關(guān)于群集的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫設計

　　[論文關(guān)鍵字]群集；五層體系結構；教學(xué)資源庫

　　[論文摘要]分析了當前教學(xué)資源庫存在的問(wèn)題，設計了基于五層體系結構的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫，并對教學(xué)資源庫使用WebLogicServer群集技術(shù)實(shí)現負載均衡和故障轉移的功能。

   相關(guān)論文查閱：大學(xué)生論文、工商財務(wù)論文、經(jīng)濟論文、教育論文  熱門(mén)畢業(yè)論文
　　1．教學(xué)資源庫存在的問(wèn)題

　　教學(xué)資源庫指廣義的資源庫概念，它不僅包括教學(xué)資源存儲功能，而且包括教學(xué)資源管理、教學(xué)資源訪(fǎng)問(wèn)、教學(xué)資源評價(jià)等功能，即廣義上的教學(xué)資源共享和管理系統。目前網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫多采用傳統的B／S三層體系結構，包括表示層、業(yè)務(wù)層和數據層三個(gè)部分；其主要事務(wù)是在服務(wù)器端發(fā)生，極少部分事務(wù)在前端實(shí)現；數據多采用集中存儲和集中管理的模式。隨著(zhù)教學(xué)資源的增加以及資源需求服務(wù)的不斷增長(cháng)，教學(xué)資源庫逐漸暴露出以下幾方面的不足：

　　(1)負載不均。目前多數教學(xué)資源管理采用的模式是集中存儲與管理。在教學(xué)資源庫中多媒體素材以視頻素材居多，數據流量大；校園網(wǎng)中數據訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間相對集中，容易造成服務(wù)器負載不均，出現數據訪(fǎng)問(wèn)瓶頸。

　　(2)數據與業(yè)務(wù)耦合度高。傳統的三層體系結構中，業(yè)務(wù)層承擔了業(yè)務(wù)邏輯和數據庫訪(fǎng)問(wèn)兩大任務(wù)，造成業(yè)務(wù)邏輯與特定的數據庫訪(fǎng)問(wèn)之間的高耦合，導致系統維護吃力，不利于系統業(yè)務(wù)的擴展，無(wú)法滿(mǎn)足新的業(yè)務(wù)需求。

　　(3)可靠性不高。教學(xué)資源庫中一旦出現服務(wù)器故障，易出現服務(wù)中斷、服務(wù)可靠性不高等問(wèn)題。

　　2．群集的概念

　　群集(Cluster)是一個(gè)邏輯概念，用于對用途相同的服務(wù)器實(shí)例進(jìn)行分組。當其為客戶(hù)工作站提供高可靠性的服務(wù)時(shí)，對客戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的；即對于外界用戶(hù)來(lái)說(shuō)，使用某個(gè)提供的服務(wù)時(shí)，服務(wù)器群集似乎是一個(gè)服務(wù)器�？蛻�(hù)并不知道是哪臺服務(wù)器為他提供服務(wù)群集中的應用服務(wù)器實(shí)例可以運行在同一臺機器，也可以運行在不同的機器上。

　　群集通過(guò)在服務(wù)器的多個(gè)實(shí)例之間分配工作負載，為應用程序提供可伸縮性和可靠性。

　　(1)可伸縮性。群集可以在不影響應用程序運行和客戶(hù)端的情況下，根據需要動(dòng)態(tài)添加服務(wù)器實(shí)例到集群中，增加應用程序容量滿(mǎn)足客戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)需求。

　　(2)可靠性。應用程序可以部署到集群中的多個(gè)服務(wù)器實(shí)例，由于服務(wù)器實(shí)例的選擇對客戶(hù)端透明，因此，即使某個(gè)服務(wù)器實(shí)例失敗，不影響應用程序的繼續執。

　　3．網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫群集部署方案

　　基于傳統B／S三層架構的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫存在負載不均、可擴展性不足、可靠性不高等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，若是采用增加普通服務(wù)器，其處理能力并不能很好地解決問(wèn)題；若采用高速、高性能服務(wù)器，不但價(jià)格高昂，而且不一定能滿(mǎn)足Web服務(wù)的高強度并發(fā)處理要求。群集技術(shù)為解決這些問(wèn)題提供了一種廉價(jià)有效的方案。

　　3．1體系結構設計

　　傳統的B／S三層架構，如圖1所示，其數據與業(yè)務(wù)耦合度高�？赏ㄟ^(guò)對其進(jìn)一步適當分層解決各層之間的高耦合問(wèn)題。分層架構具有松耦合、伸縮性、重用性和擴展性等優(yōu)點(diǎn)，但分層同時(shí)也帶來(lái)了性能影響，并增加了系統的復雜性。因此，網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫設計采用了多層體系結構，在傳統三層結構的基礎上增加兩層，共分為五層，即表示層、Web層、業(yè)務(wù)邏輯層、數據持久層和數據層。

　　從圖1和圖2的比較可以看出，五層體系結構中增加的web層將應用的邏輯處理和表現相分離，使得系統具有邏輯流程清晰、功能代碼復用性強、分布式部署的特點(diǎn)；而數據持久層位于數據庫之上，隱藏數據讀取和操縱中的所有數據訪(fǎng)問(wèn)代碼細節，將客戶(hù)應用程序與底層存儲機制隔離開(kāi)，完全抽象出開(kāi)發(fā)應用程序時(shí)使用的數據物理細節。

　　3．2教學(xué)資源庫主要功能模塊

　　網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫廣義上來(lái)講是個(gè)資源共享和管理的系統，一般包括5個(gè)模塊：資源管理、資源訪(fǎng)問(wèn)、資源需求、用戶(hù)管理和服務(wù)管理，如圖3所示。

　　(1)資源管理功能主要進(jìn)行資源審核和資源維護工作。包括對上傳資源進(jìn)行審核入庫;管理員對資源進(jìn)行添加、刪除和修改。

　　(2)資源訪(fǎng)問(wèn)功能主要包括用戶(hù)對資源的檢索、下載、評價(jià)、收藏等功能。

    (3)資源需求功能主要包括資源需求請求、資源需求回復、資源交換等功能。

    (4)用戶(hù)管理功能主要包括用戶(hù)信息管理、資源上傳、已上傳資源列表、用戶(hù)投訴等功能。

    (5)服務(wù)管理功能主要包括建議反饋、游客訪(fǎng)問(wèn)、評價(jià)管理等功能。

　　3．3群集設計

　　BEAWebLogic是用于開(kāi)發(fā)、集成、部署和管理大型分布式Web應用、網(wǎng)絡(luò )應用和數據庫應用的JAVA應用服務(wù)器。WebLogic還擁有出色的集群技術(shù)，既實(shí)現了網(wǎng)頁(yè)集群也實(shí)現了EJB組件的集群，并且不需要任何專(zhuān)門(mén)的硬件或者操作系統支持。

　　在WebLogic中域(Domain)是配置了管理服務(wù)器(AdministratorServer)的WebLogicServer實(shí)例管理的邏輯單元，在域中可以包含了多個(gè)服務(wù)器實(shí)例以及服務(wù)器群集引域和服務(wù)群集問(wèn)的邏輯關(guān)系如圖4所示。一個(gè)域中必須配置一臺管理服務(wù)器，并且只能配置一臺；而服務(wù)實(shí)例1、服務(wù)實(shí)例2、服務(wù)實(shí)例3和服務(wù)實(shí)例4可以運行于同一臺機器也可以是運行于不同的機器；一個(gè)域中可以有多臺物理機器。

　　在教學(xué)資源庫中使用WebLogic群集技術(shù)，通過(guò)一組相互協(xié)作的服務(wù)實(shí)例，在多臺機器間復制和應用表示層和邏輯層的能力，從而實(shí)現關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統的負載分布，消除個(gè)別故障點(diǎn)。

　　(1)故障轉移的實(shí)現

　　簡(jiǎn)單的說(shuō)，故障轉移是當應用程序組件正在處理某個(gè)特定作業(yè)時(shí)，某些處理任務(wù)部分由于任何原因而變得不可用已失敗對象的副本將結束此作業(yè)。由于群集中的所有服務(wù)實(shí)例執行同一服務(wù)請求，同一服務(wù)在多個(gè)服務(wù)實(shí)例上同時(shí)存放，并且服務(wù)實(shí)例問(wèn)可以復制狀態(tài)信息。故當某個(gè)服務(wù)實(shí)例發(fā)生故障，另-N務(wù)實(shí)例可以接管，服務(wù)自動(dòng)切換到正在運行的服務(wù)實(shí)例上。群集故障轉移的處理對用戶(hù)來(lái)說(shuō)是完全透明的，用戶(hù)并不知道發(fā)生了故障轉移。

　　(2)負載均衡的實(shí)現。群集由代理來(lái)實(shí)現負載均衡。通過(guò)代理將請求轉發(fā)到不同的管理服務(wù)器上來(lái)實(shí)現。代理將負載按比例分配到群集中所有的服務(wù)實(shí)例，使每個(gè)服務(wù)實(shí)例能夠充分發(fā)揮其能力。群集對加入其中的服務(wù)實(shí)例的性能沒(méi)有限制。并且可以在同一臺機器上啟動(dòng)多個(gè)服務(wù)實(shí)例，充分利用機器的資源。因此，當教學(xué)資源庫客戶(hù)端的請求突然大幅增加時(shí)，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)增加服務(wù)實(shí)例來(lái)提高性能。

　　4．結束語(yǔ)

　　基于群集的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫采用了多層體系結構設計，解決了傳統三層休系結構中存在的數據與業(yè)務(wù)耦合問(wèn)題，方便系統進(jìn)行動(dòng)態(tài)服務(wù)擴展；使用群集服務(wù)有效地實(shí)現了系統負載均衡和故障轉移，并為今后教學(xué)資源庫服務(wù)的變化做了更有效的準備。

相關(guān)論文查閱：大學(xué)生論文、工商財務(wù)論文、經(jīng)濟論文、教育論文  熱門(mén)畢業(yè)論文

【群集的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫設計】相關(guān)文章：

淺談《計算機應用基礎》網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫建設與實(shí)踐12-12

淺論高校教學(xué)資源庫的構建03-10

淺析高職院�！秳�(dòng)物生物化學(xué)》網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫的建設與使用12-12

網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的設計研究開(kāi)題報告12-03

高等數學(xué)教學(xué)資源庫的建設內容11-15

“網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的設計與評價(jià)研究”開(kāi)題報告12-04

網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的設計評價(jià)研究開(kāi)題報告11-27

農村學(xué)校教學(xué)資源庫建設的思考論文03-13

淺談基于學(xué)習對象理論的教學(xué)資源庫研究的論文01-23