教学资源云平台建设案例

2015年，计算机学院根据学科发展和本科教学需求搭建了基于Hadoop技术的云计算平台，主要目的是实现教学资源的共享和相关学科的云应用研究。云平台软件部分包括云计算软件系统、云存储软件系统、云视频软件系统，云平台应用软件系统等；云平台硬件部分包括云计算/存储元数据服务器、云计算/存储节点服务器、视频服务器、桌面云服务器等。该平台不仅实现了云存储、云处理，虚拟桌面等基础云服务功能，而且引入云应用软件系统提高了教学质量与学科建设水平。

图3　云平台组网图

（一）云计算软件系统

云计算软件系统采用具备高性能的集群分布式架构处理系统，大数据处理性能可通过系统节点数量扩展获得线性增加，支持多节点自动负载均衡及故障转移功能。数据流实时索引不低于100Gbps，单节点数据入库索引速度不低于10MB/s；在万亿条数据记录的数据库中实现数据查询达到秒级响应，支持千人同时在线查询；提供属性选择、分类预测、回归预测、聚类分析、关联分析、时间序列分析等数据挖掘算法［7］。

（二）云存储软件系统

云存储软件系统采用集群架构存储系统，采用集中式元数据服务模型。具有多节点冗余架构，性能应随节点数量的增加而线性增加，支持多节点自动负载均衡及故障转移。每个存储节点既存储数据，也对外提供存储访问服务，数据流无需经过控制节点。支持在不停机情况下，通过向存储系统中增加存储节点的方式，实现容量扩充和性能扩展，业务不中断。系统整体吞吐能力在千兆网络情况下应不低于200MB/秒，并且应随节点数量增加，系统整体吞吐能力接近线性增长。提供基于Web浏览器的管理界面，功能包括：（1）具有对系统总体运行状态和空间利用情况的监控；（2）具有数据块级别坏块监控统计功能及文件修复功能；（3）具有对磁盘损坏、空间利用情况的监控；（4）具有针对设备状态、CPU、内存等性能监控；（5）具有存储系统异常告警功能；（6）具有用户配额权限管理功能；（7）具有远程管理和事件通知功能，支持网管远程监控。

（三）云应用软件系统

生物识别和食品质量安全追溯是计算机学院两个重点研究方向，为此搭建了云视频软件系统和食品质量安全追溯系统。云视频软件系统提供60路摄像头接入平台，提供视频区域入侵检测、人流量统计、人脸检测、人脸识别、人流量统计、拌线穿越检测，车流量统计、遗留物检测、以人搜人、火焰检测功能。食品质量安全追溯系统涵盖了食品安全领域的城市管理与商品流通业务功能和系统业务标准接口，实现了实验功能丰富、流程设计全面、业务操作清晰和可扩展性强的科研与教学系统。

此外，学院根据教学实际特点和资源共享度，引入了软件工程实训资源子平台。该子平台包括管理平台、软件开发教学资源库和软件测试教学资源库，其中软件开发教学资源库包括软件开发课程实验案例包和课程设计案例包，案例包包括C++程序设计、C#基础、JAVA基础、Jsp&servlet开发、软件工程和Android手机应用开发等课程的实验指导书、知识点、案例开发等教学资源；软件测试教学资源库包括包含测试基础、测试管理、白盒测试、黑盒测试、单元测试、系统测试等方面的测试案例，每个案例提供实验答案、实验学生模板、实验指导书等教学资源，为教师和学生提供了全新的教学模式。