基于云平臺的大規模上機考試關鍵技術研究

汪珊珊

摘 要 隨著信息技術的發展，大規模上機考試可以使用基于云平臺的方式進行保障，其關鍵技術的研究就尤為重要。本文系統分析了考試關鍵技術的幾個特點，對關鍵技術進行了研究，提出了一些解決辦法。

關鍵詞 云平臺 大規模考試 關鍵技術

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

隨著信息技術的發展，各類大規模上機考試在各高校的教學工作中愈發重要起來，而起也成為高校教學工作的常態。各類無紙化考試的規模和要求也逐年提高，對高校的大規模上機考試提出了個性化的要求。大規模上機考試可以使用基于云平臺的方式進行保障，能規模化地解決考試人員數量大、考試環境復雜、考試要求個性化的各類需求。云平臺作為一個近年來興起并應用到各個行業的技術，其兩大主要技術特征是服務器虛擬化和桌面遠程訪問控制。在處理大規模考試的時候，其關鍵技術的研究就尤為重要。

基于云桌面的大規模考試關鍵技術包括：云桌面平臺核心架構及功能擴展技術、考試機個性化定制技術以及考試機快速部署技術。

1云桌面平臺核心架構及功能擴展技術

云桌面技術又稱為虛擬桌面或者桌面云技術，它能夠在云端為用戶提供遠程的計算機桌面服務。服務提供者在數據中心服務器上運行用戶所需的操作系統和應用軟件，然后采用桌面顯示協議將操作系統桌面視圖以圖像的方式傳送到用戶端設備上。同時，服務器將對用戶端的輸入進行處理，并隨時更新桌面視圖的內容。

1.1主管理服務器

主管理服務器提供考試管理服務和云計算虛擬化基礎架構服務。

1.2資源池服務器

資源池服務器基于開放的Linux KVM虛擬機技術在服務器硬件和操作系統之間引入虛擬化層，將一臺物理機從邏輯上劃分成多個虛擬機。每臺物理服務器構成一個可劃分的資源單位，多臺物理服務器可以構成一個資源組，多個資源組構成一個資源池。資源池服務器中的虛擬機通過專門的應用網（千兆以太網）對外提供各種網絡服務。

1.3云桌面考試終端

云桌面考試終端基于云桌面遠程訪問技術實現對考試虛擬機的遠程使用。

1.4共享SAN存儲

共享IP-SAN存儲用于集中存放資源池服務器中的虛擬機文件。SAN存儲通過專門的存儲網（千兆以上以太網或光纖存儲交換網）與資源池服務器進行通信。

1.5管理網

管理網是主管理服務器對資源池服務器進行通信控制、性能監控、心跳監測的專用網絡，采用千兆以太網。

1.6存儲網

存儲網是資源池服務器訪問IP-SAN存儲的專用網絡，應采用萬兆以太網，資源池服務器推薦采用萬兆以太網卡。為了保證存儲連通的穩定性，需針對不同存儲類型進行適當的網絡優化，如配置交換機打開存儲訪問協議優化、打開流量控制、開啟巨楨參數等。

1.7桌面網

桌面網是云桌面終端遠程訪問運行在資源池服務器中的考試虛擬機的專用網絡，一般采用千兆以太網。

2考試機個性化定制技術

大規模考試的特點是每臺考試機都不同，有很多個性化定制的內容，比如，每臺考試機的登陸用戶名都不一樣，每臺考試機都要設置映射網絡驅動器，等等。這些個性化定制內容以前需要手工逐臺進行配置，工作量很大。

通過對考試機的特點，為了實現考試機自動、快速進行個性化定制，本項目擬設計開發一個專門針對考試的定制腳本，在考試機啟動時運行腳本，就可以自動完成所有個性化定制內容的配置，不需要人工來進行配置。該定制腳本的主要功能包括：

2.1考試機用戶名生成

考試要求每個考生用固定格式的不用用戶名登錄考試虛擬機，該用戶名格式以K開頭，后面跟1——99或999的編號。由于考試機都是根據同一個模板創建的，所以虛擬機的不同用戶名必須靠個性化定制腳本來生成。

2.2設置映射網絡驅動器

考試要求每個考生在考試服務器上都建立一個網絡文件夾，映射為考試機的K盤。考生的許多考試答題內容就放在這個網絡驅動器K盤內。個性化定制腳本可以完成對網絡驅動器K盤的自動設置和映射，減少大量考試機情況下，人工操作的復雜性。

3考試機快速部署技術

為了適應考試人數的增長，減少對正常教學的影響，應該盡可能多地配置考試機。比如考試4000人次，如果能夠配置1000臺左右考試機，只需要1天就可以考完。如果仍然配置200臺考試機，最少需要考4——5天。但是，考試機越多，實施及準備的工作量越大，保障也越困難。

為了實現大量考試機（上千臺）的快速部署，本項目將通過深入研究，攻克考試機快速創建和快速還原關鍵技術，實現上千臺考試機的快速部署。

3.1考試機快速創建技術

采用普通技術，通過模板創建一個Win7操作系統的考試機需要10——20分鐘。即使考慮并行處理創建考試機，上千臺考試機創建時間也比較長。采用考試機快速創建技術，可以把創建一個Win7操作系統的考試機的時間減少到需要20——30秒，這就大大加快了考試機的部署速度。

3.2考試機快速還原技術

一場考試完后，一般只隔30——60分鐘就要進行下一場考試。采用考試機快速還原技術，可以在30分鐘內，實現上千臺考試機的還原。

4結論

本文探討的關鍵技術研究為宏觀方面的工作，其不同的云平臺技術存在一些差異，不同的考試要求也可能需要進一步細化，因此在實際應用中，將存在一些新需求。在關鍵技術研究的過程中，將出現需求目標細化、個性化的情況，還需要進一步進行研究和探討。

參考文獻

[1] Zhang Q.&Cheng L.Cloud computing，state-of-the-art and research challenges，Journal of Internet Services and Applications，2010，1（01）：7-18.

[2] Fan P &Chen Z &Wang J &Zheng Z. Topology aware deployment of scientific application cloud computing [J].Proc of the 5th Int. Conf， on Cloud Computing（CLOUD12），2013，3（19）：326.

[3] 宋月英，呂琪，張凱等.武警后勤學院實驗室信息系統設計[J].醫療衛生裝備，2015，10（36）.

[4] Kim K. H &Beloglazov A .Power –aware provisioning of virtual machines for real-time cloud services [J].Concurrency and Computation ， Practice and Experience，2011，23（13）：1491-1505.endprint