基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建

◆张嘉丰

基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建

◆张嘉丰

（无锡机电高等职业技术学校 江苏 214028）

采用传统的智慧校园云服务平台构建方法所构建的平台，存在对用户的反应速度慢的问题。本文为此提出一种基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建方法。在计算机体系作为硬件的基础上，通过对采用大数据分析技术的用户权限模块设计，采用MapReduce（大数据技术）的云存储模块设计，以及资源管理共享模块及其他模块设计，完成基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建。通过对比实验，与其他两种传统方法所构建的智慧校园云服务平台作对比，实验结果表明，采用提出的基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建方法，其构建的智慧校园云服务平台的用户反应速度更快，能够更为高效地为用户提供云服务。

大数据；智慧校园；云服务平台

自从进入21世纪以来，各大高校推动了数字校园的建设。但随着互联网技术的快速发展，数字校园建设受到诸多挑战，校园建设逐渐由数字化校园向智慧校园转变[1-3]。智慧校园是综合运用物联网、大数据、云计算、社交网络等多种信息技术，为师生提供一种融合了管理、教学、科研和校园生活等更加智能化服务的信息化校园模式[4，5]。由于云服务数据形式多样，既包括结构化数据，又包括非结构化数据，而这些数据影响着学生的学习、生活以及专业课程的建设[6]。因此，保证智慧校园云服务平台的稳定运行具有十分重要的意义。目前，在智慧校园云服务平台构建方法中，所构建的智慧校园云服务平台的用户反应速度慢等缺点[7]。大数据计算机体系，是利用大数据技术的计算机体系，能够为大规模数据集合提供良好的硬件支持[8]。基于以上分析，提出基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建方法，并通过对比实验，验证了提出的构建方法的有效性。

1 基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建

基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台的总体架构如图1所示。

图1 智慧校园云服务平台的总体架构

如图1所示，基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台的总体构架包括用户权限管理模块、云存储模块、资源管理共享模块和提供支持的硬件设施——计算机体系。在计算机体系作为硬件设施的基础上，对各个模块设计的具体内容如下述内容所述。

1.1 用户权限管理模块设计

在智慧校园云服务平台的用户权限管理模块中，其用户权限主要分为三类，分别为云服务平台管理人员、校园内师生、其他人员。云服务平台管理人员可以对智慧校园云服务平台中的数据实施全面操作，可以向云服务平台中修改、删除、增加数据；作为校内师生，可以查看自己和其他用户的部分数据，可以对智慧校园云服务平台中的部分数据实施部分操作；作为其他人员，则不能进入到智慧校园云服务平台，仅能浏览平台首页的内容，无法对其做进一步的打开文件等操作。大数据计算机体系，会通过对各类用户的分析，允许其作出相应的操作，对用户的权限加以限制，以保证智慧校园云服务平台中数据的安全性。采用大数据分析技术分析用户信息，从而对用户权限作出识别，以便快速对用户的操作作出反应。

1.2 云存储模块设计

智慧校园云服务平台中的云存储模块，主要存储与校园内师生有关的各项信息。基于大数据计算机体系，在计算机体系中建立数据库。存储模块会根据数据类型的不同，对数据做出快速的计算和处理。该模块中对各种文件、信息的写入、读取等操作，均关系到整个智慧校园云服务平台的稳定性。在计算机体系中加入HDFS，采用MapReduce对智慧校园云服务平台中的大数据作并行处理。通过将智慧校园云服务平台中的大数据分解成多个任务，以提高云服务平台的计算效率，提升智慧校园云服务平台的性能。当用户在写入或读取存储模块的数据时，MapReduce会快速对该模块内的数据作出计算和处理，保证数据能够不被重复读取。

1.3 资源管理共享模块设计

在智慧校园云服务平台的资源共享模块，主要是针对校园内的教学资源等信息，共享给平台用户。教学资源管理共享模块需要按不同的标准，对教学资源做分类，以便设计更为有效的搜索引擎。该模块采用B/S结构，集成资源管理工具，统一资源发布入口。该模块具有资源上传、资源收集和共享等功能，此外，还具有图片缩放、自动分类等功能。资源管理共享模块的具体功能如下：

资源上传功能：具有资源上传权限的用户，可以登录智慧校园云服务平台，对资源实施上传操作。通过选择对应的专业上传资源。在资源上传完毕后，等待资源审核管理人员对上传的资源作审核，审核通过后，智慧校园云服务平台用户即可在平台上检索到所上传的资源，并可以做出下载、上传等操作。同时，该模块支持多种格式的资源，包括文本、音频、视频、图片等。智慧校园云服务平台可以根据资源的类型自动对资源分类，对于视频类资源，平台可以将其自动生成缩略图，作为资源列表的图像。将资源共享设置成定时共享、付费、免费等多种权限模式。此外，智慧校园云服务平台可以为教师和学生提供课前导学、同步备课等与上课相关的内容，可以提升教学质量。

除此之外，智慧校园云服务平台还提供与校园生活相关的服务，如一卡通、电子图书馆、智能手环、视频监控等设施的相关信息，为校园内的师生提供考勤、图书借阅、消费等智能化服务。

综上通过对用户权限模块、云存储模块和资源管理共享模块的设计，完成基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建。

2 实验

由于校园内师生人数众多，当同一时间内用户数量剧增，智慧校园云服务平台的稳定性会受到影响，导致智慧校园云服务平台的响应时间变慢。采用提出的基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建方法，以某高校为例，构建其智慧校园云服务平台，以专业课程的信息录入为实验目标，对其录入课程信息的速度开展测试工作，针对其智慧校园云服务平台对用户的反应速度作测试，以验证提出的基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台是否能够提供更为优质的服务。

2.1 实验过程

选取3000人作为实验人员，将其分成5组，对用户的课程信息录入开展测试，其实验分为多个步骤进行，其具体实验过程如下：

首先，录入课程信息的用户成功登录到智慧校园云服务平台，登录成功后，进入到课程信息录入界面，选择与课程相对应的学科，点击保存；然后，验证课程的上课地址、时间、教师、负责人等信息，点击保存按钮；在填写好所有与课程相关的信息后，验证保存功能，在智慧校园云服务平台提示是否保存数据并确定后，点击保存按钮。在附件上传时，先验证浏览功能，在弹出文件选择框后，选择要上传的文件，点击上传，在成功上传文件后，最终点击确定。

在录入课程信息的过程中，采用提出的基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建方法构建平台，对构建的智慧校园云服务平台的用户反应速度，与采用传统构建方法构建的智慧校园云服务平台作对比，比较二者的反应速度的快慢，以验证提出的构建方法所构建的智慧校园云服务平台能否更为高效地为用户提供云服务。

2.2 实验结果分析

分别采用两种方法构建的智慧校园云服务平台的用户反应速度对比结果如表1所示。

表1 用户反应速度对比结果

注：a代表采用提出的方法构建的智慧校园云服务平台；b代表采用传统方法1构建的智慧校园云服务平台；c代表采用传统方法2构建的智慧校园云服务平台。

如表1所示，将实验人员分为5个小组，各个小组人数分别为200人、400人、600人、800人和1000人，对智慧校园云服务平台在不同人数的情况下，在平台上操作时的反应速度作统计。从表1中可以看出，分别采用三种构建方法所构建的智慧校园云服务平台，随着用户数量的增加，不同实验人数下的反应速度均随之增加。采用传统方法1和传统方法2构建的智慧校园云服务平台的用户反应速度相差不多；与其他两种传统方法所构建的云平台相比，在用户登录时间、信息统计时间、信息录入时间、信息查询时间这几项实验项目中，平台对用户的反应时间均比其他两种方法要减少很多，部分反应时间几乎为传统方法的一半。通过对比发现，采用提出的基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建方法，由于采用大数据计算机体系，无论是从为智慧校园云服务平台搭建的硬件设施还是软件技术，都极大地提高了智慧校园云服务平台的性能。因此，智慧校园云服务平台对用户的反应速度得到了极大的提升，能够更为高效地为校园用户提供更好的云服务。

3 结束语

本文针对传统的智慧校园云服务平台构建方法存在的问题，即所构建的云平台的用户反应速度慢的问题，提出了基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建研究。通过对比实验，与传统的智慧校园云服务平台构建方法做比较，实验结果表明，提出的基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建方法所构建的云服务平台具有更快的反应速度。希望提出的基于大数据计算机体系的智慧校园云服务平台构建方法，能够为日后智慧校园云服务平台构建的研究提供一定的依据。

[1]刘阳.基于大数据背景的高校智慧校园的研究[J].贵阳学院学报（自然科学版），2019，14（1）：26-28，48.

[2]贺宗平，张晓东，曹萍.基于容器技术的智慧校园大数据平台持续集成研究[J].智能计算机与应用，2017，7（5）：38-40.

[3]金鑫鑫.基于云服务的高校智慧校园构建研究[J].兰州文理学院学报（自然科学版），2017，31（2）：67-70.

[4]周月鹏，卢喜利.深度学习技术在智慧校园建设中的应用研究[J].微型电脑应用，2018，34（12）：131-133，143.

[5]金鑫鑫.一种智慧校园运维平台的构建研究[J].德州学院学报，2017，33（2）：58-62.

[6]邓嘉明，叶忠文，王荣华.以数据聚合为核心的高校智慧校园体系建设[J].现代电子技术，2019，42（3）：134-138.

[7]刘洪.基于云服务的高校智慧校园构建研究[J].科技创新导报，2018，15（5）：170，172.

[8]拜亚萌，张燕玲.虚拟化技术在智慧校园云服务平台IaaS层中的应用[J].焦作大学学报，2018，32（1）：90-92，103.