基于一站式登錄的網(wǎng)站集群建設(shè)實(shí)踐

李棚++高向敏++馮詳國

摘 要 目前，越來越多的學(xué)校、教育局、教研室紛紛建立Web平臺(tái)，包括門戶網(wǎng)站、在線備課平臺(tái)、數(shù)字資源庫等。隨著站點(diǎn)數(shù)量的增加，如何有效地管理和使用這些站點(diǎn)成為亟待解決的問題。在這樣的背景下，鎮(zhèn)江新區(qū)采用基于一站式登錄的網(wǎng)站集群管理策略，實(shí)踐證明是較為有效的策略。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)站集群；教育信息化；三通兩平臺(tái)；微課平臺(tái)；多媒體教學(xué)資源

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）11-0021-03

1 引言

2012年9月5日，時(shí)任國務(wù)委員的劉延?xùn)|同志在全國教育信息化工作電視電話會(huì)議上提出，要在“十二五”期間建設(shè)好“三通兩平臺(tái)”[1]。國內(nèi)教育信息化進(jìn)程不斷加快，由各類中小學(xué)、各級(jí)教育主管單位建設(shè)的門戶網(wǎng)站雨后春筍般出現(xiàn)。以鎮(zhèn)江新區(qū)為例，早在2004年，由新區(qū)教育發(fā)展中心主辦的鎮(zhèn)江新區(qū)信息群網(wǎng)即已上線；2006年，鎮(zhèn)江新區(qū)所有的中小學(xué)均開通自己獨(dú)立的網(wǎng)站；截至2016年6月，鎮(zhèn)江新區(qū)中小學(xué)及幼兒園的網(wǎng)站開通率達(dá)到100%。

一方面，隨著信息化的高度發(fā)展，這些網(wǎng)站較好地發(fā)揮了新聞中心、資源中心、數(shù)據(jù)中心和政務(wù)中心（主要指區(qū)教育信息網(wǎng)）的作用[2]；另一方面，隨著網(wǎng)站數(shù)量的增加及其功能的增強(qiáng)，各站點(diǎn)之間數(shù)據(jù)交換難度大、資源分散且共享率低、功能模塊切換操作煩瑣等問題逐漸暴露出來。從全局層面看，這給網(wǎng)站的使用和管理帶來麻煩，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)效率和管理。

為充分發(fā)揮全區(qū)教育網(wǎng)站的功能，鎮(zhèn)江新區(qū)教研室早在2010年即提出以區(qū)教育信息網(wǎng)為中心的網(wǎng)站集群構(gòu)想，并以此指導(dǎo)全區(qū)校園網(wǎng)站的建設(shè)。通過數(shù)年的實(shí)踐，證實(shí)網(wǎng)站集群這一思路在區(qū)級(jí)教育網(wǎng)站建設(shè)、管理方面是卓有成效的。

2 采用網(wǎng)站集群系統(tǒng)的背景

在全國教育信息化飛速發(fā)展的浪潮中，各級(jí)教育主管部門和學(xué)校的網(wǎng)站在新聞發(fā)布、資源整合及在線辦公等方面均起到突出作用。但隨著各類網(wǎng)站數(shù)量的增加，也出現(xiàn)一系列問題，其中較為典型的有以下一些。

站點(diǎn)之間數(shù)據(jù)交換難度大 2012年，鎮(zhèn)江新區(qū)教研室建立鎮(zhèn)江新區(qū)教育集群網(wǎng)，作為全區(qū)的教育新聞窗口。各校新聞報(bào)道需要在本校網(wǎng)站和區(qū)教育信息網(wǎng)分別提交，操作較為煩瑣。

資源分散且利用率低 各學(xué)校的電子資源存在重復(fù)建設(shè)、購買的情況，且都存放于自己校內(nèi)服務(wù)器中，各自建立Web匯總界面，或直接通過FTP的方式展示。一方面，對(duì)兄弟學(xué)校的共享率低，使得區(qū)級(jí)投入/產(chǎn)出比不高；另一方面，由于各校技術(shù)水平參差不齊，對(duì)自身電子資源的管理水平存在差別，隨著資源量的增加，對(duì)資源的存放、檢索等方面也存在問題，使得資源在本校的利用也不理想。

功能模塊切換操作煩瑣 伴隨著教育信息化的推進(jìn)，鎮(zhèn)江新區(qū)在線備課系統(tǒng)、教師個(gè)人發(fā)展平臺(tái)、鎮(zhèn)江新區(qū)微課平臺(tái)等系統(tǒng)先后上線，如果沿用傳統(tǒng)管理方式，每個(gè)平臺(tái)都為每位教師提供賬號(hào)，必定會(huì)給教師帶來很多不便。

3 網(wǎng)站集群系統(tǒng)的架構(gòu)

為了優(yōu)化全區(qū)教育類網(wǎng)站的管理，解決以上提到的幾類問題，鎮(zhèn)江新區(qū)提出以“一站式登錄”為基礎(chǔ)的網(wǎng)站集群應(yīng)用管理構(gòu)想，即將原先分散的站點(diǎn)集成為以區(qū)教育信息網(wǎng)為中心，擁有全區(qū)統(tǒng)一的訪問權(quán)限制控制平臺(tái)和共享資源庫，站點(diǎn)之間通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式透明化進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)站群，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

鎮(zhèn)江新區(qū)的網(wǎng)站集群主要包括以下幾個(gè)功能模塊。

一站式登錄驗(yàn)證模塊 鎮(zhèn)江新區(qū)存在電子平臺(tái)較多（如教育信息網(wǎng)、教育視頻平臺(tái)、電子備課平臺(tái)、教師成長檔案袋等）、教師區(qū)內(nèi)流動(dòng)性大等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的每校各自為教師建立登錄賬號(hào)的做法，不僅給學(xué)校網(wǎng)站管理員帶來困擾，而且給使用各類平臺(tái)的教師帶來麻煩。從技術(shù)層面講，教師的調(diào)進(jìn)、調(diào)出就涉及賬號(hào)的增加和刪除，這很容易因工作疏忽產(chǎn)生數(shù)據(jù)一致性的問題，甚至對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生不可逆的損壞。例如：某教師的信息會(huì)同時(shí)存在于多所學(xué)校；當(dāng)刪除某位調(diào)出教師的賬號(hào)時(shí)，其所關(guān)聯(lián)的資源、新聞報(bào)道等信息可能會(huì)被同時(shí)刪除。建立一站式登錄驗(yàn)證平臺(tái)，把全區(qū)的教師賬號(hào)納入?yún)^(qū)級(jí)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理，教師調(diào)動(dòng)、增、刪等操作均通過區(qū)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，可以有效地維護(hù)教師賬號(hào)信息的一致性。同時(shí)，原先的調(diào)入、調(diào)出兩次多項(xiàng)操作，簡化為調(diào)整所在學(xué)校一項(xiàng)操作。

一站式登錄驗(yàn)證模塊最大的價(jià)值在于它的一站式登錄功能。教師通過網(wǎng)站集群內(nèi)的任一入口完成登錄驗(yàn)證后，便可以直接跳轉(zhuǎn)至其他授權(quán)平臺(tái)，訪問授權(quán)資源，無須在登錄其他平臺(tái)時(shí)重復(fù)地錄入驗(yàn)證信息。平臺(tái)之間的權(quán)限驗(yàn)證由驗(yàn)證模塊完成，驗(yàn)證過程對(duì)前端用戶是完全透明的。

一站式登錄驗(yàn)證模塊是鎮(zhèn)江新區(qū)網(wǎng)站集群的核心模塊，為后續(xù)模塊提供統(tǒng)一的權(quán)限驗(yàn)證服務(wù)。

數(shù)據(jù)交換模塊 該模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝打包和傳輸。新區(qū)網(wǎng)站集群內(nèi)部交換的數(shù)據(jù)主要包括教師基礎(chǔ)信息、電子資源信息、新聞報(bào)道、內(nèi)部通知等。

教師基礎(chǔ)信息，包括教師姓名、性別、年齡、學(xué)歷、學(xué)科等，當(dāng)教師工作有變動(dòng)時(shí)，學(xué)校服務(wù)器需要與區(qū)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，保持教師成長檔案平臺(tái)、電子備課平臺(tái)等數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

電子資源信息，包括教師創(chuàng)作的課件、教案、講學(xué)稿、微視頻，以及學(xué)校、社會(huì)發(fā)展局和教研室購買的各類其他電子資源等。

新聞報(bào)道，包括各校撰寫的校園新聞。學(xué)校所撰寫的校園新聞，在本校校園網(wǎng)站發(fā)布后，可通過網(wǎng)站集群的數(shù)據(jù)交換模塊，一鍵推送至區(qū)新聞后臺(tái)，等待審核。

內(nèi)部通知，包括區(qū)管理員發(fā)布的培訓(xùn)通知、新聞稿件修改意見、具體到每位教師的會(huì)議通知等。

功能模塊 即網(wǎng)站集群中的各功能站點(diǎn)，主要包括新區(qū)教育信息網(wǎng)、各學(xué)校網(wǎng)站、區(qū)電子備課平臺(tái)、區(qū)教師專業(yè)發(fā)展檔案平臺(tái)、區(qū)教育視頻資源平臺(tái)、區(qū)微視頻平臺(tái)。為了滿足網(wǎng)站集群的需求，這些站點(diǎn)的登錄驗(yàn)證模塊和部分?jǐn)?shù)據(jù)接口均根據(jù)實(shí)際需求做了定制。

在基礎(chǔ)登錄驗(yàn)證模塊和數(shù)據(jù)交換模塊的支撐下，這些原本獨(dú)立的在線站點(diǎn)緊密地聯(lián)系在一起，形成一套支撐鎮(zhèn)江新區(qū)教育信息化開展的高效系統(tǒng)工具。

4 主要模塊的實(shí)現(xiàn)

基礎(chǔ)登錄驗(yàn)證模塊 從實(shí)現(xiàn)的原理來看，目前一站式登錄的認(rèn)證方式包括獨(dú)立數(shù)據(jù)庫認(rèn)證、中心數(shù)據(jù)庫認(rèn)證和基于Cookie的認(rèn)證等三種[3]。考慮到要在區(qū)服務(wù)器對(duì)全區(qū)教師賬號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)龋捎没谥行臄?shù)據(jù)庫的認(rèn)證方式。如圖2所示，以教師在校園網(wǎng)站和區(qū)教育信息網(wǎng)發(fā)布新聞報(bào)道的操作為例，說明基礎(chǔ)登錄驗(yàn)證模塊的實(shí)現(xiàn)方式。

1）教師在本校網(wǎng)站登錄入口輸入賬號(hào)、密碼，并通過POST方式提交給本校Web服務(wù)器的登錄驗(yàn)證模塊。

2）學(xué)校服務(wù)器通過TCP/IP協(xié)議與運(yùn)行于區(qū)中心機(jī)房的中心數(shù)據(jù)庫建立連接，并調(diào)用存儲(chǔ)過程對(duì)用戶提交的賬號(hào)信息進(jìn)行驗(yàn)證。

3）若驗(yàn)證成功，本地服務(wù)器將使用application變量保存該教師的登錄會(huì)話信息。

4）教師打開本校網(wǎng)站管理頁面，錄入新聞報(bào)道、文字和圖片等內(nèi)容，提交保存。

5）本校新聞稿件即時(shí)顯示在學(xué)校首頁。

6）打開新聞審核，找到需要提交的新聞稿，選擇要上報(bào)的目標(biāo)欄目，一鍵提交。

7）學(xué)校服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)交換模塊，將該新聞按約定的數(shù)據(jù)交換格式打包封裝（該格式將在下文介紹），提交給區(qū)教育信息網(wǎng)。

8）區(qū)教育信息網(wǎng)服務(wù)器收到數(shù)據(jù)提交的請(qǐng)求后，根據(jù)封裝數(shù)據(jù)中的賬號(hào)信息，回調(diào)該學(xué)校服務(wù)器，驗(yàn)證該賬號(hào)是否登錄成功。

9）驗(yàn)證該賬號(hào)是否具有新聞推送的權(quán)限。

10）當(dāng)權(quán)限驗(yàn)證通過后，將該新聞寫到區(qū)教育信息網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，等待審核；待區(qū)審核員審核通過后，該新聞在區(qū)教育信息網(wǎng)顯示。

數(shù)據(jù)交換模塊 現(xiàn)在系統(tǒng)之前交換數(shù)據(jù)的格式主要有XML和JSON兩種。

1）XML指可擴(kuò)展標(biāo)記語言（Extensible Markup Lang-uage），它是一種標(biāo)記語言，類似HTML，但其設(shè)計(jì)目的是傳輸數(shù)據(jù)，而非顯示數(shù)據(jù)。XML沒有預(yù)定義的標(biāo)簽，使用者需要自行定義標(biāo)簽，它具有自我描述性，而且是W3C的推薦標(biāo)準(zhǔn)[4]。

2）JSON指JavaScript對(duì)象表示法（JavaScript Object

Notation），同樣被廣泛用于存儲(chǔ)和交換文本信息。

與XML相比，JSON更加簡潔，體積更小，傳輸更快，更易解析[5]，因此將JSON作為系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的格式。

這里需要特別提出的是，不論是XML，還是JSON，都僅僅適用于文本信息交換。若要通過這種格式傳輸課件、微視頻等多媒體資源、新聞報(bào)道中的圖片和附件是不適用的。目前使用HTTP協(xié)議解決多媒體傳輸?shù)牟呗杂校菏褂胢ulti-

part/form-data的FORM表單，或者使用結(jié)合嵌套浮動(dòng)框架的Ajax方式。

鎮(zhèn)江新區(qū)在建立統(tǒng)一的電子資源庫（包括課件資源、視頻資源等多媒體教學(xué)資源）時(shí)，采用的是“分布存儲(chǔ)，統(tǒng)一檢索入口”的方式，即通過各校提交的多媒體教學(xué)資源文件，依然存放于各校的Web服務(wù)器中，而只將其類型、學(xué)科、適用年級(jí)、標(biāo)題、URI等元數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)交換模塊傳輸至區(qū)中心資源庫，統(tǒng)一保存。由于保存了全區(qū)范圍的教育資源元數(shù)據(jù)，區(qū)中心資源庫即可對(duì)外提供統(tǒng)一的檢索界面，方便全區(qū)教師共享海量的優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源。同時(shí)，實(shí)際的資源URI分散于全區(qū)各校園服務(wù)器，有效地利用了全區(qū)學(xué)校服務(wù)器的存儲(chǔ)空間，分擔(dān)了區(qū)中心服務(wù)器的并發(fā)訪問壓力。

5 總結(jié)

當(dāng)然，鎮(zhèn)江新區(qū)目前的網(wǎng)站集群并不是十全十美，需要根據(jù)實(shí)際情況不斷去修改、完善。近年來，隨著鎮(zhèn)江新區(qū)教師人數(shù)的增長，區(qū)中心服務(wù)器曾出現(xiàn)過幾次延機(jī)的情況。因此，下一步的重點(diǎn)任務(wù)是增加服務(wù)器數(shù)量，通過負(fù)載均衡機(jī)制保障全區(qū)教師能夠流暢地使用鎮(zhèn)江新區(qū)教育集群系統(tǒng)，共享教育信息化成果，進(jìn)一步促進(jìn)新區(qū)教育信息化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉延?xùn)|.把握機(jī)遇 加快推進(jìn) 開創(chuàng)教育信息化工作新局面：在全國教育信息化工作電視電話會(huì)議上的講話[EB/

OL].[2012-09-05].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/busi

ness/htmlfiles/moe/s3342/201211/144240.html.

[2]姚紅靜，張西強(qiáng)，白蒙.我國教育門戶網(wǎng)站建設(shè)現(xiàn)狀探究：以副省級(jí)城市為例[J].中國教育信息化，2012（12）：9-11.

[3]林滿山，郭荷清.單點(diǎn)登錄技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2004（S1）：248-250.

[4]XML簡介[EB/OL].http：//www.w3school.com.cn/xml/xml_in

tro.asp.

[5]JSON教程[EB/OL].http：//www.w3school.com.cn/json/index.

asp.