基于云计算的网络学习资源存储系统构建研究

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1、基于云计算的网络学习资源存储系统构建研究　　摘要：针对目前网络学习平台中多媒体课件资源带来的网络资源消耗高、网络资源利用率低、投资运营成本高和课件资源重复建设等问题，利用分布式数据存储技术及其相关的虚拟技术，提出了基于云计算的网络学习资源存储系统构建思路，有望解决网络学习中海量学习资源数据存储的难题，从而降低存储维护成本，统一管理网络学习资源，提高网络学习平台整体性能，改善用户学习体验。　　关键词：网络学习平台；网络学习资源；云计算；云存储；分布式资源管理　　随着国内企业越来越重视员工专业知识与工作技能的培训，尤其在经历

2、了世界范围内的金融危机与经济衰退后，高层决策者们更加意识到将企业发展成“学习型企业”已成为一种趋势，培训是企业发展和提高核心竞争力的有效途径。传统的采用教师现场教学的培训模式，由于员工数量众多且地域分散，给企业带来了巨大的成本支出，开展网络培训是企业的必然选择。本文结合广东电网公司网络培训现状，在网络学习平台的基础上，从网络学习资源存储系统构建方面开展了研究和探索。　　一、网络学习平台概述6　　随着网络技术的发展，网络学习（e-learning）作为一种新兴的学习方式迅速被各企业采纳并使用，改进了企业的培训实施和管理。它

3、克服了时间和空间的限制，通过将重复性培训内容制作成电子化的培训课件并上传至网络学习平台供员工在线学习，有效降低了重复培训的硬件费用和人力成本。[1]　　学习资源的存放和管理设计是整个网络学习平台的核心技术，当前平台主要采用资源集中存储的架构，特征是用户登录集中控制，学习资源统一存储。该架构模式的优点是技术成熟，系统部署、维护相对简单，方便统一实施和推广应用。但随着流媒体资源在网络学习系统中所占的比例越来越高，这种架构对后端的应用服务器性能要求、网络传输带宽要求越来越高，毋庸置疑，基于传统存储系统部署的网络学习平台（如图1

4、）已经遇到了诸多挑战。　　二、云计算下的网络教学资源存储系统特点　　1.云计算概述　　云计算在业界存在许多描述与定义，目前比较受认同的定义来自美国国家标准与技术研究院：云计算是一种模式，以按需方式，通过网络方便地访问云系统的可配置资源池（如网络、服务器、存储、应用程序或服务），同时它以最少的管理开销及最少的与资源提供者交互，迅速配置或释放资源。[2]云计算认知的三个阶段：分布式计算的延伸；IT商业模式、服务模式的转变；IT架构、服务的构建模式。笔者认为这三个认知阶段都是云计算可能对技术和经济造成的重要变革。　　2.云计算

5、下的存储系统特点　　基于云存储技术的网络学习系统架构充分利用了云计算的理念：学习者使用“云”提供的资源而不需要关注资源存放在“云”的哪个位置，边缘节点存储与中央节点存储结合实现一个统一的“内容云”6，由用户信息、课件信息等组成的数据库仍然部署于中央节点存储，统一管理；课件、音视频等文件部署于中央和边缘节点存储，边缘节点采用分布式部署方式，每个边缘节点均与中央节点之间有数据自动同步策略，边缘节点可以往中央节点推送课件、音视频等文件；中央节点也可向边缘节点分发课件、音视频等文件，这个过程是可以控制的。当某地用户访问课件、音视

6、频资源时，采用就近访问的原则，由“云”中最近或最合适的边缘存储节点提供存储服务。用户只需关注具体需要使用的资源类型，并不需要知道具体学习资源所在的物理位置。对于用户而言，其面对的是一个跨越多个地市甚至是多个省份的大“云”，“云”为其提供标准的统一的访问接口，根据其要求的服务级别，分配最优的资源。　　基于云计算的资源存储系统架构具有以下优点：一是边缘节点存储作为Cache缓存设备，提供快速的、就近的存储服务；二是中央存储节点是整个系统的资源库、分布存储调度入口和汇聚节点，支撑大数据带来的存储和处理需求；三是边缘节点与中央节

7、点存储之间的自动分发与上收的双向机制，有利于各地市学习资源的有机整合；四是采用云计算技术的网络学习资源存储系统，不但能非常方便的进行资源管理和更新，而且能更好地保证数据的安全性。　　三、基于云计算的网络学习资源存储系统实现形式　　1.基于分布式文件系统框架的网络学习资源存储系统实现6　　网络学习平台通常使用NFS实现文件共享，NFS帮助所有Web服务器像访问本地磁盘一样访问相同的远程目录。网络学习平台的大量集中访问使Web服务器集群显得吞吐率不足，笔者考虑可将文件创建多个副本，复制后存放到多台服务器上。但带来的问题是大量

8、脚本需要维护，整体管理和监控困难。这时分布式文件系统是一个值得考虑的选择，如Hadoop、MogileFS、NDFS。　　在分布式文件系统里，所有的文件都将被分别存储在各个存储节点，每个节点都与物理存储上的某个目录具体对应。分布式文件系统能实现跨多台物理主机并根据一定的策略进行智能的文件复制，这并不受底层文件系统的限