基于Hadoop的云教学与自主学习平台设计

2016-06-29王妤姝四川行政学院610072

电子制作 2016年8期

关键词：可行性分布式教学资源

王妤姝四川行政学院 610072

王妤姝四川行政学院 610072

【文章摘要】

本文在分析高校教育资源的基础上，结合云计算Hadoop平台，采用B/S架构，融合HBase和MySQL数据库，搭建云教学和自主学习平台，只要在平台上注册的用户都可以充分利用平台资源进行学习。

【关键词】

Hadoop；云计算；教学平台引文

1　Hadoop及相关技术介绍

1.1云计算及其特点

云计算是基于Internet技术通过服务的方式提供虚拟化资源的计算模式，能够整合网络中多种类型的资源共同提供数据存储和访问功能。云计算主要分为软件即服务（SaaS），平台即服务（PaaS），基础架构即服务（IaaS）三种服务模式。

云计算的主要特点为：设备利用率高，云计算整合计算资源对用户开放，提高了主机的运行和使用效率；可靠性高，云计算用户的数据存储在云端，数据由集群的节点保存，数据冗余通过集群来处理，以此来保证数据读取的稳定性；运行成本低，扩展性强。

1.2Hadoop简介

Hadoop是由Apache开发的一个开源的分布式云计算平台，Hadoop的核心是分布式文件系统HDFS、分布式平行计算框架MapReduce和分布式数据HBase，Hadoop平台为用户提供大量透明的服务，使得用户可以轻松利用Hadoop整个计算资源来搭建起自己的云计算平台。Hadoop具有的优势为：高性能，Hadoop的处理对象可以使数量级在PB以上的非结构化数据，得到的结构能够以通用的形式提供给用户；可拓展性，Hadoop的会随着集群规模的增加，计算能力也会不断增加，Hadoop可以拓展到上万台服务器节点来完成数据的存储和计算，有利于系统的后续完善。

图1　Web应用界面

2　Hadoop学习平台需求分析

Hadoop平台的设计基于兼容共享原则和开放原则，设计的主要内容包括系统的整体结构设计和依据系统的结构设计。通过对文献调研，师生访问，确定云教学和自主学习平台需求分析。

学生需求功能分析，借助平台学生能够查看和修改学生信息，实现学生和教师的互动，从平台上获取学习资源。教师需求功能分析，教师能够通过学习平台查看和修改教师的信息，实现师生交流互动，借助平台发布信息和学习资料，获取学习资源。

3　Hadoop学习平台可行性分析

Hadoop学习平台可行性分析内容包括需求可行性、经济可行性和技术可行性三种可行性分析。需求可行性：高校的发展通过借助现代化的手段，将优势资源整合，采用云计算技术发展高校教育具有很到的需求可行性。经济可行性：基于Hadoop的高校教学与自主学习系统在原有网络的基础上，师生通过该平台就可以获取各种学习资料，师生之间的互动还以可以提高学生的学习兴趣和积极性，老师也能够做到教学相长，该系统的成本低，可以给予浏览器工作，具有很好的经济可行性。技术可行性：云技术的发展已经逐渐成熟，近几年来更是发展迅猛，美国已经开始了基于云平台的教育资源整合优化，建立很好的网络教育平台，所以本平台的设计具有良好的技术基础。

4　云教学与自主学习系统的设计

平台的设计按照系统的职责划分主要可以分为文件系统，数据访问系统和Web控制系统三部分。文件系统是云平台的文件存储物理层，云平上所有的教育资源都存储在文件系统上。数据访问系统是云平台的设计的重点，该数据库系统融合HBase和MySQL数据库，应用两种数据的优势，提供了更好的前台服务器访问功能。HBase主要存贮数据量较大、访问频繁的教育资源，MySQL负责存储数据量少、访问少的资源，不同的资源采用的存储类型不同便于云平台的管理。Web控制系统采用J2EE开发框架SSH2，Web重要部分是业务逻辑层，Spring对全部业务Bean进行跳转调度。Web应用系统设计了界面友好的UI，提供了资源快速定位和模糊检测功能，方便用户快速寻找自己需要的资源，Web应用界面如图1所示。

云平台采用了HBase存储文件的位置，通过HDFS来实现文件创建和存储功能，资源的接口程序采用的是HDFS提供的JAVA API编写，通过数据接口教学资源文件可以完成从本地文件到HDFS文件的转换，支持多中间上传和下载。MySQL访问方式采用Hibernate进行Bean实例化控制，Hibernate控制如下所示：