分布式教育云存儲平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

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1、工程碩士學(xué)位論文分布式教育云存儲平臺的設(shè)計與實現(xiàn)作者姓名梁堃工程領(lǐng)域軟件工程校內(nèi)指導(dǎo)教師劉瓊教授校外指導(dǎo)教師江湧高級工程師所在學(xué)院軟件學(xué)院論文提交日期2016年11月DesignandimplementationofdistributededucationcloudstorageplatformADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiangKunSupervisor：Prof.LiuQiongSeniorEngineerJiangYongSouthChinaUnivers

2、ityofTechnologyGuangzhou,China分類號：TP3學(xué)校代號：10561學(xué)號：201320702432華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文分布式教育云存儲平臺的設(shè)計與實現(xiàn)作者姓名：梁堃指導(dǎo)教師姓名、職稱：劉瓊教授江湧高級工程師申請學(xué)位級別：工程碩士工程領(lǐng)域名稱：軟件工程論文形式：□√產(chǎn)品研發(fā)□工程設(shè)計□應(yīng)用研究□工程/項目管理□調(diào)研報告研究方向：IT項目管理論文提交日期：2016年11月30日論文答辯日期：2016年6月5日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會成員：主席：奚建清委員：文貴華潘勇袁華程興國華南理

3、工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研巧所取得的研究成果。除了文中特別加標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。：逆日期作者簽名：年１月占日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研巧生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬華南理工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保存并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)

4、送交論文的復(fù)印件和電子版，允許學(xué)位論文被查閱（除在保密期內(nèi)的保密論義外）；學(xué)?？晒紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位？論文－。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的致內(nèi)容相。本學(xué)位論文屬于：密，在年解密后適用本授權(quán)書。＇區(qū)呆密，同意在校園網(wǎng)上發(fā)布，供校內(nèi)師生和與學(xué)校有共享協(xié)議的單位瀏覽；同意將本人學(xué)位論文提交中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社全文出版和編入ＣＮＫ［《中國知識資源總庫》，傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。＂＂（請在Ｌ義止相應(yīng)方框內(nèi)打Ｖ）作者簽名：日期：

5、左０／７．ｒ６指導(dǎo)教師簽名－：日期－＞如ｉ石？摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)和教育信息化工作的深入推進，傳統(tǒng)的信息管理時代正在步入網(wǎng)絡(luò)資源階段。在教育領(lǐng)域，學(xué)校教學(xué)資源量呈現(xiàn)爆炸式的增加，但是目前教育領(lǐng)域的存儲系統(tǒng)的建設(shè)和開發(fā)普遍存在缺乏統(tǒng)一規(guī)劃管理的現(xiàn)象，造成了諸多問題。例如，每個學(xué)校都各自單獨進行數(shù)據(jù)的維護，需要購買服務(wù)器、機柜等設(shè)施，需要配備運維人員，建設(shè)維護和升級成本高；傳統(tǒng)的豎井式的存儲方式和應(yīng)用開發(fā)方式也造成了信息資源分散，形成一個一個數(shù)據(jù)孤島，無法進行有效的共享。有些學(xué)校雖然建立了文件服務(wù)器統(tǒng)一存放數(shù)字資料，但仍無法滿足資源

6、快速增長的存儲需求和讀取的性能需求；單一的文件服務(wù)器在安全性和可靠性比較差，極有可能出現(xiàn)服務(wù)器存儲設(shè)備損壞而無法恢復(fù)的嚴重后果。同時，文件服務(wù)器只能簡單提供存儲空間，無法滿足師生用戶實際使用的需求，師生用戶面臨著資源檢索、分組、共享困難。學(xué)校間無法實現(xiàn)共享，無法形成有整合的教學(xué)資源庫，造成不同級別學(xué)校之間資源分布不均，甚至嚴重影響了教育公平。近年來，云計算技術(shù)在諸多行業(yè)領(lǐng)域得到大力的發(fā)展應(yīng)用，云存儲成為資源管理的一種有效方式，并逐步成熟。本文的研究內(nèi)容就是將分布式云存儲技術(shù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域的資源管理中。針對上述教育領(lǐng)域資源存儲面臨的問題，重

7、點研究了教育領(lǐng)域特色的功能需求和性能需求、系統(tǒng)的分布式架構(gòu)設(shè)計、高可靠性設(shè)計、負載均衡設(shè)計等，以期解決教學(xué)資源管理維護成本高、資源利用率低、數(shù)據(jù)重復(fù)、檢索困難、信息和資源無法有效共享、可靠性和安全性差等難題，推進智慧教育的進程。本論文首先介紹了教育領(lǐng)域資源存儲的現(xiàn)狀和問題，并分析云計算和云存儲技術(shù)的技術(shù)內(nèi)涵和相關(guān)技術(shù)要點。系統(tǒng)地展開對教育教學(xué)資源存儲的需求分析，充分利用開源環(huán)境MooseFS搭建分布式存儲環(huán)境，經(jīng)過架構(gòu)設(shè)計、模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)設(shè)計、代碼分析等過程，完成對整個平臺的構(gòu)建。重點創(chuàng)新包括：(1)針對MooseFS單點故障問題，提出了

8、一種配置解決的思路；(2)針對該開源環(huán)境的負載均衡不高效的問題，提出了新的負載均衡算法，并進行二次開發(fā)；(3)針對教育資源互聯(lián)互通問題，參考國家相關(guān)規(guī)范，設(shè)計了元數(shù)據(jù)模型。從而確保了平臺具有可