shí)現(xiàn)教育信息化，通過教育信息化這一核心理念推動(dòng)教育現(xiàn)代化發(fā)展。為更好地建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)，我國將全面推進(jìn)教育改革并加強(qiáng)教育信息化建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)型社會(huì)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行相關(guān)教育，建立我國終身學(xué)習(xí)體系需要完善繼續(xù)教育，尤其是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育。

通過借助云計(jì)算技術(shù)，學(xué)習(xí)資源共享平臺(tái)使每個(gè)教育基地都得到了更好的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。每個(gè)教育基地都可以此為基礎(chǔ)，將學(xué)習(xí)資源發(fā)布出來，同時(shí)還可以向?qū)W生提供相關(guān)學(xué)習(xí)資料的訪問接口。各個(gè)基地都可以通過云計(jì)算的資源共享平臺(tái)取得IaaS 服務(wù)，通過OpenStack項(xiàng)目，將已有的硬件設(shè)施重新整理組成一個(gè)統(tǒng)一的虛擬資源池，同時(shí)將租用的接口提供給教育基地。此外，存儲(chǔ)學(xué)習(xí)資料、部署自己的應(yīng)用都可以在這個(gè)租用的基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行。而在每個(gè)教育基地租用的資源上都可以在平臺(tái)應(yīng)用層的學(xué)習(xí)資源共享系統(tǒng)進(jìn)行部署，方便學(xué)生前來訪問等。

基礎(chǔ)設(shè)施管理員可以在云計(jì)算資源共享平臺(tái)上對(duì)資源池中的資源進(jìn)行監(jiān)控和分配，資源的使用者也就是各個(gè)教育基地，使用者在對(duì)自己的資源共享系統(tǒng)進(jìn)行部署時(shí)，可通過租用池的基礎(chǔ)設(shè)施完成，還可以在此應(yīng)用數(shù)據(jù)庫以及存儲(chǔ)學(xué)習(xí)相關(guān)的資源信息。同時(shí)依靠Web控制臺(tái)，教育基地還可以對(duì)自己所租用的資源進(jìn)行查看，通過查看這些資源的使用情況做出正確的租用決策。

登錄每個(gè)教育基地，通過這些學(xué)習(xí)資源共享系統(tǒng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)去訪問具有權(quán)限的學(xué)習(xí)資源和檢索學(xué)習(xí)資源時(shí)，學(xué)生還必須對(duì)自己所檢索的內(nèi)容支付一定的費(fèi)用。學(xué)習(xí)資源在進(jìn)行管理時(shí)，可以依靠學(xué)習(xí)資源共享系統(tǒng)在各教育基地中進(jìn)行，同時(shí)可以很好地監(jiān)控每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。

學(xué)習(xí)資源通常會(huì)采用多種副本的策略進(jìn)行存儲(chǔ)，這主要是因?yàn)榉植际胶吞摂M化的處理方式運(yùn)用在云計(jì)算技術(shù)當(dāng)中，從而使計(jì)算機(jī)資源通過云計(jì)算所提供的調(diào)度算法產(chǎn)生一種更為優(yōu)秀的方式進(jìn)行流動(dòng)。上層應(yīng)用中的分布式學(xué)習(xí)資源共享系統(tǒng)與云計(jì)算的方法相結(jié)合，使其響應(yīng)時(shí)間大大減少，響應(yīng)速度得到極大提高。數(shù)據(jù)資源分散引發(fā)的信息不均衡被重新整合的跨數(shù)據(jù)庫、跨區(qū)域的能力所打破，將信息資源進(jìn)行更加有效的利用，方便資源的流通。

主要參考文獻(xiàn)

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