基于Eucalyptus的数控机床职业技能培训云平台设计

孟海斌 蔡金苹

(沈阳职工大学,辽宁沈阳 110021)

基于Eucalyptus的数控机床职业技能培训云平台设计

孟海斌 蔡金苹

(沈阳职工大学,辽宁沈阳 110021)

我国机床行业,数控和磨具技工缺口巨大,培养高素质劳动者和高级技能人才已成为当务之急。本文提出了数控机床职业技能培训服务平台的设计目标和设计方案,采用开源的软件架构Eucalyptu云平台架构进行部署,该架构具有良好的可扩充性、高性能和高安全性,能够满足机床行业职业技能培养的需求。通过对平台的吞吐量、平均响应时间及系统资源监控等参数进行测试后得到的数值均在正常的范围内,满足平台的设计要求,结果表明系统的设计方案是切实可行的,并具有良好的稳定性。

云计算 云平台 技能培训 数控机床

我国机械行业中等规模以上企业约4万个，从业人员总数约1300万人。调查数据显示，对于数控机床行业，数控技工和磨具技工缺口达60余万人，这种问题已经上升为社会热点问题，引起了广泛关注，对于此问题的应对措施，六部委一致研究决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”，这是一个五年计划，目标是培养更多的制造业技工人才，从根本上缓解技术工人短缺的现状。沈阳市在全国装备制造业具有绝对优势地位，沈阳制造业具有产业规模大，科技含量高，产量总值高，市场竞争强等特点。正是由于沈阳装备制造产业的发展现状及发展势头，迫切需要大量各层次的数控机床应用技能人才。加速发展职业教育，加快实训基地建设、培养高素质劳动者和高级技能人才已成为当务之急。因此迫切需要建立机床应用职业技能与教育实训就业一体的平台，满足企业用人的需要，也提高学员就业机会。

本文拟采用开源的软件架构Eucalyptus云平台架构构建数控机床职业技能培训云平台。通过该平台，跟踪上市的机床产品；按机床产品的操作指南、相关标准和规范设定课程体系；通过各部门的合作，最终将形成产学用多方联动机制的面向数控机床应用技能职业教育服务的完整产业链和新的业态。

在本系统的开发过程中，使用Microsoft Windows 2003 Server服务器，采用Apache， MySQL和PHP的架构方式。系统环境要求能够运行PHP+MySQL的软件，其中PHP用于编写相应的操作代码、生成页面，MySQL数据库用于保存用户发布和编辑的内容。

1 平台设计原理及设计架构

1.1 设计原理

本文设计的服务平台以云计算为框架结构，即使用互联网来接入或者运行远程的数据及服务。云计算分为三个层次：基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。前者在最下端，后者在顶端，中间的是平台。云计算的整体框架又可以更细化分类，每一部分在具体的案例中不一定都会用到，而是具体情况具体分析，运用不同的层次结构。

1.2 设计架构

本文设计的职业技能培训平台采用基于Eucalyptus的云平台架构实现。作为开源的软件架构，Eucalyptus可将现有服务基础架构在云平台上实现。Eucalyptus是一个开源的软件层项目，由Santa Barbara大学建立，它采用Linux工具以及基于web的服务在服务器组或者服务器集群上进行部署，用来实现云计算的弹性需求。

Eucalyptus采用层状结构，主要有三个层次，包括Instance Manager用于对虚拟机进行控制，安装在所有具有虚拟机的节点上；Group Manager对应一个虚拟网络，该网络由虚拟集结点组成，负责对一组Instance Manager收集到的实例信息进行管理；Cloud Manager作为云的入口，对一组Group Manager进行管理，为云用户和管理员提供接口服务。

2 平台功能设计

数控机床职业技能培训公共服务平台设置6个一级栏目：课程体系、系统管理、资源库、情景教学、职业技能评估测试、人力资源管理，并对其二级、三级栏目进行展开，从而构建完整的技能培训系统。

在对主页进行设计时，要充分考虑界面的友好、美观、简洁，突出数控机床职业技能培训的特点等。在页面中要鲜明的体现系统的所有一级栏目，并在主页中体现出主要的功能模块，以便用户能够方便快捷的进入相应的栏目和功能模块中。各子页应在页面相应的位置提供统一的或风格相似的内容，以便用户能够方便的返回主页或直接进入其他栏目。

在系统主页的前台设计中要提供主要功能链接(如课程体系、情景教学、职业技能评估测试等)，并对重要的信息、公告进行发布，同时提供各类查询功能(如课程体系查询、教学资源查询、培训进度查询、及测试成绩查询等功能)；在后台的页面设计中为平台管理者提供更为准确且直观的界面排版功能。

3 平台测试

本次针对数控机床职业技能培训公共服务云平台的性能进行整体测试，监测平台的可靠性、稳定性和可用性，测试指标包括：最大并发数、总吞吐量、平均吞吐量、响应时间等主要指标。

测试结果如下：最大并发数为：11；总吞吐量：953，047，602；平均吞吐量：573，327；总的请求数：276，852；平均请求数：125，694.测试参数Throughput单位时间内的Throughput值较大，这表明云平台服务器服务性能越好。

4 结语

在当今的互联网时代，网络化职业技能培训体系的建设是各类教学资源、教学体系、软硬件建设协同配合和分布式资源调度的结果。云计算技术的出现和日益成熟给职业技能培训资源的整合提供新的服务模式和方法。本文采用基于Eucalyptus的云平台开发了职业技能培训平台。通过互联网络和云平台，开发网络职业技能培训系统，应用数字化教学手段，开创了全新的学习渠道，打破空间、时间的限制，云平台提供的负载均衡服务支持网络服务平台的运行、维护和弹性调度。对培训平台进行实例测试得到的各项指标都达到了预期的要求，通过对平台的吞吐量、平均响应时间及系统资源监控等参数进行测试后得到的数值可知，系统的设计方案是切实可行的，并且其稳定性良好。

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沈阳市科技计划项目F14-165-8-00。