教學資源網絡型分布式存儲與管理研究

侯小毛

摘 要：隨著信息時代的來臨，學校的數字資源數量有了大幅度的增加，這就對學習的數據存儲傳輸系統提出了更高的要求。該文建立一個基于網格技術的教學資源網格型分布式存儲管理系統，這個系統有助于實現學校之間的教學資源共享，保障信息在傳輸過程中的安全性與保密性，減少教學信息在傳輸過程中丟失或傳輸延時的問題。

關鍵詞：教學資源 網絡 分布 存儲 管理

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0153-01

隨著Internet的發展和計算機的普及，數字資源分布式存儲管理技術有了明顯的提高。為了適應用戶不斷增加的數據存儲需求和系統規模的不斷擴大，出現了網絡型分布式存儲技術。教學資源是一種異質媒體，在存儲和使用過程中容易受到外來因素的影響。另外，隨著教學數字化、信息化進程加快，校內的數字資源會不斷地增加，原來的資源存儲系統不堪重負，因此，要不斷的加強。同時，各學校之間的教育資源交流有利于減少教育資源的重復開發，提高教育資源的利用率。為了實現上述目標，就要研究教學資源網絡型分布式存儲于管理的方法。

網格存儲是一種比較新的資源存儲方式。它是基于信息時代出現的網絡基礎設施而發展出來的，是網絡技術的一種。這種存儲技術以節點為基礎，通過建立多個站點來完成網內的大量數據傳輸與存儲工作。網格存儲既可以在單個節點上進行數據存儲與管理，也可以在數個節點之間實現數據傳輸。另外，網格存儲的范圍具有相對的封閉性，用戶需要進行認證，而且不同的用戶操作權限不同，所以網格存儲的信息安全性和保密性比較高。目前，網格存儲包括網絡網格、計算網格和存儲網格三種。網格存儲可以實現各類資源的優化配置，保護資源的傳輸安全。因此，將網格存儲技術應用于教學資源存儲，有利于減少教學資源作為異質媒體易發生的在傳輸過程中的數據丟失等問題。

1 教學資源網絡型分布式存儲與管理的必要性

研究教學資源網絡型分布式存儲與管理是由于現實的需要，具有一定的必要性，具體體現在以下幾個方面。

（1）研究教學資源網絡型分布式存儲與管理是避免教學資源存儲與取用受到外來沖擊的需要。教學資源是一種異質媒體，而異質媒體在傳輸過程中容易受到外界的干擾，導致數據丟失或傳輸超時。因此，通過建立一種網絡型分布式存儲管理系統，形成一種新的資源共享方式，可以有效地減少傳輸過程中出現問題的可能性。

（2）研究教學資源網絡型分布式存儲與管理是對校內數字資源進行管理與使用的需求。現在許多高校的圖書館都有數字資源庫，資源庫中包括各種各樣的數字①資源。另外，我國的教育改革要求學校要推進教學信息化與數字化，學生與教師在教學過程中也不斷創建新的數字資源，比如論文發表、學生作業等。長此以往，學校內的數字資源數量將會非常巨大。由于學校的數字資源的數量驟然增加，原來的資源存儲系統不能適應這種情況，就很容易出現管理上的混亂。如果不將這些數字資源進行分類存儲，創建一個穩定的環境進行長期保存，一方面容易造成這些資源的遺失，另一方面也不利于學生、教職工獲取、使用教學資源。

（3）研究教學資源網絡型分布式存儲與管理是加強各教育機構之間的教育資源交流的需要。在過去，各校的教育資源都是存放在本校內的節點中，訪問的范圍有限，各校之間的數據交流較少。這樣常常導致了教育資源的重復開發，造成教育資源的浪費。要促進教育改革，就要加強教育資源交流，提高教育的質量與效率。

2 教學資源網絡型分布式存儲和管理的實現

與過去的存儲方式不同，網絡型分布式存儲并不是將數據存儲在特定的節點上，而是將網內的零散存儲設備連接起來，形成一個虛擬的存儲設備。由于網絡型分布式存儲管理系統主要是通過網格存儲技術將網內零散的存儲設備連接起來實現存儲目的的，這種存儲管理方式充分利用了設備的空閑存儲空間，使得存儲系統的存儲量和分布范圍大為提高。教學資源網絡型分布式存儲和管理系統的建立具體步驟如下。

首先，布建廣泛的AP站點，將不同的數字資源存儲在不同的站點上，形成一個數字資源存儲網絡。從網絡的整體功能出發，可以將網絡分為三層，分別是應用層、服務層和資源層。應用層是提供給用戶上傳、下載與共享資源的一個虛擬空間。用戶可以通過操作界面對自己空間里的資源進行管理，也可以通過服務接口，訪問其他用戶的資源。服務層主要是為客戶提供網絡資源服務的一個窗口。資源層由不同的系統節點以及節點之間的網絡組成。隨著計算機技術的不斷發展，節點之間的距離在不斷擴大。現實中，資源層可以根據地理位置分布存儲節點，實現就近原則。另外，在站點之間建立起多個通道，提高站點間的信息傳輸效率，使系統具有高度的靈活性。

其次，每個站點配備硬盤，以存貯相應的數字資源。網絡型分布式存儲并不能像網絡一樣實行集中控制，因此要在每個站點配備硬盤，實現每個站點的獨立控制。為了方便資源的管理，系統采取了樹網結合的混合拓撲結構。一方面，樹網結構有利于站點之間的聯系，方便站點之間的互相查詢。另一方面，樹網結構減輕了存儲中心的負擔，維護了系統的穩定性。

最后，要建立起藉以輔助集中的課件存貯中心，目的在于緩沖部分的課件內容于本地硬盤上。課件存貯中心具有兩個方面的功能，一方面是教學資源存儲系統的網格中心節點，負責網內存儲資源的調配工作。另一方面，課件存貯中心相當于一個緩存盤，將課件內容暫時存貯在中心，并利用校園數字化系統的離峰時間，例如半夜兩點到五點的時間段進行定時的站點間的課件內容傳遞。這樣有利于減少AP站點的存儲負擔，加快傳輸的速度。

3 結語

綜上，隨著教育信息化、數字化程度的加深，學校內的數字教育資源必然會不斷地增加。而要適應這種情況的發生，就必然要建立起一個高效、靈活的數字資源存儲、管理系統。網格是以網絡技術和計算機技術為依托發展起來的一種資源存儲方式。這種存儲方式的性能比較高，安全性好，適合校內教學資源的存儲使用。因此，該文以網格技術為基礎，建立一個教學資源網絡型分布式存儲與管理系統。這個系統的建立，有利于加強學校間的教育資源交流，改變過去信息孤島的狀況，提高教育資源利用效率，避免資源浪費，同時也保證了信息在傳輸過程中的安全性與保密性。

參考文獻

[1] 李雪萍，張文華，胡春，等.基于網格存儲、P2P分布式存儲和云存儲的比較研究[J].現代情報，2011，31（8）：38-43.

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