基于Linux的教學資源服務器構建

黃培燦，鄒 裕，楊卓鑫，黎志雄

（東莞理工學院 廣東 東莞 523808）

隨著計算機及互聯網技術的發展，信息技術已經滲透到各行各業。其中，校園信息化發展非常迅速。大多數學校都建有計算機教室和多媒體教室，并建立了校園網。校園的信息化使得傳統手寫黑板的教學方式逐步轉為計算機多媒體教學，教學的素材、課件，甚至學生的作業也逐步數字化、電子文檔化。筆者介紹一種基于Linux平臺，使用FTP、Web、Quota等技術構建適用于教學的資源服務器。教師可以把教學大綱、課件、資料都上傳到服務器，上課時可以從服務器直接下載到教室電腦，一方面可以避免使用U盤帶來的病毒危害，同時也為學生下載課件等提供了很大的方便；而學生可以上傳作業到服務器，免去了以往通過E-mail或U盤提交作業的繁瑣過程[1]。

圖1 數據流圖Fig.1 Flow chart of data

1 需求分析

2 總體設計

該服務器主要有兩大功能：資源共享及學生作業上傳。對于教師，需要上傳課程資料以及下載學生作業；對于學生，需要查找瀏覽教師課程資料，下載資料及上傳作業[2]。用數據流圖（DFD）描述如圖1所示。

2.1 服務器操作系統及應用軟件選型

1）服務器操作系統 服務器的操作系統，常用的有Windows2003及Linux。Linux因為它的低廉、出色的性能以及高穩定性，以及大多數應用軟件可以免費獲得，越來越被用作服務器操作系統。Linux有許多不同的發行版本，其中Ubuntu系列具有強大的軟件包管理系統和服務器軟件支持，是一個非常適合用在服務器上的版本。

2）Web服務器軟件 Apache是世界使用排名第一的Web服務器軟件。Apache的特點是簡單、速度快、性能穩定，并非常適合在Linux平臺上運行。

3）FTP服務器軟件 Proftpd是實現了一個安全且易于配置的FTP Server。Proftpd能夠根據不同的賬號與目錄來限定其訪問權限[3]。

4）Quota服務器軟件 Quota是 Linux下的一個實現磁盤配額的軟件。它能夠設定每個用戶的磁盤配額，防止用戶無限制地使用磁盤空間。它可以從兩方面指定磁盤的儲存限制：使用者所能夠支配的索引節點（Inodes）數量或使用者可以取用的磁盤區塊數量[4]。

2.2 賬號和目錄的設計

服務器用戶賬號和用戶目錄的設計，需充分考慮對目錄訪問權限的控制。根據需求，須保證兩點：

1）教師可以上傳、下載、刪除其課程資料和學生作業。2）學生只能夠下載課程資料和上傳作業。

因為Proftpd是根據用戶賬號或用戶所屬組設定對不同的目錄的訪問控制。因此設計如下：

2.2.1 賬號的設計

每個教師應擁有一個賬號用于上傳和下載文件，此賬號為教師私有，帶密碼，而每個教師對應有另一個賬號，讓學生使用這個賬號來下載此教師的課程資料和上傳作業。因此，每個教師都對應兩個賬號，一個私有，帶密碼的；一個向學生公開，不帶密碼。教師私有賬號可用教師姓名全拼音命名，如huangpeican；公開賬號可在私有賬號后加字母s以區分，又方便學生記憶，如huangpeicans。教師的私有賬號屬于teacher這個用戶組，公開賬號屬于student這個用戶組。因為根據不同的賬號，系統可以判斷其所屬是teacher組還是student組，Proftpd從而根據其所屬的組，進行不同的權限控制[5]，如表2所示。

表2 賬號設計Tab.2 Account design

2.2.2 主目錄的設計

教師主目錄指用教師的私有或公開賬號通過FTP直接登錄到的目錄，用于存放課程資料和學生作業。Proftpd通過結合賬號與目錄來進行權限控制。不同的賬號可以有不同訪問權限，而同一個賬號對不同的目錄亦可以有不同的訪問權限[5]。因此在教師主目錄下分別建立兩個目錄：“資源共享”和“學生作業”。“資源共享”目錄用于存放課程資料，“學生作業”目錄用于存放學生作業。基于這樣的目錄設計，通過配置Proftpd，對兩種不同屬組的賬號（teacher組和student組）進行不同的訪問權限控制，如表3所示。

表3 目錄設計Tab.3 Directory design

2.2.3 Web瀏覽目錄設計

Web瀏覽目錄是指用瀏覽器可以直接訪問到的目錄，通過這個目錄查找所有教師的課程資料，實現查找瀏覽的功能。因為不希望讓教師主目錄下的“學生作業”目錄通過Web來訪問，所以在Web服務器文檔根目錄（DocumentRoot）中創建到每個教師“資料共享”目錄的符號鏈接（symbolic link）文件，并以教師姓名命名。

3 服務器構建

服務器的構建分為3個階段：第一階段Linux系統安裝，第二階段用戶賬號、目錄及磁盤配額的配置，第三階段服務器軟件安裝配置，如圖2所示。

圖2 服務器構建實施過程Fig.2 The implementation process of server construction

3.1 Linux系統安裝

第一實施階段的總體目標是建立一個合適、穩定、軟件安裝方便的Linux服務器，并安裝SSH服務器使得后續工作可以通過遠程連接方式進行。

1）安裝Ubuntu Linux服務器

到 http：//www.ubuntu.org.cn下載 Ubuntu 8.04發行版本的IOS鏡像文件。刻錄到光盤，并安裝。

2）軟件升級

設置更新源。盡量選用國內的源，如：http：//ubuntu.cn99.com/ubuntu/。

#apt-get update 更新包信息

#apt-get upgrade 升級

3）安裝SSH服務器，用于遠程登錄。

#apt-get install ssh-server 安裝ssh服務端

#apt-get install ssh-client 安裝ssh客戶端

3.2 用戶賬號、目錄及磁盤配額的配置

第二實施階段的總體目標是建立用戶、組及相關目錄，并設置目錄屬主及屬組、用戶磁盤配額。這個階段需要進行Perl的安裝及應用編程。

1）安裝 Perl。

#apt-get install perl 安裝

2）安裝 Quota。

#apt-get install quota 安裝

3）用戶管理，目錄權限設置。建立教師賬號，設置相應的主目錄及目錄權限。這個工作很繁瑣，重復性高，因此使用Perl腳本程序自動進行，提高效率。

①建立教師主目錄的上級目錄。

#mkdir–p/home/teachers 創建

② 建 立 一 份 由 “username”、 “chinesename”、 “passwd”、“done”4個字段組成的教師信息文件teaching.conf。在里面錄入教師的賬號名、姓名、密碼及處理完與否標志。如：zhangsan張三123456 N

③編寫Perl腳本。Perl是一種設計成可以把簡單工作簡單化，同時又不失去處理困難問題能力的語言。它可以很容易操作數字，文本，文件和目錄以及運行外部程序，因此非常適合編寫腳本程序，提高管理效率。程序流程圖如圖3所示。

圖3 程序流程圖Fig.3 Flow chart of program

④運行Perl程序。

#./teaching_install.pl 運行

4）磁盤配額初始化檢查[4]。

#quotacheck-a 運行

3.3 服務器軟件安裝配置

第三實施階段的總體目標是安裝配置Web、FTP服務器[6]。

3.3.1 Web服務安裝配置

1）安裝 Apache

#apt-get install apache2 安裝

2）創建網站配置文件

#cd/etc/apache2/sites-available/ 切換目錄

#vi/etc/apache2/sites-available/teaching 創建編輯文件

添加的主要內容如下：

NameVirtualHost*

＜VirtualHost*＞

DocumentRoot/var/www/teaching/html設定文檔根目錄

＜Directory/var/www/teaching/html＞ 配置文檔根目錄為可瀏覽等

Options Indexes FollowSymLinks MultiViews

IndexOptions Charset=GB2312 FancyIndexing FoldersFirst

AllowOverride Indexes FileInfo AuthConfig Limit

Order allow，deny

allow from all

＜/Directory＞

＜/VirtualHost＞

3）建立網站符號鏈接到site-enable目錄

#ln-s/etc/apache2/sites-available/teaching/etc/apache2/sites-enabled/teaching

4）重啟Apache，使配置生效

#/etc/init.d/apache2 restart 重啟Apache

3.3.2 FTP服務安裝配置

1）安裝FTP

#apt-get install proftpd 安裝

2）編輯配置文檔

#vi/etc/proftpd/proftpd.conf 編輯

添加的主要內容如下：

＜Directory～/學生作業＞ 設定 “學生作業”目錄的訪問權限

AllowOverwrite off

＜Limit RETR RMD DELE RNFR＞ 設置下載、刪除目錄、刪除文件、更改文件名權限

DenyGroup student 禁止 student用戶組擁有以上權限

＜/Limit＞

＜Directory～/資源共享＞ 設定 “資源共享”目錄的訪問權限

＜Limit STOR RMD DELE＞ 設置上傳、刪除目錄和文件的權限

DenyGroup student 禁止 student用戶組擁有以上權限

＜/Limit＞

＜/Directory＞

3）重啟FTP，使配置生效

#/etc/init.d/proftpd restart 重啟Proftpd

4 總 結

教學資源服務器主要的功能是資源共享。資源共享必須解決文件的存取、查找瀏覽等問題。筆者提出一種基于Linux平臺，使用FTP、Web、Quota等技術構建的適用于教學的資源服務器的設計思想。利用FTP進行文件的傳輸，Web服務器建立目錄瀏覽界面，Quota控制磁盤空間的分配，實現了教學資源共享及學生作業上傳的兩大功能。通過給每個教師配置私有賬號和公開賬號，并針對“資源共享”和“學生作業”目錄進行FTP權限控制，防止學生下載作業及破壞課程資料。由于服務器系統是基于Linux平臺，系統的性能及穩定性得到很好的保證、軟件安裝配置簡單。在使用上也非常方便，使用IE瀏覽器以HTTP或FTP方式即可訪問教學資源，而無需安裝任何客戶端軟件。

[1]李紅艷.架設FTP服務器共享教學資源[J].電腦知識與技術，2009（3）：663-664.LIHong-yan.To set up FTP Servers，sharing teaching resources[J].ComputerKnowledgeandTechnology，2009（3）：663-664.

[2]楊美濃.如何構建適應教學的FTP服務器[J].電腦學習，2009（2）：81-82.YANG Mei-nong.Building a FTP server of adapting teaching[J].Computer Study， 2009（2）：81-82.

[3]羅飛，朱華生.Linux系統FTP的應用[J].計算機與現代化，2003（12）：105-106 LUO Fei，ZHU Hua-sheng.Application of FTP on Linux[J].Computer and Modernization， 2003（12）：105-106.

[4]張守勝，吳潔.創建FTP服務器和設計磁盤配額的方法與實現[J].現代電子技術，2004（18）：50-51，53.ZHANG Shou-sheng，WU Jie.Method and implementation of establishing FTP server and designing disk quota[J].Modern Electronic Technique，2004（18）：50-51，53.

[5]邢金萍.校園網絡FTP服務器用戶權限管理及訪問控制[J].硅谷，2009（2）：80.XING Jin-ping.FTP server campus network user rights management and access control[J].Silicon Valley，2009（2）：80.

[6]羅云芳，黃富革.LAMP環境的安裝配置[J].廣西職業技術學院學報，2009（2）：9-12.LUO Yun-fang，HUANG Fu-ge.Setup configuration of LAMP environment[J].Journal of Guangxi Vocational and Technical College，2009（2）：9-12.