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基于Hadoop的云教学资源平台设计与优化

王研  
【摘要】:随着高等院校信息化进程不断的发展进步,使得其教学资源的特征出现了相应的变化。首先在教学资源数量上呈爆炸式增长,其次在资源的数据结构上也呈现出多样性,既有结构化数据,也有非结构化数据。采用传统的基于集中式服务器管理的教学资源平台已经不能满足教学资源的大数据化所带来的需求,这就给我们设计和开发教学资源平台提出了新的挑战。而云计算技术的发展对解决大数据问题有很大的帮助。因此,本论文针对当前高校对教育资源的需求现状,在以Hadoop体系框架为基础的云平台上设计教学资源平台解决实际问题,并对Hadoop平台以及教学资源平台进行测试与优化,对测试与优化结果进行了分析与评价。本文首先阐明了研究基于云计算技术的教学资源平台的理论和实际意义,提出研究背景和研究目的,同时分析了当前国内外对于云计算技术与教育教学领域相结合的研究现状。其次对云计算与教学资源平台的相关技术与理论做了介绍与说明。介绍了云计算技术的体系结构,分析了云计算技术与大数据的关系;介绍了虚拟化技术,以及对Hadoop生态系统进行了阐述与分析。其次,本文阐述了使用VMware软件与Hadoop开源软件在实验机上虚拟计算机集群并搭建完全分布式云平台的过程,之后对搭建完成的云平台进行了简单的运行测试。在云平台之上,本文分析了当前高校对教学资源平台的需求,设计了基于Hadoop框架的教学资源平台。首先对教学资源平台进行功能模块设计,提出总体框架;其次根据对当前教学资源的数据特征与结构的分析,使用不同的数据库管理系统分别处理结构化和非结构化的数据。阐述了使用MySQL设计结构化数据库以及使用HBase设计非结构化数据库的过程;还介绍了该教学资源平台的web界面的设计过程。本文分析了教学资源数据的特点,包括教学资源数据的大小、格式、类型等.针对教学资源数据的特点,结合Hadoop云平台的HDFS存储以及名MapReduce运行进行了有针对性的优化设计并对平台进行基准测试以及对比分析,得出了教学资源数据存储在云平台上的优化的相关结论。最后,本文对平台的整个设计过程进行了总结与评价。以期为云计算技术与教学资源应用相结合的相关研究提供理论参考和实践经验。


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