云計算環境下多媒體教學平臺應用研究

馮霞

摘要：云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及虛擬機資源。云計算對用戶端的設備要求低，這一特點決定了云計算將會在學校大受歡迎。本文分析了在教學平臺中云計算架構的優勢以及將云計算技術應用到多媒體教學平臺中的相關技術。

關鍵詞：云計算；多媒體；教學平臺

基金項目：項目標示（2015年浙江傳媒學院校級課題，ZC15XJ053）

G434

在病毒猖獗的互聯網時代，數據存儲的安全可靠越顯重要。而信息安全的問題在專業人員欠缺的學校特別突出。云計算能為學校提供可靠和安全的數據存儲中心，實現資源共享，統一管理。云計算的出現，為學校的實驗室教學和多媒體教學方式開辟了一條新的道路，當前云計算技術已經較為成熟，云計算作為教育行業信息化的新熱點，其投資規模也在逐年增加。將云計算技術應用到多媒體教學環境中是存在巨大優勢的，也是未來教學平臺發展的必然趨勢。

一、云計算架構與傳統架構的優勢對比

云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及虛擬機資源。這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。云計算對用戶端的設備要求低，這一特點決定了云計算將會在學校大受歡迎。云計算能把大量分布式計算機上的內存、存儲和計算能力集中起來成為一個虛擬機的資源池，并通過網絡為用戶提供計算服務。

與傳統架構的多媒體教學平臺相比，云計算架構模式下的多媒體教學平臺有更突出的優勢：

1.降低運維成本

教學資料以及常用教學軟件都存儲在“云”端，用戶只需要通過客戶端登陸云服務平臺即可使用這些資源。不需要使用本地資源，只消耗云上服務器的資源，對于多媒體教室客戶端的硬件要求很低，只需要一臺聯網的計算機。系統管理員也能輕松管理云上資源。

2.硬件使用率高

資源的消耗集中在云端的服務器集群，對服務器的硬件使用率高，云計算的自動調度策略以將資源占用在集中的服務器上，對未使用的服務器下電，減少能源消耗。

3.資源共享

云計算的多媒體平臺可以整合校內教育資源，可以明顯擴大教育資源的共享范圍，避免重復建設，更好的促進了教育資源的共享。

4.安全可控

各種專業的團隊管理教育資源集中存儲在云服務器上，采用專業安全防控措施冗余存儲、容災機制等服務器技術。在云服務器后端存在統一的入口，在入口服務器采用防火墻等安全防護軟件，可以避免木馬、病毒等入侵造成數據丟失、破壞。

二、云計算在多媒體教學中的相關技術分析

云計算按照服務類型可分為三類：基礎設施作為服務（Infrastructure as a Service， IAAS）、平臺作為服務（Platform as a Service， Paas）、軟件作為服務（Software as a service， SaaS）。

1.虛擬化技術

虛擬化技術是云計算系統的核心組成部分，是充分整合和高效利用各種計算及存儲資源的關鍵技術。服務器虛擬化技術將單個CPU模擬成多個CPU，允許一個平臺同時運行多個操作系統，并且應用程序可以在相互獨立的空間內互相運行而互不影響。虛擬化技術分為兩類，即Type-I型和Type-II型，架構分別如圖2-1。

當前主流的服務器虛擬化產品有4個：Microsoft的Hyper-V、Citrix的XenServer、VMWare的ESX以及開源Linux的KVM。它們均需要硬件的支持，以發揮軟件分配硬件的資源特性。

2. Cloud OS開源軟件OpenStack

OpenStack是一個旨在為公有云及私有云的建設與管理提供軟件的開源項目。從2012年推出到如今2016年，OpenStack已經吸引了超過190家公司和超過15000名開發者，已經發布14個版本，當前最新版本代號為Newton。

Openstack是一個松耦合的架構，由一系列離散的服務組成。主要服務如表2-2：

3.基于云計算的多媒體環境系統架構

本文中，在模型環境搭建研究中，采用KVM作為Hypervisor，使用Ubuntu14.04作為宿主機操作系統。云OS采用了主流的開源openstack，作為資源管理和調度系統。對于多節點的OpenStack部署，一個個節點的部署顯然耗時耗力，所以選用openstack開源社區的Fuel安裝部署工具進行自動化宿主系統的安裝和openstack的部署與配置。整個多媒體平臺的云計算邏輯架構如圖2-3：

三、云計算在多媒體教學平臺應用中面臨的問題

1.面臨的問題

（1）網絡速度問題。

云計算環境下，對多媒體教學平臺的訪問都是通過網絡進行，因此對帶寬以及操作響應速度的要求非常高，特別是同步在線觀看視頻，網絡速度過低導致卡頓，則用戶體驗非常差。因此整個網絡布局需要更高要求的考慮和規劃，網絡設備和網絡通道載體需要重新建設。

（2）現有多媒體教學資源切換到云計算平臺。

在采用云計算架構系統后，原有傳統架構上的業務資源數據如何平滑的遷移到新的云計算系統。這是當前影響多媒體教學平臺遷往云計算架構系統的障礙之一。

四、結語

隨著當前云計算技術和架構的成熟，云計算在高校多媒體教學平臺中的應用是一種發展趨勢。云計算的資源共享、長期運維成本較低、硬件利用率高等優勢，正是多媒體教學平臺所需要的發展方向。但是多媒體教學平臺在遷往云計算架構系統的道路上，還需要重點解決網絡速度依賴、資源平滑遷移等問題。