王妤姝 四川行政學院 610072

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基于Hadoop的云教學與自主學習平臺設計

王妤姝 四川行政學院 610072

【文章摘要】

本文在分析高校教育資源的基礎上，結合云計算Hadoop平臺，采用B/S架構，融合HBase和MySQL數(shù)據(jù)庫，搭建云教學和自主學習平臺，只要在平臺上注冊的用戶都可以充分利用平臺資源進行學習。

【關鍵詞】

Hadoop；云計算；教學平臺引文

1　Hadoop及相關技術介紹

1.1云計算及其特點

云計算是基于Internet技術通過服務的方式提供虛擬化資源的計算模式，能夠整合網(wǎng)絡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（SaaS），平臺即服務（PaaS），基礎架構即服務（IaaS）三種服務模式。

云計算的主要特點為：設備利用率高，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，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以上的非結構化數(shù)據(jù)，得到的結構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應用界面

2　Hadoop學習平臺需求分析

Hadoop平臺的設計基于兼容共享原則和開放原則，設計的主要內容包括系統(tǒng)的整體結構設計和依據(jù)系統(tǒng)的結構設計。通過對文獻調研，師生訪問，確定云教學和自主學習平臺需求分析。

學生需求功能分析，借助平臺學生能夠查看和修改學生信息，實現(xiàn)學生和教師的互動，從平臺上獲取學習資源。教師需求功能分析，教師能夠通過學習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)布信息和學習資料，獲取學習資源。

3　Hadoop學習平臺可行性分析

Hadoop學習平臺可行性分析內容包括需求可行性、經(jīng)濟可行性和技術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的高校教學與自主學習系統(tǒng)在原有網(wǎng)絡的基礎上，師生通過該平臺就可以獲取各種學習資料，師生之間的互動還以可以提高學生的學習興趣和積極性，老師也能夠做到教學相長，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。技術可行性：云技術的發(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)絡教育平臺，所以本平臺的設計具有良好的技術基礎。

4　云教學與自主學習系統(tǒng)的設計

平臺的設計按照系統(tǒng)的職責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)是云平臺的設計的重點，該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)融合HBase和MySQL數(shù)據(jù)庫，應用兩種數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，提供了更好的前臺服務器訪問功能。HBase主要存貯數(shù)據(jù)量較大、訪問頻繁的教育資源，MySQL負責存儲數(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)務邏輯層，Spring對全部業(yè)務Bean進行跳轉調度。Web應用系統(tǒng)設計了界面友好的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)接口教學資源文件可以完成從本地文件到HDFS文件的轉換，支持多中間上傳和下載。MySQL訪問方式采用Hibernate進行Bean實例化控制，Hibernate控制如下所示：

5　總結

本文探究了基于Hadoop云技術的教學與自主學習平臺的設計，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云技術的教學與自主學習平臺需求分析和可行性分析，設計并實現(xiàn)了云教學與自主學習平臺的建設，為現(xiàn)代教學資源平臺的建設起到了一定的參考作用。

【參考文獻】

［1］徐東.基于Hadoop的云教學資源平臺設計與實現(xiàn)［D］.北京交通大學，2014.

［2］李潔，鐘銳.基于Hadoop的英語輔助教學云平臺的構建［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)。