基于Docker容器的在线实验系统设计与实现

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1、分类号学号M201676117学校代码10487密级硕士学位论文基于Docker容器的在线实验系统设计与实现学位申请人：毛少枫学科专业：软件工程指导教师：吴涛教授答辩日期：2018.12.25AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandImplementationofOnlineExperimentSystemBasedonDockerContainerCandidate:M

2、aoShaoFengMajor:SoftwareSupervisor:Prof.WuTaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaDecember,2018华中科技大学硕士学位论文摘要随着互联网技术的快速发展，各种新的技术层出不穷，想要在这个信息爆炸的时代跟上社会的步伐就必须得快速的学习。尤其是计算机软件行业技术更新换代极快需要不断的学习，但计算机技术实践性强，光看理论知识难以充分理解，还需要实际的操作才能融会贯通。如何给计算机技术人员提

3、供一个快速学习并且能够实践操作的系统是一个拥有广阔市场的论题，本论文就是在这一论题下讨论如何基于Docker容器化技术提供一个IT技术在线实验系统。在线实验系统包含课程管理、实验学习和系统资源管理等模块。其中课程管理是对系统中课程信息和实验信息进行动态管理，该模块采用B/S架构进行设计，用户在展示层对课程实验信息进行处理并将请求发送到后台，后台把数据存入数据库进行持久化存储。实验学习提供实验功能，用户能够根据实验指导书的指引在虚拟操作环境中实践学习，虚拟环境采用分布式Docker集群进行实现，并且为每门实验制作相关的镜

4、像，使用Docker容器化技术能够保证不同用户学习相同实验时的环境是完全一致的，并且具备启动速度快，系统资源利用率高，运行稳定等优势。系统资源管理是通过搭建Mesos集群对各台服务器资源进行监控，每个实验虚拟环境都是运行在Mesos之上的Docker任务，所以保证了对服务器集群资源的有效管控。本系统采用MyEclipse进行开发，数据库采用PostgreSQL并结合NavicatPremium使用。系统按照软件开发的标准流程进行，分为需求分析、概要设计、实现和测试等过程，每个流程都严格按照企业级的要求进行。系统采用敏捷

5、开发的理念，快速迭代快速出版本给客户试用，加强了与客户之间的联系与交流保证了系统的功能满足客户的需求。系统在给某高校试用半年期间运行稳定，给用户良好的学习体验，具备较好的实际运用场景。关键词：在线实验系统Docker容器分布式集群敏捷开发I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofcomputertechnology,variousnewtechnologiesemergeoneafteranother.Inordertokeepupwiththepaceofsociet

6、yinthiseraofinformationexplosion,quicklearningisreallynecessaryforus.Especiallyforcomputersoftwareindustry,thetechnologiesinthisindustryupdateveryquicklywhichmotivatepeopletostudycontinuously.However,thecomputertechnologyemphasizeonpractice,andit’shardtoundersta

7、ndcomprehensivelyifyouonlylearntheoreticalknowledge.Soinordertofullygraspthecomputertechnology,weneedtoenhancetheactualoperationskillthroughthepractice.Howtoprovideapracticalsystemforcomputertechnicianstoquicklylearnknowledgeisatopicwiththebroadmarket.Basedonthi

8、stopic,thispaperaimstodiscusshowtoprovideanonlineexperimentalsystemforITtechnologybasedonDockercontainerizationtechnology.Theonlineexperimentalsystemmainlyincludesmod