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

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)平臺設(shè)計

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)合云計算Hadoop平臺，采用B/S架構(gòu)，融合HBase和MySQL數(shù)據(jù)庫，搭建云教學(xué)和自主學(xué)習(xí)平臺，只要在平臺上注冊的用戶都可以充分利用平臺資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】

Hadoop；云計算；教學(xué)平臺引文

1　Hadoop及相關(guān)技術(shù)介紹

1.1云計算及其特點

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

云計算的主要特點為：設(shè)備利用率高，云計算整合計算資源對用戶開放，提高了主機的運行和使用效率；可靠性高，云計算用戶的數(shù)據(jù)存儲在云端，數(shù)據(jù)由集群的節(jié)點保存，數(shù)據(jù)冗余通過集群來處理，以此來保證數(shù)據(jù)讀取的穩(wěn)定性；運行成本低，擴展性強。

1.2Hadoop簡介

Hadoop是由Apache開發(fā)的一個開源的分布式云計算平臺，Hadoop的核心是分布式文件系統(tǒng)HDFS、分布式平行計算框架MapReduce和分布式數(shù)據(jù)HBase，Hadoop平臺為用戶提供大量透明的服務(wù)，使得用戶可以輕松利用Hadoop整個計算資源來搭建起自己的云計算平臺。Hadoop具有的優(yōu)勢為：高性能，Hadoop的處理對象可以使數(shù)量級在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的會隨著集群規(guī)模的增加，計算能力也會不斷增加，Hadoop可以拓展到上萬臺服務(wù)器節(jié)點來完成數(shù)據(jù)的存儲和計算，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)平臺需求分析

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

學(xué)生需求功能分析，借助平臺學(xué)生能夠查看和修改學(xué)生信息，實現(xiàn)學(xué)生和教師的互動，從平臺上獲取學(xué)習(xí)資源。教師需求功能分析，教師能夠通過學(xué)習(xí)平臺查看和修改教師的信息，實現(xiàn)師生交流互動，借助平臺發(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)平臺可行性分析

Hadoop學(xué)習(xí)平臺可行性分析內(nèi)容包括需求可行性、經(jīng)濟可行性和技術(shù)可行性三種可行性分析。需求可行性：高校的發(fā)展通過借助現(xiàn)代化的手段，將優(yōu)勢資源整合，采用云計算技術(shù)發(fā)展高校教育具有很到的需求可行性。經(jīng)濟可行性：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，師生通過該平臺就可以獲取各種學(xué)習(xí)資料，師生之間的互動還以可以提高學(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，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，近幾年來更是發(fā)展迅猛，美國已經(jīng)開始了基于云平臺的教育資源整合優(yōu)化，建立很好的網(wǎng)絡(luò)教育平臺，所以本平臺的設(shè)計具有良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

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

平臺的設(shè)計按照系統(tǒng)的職責(zé)劃分主要可以分為文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng)和Web控制系統(tǒng)三部分。文件系統(tǒng)是云平臺的文件存儲物理層，云平上所有的教育資源都存儲在文件系統(tǒng)上。數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng)是云平臺的設(shè)計的重點，該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)融合HBase和MySQL數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用兩種數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，提供了更好的前臺服務(wù)器訪問功能。HBase主要存貯數(shù)據(jù)量較大、訪問頻繁的教育資源，MySQL負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)量少、訪問少的資源，不同的資源采用的存儲類型不同便于云平臺的管理。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)計了界面友好的UI，提供了資源快速定位和模糊檢測功能，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。

云平臺采用了HBase存儲文件的位置，通過HDFS來實現(xiàn)文件創(chuàng)建和存儲功能，資源的接口程序采用的是HDFS提供的JAVA API編寫，通過數(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訪問方式采用Hibernate進(jìn)行Bean實例化控制，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)平臺的設(shè)計，闡述了云計算及其特點，Hadoop分布式云平臺的系統(tǒng)組成。通過基于Hadoop云技術(shù)的教學(xué)與自主學(xué)習(xí)平臺需求分析和可行性分析，設(shè)計并實現(xiàn)了云教學(xué)與自主學(xué)習(xí)平臺的建設(shè)，為現(xiàn)代教學(xué)資源平臺的建設(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)資源平臺設(shè)計與實現(xiàn)［D］.北京交通大學(xué)，2014.

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

【作者簡介】

王妤姝，女，講師，圖形圖像處理、案件開發(fā)、課件開發(fā)。