现代远程教学系统中的服务器平台设计.pdf

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1、幽旦k 塑型垫坠婴里竺2 型型竺竺L中圈分类号：G 4 3 4文献标识码：B文章编号：1 0 0 9 5 1 9 5(2 0 0 3)0 3 0 0 4 7 0 4现代远程教学系统中的服务器平台设计口周俊 西南交通大学，四川成都6 1 0 0 3 1 冯军焕 西南交通大学，四川成都6 1 0 0 3 1 1钟慧 成都纺织高等专科学校，四川成都6 11 7 3 1 一、绪言随着网络教育的深入开展，基于互联网的现代远程教育技术也在不断发展，并随之出现了一大批服务于网络教育的高新技术。远程教育从教学模式上I 可以分为异步教学和同步教学两种。异步教学模式是指学生利用互联网进行自主学习，包括网络课件点播

2、、网上讨论、网上作业等；而同步教学模式是利用网络通讯技术将教师的课堂教学情景实况直播，学生异地按时收听和收看。目前的国内网络教育同步教学模式中，学生依然采用集中上课的方法，主播教室的课堂教学实况通过卫星系统或者视频会议系统直播到校#I-教学站点，本地学生和分布在校外各地学生同上一堂课。在异步教学模式中，最重要的教学手段就是利用基于互联网的远程教学系统对各地的学生进行辅导教学，因此设计一个合理实用的远程教学平台就显得非常重要。远程教学系统平台的设计一般分为三个步骤。首先是服务器接入网络的选择。国内目前有九大主干网络，而九大主干网络之间的互连存在带宽瓶颈问题，因此教学服务器接入哪个网络要根据学习者

3、入网的分布情况来决定。网络是构成网络教育的最重要的基础设施之一，它直接关系到网络教育的教学质量，因此，网络的设计应该以高效、稳定、安全为目标，为远程教学系统提供一个可靠的网络环境。现在大部分网络教育学院都采用了“双网制”的远程教育网络设计方案，教育科研网与公众网同时接入的“双网制”可以将位于教育科研网中的服务器上的网络资源同步发布到公众网上，让处于公众网的学生可以非常方便的使用教学资源进行学习。远程教学系统平台设计的第二个步骤是服务器平台的规划设计。异步教学模式中，所有的教学资源鏊戮一一鬻鬻鬻戮藤蘩鬟溪麓4 7 隧|万方数据都要通过服务器发布到互联网上供学生学习，因此，服务器平台的设计就显得相

4、当重要。设计良好的服务器平台能够提供稳定快速的服务，而一些设计不合理的服务器平台将会严重影响网络教育的教学质量，例如经常性的死机、响应速度太慢、不能有效防御各种病毒以及黑客的攻击、服务器软件出错等等。服务器平台的设计主要涉及服务器硬件配置、操作系统的选择以及安装设置、服务器软件安装以及配置等内容。下文将对服务器平台的设计做重点介绍。远程教学系统平台设计的最后一个步骤是网上教学平台的设计。网上教学平台是架设在服务器上用来管理、发布各种教学资源的学习平台。学生可以通过互联网登录远程教学系统，利用教学平台选择所要学习的课程进行课件学习。如果从层次上看，网络设计是最底层，用来实现数据传输；服务器设计是

5、中间层，用来存储各种数据；而远程教学平台设计则属于最上层，用来发布、管理教学资源，实现异步教学(如下图)。远程教学系统结构图二、远程教学系统中的服务器平台设计服务器x F-台设计可以分为服务器硬件配置、服务器分配、操作系统的选择、服务器软件的选择等几个内容。1、服务器硬件配置服务器硬件配置是服务器平台设计中的最基础部分，选择一台高性能的服务器是日后开发远程教学平台的必要条件，更是进行网络教育的必要条件。所谓高性能是指服务器应该能够长期高效稳定的运行，而不是一味的追求运行速度、追求高标准配置。购买服务器一定要选择知名厂商的产品，这些服务器在出厂之前都经过了各种严格的测试，达到了相关的国际标准，而

6、且这些知名厂商的售后服务非常好，一旦服务器出现问题可以及时得到解决。有些部门在购买服务器的时候往往使用一些配置较高的兼容机来充当服务器，这种做法是不可取的。虽然这些兼容机的配置比较高，但是它们是专门设计给个人使用的，因此不具备服务器所应具备的一些条件，特别是这些计算机的散热性能远远不及服务器，不能长时间运行。此外，服务器具体的硬件配置应该以实用为主，购买服务器之前一定要多查阅相关资料，了解各种配置服务器的性能，真正做到好钢用在刀刃上。2、服务器角色规划服务器角色规划是指将远程教学系统中的各个服务项目合理地分配到每一台服务器上，让服务器之间能够协调工作，充分发挥服务器的性能。服务器的角色规划就是

7、服务器任务分配，是建立在整个远程教学系统的规划之上的，因此，在对服务器进行分配之前需要对整个远程教学系统进行功能模块划分，然后才能将这些功能分配到每一台服务器上。根据笔者的经验，远程教学系统中的服务器主要应实现表1 中所列的几个功能。群i 哎主页服务存放网站程序，发布网站内容，远程教学系统的入口存放各种数据库，如学生信息、课程信息、教师信息、考数据库服务试信息等存放教师制作的视频课件，并能提供视频课件点播功视频课件能网页课件存放教师制作的网页课件邮件服务提供电子邮件服务，便于教师与远程学生进行联系F I P 服务用于传输文件，例如教师上传电子教案、作业等备份服务用于备份重要数据，防止数据丢失学

8、生服务用于建设学生网站，锻炼学生动手能力表1远程教学系统提供的服务远程教学系统的功能划分完毕后就可以根据服务器的性能及数量将表1 中划分的功能合理地分配到服务器上。需要注意的是，这里并不要求每项服务都必须由一台单独的服务器来提供。在对功能进行整合后，可以将一些服务放到一台服务器上，这样既能够节省服务器又能让服务器发挥应有的性能。此外，在对系统功能进行整合的时候要充分考虑到各种因素，要能够保证服务器的稳定性与安全性。3、操作系统的选择操作系统是服务器的核心软件，有了操作系统才能对服务器的各种资源进行管理，并提供相应的服务。现在流行的服务器操作系统主要分为W i n d o w sN TS e r

9、 v e r 系列与类U n i x 系列。W i n d o w sN Ts e r q e r 是微软公司开发的一套基于图形化管理界面的服务器操作系统，它的优点是操作简单，很多软件的安装配置只需点击鼠标即可。由于W i n d o w s 系列操作系统市场占有量很高，因此基于W i n d o w s 平台的应用软件资源十分丰富。但是，W i n d o w sN TS e r v e r 系列的服务器操作系统也有很瀚曩4 8 l 酸 万方数据【应用多缺点，例如它对服务器硬件要求比较高，其华丽的操作界面使操作系统需要消耗更多的服务器资源，而这样的消耗对于服务器来说并不是必要的，因为服务器最

10、重要的功能是能够提供各种服务。同时，W i n d o w sN TS e r v e r 系列的服务器操作系统始终没有解决好系统不稳定的问题，如果服务器长期工作的话，它的速度将会越来越慢，直至进入死机状态。此外，由于W i n d o w s 操作系统的流行，出现了大量的针对W i n d o w s 操作系统的计算机病毒以及各种黑客程序。U n i x 服务器操作系统是美国麻省理工学院(M I T)在1 9 6 5 年开发的分时操作系统M u h i c s(M u h i p l e x e dI n f o r m a t i o na n dC o m p u t i n gS e

11、r v i c eS y s t e m)的基础上不断演变而来的，原是M I T 和贝尔实验室等为美国国防部研制的。经历了几十年的发展，U n i x 操作系统已经发展成为一个庞大的家族，我们平常了解到的L i n u x、F r e e B S D、A I X、S o l a r i s 等都属于这个家族，因此我们统称这些操作系统为类U n i x 操作系统。类U n i x操作系统有很多优点，最突出的优点是其具有非常高的稳定性，一台装有类U n i x 操作系统的服务器可以连续工作几个月而不需要重新启动。其次，由于其一开始就是针对服务器专门打造的操作系统，使得它具有强大的安全性。由于U n

12、 i x 操作系统一般用在高端服务器上，它的操作比较复杂，再加上平常人很难接触到它，因此，相对于W i n d o w s 操作系统，很少有针对这种系统的病毒出现。通过对以上两种操作系统的了解，我们就可以对远程教育中的服务器操作系统进行初步的设计。选择服务器的操作系统的时候要考虑到远程教学系统中的各个软件所需要的运行环境。例如，如果选择微软的S Q LS e r v e r 做为数据库服务器软件，那么这台服务器就必须安装W i n d o w sN TS e r v e r 系列的操作系统；如果作为主页服务、电子邮件服务、f t p 服务，建议采用U n i x 操作系统。如果教学课件是基于W

13、 i n d o w s环境的(目前绝大部分教学课件只能运行在W i n d w o s环境下)，那别无选择。这里我们只能对服务器的操作系统的选择提供一个大致的思路。4、服务器软件的选择服务器软件是指运行在服务器操作系统之上实现服务器功能的应用软件。服务器软件的选择同样要考虑其稳定性、安全性及可靠性，只有合理搭配服务器操作系统和服务器软件才能发挥服务器的作用。根据上文中服务器操作系统的设计思路，这里结合服务器操作系统对服务器软件的选择做一些介绍。主页服务器是远程教学系统中发布、管理信息的瓷丑且鎏譬竖暨盥型旦=翌生=坐篮业主要服务器，从安全以及稳定的角度考虑，可以使用L i n u x 等类U

14、n i x 操作系统作为服务器的操作系统，同时以A p a c h e、R e s i n 等作为W W W 服务软件。A p a c h e服务器软件是现在使用得最多的一款W W W 服务软件，该软件具有非常好的服务性能，它的设置也非常简单，只需根据需要修改一个配置文件即可。在L i n u x操作系统里面一般都默认安装A p a c h e 服务器，用户还可以到A p a c h e 的网站下载最新版本的A p a c h e 服务软件，将它安装到系统里面。R e s i n 服务器软件是一套提供J S P 动态网页程序的服务软件。它可以单独做为W W W 服务器软件使用，也可以与A p

15、a c h e 结合在一起使用。数据库服务器的操作系统可以有两种选择：如果教学系统采用O r a c l e、S y b a s e、M y s q l 等基于U n i x 平台的数据库管理系统，那么数据库服务器就可以采用类U n i x 操作系统；如果教学系统采用S Q LS e r v e r2 0 0 0 做为数据库管理系统，那么服务器就必须采用微软的W i n d o w sN TS e r v e r 系列服务器操作系统。网页课件服务器的操作系统可以选择W i n d o w sN TS e r v e r 系列的服务器操作系统，利用系统自带的I I S 服务软件发布网页课件，也可

16、以使用与主页服务器一样的配置来发布网页课件。从安全、高效的角度考虑，我们推荐使用类U n i x 系统作为操作系统。邮件服务器、F T P 服务器以及学生服务器都可以根据具体情况选择适当的操作系统以及服务软件。邮件服务器可以选择L i n u x 操作系统，使用Q m a i l 邮件服务软件。F T P 服务器可以选择L i n u x 操作系统，使用P r o f t p d 或者w u f t p d 做为兀、P 服务软件。学生服务器则可以选择W i n d o w s 系列的服务器操作系统，便于学生网站建设。备份服务器的主要作用是及时备份远程教学系统中的程序与数据，它需要更高的安全性，

17、因此，可以使用类U n i x 系统做为备份服务器的操作系统。同时，还可以利用网络技术切断备份服务器与外部网络的通讯，让备份服务器处于一个安全的网络之中。总之，操作系统以及服务器软件的选择需要遵循以下两个原则：根据远程教学系统的需要选择适当的操作系统及服务器软件；充分考虑系统的安全性、稳定性以及可靠性。5、规划视频课件服务器软件目前，在网上发布的视频课件都采用了流媒体技术，流媒体技术的特点是充分利用现有网络带宽，实黼4 9 l 黪 万方数据酗迅b 辇鎏羔盥型型型=坐竺娑唑现了边下载边收看的视频传输方式。在流媒体技术标准制定后，很多公司都开发出了以流媒体技术为核心的视频文件发布系统。其中，以微软

18、公司开发的W i n d o w sM e d i a 系列和R e a l 公司开发的R e a lM e d i a系列为主要代表。W i n d o w sM e d i a 技术是以W i n d o w s系统为平台的一套完整的流媒体技术解决方案，它的操作及配置都相当简单，适合小规模的流媒体视频解决方案。而R e a lM e d i a 流媒体解决方案则能够在各种操作平台上运行，在U n i x 系统下运行的效率甚至要比W i n d o w s 系统高。但是目前大多数视频课件的制作都采用了W i n d o w sM e d i a 技术，因此，视频课件服务器建议使用W i n

19、d o w sN TS e r v e r 系列的操作系统，并以W i n d o w sM e d i a、R e a lM e d i a 流媒体发布系统为主要视频课件发布平台。除了以上两种主流的流媒体解决方案外，还有很多公司开发出了各种专用的流媒体解决方案。如西南交通大学网络教育学院采用的“科建流式媒体发布系统”就是专门针对远程教育而开发的一套流媒体发布系统。在选择视频课件发布平台的时候应充分考虑到该系统对网络带宽的要求以及课件本身的要求。三、应用实例表2 是某大学现代远程教育系统服务器平台应用实例。针对远程教育功能要求并综合各种因素，融合了W i n d o W S I n t e l

20、、U n i x S U N 等软件系统和硬件平台。经过两年实际运行表明，系统能够满足异步远程教学的主要功能和现实要求。：。：撮舞：=；i 蠢?-麟I l 攀；=1i；：=j 撩襁器；凌j i：蓐：蠹：。=?嚣。溅秀-骥缔：搿i i=i=薯=-?。x主页服务S U N 4 2 0S O L A R I SA p a c h e、R E S I N、J D K l 4数据库服务D E L I 似0 0W i n d o w s 2 0 0 0S Q LS e r v e rR e a lS e r v e r、W i nM e d i aS e r v视频课件D E L L 4 4 0 0W i

21、 n d o w s 2 0 0 0e r、科建流式媒体网页课件D E L L 4 4 0 0W i n d o w s 2 0 0 0A p a c h e、P H P、A S P?J S P邮件服务S U N 2 2 0S O L A R I SQ m a i l、M y s q l、P H P、p h p W E B M A I LF T r P 服务D E L I A 4 0 0L i n u xP r o f t p d、M y s q l、A p a c h e、P H P备份服务D E L L 4 4 0 0L i n u x内部网络不提供服务学生服务D E L L“0 0L i

22、 n u x与F I P 共用服务器表2 某大学现代远程教育系统服务器平台应用实例四、结语本文就远程教学系统中的服务器平台设计做了一些简单的介绍，特别是在服务器操作系统以及服务器软件的选择和系统集成方面提出了一些建议，并给出了一个系统实例。希望本文能对大家规划和建设现代远程教学系统时有所帮助。参考文献：1】徐宏韶现代远程教育平台的研究与实现 J】计算机工程与应用，2 0 0 2(4)【2】刘名卓现代远程教育支撑平台的设计开发与实践【J 中国电化教育，2 0 0 3(1)3 张永忠，钱冬明，王云翔，陆蕙西上海电大远程教育平台的实现 J】计算机工程，2 0 0 0(1)【4 那景芳基于L i n

23、u x 的网站解决方案 J 计算机系统应用，2 0 0 2(4)回留俯e本刊自2 0 0 0 隼创刊以来，备受国(境)内外远程教育及相关学界专家、学者稠研究人员关注并热情赐稿，为确保作者权益，根据“著作权法”及国家出版相关规定，本刊特佟约藕启事如下：一、本掰为现代远程教脊专监性刊物，热忱欢迎研究人员在美涉领域中酋次发表的研究性、实践性文章，万字以内。乏、本刊限曩：夫乎，来稿一般不退，如在拳年内(本千q蕊拿刊期未接列用通知，作者爵自抒处理；请勿一稿多授，避免由此产生的法律纠纷。三、本刊对来稿有权糯使必耍的编辑处理，如不同意，谤在来藕时予以声明。四、本刊编摊采用国家规范，来稿敬请：自撰摘要及关键阋

24、；文中注释用圆括号编序、脚注；参考文献躅方括号、文尾注，并详列原作者姓名、书(或变章)名、出版社(或刊)名、出版时间(或刊期)；附个人资料(性别、年龄、攀位、职务、邮编及电子邮箱等)；若来稿有资勘背景，请予注明(资金项目名称及代号。五、本刊欢避作者以E-m a i l,软盘形式寄发稿锋如用纸奔稿件，务请誊写清楚，符含规范，以免误读。友、本启事为本刊目蓠立场，若国零及奎管蕊门存灏增规定，及本刊发展需要，将随时予以修补、穗测。珑代远程教育磷究编辑部2 0 0 3 攀7 月j 黎瓣5 0 l 懿 万方数据现代远程教学系统中的服务器平台设计现代远程教学系统中的服务器平台设计作者：周俊，冯军焕，钟慧，Z

25、hou Jun，Feng Junhuan，Zhong Hui作者单位：周俊,冯军焕,Zhou Jun,Feng Junhuan(西南交通大学,四川,成都,610031)，钟慧,ZhongHui(成都纺织高等专科学校,四川,成都,611731)刊名：现代远程教育研究英文刊名：MODERN DISTANCE EDUCATION年，卷(期)：2003(3)参考文献(4条)参考文献(4条)1.那景芳 基于Linux的网站解决方案期刊论文-计算机系统应用 2002(04)2.张永忠;钱冬明;王云翔;陆蕙西 上海电大远程教育平台的实现 2000(01)3.刘名卓 现代远程教育支撑平台的设计开发与实践期刊论文-中国电化教育 2003(01)4.徐宏喆 现代远程教育平台的研究与实现期刊论文-计算机工程与应用 2002(04)本文链接：http:/