基于Hadoop的云教學(xué)與自主學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)

王妤姝 四川行政學(xué)院 610072

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基于Hadoop的云教學(xué)與自主學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)

王妤姝 四川行政學(xué)院 610072

【文章摘要】

本文在分析高校教育資源的基礎(chǔ)上，結(jié)合云計(jì)算Hadoop平臺(tái)，采用B/S架構(gòu)，融合HBase和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，搭建云教學(xué)和自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，只要在平臺(tái)上注冊(cè)的用戶都可以充分利用平臺(tái)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】

Hadoop；云計(jì)算；教學(xué)平臺(tái)引文

1　Hadoop及相關(guān)技術(shù)介紹

1.1云計(jì)算及其特點(diǎn)

云計(jì)算是基于Internet技術(shù)通過(guò)服務(wù)的方式提供虛擬化資源的計(jì)算模式，能夠整合網(wǎng)絡(luò)中多種類型的資源共同提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)功能。云計(jì)算主要分為軟件即服務(wù)（SaaS），平臺(tái)即服務(wù)（PaaS），基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）三種服務(wù)模式。

云計(jì)算的主要特點(diǎn)為：設(shè)備利用率高，云計(jì)算整合計(jì)算資源對(duì)用戶開放，提高了主機(jī)的運(yùn)行和使用效率；可靠性高，云計(jì)算用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，數(shù)據(jù)由集群的節(jié)點(diǎn)保存，數(shù)據(jù)冗余通過(guò)集群來(lái)處理，以此來(lái)保證數(shù)據(jù)讀取的穩(wěn)定性；運(yùn)行成本低，擴(kuò)展性強(qiáng)。

1.2Hadoop簡(jiǎn)介

Hadoop是由Apache開發(fā)的一個(gè)開源的分布式云計(jì)算平臺(tái)，Hadoop的核心是分布式文件系統(tǒng)HDFS、分布式平行計(jì)算框架MapReduce和分布式數(shù)據(jù)HBase，Hadoop平臺(tái)為用戶提供大量透明的服務(wù)，使得用戶可以輕松利用Hadoop整個(gè)計(jì)算資源來(lái)搭建起自己的云計(jì)算平臺(tái)。Hadoop具有的優(yōu)勢(shì)為：高性能，Hadoop的處理對(duì)象可以使數(shù)量級(jí)在PB以上的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，得到的結(jié)構(gòu)能夠以通用的形式提供給用戶；可拓展性，Hadoop的會(huì)隨著集群規(guī)模的增加，計(jì)算能力也會(huì)不斷增加，Hadoop可以拓展到上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)來(lái)完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算，有利于系統(tǒng)的后續(xù)完善。

圖1　Web應(yīng)用界面

2　Hadoop學(xué)習(xí)平臺(tái)需求分析

Hadoop平臺(tái)的設(shè)計(jì)基于兼容共享原則和開放原則，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和依據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)調(diào)研，師生訪問(wèn)，確定云教學(xué)和自主學(xué)習(xí)平臺(tái)需求分析。

學(xué)生需求功能分析，借助平臺(tái)學(xué)生能夠查看和修改學(xué)生信息，實(shí)現(xiàn)學(xué)生和教師的互動(dòng)，從平臺(tái)上獲取學(xué)習(xí)資源。教師需求功能分析，教師能夠通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)查看和修改教師的信息，實(shí)現(xiàn)師生交流互動(dòng)，借助平臺(tái)發(fā)布信息和學(xué)習(xí)資料，獲取學(xué)習(xí)資源。

3　Hadoop學(xué)習(xí)平臺(tái)可行性分析

Hadoop學(xué)習(xí)平臺(tái)可行性分析內(nèi)容包括需求可行性、經(jīng)濟(jì)可行性和技術(shù)可行性三種可行性分析。需求可行性：高校的發(fā)展通過(guò)借助現(xiàn)代化的手段，將優(yōu)勢(shì)資源整合，采用云計(jì)算技術(shù)發(fā)展高校教育具有很到的需求可行性。經(jīng)濟(jì)可行性：基于Hadoop的高校教學(xué)與自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)在原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，師生通過(guò)該平臺(tái)就可以獲取各種學(xué)習(xí)資料，師生之間的互動(dòng)還以可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，老師也能夠做到教學(xué)相長(zhǎng)，該系統(tǒng)的成本低，可以給予瀏覽器工作，具有很好的經(jīng)濟(jì)可行性。技術(shù)可行性：云技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸成熟，近幾年來(lái)更是發(fā)展迅猛，美國(guó)已經(jīng)開始了基于云平臺(tái)的教育資源整合優(yōu)化，建立很好的網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)，所以本平臺(tái)的設(shè)計(jì)具有良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

4　云教學(xué)與自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

平臺(tái)的設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)的職責(zé)劃分主要可以分為文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)訪問(wèn)系統(tǒng)和Web控制系統(tǒng)三部分。文件系統(tǒng)是云平臺(tái)的文件存儲(chǔ)物理層，云平上所有的教育資源都存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)上。數(shù)據(jù)訪問(wèn)系統(tǒng)是云平臺(tái)的設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)融合HBase和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用兩種數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，提供了更好的前臺(tái)服務(wù)器訪問(wèn)功能。HBase主要存貯數(shù)據(jù)量較大、訪問(wèn)頻繁的教育資源，MySQL負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量少、訪問(wèn)少的資源，不同的資源采用的存儲(chǔ)類型不同便于云平臺(tái)的管理。Web控制系統(tǒng)采用J2EE開發(fā)框架SSH2，Web重要部分是業(yè)務(wù)邏輯層，Spring對(duì)全部業(yè)務(wù)Bean進(jìn)行跳轉(zhuǎn)調(diào)度。Web應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)了界面友好的UI，提供了資源快速定位和模糊檢測(cè)功能，方便用戶快速尋找自己需要的資源，Web應(yīng)用界面如圖1所示。

云平臺(tái)采用了HBase存儲(chǔ)文件的位置，通過(guò)HDFS來(lái)實(shí)現(xiàn)文件創(chuàng)建和存儲(chǔ)功能，資源的接口程序采用的是HDFS提供的JAVA API編寫，通過(guò)數(shù)據(jù)接口教學(xué)資源文件可以完成從本地文件到HDFS文件的轉(zhuǎn)換，支持多中間上傳和下載。MySQL訪問(wèn)方式采用Hibernate進(jìn)行Bean實(shí)例化控制，Hibernate控制如下所示：

5　總結(jié)

本文探究了基于Hadoop云技術(shù)的教學(xué)與自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，闡述了云計(jì)算及其特點(diǎn)，Hadoop分布式云平臺(tái)的系統(tǒng)組成。通過(guò)基于Hadoop云技術(shù)的教學(xué)與自主學(xué)習(xí)平臺(tái)需求分析和可行性分析，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了云教學(xué)與自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)，為現(xiàn)代教學(xué)資源平臺(tái)的建設(shè)起到了一定的參考作用。

【參考文獻(xiàn)】

［1］徐東.基于Hadoop的云教學(xué)資源平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.北京交通大學(xué)，2014.

［2］李潔，鐘銳.基于Hadoop的英語(yǔ)輔助教學(xué)云平臺(tái)的構(gòu)建［J］.考試周刊，2015，25∶75-76.

【作者簡(jiǎn)介】

王妤姝，女，講師，圖形圖像處理、案件開發(fā)、課件開發(fā)。