智慧教育云存储系统研究与实现

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1、中文图书分类号：TP311密级：公开UDC：004学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：智慧教育云存储系统研究与实现论文作者：吕冬雪领域：软件工程指导教师：张建副教授论文提交日期：2016年6月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP311学号：S201325056密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：智慧教育云存储系统研究与实现英文题目：RESEARCHANDIMPLEMENTATIONONCLOUDSTORAGESYSTEMFORW

2、ISDOMEDUCATION论文作者：吕冬雪领域：软件工程研究方向：软件工程服务与应用申请学位：工程硕士专业学位指导教师：张建副教授所在单位：软件学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并

3、表示了谢意。签名：吕冬雪日期：2016年6月7日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：吕冬雪日期：2016年6月7日导师签名：张建日期：2016年6月7日摘要摘要本研究基于云存储技术、多租户技术和SOA（Service-OrientedArchitecture，面向服务的体系结构）设计理念构建的智慧

4、教育云存储系统，通过构建开放的、共享的、协同的、公用设施化的数据服务中心为多租户和业务应用程序提供数据存储和数据支撑，实现对教育基础设施的统一管理调度、海量数据的存储及多租户管理，解决了教育系统遇到的诸多问题：硬件基础设施众多且分散，成本较高，维护和管理复杂困难，设备的使用率和工作效率低；各种教育应用系统独立分散，扩展性和业务灵活性差，信息孤岛现象严重；各种教育数据管理复杂，共享困难，缺乏统一的标准等。本论文具体工作是：（1）首先，提出一种针对教育的SOA存储体系架构，能够支持大规模、可扩展、多租户、协同

5、的数据存储机制，存储智慧教育的结构化数据和非结构化数据，为用户提供文件存储服务，并为业务应用程序提供数据服务（查询、新建、更新、删除）接口。（2）对于教育非结构化数据，提出了文件存储的整体解决方案：小文件用MongoDB存储，大文件用HDFS存储，中文件需要通过中文件处理之后再用HDFS存储，实现多租户访问、存储、上传、下载等。重点研究是中文件处理模块，包括文件的缓存、合并、映射、分解等单元。（3）对于教育的结构化数据：对教育的数据类型进行分析，并建立“半共享数据库半共享Schema”的多租户存储模型，租

6、户通过租户视图进行访问，扩展方面采用xml进行字段扩展，很好地支持多租户模式。（4）对智慧教育云存储系统进行需求分析、设计和实现，用PowerDesigner和Visio建立相关功能模块的用例图、流程图、类图、数据模型等，用Hadoop技术对基础设施进行集群管理，用Redis做文件缓存处理，通过JavaSpringMVC框架和ApacheCXF框架进行开发实现并测试。本研究构建的智慧教育云存储系统能够有效地为学校、学生、教师、业务程序等提供海量数据存储和支撑平台，推动教育信息化向智慧教育阶段发展。关键词：

7、智慧教育；云存储；SOA；多租户；HDFSIAbstractAbstractThisstudyconstructsthecloudstoragesystemforwisdomeducation,basedoncloudstoragetechnology,multi-tenanttechnologyandSOA(Service-OrientedArchitecture)designconcept.Bymeansofconstructingopen,shared,collaborative,publicfac

8、ilities’dataservicecenter,thissystemcanstoragedataandsupportdataformulti-tenantandbusinessapplicationstoachieveunifiedmanagementandschedulingabouttheeducationinfrastructure,storagemassivedataandmanagemulti-tenant,an