淺析云計算環(huán)境下高校多媒體教學平臺的總體架構設計

黃力雨

（長沙商貿旅游職業(yè)技術學院，湖南 長沙 410116）

云計算環(huán)境下高校多媒體教學平臺是一個相對獨立的系統(tǒng)，其系統(tǒng)功能均通過網(wǎng)絡平臺向用戶提供，因此該系統(tǒng)的邊界較為清晰，所有與系統(tǒng)相關的功能模塊均包括在系統(tǒng)內。在系統(tǒng)需求分析的基礎上，對于多媒體教學平臺的總體架構設計，將從系統(tǒng)功能架構、邏輯架構兩個方面進行分析和討論。

一、系統(tǒng)功能架構設計

根據(jù)對系統(tǒng)功能需求和性能需求的分析，可知多媒體教學平臺可以分為四個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)中包括功能模塊。

系統(tǒng)的四個子系統(tǒng)為客戶端子系統(tǒng)、教學平臺管理子系統(tǒng)、系統(tǒng)配置子系統(tǒng)、信息數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)。詳細分析如下：

客戶端子系統(tǒng)的主要功能模塊包括用戶注冊與登錄、互動交流、個人資料管理、多媒體教學相關操作、評論發(fā)表及其管理、文件上傳下載管理等。注冊與登錄功能模塊幫助用戶實現(xiàn)對自身基本資料的填寫和上傳，由系統(tǒng)管理員進行審核，通過認證的注冊用戶可以享受多媒體教學平臺提供的個性化服務內容；互動交流功能模塊主要是教師和學生之間就學習問題進行交流互動，通過文字、語音、視頻等方式，達到虛擬教學的目的；個人資料管理功能模塊是已注冊用戶對自身的資料進行設置，包括年齡、專業(yè)、愛好等，這些數(shù)據(jù)將被上傳到服務器，方便后期進行數(shù)據(jù)處理，并可作為協(xié)同推薦系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析基礎；多媒體教學相關操作功能模塊具備資源觀看、控制、模式選擇、關鍵詞檢索等功能。

教學平臺管理子系統(tǒng)的主要功能模塊包括校園教學平臺資源管理模塊、收費教學點播資費管理模塊、系統(tǒng)基本配置管理模塊、注冊用戶管理模塊、系統(tǒng)日志管理模塊。教學平臺資源管理模塊為用戶提供了添加、刪除、更新、查詢資源等各類管理操作功能，管理員可對大量的多媒體教學資源進行分類管理，設置屬性、設置關鍵詞等處理，并將資源的相關信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，以方便管理操作；收費教學點播資費管理模塊，對于具有版權的收費教學點播資源，管理員通過該模塊對收費的通用標準進行設置，包括單次收費標準、包月收費標準等，對于選擇不同收費策略的用戶進行實際費用的自動計算和扣除；系統(tǒng)基本配置管理模塊主要是幫助管理員設置系統(tǒng)名稱、狀態(tài)等信息，設置校園教學平臺可提供服務的網(wǎng)段范圍，設置對于不同服務對象的流量控制參數(shù)，自動根據(jù)用戶的教學點播情況對在線教學點播資源進行動態(tài)的調度和分配等。

系統(tǒng)配置子系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)用戶管理模塊、權限配置管理模塊、系統(tǒng)參數(shù)設置模塊、數(shù)據(jù)庫維護管理模塊。

信息數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)主要是以Web 服務的形式發(fā)布本系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)，包括用戶選擇的計費策略、用戶教學點播付費資源的相關數(shù)據(jù)等，同時利用全雙工的Web 服務模式，實現(xiàn)對外界其他管理信息系統(tǒng)的操作。

二、系統(tǒng)邏輯架構設計

系統(tǒng)邏輯架構設計的目的是從開發(fā)人員的角度對系統(tǒng)的架構進行分析。云計算環(huán)境下高校多媒體教學平臺是一個典型的分布式系統(tǒng)，采用基于瀏覽器、服務器的系統(tǒng)架構模式。從邏輯上看，各功能模塊實現(xiàn)的業(yè)務邏輯都位于服務器端，用戶通過網(wǎng)頁瀏覽器實現(xiàn)對系統(tǒng)功能的調用和數(shù)據(jù)交互操作，將用戶的操作請求發(fā)送給服務器，服務器完成處理后，向用戶返回處理的結果數(shù)據(jù)。

用戶接口層建立系統(tǒng)與用戶之間的連接關系，通過客戶端接受用戶的指令和數(shù)據(jù)信息，并展現(xiàn)系統(tǒng)處理結果。接口層通過調用系統(tǒng)應用層的業(yè)務邏輯構件完成對用戶指令的響應。

系統(tǒng)應用層通過構建數(shù)據(jù)模型和業(yè)務邏輯模型，建立接口層與系統(tǒng)服務層之間的關系。傳統(tǒng)開發(fā)模式下，業(yè)務邏輯的實現(xiàn)功能直接放在后臺文件代碼中，造成了界面與功能實現(xiàn)的強耦合，而應用層通過綁定、映射等技術，實現(xiàn)與接口層的關聯(lián)，再通過對業(yè)務邏輯層功能的調用，響應用戶的請求，實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

系統(tǒng)服務層提供了主要功能模塊的實現(xiàn)服務，以服務的模式在系統(tǒng)中發(fā)布，客戶端通過服務鏈接的方式調用服務的函數(shù)。系統(tǒng)服務層中各服務構件的實現(xiàn)依賴于調用系統(tǒng)業(yè)務邏輯層中的相關構件。系統(tǒng)服務層的粒度較大，在具體設計中，該層包括的主要功能模塊有登錄服務、用戶管理服務、資源內容管理服務、系統(tǒng)參數(shù)配置服務、計費管理服務、上傳下載管理服務等。

業(yè)務邏輯層中包括具體實現(xiàn)系統(tǒng)主要功能的軟件構件，該層的構件粒度小于服務層，由于部分軟件構件在多個服務構件中被調用，如數(shù)據(jù)庫訪問構件、文件管理構件等，因此，該層中的軟件構件具有一定的通用性，通過多個構件的組合及協(xié)調工作，完成系統(tǒng)服務相關功能。主要包括流媒體播放業(yè)務邏輯、個人資料更新業(yè)務邏輯、上傳功能業(yè)務邏輯、資源動態(tài)調度業(yè)務邏輯、費用計算業(yè)務邏輯、權限分配業(yè)務邏輯等。

技術支撐層為業(yè)務邏輯層的功能實現(xiàn)提供服務，該層包括系統(tǒng)開發(fā)的通用技術，如數(shù)據(jù)持久化技術、各類應用程序庫、網(wǎng)絡通信協(xié)議等。特別要指出的是，由于云計算環(huán)境下高校多媒體教學平臺需要流媒體播放服務器的支持，因此，在技術支撐層中包括了標準流媒體服務技術、動態(tài)負載平衡技術等。

架構的最底層是基礎層，包括了粒度最小的軟件構件，如數(shù)學運算處理庫、系統(tǒng)安全支撐技術、網(wǎng)絡接口等。