基于云服務的教育網站群設計探討

李存軍

(濟寧市電化教育館， 山東 濟寧 272000)

基于云服務的教育網站群設計探討

李存軍

(濟寧市電化教育館， 山東 濟寧 272000)

該文結合國家“三通兩平臺”工作的進展和學校網站建設應用的實際，根據目前基礎教育信息化發展，提出了在基礎教育學校快速建設網站的思路。基礎教育寬帶網絡快速發展，“校校通”已基本實現，網站建設已引起教育部門高度重視，利用云計算云服務技術，建設網站群進行快速普及，則是較好的解決模式。該文從站群的特點、架構、安全要求、設計開發、網站群部署等進行了探討。

云服務；網站群；開發設計；網站部署

校園網站是學校建設和管理的校園官方網絡應用平臺，隨著教育信息化的發展，校園網站由起初的以學校宣傳為主，逐步發展為教育管理、信息交流、家校互通、資源共享、教育辦公自動化等系統的重要載體。隨著國家“三通兩平臺”工作的推進，“寬帶網絡校校通”已基本實現，網絡應用正在深化，各大信息化應用平臺在不斷地建設推廣，深化應用。作為網絡應用的重要載體，教育網站建設已成為學校教育信息化發展的當務之急，也引起了各地教育部門的高度重視。

一、基礎教育階段學校網站建設情況和存在的問題

目前在基礎教育學校，網絡基礎硬件設施投入不足，加上缺乏網站制作技術人員，建有網站的學校還不足20%。特別是廣大的農村學校，建站學校還不到5%，在這20%的建站學校中，有相當部分學校因技術人員問題，網站功能單一，只能進行簡單的信息發布，沒有發揮網站的應有作用。目前學校建站主要采取三種模式：

一是學校個體開發設計建設。以學校個體形式開發設計建設，就是學校利用自身力量，從網站硬件投入(服務器、防火墻等)到網站程序編寫美工設計等，由學校獨立完成，這需要學校大量人力物力的投入。首先要有承載網站的服務器等硬件設施，當然也可以租賃電信部門的服務器，但需要支付較高的租賃費用。其次要有技術人員。網站開發技術要求高，難度大，設計制作費時，開發人員既要會程序語言，還要有美工功底，對設計者綜合素質要求較高，目前基礎教育學校能以學校個體形式開發設計建設網站的還不足5%。

二是依托企業開發，一般費用較高，而且后期維護升級都要向企業支付費用，大多學校很難接受。

三是利用一些網站模板生成。利用一些網站模板生成制作網站，是目前基礎教育階段學校網站建設的主要形式。利用現成的網站模板生成(如動易等)，這種方式優點是技術難度低，易學，制作費時少，但網站功能簡單，風格單一，不易改版和升級，限制了學校的應用。

以上三種模式制作的網站，都有較高的維護成本，也不利于區域內的技術交流和資源整合，與目前網絡發展的大數據中心、云計算發展趨勢不一致。

二、在基礎教育學校進行教育網站群建設的優勢

目前“校校通”建設已經基本完成，各地都建設了自己的教育城域網，有獨立的信息中心，以縣信息中心為依托，構建云服務平臺，建設以縣區教育局為單位的區域網站群，可使廣大學校快速建起網站。目前部分地區已嘗試性開始建設，它的優勢表現在以下幾個方面：

1.便于網站普及和節約資金

采用專業的網站群建設，通過共享的統一數據庫，在一個軟件平臺上生成所有需要的網站，便于網站的快速普及，降低了網站的建設難度。縣信息中心利用云技術為學校提供服務，學校不再需要購置網站服務器，節約了服務器硬件資源投入，降低建設和維護成本。

2.便于全縣學校網站統一規劃建設和管理

建起縣區垂直管理體系的門戶網站，把區域網站作為一個整體進行規劃和管理，能夠大幅度提高效率，同時可輕松、方便地解決網站存在的技術、管理和應用、系統升級等方面的問題。

3.便于整合資源

網站群平臺不僅僅可以實現多個門戶網站的建設，也能夠實現區域內資源整合共享。隨著應用需求的不斷增加，網站群平臺能夠基于平臺并針對教育特點，擴展一系列的應用，如電子網上備課、網絡研修等，也能夠與教育局已有或將要建設的各類應用系統集成。如統一身份認證集成、界面集成及數據信息的交換等。

隨著各地教育信息中心的建設和教育云技術、云服務的應用，以縣區教育局信息中心為基點進行學校網站群建設，實現學校網站普及，從硬件到管理應用的條件已經具備，是快捷有效的選擇方案。

三、教育網站群的開發設計

教育網站群的開發，要結合國家“三通兩平臺”建設和教育信息化發展的實際需要，不能只局限于信息的發布，要兼顧網絡資源共享、OA辦公自動化、家校互通、教育教學管理等功能，并成為電子備課、網絡教研等其他教學應用系統的載體，以此為依托，實現各系統的統一身份認證和數據共享。在整體設計上，要綜合考慮網站的系統性、可擴展性、先進性、安全性和云服務特點。在網站的維護和管理設計上，要使信息中心的維護人員能夠從繁雜的日常維護工作中解脫出來，從而可以對網站進行更系統化的監控和管理。

(一)技術要求

1.支持跨平臺運行

門戶網站采用 Java 技術開發，利用 Java 良好的“與操作系統無關”的特性，充分保證可移植性、安全性、可伸縮性、可重用性[1]。

2.框架采用 B/S 結構

在平臺的選用、方法設計方面選用當今主流的技術平臺、先進的開發管理技術，立足先進成熟計算機技術，保證系統可靠運行。系統架構要求主題框架采用 B/S 結構設計，基于 J2EE 技術體系和XML技術標準開發設計。

3.安全穩定性高

系統的安全、穩定性是重要指標。系統必須是可靠的，一般的人為和外部的異常事件不能引起系統的崩潰。同時系統有較高的可用性，當系統出現問題后，能夠快速恢復，而且系統的數據要完整，不能引起數據的混亂。系統在運行穩定的同時，應有嚴格的安全管理措施，具有簡明的安全機制，并采用多種安全技術手段來保證學校信息門戶系統安全性。系統同時要具有較完善的數據加密及日志跟蹤與分析功能，以便進行問題追查分析。

4.易于操作管理

網站群符合教育局和學校的實際需求，有良好的用戶操作界面、完備的幫助信息，使用簡單，操作方便。要有一個全面的網站管理解決方案，應實現對網站發布內容的管理，對網絡平臺及主機平臺的運行進行維護。上下級站點有明確的從屬關系，可以做到管理權限逐級授權，包括：有權限的網站管理員可以創建屬于自己的子網站，并授權子網站能否再創建自己的子網站，且可以控制子網站創建數量、可使用空間等。要具備子網站統一管理功能，子網站由各自管理維護自己的信息、模板和用戶[2]。子網站支持同時綁定多域名。子網站可以自主管理自己的網站內容，主網站可以控制子網站權限。子網站可自行創建并管理再下層網站，能方便地生成部門以及專題網站。

5.系統擴展性

系統要便于網站的互聯和擴展，能夠向今后的先進技術實現遷移，以充分保護用戶的現有投資。系統不但要考慮門戶網站信息建設發布的需要，還要考慮網上備課、資源共享、網絡研修、家校互通等系統的集成與融合；不但要適應目前業務和管理的發展需要，更要考慮到未來需求發生變化情況下，后續新的應用系統的擴展。

(二)架構設計要求

整個站群系統規劃可從硬件基礎平臺、軟件平臺、應用系統以及安全系統四大部分考慮。

從架構上講，應用系統是核心，應用系統提供前后臺的具體功能實現，而安全系統則保證系統的正常運行， 避免網絡的非授權使用，同時系統提供對 Web Services的支持，為最終建成面向服務的架構(SOA)與OA 或其他的系統做好準備。

硬件平臺是為構建云服務所需的網絡交換設備、服務器設備； 軟件平臺包括數據庫軟件、應用服務器軟件和操作系統；應用系統為基于云服務的網站群管理平臺系統。

安全系統主要從應用系統角度加以考慮，對于硬件平臺、軟件平臺層面的安全需求由各自所處層面的系統考慮。

(三)網站群安全性能和接口設計要求

1.安全設計

平臺要有高度的安全性和穩定性。 要提供安全手段防止非授權用戶的非法侵入、攻擊，避免操作人員的越級操作。軟件自身須至少具備網頁防篡改、防注入式攻擊、腳本過濾、防口令猜測、IP地址訪問控制等安全措施，并具備系統防火墻和系統自檢及遠程診斷功能。具備容災能力，根據學校網站的特點，能夠記錄系統訪問日志及操作日志，備份和恢復系統數據，保證系統安全穩定運行。提供多種形式的備份機制，支持異地備份及增量備份和備份計劃。

提供對歷史數據的歸檔處理功能。提供敏感詞過濾功能，可設置相關敏感詞，信息員在文章發布時自動識別是否有敏感詞，對有敏感詞的文章可提交相關管理員審核。

2.性能設計

系統用戶數不受限制；在帶寬穩定的環境下，訪問網頁的反應時間不應大于 2 秒；支持不少于10000 個并發訪問；具備良好性能表現。系統應提供 7×24 小時的連續運行，平均年故障時間小于 1天，平均故障修復時間小于 60 分鐘。

3.接口設計

要提供 XML、Webservice、RSS 等標準接口，為信息采集、聚合提供多種方式。支持以 Iframe 方式實現在信息門戶中的頁面集成。提供標準開放的數據接口，能通過數據交換中間件實現與其他平臺或應用系統之間的數據交換，如Webservice、數據庫等。

提供身份認證標準接口，可與通用的認證系統集成，如 LDAP、數據庫等。提供標準的Webservice 接口，可與公共通訊平臺集成。具備優越的擴展性，支持二次開發。系統在版本升級中應保證接口協議、功能不發生變化。

(四)權限與控制設計要求

系統可對用戶設置不同的管理權限，可按機構、個人、角色、IP 進行授權；可對欄目、文章設置瀏覽權限，可基于用戶、角色或IP 地址范圍進行授權，并可自動記錄訪問用戶、時間、次數；可針對欄目、文章、圖片設置復制、下載限制(如不可下載，不可復制)，應用功能組件采用插拔式管理，可根據需要靈活擴展或取舍。

內容方面，系統提供高速全文檢索，可在網站群內、指定網站內、欄目內高速信息檢索，提供基于標題、關鍵字及全文的模糊查詢功能，可實現多重組合多級檢索；可檢索到附件及PDF 文件的內容；可針對欄目或文章配置復制、下載限制(如不可下載，不可復制)。

管理方面，系統具有消息提醒功能，可針對信息更新狀態等，在管理員登陸時予以提醒，支持將消息推送至OA、信息門戶等。能根據訪問網站的終端設備(計算機、手機)自動推送網頁(PC 版本、手機智能終端版本)。

(五)信息發布、共享與管理設計要求

1.采用統一的信息內容體系，即所有網站的欄目信息都在一個信息內容樹上，系統管理員能夠很直觀地管理整個內容樹，各級站點都是樹上的一個節點，上下級站點在內容樹上即是父集和子集的關系。

2.能實現各網站之間的信息關聯與共享，平臺中的任一網站的信息能有條件地自動發布到其它網站上，信息能夠以推送或提取的方式實現多站點共享。信息共享可以共享整個欄目，也可以針對單獨的文章。

3.提供所見即所得的頁面編輯工具，支持文本、表格、圖片、Flash動畫、視頻文件、公式、附件的插入，編輯器操作簡單靈活，并支持代碼的瀏覽與編輯。支持Word、WPS 文檔一鍵導入，支持文件格式一鍵排版，支持信息內容轉換為PDF或Flash格式發布，可在編輯器中直接插入上傳PDF格式文檔。

4.信息的管理發布有一定的審核流程。可靈活配置不同人員對不同欄目的起草、審核、發布權限，并可靈活設置每個欄目的直流和并流兩種審核流程，前臺信息可顯示訪問量、作者、相關主題的頁面等信息(可靈活配置)，用戶可通過匿名或非匿名方式對文章發表評論，評論可設置審核權限等。

5.信息發布時，對于子站推送至上級網站的信息，上級網站管理員審核時，如需修訂，可以將修訂后的信息同步到子站。

6.支持視頻上傳，在線播放功能，支持全格式的視頻播放，不需要配置專門的視頻點播服務。

四、網站群建設部署方式

教育網站群建設以縣為單位建設部署較為理想，一般縣區有一百左右的學校，規模適中，從硬件建設和軟件設計及學校管理上都易于開展。

網站群系統部署在縣教育信息中心，構建云計算服務平臺，對學校提供云服務，學校只需登錄縣信息中心服務器，即可實現對學校自身網站的信息發布、管理及其他的應用。

縣教育信息中心在硬件設備的部署上，可采用兩臺4路或8路服務器，組建互為冗余虛擬主機，實現負載均衡，在服務器前端，加載硬件防火墻，并通過 iGuard 網頁防篡改系統進行保護，以確保數據的安全。在數據存儲上部署兩臺磁盤陣列，一臺為學校開辟云服務硬盤空間，一臺作為數據備份。

[1]王占中.Java程序開發[M].北京: 清華大學出版社.2012.

[2]網站群管理[EB/OL].http://www.hwxxkj.com/Item/Show.asp?m，2012-05-01.

李存軍： 中學高級，研究方向為教育網絡和學校信息技術教育 (Li6166@126.com)。

2014年1月6日

責任編輯：馬小強

Research of Educational Websites Based on Cloud Services

Li Cunjun
(Electronic Education Center of Jining,Jining Shandong 272000)

Considering national policy and practice of school websites construction,this paper suggests that the speed of elementary schools websites construction should be accelerated.Thanks to the development of websites infrastructure,the school-to-school mode has come into use.Meanwhile,ministry of education has attached great importance to websites construction.To ful fi ll popularization of websites construction,constructing websites groups by cloud computing and service technology is a good choice.This papaer does further researches on characteristics,framework,security,design,development and arrangement of websites groups.

Cloud Service;Websites Groups;Design;Development

G434

A

1006—9860(2014)05—0121—04