淺談基于云計(jì)算的MOOC平臺(tái)視頻存儲(chǔ)架構(gòu)

張黎

摘 要：云計(jì)算作為新型的IT資源交付和使用模式目前已普及到各行各業(yè)。以虛擬化技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理技術(shù)、信息安全、云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)最為關(guān)鍵，本文對(duì)基于云計(jì)算的視頻存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行多向探索，設(shè)計(jì)基于云計(jì)算的MOOC平臺(tái)視頻存儲(chǔ)架構(gòu)，以期給高校資源的共建共享提供借鑒。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；MOOC平臺(tái)；視頻存儲(chǔ)

MOOC，全稱是“massive open online courses”，中文翻譯為“大規(guī)模開放式在線課程”，是2008年猶他州州立大學(xué)建立的早期開放式課程。2015年，教育部在工作中正式提出了“加強(qiáng)‘慕課建設(shè)、使用和管理”的要點(diǎn)，預(yù)示著MOOC這一新興的遠(yuǎn)程教育模式，將在未來國內(nèi)教育信息化中扮演著十分重要的角色。在MOOC平臺(tái)學(xué)習(xí)過程中，主要通過視頻來傳播課程內(nèi)容，傳授知識(shí)，而觀看課程視頻也是學(xué)生最關(guān)鍵的一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，故視頻資源的存取效率和可靠性在MOOC平臺(tái)運(yùn)維中是需要重點(diǎn)考慮的性能指標(biāo)。

云計(jì)算作為一種當(dāng)前新興商業(yè)計(jì)算模型，它是負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、效用計(jì)算、分布式計(jì)算等這些傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)融合發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)物。而基于云計(jì)算的存儲(chǔ)技術(shù)并非針對(duì)某個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，而是一種服務(wù)。其核心是應(yīng)用軟件與存儲(chǔ)設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)向存儲(chǔ)服務(wù)的轉(zhuǎn)變，這對(duì)平臺(tái)的運(yùn)作和服務(wù)模式將產(chǎn)生巨大的影響。

一、MOOC平臺(tái)視頻存儲(chǔ)架構(gòu)基于云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建的意義

在傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程教學(xué)資源平臺(tái)針對(duì)視頻資源存儲(chǔ)面臨諸多問題。例如：單一的存儲(chǔ)系統(tǒng)無法將所有訪問壓力平均分配到多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，因而在存儲(chǔ)系統(tǒng)與計(jì)算系統(tǒng)之間存在明顯的傳輸瓶頸，隨著資源的增多，會(huì)導(dǎo)致存取效率降低；傳統(tǒng)視頻資源使用單臺(tái)設(shè)備存儲(chǔ)，一旦出現(xiàn)故障，視頻資源不僅存在丟失風(fēng)險(xiǎn)，還影響資源的正常調(diào)用，視頻資源存儲(chǔ)的可靠性很低。

基于云計(jì)算分布式存儲(chǔ)技術(shù)是將大量并發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與計(jì)算實(shí)施相應(yīng)連接，借助于虛擬化技術(shù)可以把網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中大量能夠使用的資源集中起來組成一個(gè)虛擬資源池，且通過軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理。與此同時(shí)，處于云中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲(chǔ)，這樣就能有效分擔(dān)訪問與存儲(chǔ)的壓力，以便提升系統(tǒng)性能。MOOC平臺(tái)的存儲(chǔ)架構(gòu)借助相應(yīng)的模式，還可以讓用戶在平臺(tái)上自主定制感興趣的視頻資源，以便為個(gè)性化學(xué)習(xí)起到有效的促進(jìn)作用。

二、MOOC平臺(tái)基于云計(jì)算技術(shù)的視頻存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）平臺(tái)的需求分析

MOOC平臺(tái)基于云計(jì)算相關(guān)技術(shù)建立一種新型的云狀結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，這個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)由多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備組成，通過集群功能、分布式文件系統(tǒng)或類似網(wǎng)格計(jì)算等功能聯(lián)合起來協(xié)同工作，并通過一定的應(yīng)用軟件或應(yīng)用接口，對(duì)用戶提供一定類型的存儲(chǔ)服務(wù)和訪問服務(wù)。具體來看，MOOC平臺(tái)基于云計(jì)算的視頻存儲(chǔ)架構(gòu)主要具備以下的功能性需求：

1.整合存儲(chǔ)資源

這一平臺(tái)能夠組織網(wǎng)絡(luò)中分散的物理設(shè)備的存儲(chǔ)資源，形成統(tǒng)一資源池，解決以往多個(gè)獨(dú)立儲(chǔ)存設(shè)備所造成的“儲(chǔ)存孤島”問題，不僅可集中管理儲(chǔ)存資源，無須再為前端一臺(tái)臺(tái)主機(jī)各別安裝獨(dú)立儲(chǔ)存裝置，同時(shí)也能提高磁盤資源配置彈性與磁盤空間利用率。

2.提供平臺(tái)門戶界面

平臺(tái)能將注冊接口提供給用戶，并在用戶注冊后為其配置使用資源權(quán)限等，通過這一過程，可驗(yàn)證用戶身份與使用視頻資源權(quán)限，從而為平臺(tái)的安全性提供必要的保證。

3.定制滿足自身需求的服務(wù)

平臺(tái)應(yīng)當(dāng)提供個(gè)性化的界面，這樣用戶就能按照自己的需求定制個(gè)人云空間資源，同時(shí)能監(jiān)控自己視頻資源的使用情況。

4.提供強(qiáng)大檢索功能

檢索功能是基于云計(jì)算的平臺(tái)的核心功能，強(qiáng)大的檢索功能能保證用戶快速、準(zhǔn)確獲取所需要的視頻資源。

5.提供視頻資源智能化

能根據(jù)用戶視頻資源的檢索、點(diǎn)擊和瀏覽等信息智能地為學(xué)習(xí)者推薦和提供適合學(xué)習(xí)者需要和關(guān)注的視頻資源。

（二）基于云計(jì)算的MOOC平臺(tái)視頻存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)

與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)相比，基于云計(jì)算的MOOC平臺(tái)視頻存儲(chǔ)架構(gòu)不是一個(gè)硬件，而是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件和公用訪問接口等多個(gè)部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)架構(gòu)。該架構(gòu)主要由訪問層、應(yīng)用管理層和基礎(chǔ)存儲(chǔ)管理層三層模式構(gòu)成。

訪問層，與MOOC平臺(tái)對(duì)接，通過平臺(tái)驗(yàn)證的用戶，可根據(jù)用戶的權(quán)限，給用戶提供相應(yīng)的視頻資源。用戶還能夠進(jìn)行現(xiàn)有視頻資源檢索，對(duì)自己感興趣的資源進(jìn)行訂閱。

應(yīng)用管理層，該層是整個(gè)平臺(tái)的中間層，是存儲(chǔ)平臺(tái)的核心，該層提供資源部署分配、存儲(chǔ)訪問、資源安全性和服務(wù)質(zhì)量等。實(shí)現(xiàn)多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種服務(wù)，并提供更大更強(qiáng)更好的數(shù)據(jù)訪問性能。通過各種數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)和措施可以保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，保證云存儲(chǔ)自身的安全和穩(wěn)定。

基礎(chǔ)存儲(chǔ)管理層，該層由存儲(chǔ)設(shè)備和設(shè)備管理系統(tǒng)構(gòu)成，存儲(chǔ)設(shè)備可以是FC光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備，可以是NAS和iSCSI等IP存儲(chǔ)設(shè)備，也可以是SCSI或SAS等DAS存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)設(shè)備之上是一個(gè)統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬件設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護(hù)。

三、結(jié)論

總的來說，基于云計(jì)算的視頻存儲(chǔ)架構(gòu)能夠有效整合眾多視頻資源數(shù)據(jù)，將其集結(jié)為存儲(chǔ)資源群，從而構(gòu)建對(duì)外單一接口的服務(wù)平臺(tái)。基于云計(jì)算的視頻存儲(chǔ)架構(gòu)能夠研發(fā)和提供個(gè)性化的服務(wù)，對(duì)于MOOC平臺(tái)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響和作用。

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（作者單位：重慶工商職業(yè)學(xué)院）