高校網(wǎng)盤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

梁宇鋒　莫路鋒　王圣輝　丁向鵬

摘? 要： 為了改善當(dāng)前高校內(nèi)部通過郵件、網(wǎng)站附件、自建FTP服務(wù)器等方式來分享和管理文件，由此導(dǎo)致的校園文件碎片化、文件管理不統(tǒng)一的現(xiàn)狀。高校網(wǎng)盤系統(tǒng)在云計(jì)算的大背景下，運(yùn)用云存儲(chǔ)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)基于B/S結(jié)構(gòu)，并遵循J2EE規(guī)格的校園網(wǎng)盤系統(tǒng)。網(wǎng)盤系統(tǒng)通過Openstack Swift對(duì)象存儲(chǔ)技術(shù)和混合云模式，為高校師生構(gòu)建一個(gè)集數(shù)據(jù)共享、安全審計(jì)和權(quán)限管理于一體的校園網(wǎng)盤系統(tǒng)，為促進(jìn)高校的教學(xué)辦公提供一個(gè)很好的解決方案。

關(guān)鍵詞： 校園網(wǎng)盤系統(tǒng); 系統(tǒng)設(shè)計(jì); B/S框架; 云計(jì)算; 云存儲(chǔ); 數(shù)據(jù)共享

中圖分類號(hào)： TN915?34; TP302.1? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)： 1004?373X（2020）20?0083?04

Design and implementation of university network disk system

LIANG Yufeng1， MO Lufeng2， WANG Shenghui2， DING Xiangpeng2

（1. School of Information Engineering， Zhejiang A&F University， Hangzhou 311300， China;

2. Information and Education Technology Center， School of Information Engineering， Zhejiang A&F University， Hangzhou 311300， China）

Abstract： In order to improve the current mode that the files in universities are shared and managed by e?mail， website attachment， self?built FTP server and so on， which may lead to fragmentization of campus files and non?uniform file management， a campus network disk system based on B/S structure and following J2EE specification is constructed by means of the cloud storage technology in the context of cloud computing. In the network disk system， the Openstack Swift object storage technology and hybrid cloud mode are adopted to build a campus network disk system integrating data sharing， security auditing and authority management for college teachers and students. It provides a good solution for the promotion of the teaching in universities.

Keywords： campus network disk system; system design; B/S framework; cloud computing; cloud storage; data sharing

高等院校作為社會(huì)進(jìn)步的推進(jìn)器，不僅為社會(huì)的發(fā)展貢獻(xiàn)智力支撐和人才支撐，同時(shí)在科技成果轉(zhuǎn)化方面也不乏優(yōu)異的表現(xiàn)，尤其是近些年校企合作模式的日益成熟，使得高校的科技創(chuàng)新成果能夠在第一時(shí)間和社會(huì)產(chǎn)業(yè)接軌，使得高校儼然成為了眾多企業(yè)的研發(fā)部門，為社會(huì)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。然而，社會(huì)的進(jìn)步成果有時(shí)并不能及時(shí)地反饋到高校的自我發(fā)展中，例如在校園文件資料的管理、分享方面，很多高校依然停留在依靠郵件、社交軟件甚至是最基本的U盤拷貝，這對(duì)高校龐大的系統(tǒng)運(yùn)作產(chǎn)生了明顯的掣肘，不僅在文件資料的共享方面效率極低，而且安全性得不到保障。由此孕育而生的校園網(wǎng)盤系統(tǒng)為高校在教學(xué)辦公時(shí)的文件資料共享提供了一個(gè)高效、便捷、安全的解決途徑，促進(jìn)了高校生態(tài)的良性發(fā)展[1]。

1? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

網(wǎng)盤系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)， 按J2EE規(guī)格，采用Java編程語言和服務(wù)器端Java技術(shù)Servlet實(shí)現(xiàn)后臺(tái)邏輯，支持容錯(cuò)、高可伸縮性的下載、上傳Java服務(wù)端應(yīng)用。平臺(tái)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。網(wǎng)盤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為3層：安全審計(jì)層、海量計(jì)算服務(wù)層、分布式存儲(chǔ)平臺(tái)。

1） 安全審計(jì)層包括監(jiān)控、安全眾測(cè)、安全防護(hù)、安全資質(zhì)認(rèn)證等，為用戶提供可靠的防護(hù)，保證用戶信息安全和防止泄漏文件。

2） 海量計(jì)算服務(wù)層為用戶提供多用戶端入口，方便用戶對(duì)網(wǎng)盤系統(tǒng)的便捷訪問，同時(shí)海量計(jì)算服務(wù)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步、異步回調(diào)提供支持[2]，使文件在不同端口和不同用戶之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步。

3） 分布式存儲(chǔ)平臺(tái)主要負(fù)責(zé)文件的上傳、下載、分享、存儲(chǔ)等重要環(huán)節(jié)。分布式存儲(chǔ)能有效地管理讀取和寫入緩存，并支持自動(dòng)分層存儲(chǔ)以提高存儲(chǔ)性能[3]。在前端交互層，分布式存儲(chǔ)平臺(tái)也為用戶提供了多種接口服務(wù)，統(tǒng)一認(rèn)證服務(wù)和文件的管理、分享、審閱、搜索等。

存儲(chǔ)服務(wù)：用于保存用戶的實(shí)體文件存儲(chǔ)以及與上傳、下載保持通信的服務(wù)，通過一致性Hash算法與數(shù)據(jù)一致性模型，做了3份數(shù)據(jù)安全冗余備份存儲(chǔ)，自身設(shè)有冗余高，可用機(jī)制保障數(shù)據(jù)的持久性。

容災(zāi)設(shè)計(jì)：雙節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是對(duì)稱設(shè)計(jì)，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)有2個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，確保數(shù)據(jù)安全;采用RESTful設(shè)計(jì)對(duì)外提供文件服務(wù)。

3.3? 網(wǎng)盤客戶端展示

客戶端的構(gòu)成如圖7所示，共分為4大塊，分別為快速訪問、消息、文件和應(yīng)用。快速訪問模塊會(huì)根據(jù)學(xué)生的具體身份進(jìn)行明確的用戶身份定義，并通過明確的組織構(gòu)成，分層向用戶推送文件;消息模塊用于網(wǎng)盤用戶之間的消息溝通和文件的協(xié)同處理、討論等;文件模塊則用于文件的存儲(chǔ)，可按用戶需求進(jìn)行篩選排列;應(yīng)用則會(huì)添加一些校園的APP服務(wù)用戶。

3.4? 網(wǎng)盤登錄性能測(cè)試

3.4.1? 登錄測(cè)試目標(biāo)和測(cè)試環(huán)境

測(cè)試目的：設(shè)置200個(gè)并發(fā)，登錄持續(xù)時(shí)間30 s，獲得網(wǎng)盤登錄高并發(fā)下的響應(yīng)時(shí)間及TPS，評(píng)估其性能。測(cè)試環(huán)境如表1所示。

3.4.2? 登錄測(cè)試結(jié)果

登錄測(cè)試結(jié)果如圖8、圖9所示。

測(cè)試數(shù)據(jù)為：200個(gè)并發(fā)時(shí)，一共完成了6 258次登錄，完成的登錄事務(wù)中，沒有失敗的事務(wù);login接口的平均TPS約為87，登錄TPS圍繞均值上下波動(dòng)，無明顯上升或下降趨勢(shì);登錄最小響應(yīng)時(shí)間為0.03 s，平均響應(yīng)時(shí)間為0.39 s，最大響應(yīng)時(shí)間為2.22 s。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)結(jié)果，可以得到這樣的結(jié)論：系統(tǒng)在200個(gè)并發(fā)，持續(xù)登錄30 s的情況下，依然保持穩(wěn)定，服務(wù)沒有報(bào)錯(cuò)或宕機(jī)。平均響應(yīng)時(shí)間0.39 s，最大響應(yīng)時(shí)間2.22 s，屬可以接受的范圍，可以認(rèn)為登錄接口具有承載200個(gè)并發(fā)的能力。

4? 結(jié)? 語

浙江農(nóng)林大學(xué)校園網(wǎng)盤系統(tǒng)的部署完成為教師學(xué)生的日常辦公學(xué)習(xí)提供了服務(wù)平臺(tái)，告別了在校園文件分享、存儲(chǔ)過程中的繁瑣無序，提高了文件的安全性，并且通過用戶的身份定位和院系部門的分級(jí)管理，便捷了校園公告的發(fā)布和院系專業(yè)內(nèi)的文件傳輸，使得校園文件的傳達(dá)即時(shí)高效。同時(shí)校園網(wǎng)盤的存在還為校園的重要資料提供了一個(gè)安全的存儲(chǔ)場(chǎng)所。綜上所述，高校網(wǎng)盤的建設(shè)為校園的良性發(fā)展起到了長遠(yuǎn)的助力意義。

參考文獻(xiàn)

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