云计算技术下的计算机实训平台设计

项帅求

（深圳信息职业技术学院，广东深圳，518172）

摘 要：云计算技术下，现代高校建设计算机实验平台，可提高了教学资源的共享性，能够快速的进行系统数据的处理，大大提高了计算机的应用效率。本文主要就云计算技术下计算机实训平台的设计目标、设计思路、关键技术等展开探讨。

关键词：云计算 计算机实训平台 关键技术

一、云计算技术简介

云计算平台把IT资源进行封装，以服务的方式提供给用户使用。用户只需根据云计算平台提供的接口就能使用其中的服务。云计算中的服务一般支持多种客户端调用，用户的范围包括个人、企业、政府部门、科研机构等。云计算技术可分为三个层面：一是底层结构的基础设施服务（IAAS），主要包括计算和存储，相当于向客户出租计算机和数据中心的存储空间，且可以随时减少和增加；二是中层应用 平 台 服 务（PAAS），主要指实际应用的运行环境，相当于为客户提供一个特定的操作系统、定制软件栈和应用程序集；三是顶层软件程序的运行模型（SAAS），相当于按用户的实际需求出租一个软件应用程序。

二、云计算技术下的计算机实训平台的主要优点

云计算是一种基于互联网相关服务的一种特殊模式，主要是扩充虚拟化的资源，这种模式为现代网络提供更大的访问空间，能够更好的进行计算机资源的共享，并且整体的资源的获取速度相对较快，在简单的管理中，能够与服务供应商进行更好的交互。在云计算技术下进行计算实验平台的建设，主要包括两方面的内容，分别是服务与管理。服务指基础设施服务和软件服务，管理观察计算机实验平台建设的全过程。在计算机上建设完成后，服务器会自动将系统数据传输到计算机硬盘上，硬盘的存储量扩展，不仅能够进行系统软件的存储，还能够将所需要的各种文件资料存储在硬盘上，在云计算技术下建设成的计算实验平台，通过虚拟空间管理器进行文件管理，当学生在使用电脑时，会根据学生登录账号的情况，为学生提供不同的桌面系统和操作系统，能够将学生所需要的文件排列在浏览表的前列，满足学生的个性化需求。

三、基于云计算的计算机实训平台设计的总体方案

（一）实训平台的设计目标

1.教学实训平台的基础功能。满足计算机专业的学生的教学与实践需求，不仅能够完成计算机课程教学的一对多的教学模式，同时还能够完成计算机实践、实训学习任务。

2.实现虚拟化的计算机教学实训专业功能。云计算平台的重点功能是系统的虚拟化操作，因此采用云平台开发实训平台的重要功能是能够满足计算机等相关课程的专业实现功能。

3.基于集群的计算机教学实训专业功能。通过采用云计算与大数据技术建立计算机专业课程的集群教学环境，满足相关课程的实践、实训的要求。

4.支持720个云终端桌面。满足大规模的计算机专业课程的实践、实训操作，提高系统的使用效率。

5.支持主流分布式存储系统的规划。根据系统开发的需求，对实训平台进行设计、搭建、使用调试，并能够正常地对系统进行维护与管理。

（二）设计思路

为了有效地对计算机实训平台进行设计，在一套云计算的平台上实现计算机专业教学、实训等多种功能目标。系统的开发主要采取云终端+高密度集群的设计思路，开发出具备教学管理、实训、跨平台使用等多种功能，使用KVM将集群资源进行虚拟化，便于构建大规模的实践、实训集群系统。

（三）评测系统的软件处理流程

在系统开发的过程中，考虑到实训主要体现在学生对实践技能的操作方面，因此，确定本系统的核心业务流程就是计算机专业课程的在线提交和评测为系统的核心功能，在学习者提交用户信息、题目信息、竞赛信息和源程序后，系统就能够根据学生的实际情况进行测评，实现对学生的实践操作的训练。在线评测系统是系统开发的主要功能，是在系统的服务器端采用相关的程序语言进行开发，在服务器中实现自动编译 C/C++/JAVA/Pasxcxl/VB等编程语言所编写的源程序，进而能够有效地完成系统的运行工作。系统能够根据实训的自动测试脚本运行编译后的用户程序，分析学生在实训过程中出现的相关问题。在实训的过程中，学生在学生机进行操作，并将相关的信息输送到系统的服务器中，如果程序出现超过时间限量、内存限量和输出数据限量的情况，系统会自动立即执行相关的程序，并及时判断出用户程序是否发生了编译错误，在具体的操作过程中是否能够出现相关的错误，并根据错误的类型给予相应的提示，达到对学生进行实训的效果与目的。

（四）系统实现的关键技术分析

1.云共享体系的编程模式。基于云计算机的计算机实训教学平台的设计主要采用的是B/S与C/S混合架构的模式，采用J2EE架构编程，使用三层 MVC 设计模式，能够有效地减轻系统服务器的压力，提高系统的使用效果。在操作中，学生通过学生机浏览器，向系统发出实训操作请求，同时将该请求发送给系统Action Servlet处理，系统处理结束，向系统的中央处理器发送该请求。中央处理器根据相应请求的内容，进一步判断并决定向相应的注册服务器发出请求，保证相应的服务在该服务器中能够完成、处理。然后在服务器的环境中，发出需求解决问题的指令，在访问系统底层的Data Store 和 Memcache应用服务器之后，寻找并筛选可解决学生机请求的信息资源。所有的应用服务器提出相应的数据之后，系统对数据匯总并格式化处理，并将获得的数据结果返给前台的Action Servlet的客户端，然后通过学生机端的JSP页面视图，将相关的结果反馈给相应的学习者。

2.WEB 相关技术。在系统开发与设计的过程中，要求每个运行的程序都需要在安全的运行工作环境下工作，从而有效保证程序的运行安全。系统的开发主要采用的是Java 标准技术来架构，在学生机端，学习者可以直接调用相关的程序，实现自己的学习。由于采用APP的相关技术，系统的移植性比较好，对于一些小的Java程序，只需一点改变就可以在系统进行使用，能够满足不同系统开发的需求，同样地根据系统开发的需求，主要采用了Struts2、Spring2、JDO、Java Script、CSS 等开发技术，以满足系统开发的需求。

参考文献

[1]李贺华.基于云计算机系统的实训平台研究与实现[J].实验技术与管理.2015（03）

[2]姜蕴莉.基于云计算的高职院校计算机专业实训改革研究[J].现代工业经济和信息化.2014（20）

[3]石少敏.基于云计算的虚拟桌面平台在教学中的研究[J].电子测试.2014（19）