大数据背景下智慧校园平台的设计与实现探究

王云霞

（江苏省淮安体育运动学校，江苏 淮安 223001）

1 智慧校园平台的利用需求分析

（1）对于中职中专院校来说要想真正建立一个功能完备的智慧校园平台，其构建进程中就一定要全面考虑到在校教师与学生的实际需求，只有与他们的真实需求相适应，才能进一步地凸显出智慧校园平台服务广大师生的整体水平和能力。举例来说，对于智慧平台的管理人员来说，应为他们设置统一的系统入口、门户网站和认证管理方式等，还要考虑到所建立系统的可扩展性和经济性，为之后系统实现更多、更复杂的需求提供路径。对于中职中专院校的教师和学生来说，他们希望能够以更加简洁和迅速的方式登录智慧校园平台，并且对平台的网络存储功能也有很高要求，以便于及时有效地存储自身所收集到的各类学习资源。负责系统开发工作的人员在最初研发智慧校园平台时，应设置Web 信息介绍、系统开发升级以及多功能性服务等模块，在充分考虑各项业务发展前景的基础上对其进行科学整合，在师生移动终端设备以及电脑上都要实现数据信息的迅速传递和资源共享，分别设置终端设备以方便师生随时随地地查阅各类资源信息。借助于所建立的智慧校园平台，为中职中专院校的教师和学生提供完善的一站式服务。

（2）中职中专院校的智慧校园平台作为一个具有较强开放性的平台，其功能是需要不断扩展的，学校、教师以及学生的需求也是会不断变化的，所建立的平台就必须为这些内容都留有端口，同时要能够更加方便并且迅速地对平台进行维护和更新。对于平台的各类管理人员来说，他们一定要认真履行自身的义务和责任，严格管理智慧校园平台，在综合考虑师生真实需求的基础上，最大限度地发挥管理人员的实际作用。

（3）在研究和分析智慧校园平台的性能需求时，应重点提升平台的网络存储功能，要能够有效并且便捷地存储海量丰富的信息数据，不断增长的数据信息存储功能还要能够与实际需求相适应，应包含数据的传输、数据的分析、数据的校正、数据的整合以及数据的共享等多个分支功能，系统将数据计算的任务指令下发给系统服务器，服务器在计算工作完成后又会将结果返回给用户。而为了有效解决不同部门之间共同处理某一项业务时的数据不协调问题，智慧校园平台还应具备Web 服务的统一管理功能，高效管理现有的项目以及新增加的项目，在各个子系统中应能够识别同一个身份认证，只需要登陆一次账号密码就能够访问各个系统模块。

2 基于大数据技术的智慧校园平台模型设计

2.1 智慧校园平台的总体构架模型设计

在互联网时代下以大数据技术为基础所构建的智慧校园平台，应在综合考虑现阶段智慧校园整体发展状况以及广大师生真实需求的基础上明确其建设总体目标，对智慧校园平台的基本构建进行科学划分，主要将其划分为三大功能架构模块，分别为基础设施模块IaaS、平台支撑模块PaaS 和软件应用模块SaaS，同时还必须配备辅助的安全保障体系和信息规范体系。

（1）基础设施模块最重要的作用是保证平台能够稳定运行各类硬件资源，其中上层主要起到保障硬件功能得以有效发挥的作用。基础设施模块通常应该由各类服务器、基础网络资源、存储设备以及物联网的感知设备四部分构成，其可扩展性能十分优异，在面对大量信息数据资源时，这一设施模块能够对其进行有效分析和科学整合，并在整合完成后将数据分别共享给使用者。借助于云计算技术和平台的网络存储功能，可将收集到的校园数据进行准确计算和及时储存。

（2）智慧校园平台构建模型中的核心内容便是平台支撑模块，其对平台的性能优劣是能够起到决定性作用的，平台支撑模块存在于软件应用模块和基础设备模块之间，其能够更好地开发应用环境并提升各类软件的应用效果。应构建以云计算技术为依托的大数据中心，要全面收集、分析并处理中职中专校园内的各类信息数据，并在同一个资源池中对其应用，实现各类信息数据资源的对接和共享。

（3）构建智慧校园平台模型的另一项关键技术就是软件应用模块，其关键技术便是平台上与人机交互功能相关的各项业务，为各类用户提供更具针对性的应用程序。建立系统平台时要考虑到用户多样化的服务需求，保证所设计和开发的每个应用程序都具有优异功能，在智慧校园平台开发和设计的全过程中都融入各类服务和调用功能。保证平台的兼容性和可扩展性，在新的平台中也要纳入原有的学校管理系统，在同一个环境中为各类用户提供相应的应用程序。

2.2 拓扑结构设计

在设计完成智慧校园平台的总体构架模型后，还需要不断完善其基础硬件功能来实现UAP 和DSCP 等服务，举例来说，DSCP 服务能够为信息数据的计算和存储功能提供重要保障，还能够为基于大数据技术的各类场景提供服务集群；与Web 服务相关的各项内容都是存储在服务器中的，如信息的注册、登录以及存储用户地址等；采用身份验证和服务设备可以独立完成UAP 中的用户身份识别工作。设计拓扑结构的基础内容便是完善其硬件功能，处理过程中要科学运用大数据和云计算等先进技术，并对其进行有效虚拟化后再使用。所设计的拓扑结构不但能够充分保证用户在使用校园内部网络平台过程中产生各类信息和数据的安全性和稳定性，校园外的用户在采用相应方式后也能够成功访问校园平台。

3 基于大数据的智慧校园平台的实现

3.1 智慧校园平台的开发环境和集群部署

基于大数据的智慧校园平台在搭建开发环境时主要采用的是Hadoop 集群，在云计算中这一集群的应用情况是最为广泛的。即使需要大量使用和处理数据，其也能保持处理工作中的可靠性和安全性，而底层框架能否实现这一因素不需要被过多考虑。将Hadoop 集群开发环境设置在Linux 系统上，并采用Java 作为开发语言，其具体的部署方法：首先，要科学配置各个节点。统一设置所有会使用到计算机的IP 地址，并选择任意一台计算机的节点作为主节点，其余计算机的节点就是数据节点。之后分别安装Ubuntu Linuxl 2.04 系统，并创建一个集群用户账户，之后一定要在主节点上安装Hadoop 集群；其次，要将每一台计算机上的hosts 文件全部修改成功，之后将主节点和数据节点都配置到相应的计算上；最后，应对没有密码登录远程进行配置，在集群中的不同节点之间进行数据访问时，无论是哪一台计算机都应先进行安全验证，而这一操作中主要采用的方法为设置密钥、加密以及解密，而如果每次数据访问都要进行安全验证就会耗费大量时间，还应设置无远程访问。在主节点中存储上公钥，只需要第一次认证成功后，以后就可以直接进行访问了。

3.2 信息数据存储服务的实现

在基于大数据的智慧校园平台上，通常都是采用读取文件的方式来实现存储信息数据的服务功能，完成这一功能的主要操作方法就是文件的上传和文件的下载，在对中职中专院校的师生用户进行调查和研究中，我们认为在上传本地文件过程中可以应用HDFS 集群，可以将所有上传文件的地址都设置在代理用户的地址下，只有相应的用户才具备访问权限。持久层在业务层模块的调用下就完成了数据文件的上传和下载操作。具体的上传功能是通过DfsProxy 类的copyFromLocal（）的操作指令来实现的，而下载功能则是通过DfsProxy 类的getFlieSttream（String uri）的操作指令实现。

3.3 信息数据计算服务的实现

基于大数据的智能校园平台上的数据计算服务是相对独立的，其不会受到如群集负载、资源调度以及软件部署等虚拟计算环境中的其他操作行为的影响，应通过设置代码和进行相应编程来实现这一功能。现阶段，借助于大数据技术和云计算技术等先进技术所构建的智慧校园平台具备了更强的数据计算服务能力，其能够大大降低校园用户使用这项服务的操作难度。用户在进行数据计算时如果还想要获取目标数据源文件，此时用户就必须先提交需要进行数据计算的任务内容，并通过设置run－Job（）这一操作指令来实现。在获取数据源文件的基础上还能够呈现出源代码文件，可通过设置runJobFromJar（）的操作指令来加以实现。

3.4 统一验证身份功能的实现

在平台上对统一身份进行验证时，可采用Spring Web Flow 来跳过相应操作过程进行操作，如果需要重新定位登录视图，此时就需要将系统跳转到Bean 上并在配置文件中找到处理类的视图URL。将身份验证的请求提交给服务器后，路由Flow Controller 会根据具体的提交请求顺序进行处理。在查看操作过程以及验证票据等功能中也要遵循这样的处理方式，其差别是操作方法和操作类型上的区别。如果校园用户是第一次登陆Web 应用程序，其首要工作应是完整填写系统弹出表格中的全部信息，填写完成后会生成一个信息凭证，之后进行登陆即可。进行登陆时，系统一定会对调用的身份进行信息验证，如果认证成功，系统就会跳转到sendTGT 界面并要求用户进行操作，如果认证不成功，系统就会返回到登陆界面并重新显示登陆信息。如果登陆成功在流程标识上就会显示“成功登录”并跳转到浏览器上，而如果失败就需要再次进行登陆，并需要重新定向智慧校园平台的浏览器。在统一验证用户身份功能的界面上主要设置了ST 票证和TGT 票证两种，其原理都为通过随机生成固定长度的字符串，对于每个用户来说这个票证都具有唯一性。

用户首次拿到票证后再次访问校园平台时，Web 会对用户的票证进行识别并将本地身份验证的请求提交给服务器，而此时就需要服务器来判定用户的票证是否有效了，这也是一项关键的技术内容。服务器通过在系统中对票据信息的属性进行查看并对比其与用户提交身份验证的各项参数，无论最后验证的结果是成功的还是失败的，系统都会将票据损毁，以保障用户每次登录系统的安全性。

3.5 wsap 服务平台访问的实现

（1）服务的注册与更新功能。要先对所提交信息是否具备访问权限进行验证，用户需要先向系统的信息模块提交信息，应用Servi-ceUtil 来检查所提交信息服务名称和服务地址的真实性，验证完成后便会再次向数据库注册服务提交相关信息，通过对持久层数据库的不断操作来实现服务的注册和更新功能。

（2）服务发现功能。随着互联网信息技术的不断更新和发展，云计算和大数据技术也会得到不断更新，基于大数据的智慧校园平台中的云资源会越来越完善，并且也会形成更加全面和丰富的功能，服务的类型和数量会更加广泛。应用wsap 技术能够实现关键字搜索和分类搜索的功能，在短时间内能够为用户提供有针对性的服务。

4 结束语

通过以上的论述，我们对智慧校园平台的利用需求分析、基于大数据技术的智慧校园平台模型设计和基于大数据的智慧校园平台的实现三个方面进行了详细的分析和探讨。在云计算技术和大数据技术等先进互联网技术不断创新和发展的大背景下，构建以大数据技术为基础的智慧校园平台已经成为了教育信息化的必然发展趋势，其功能更加强大和全面并能够为用户提供高效、便捷的服务，通过对智慧校园平台的优化设计以及制定科学的技术实现路径，大大提升了平台的人性化和智能化服务水平，为智慧校园的快速发展提供了有力保障。