基于云平台的网络虚拟实验课程系统

摘要

本文从网络教育的虚拟实验出发，研究虚拟实验的发展，总结制约虚拟实验发展的问题和不足，提出虚拟实验与传统实验相结合的新思路，将云平台技术做为结合点，让网络实验与本地实验的更好的联接融合，吸取优点，改善不足，解决问题。
　　本文的虚拟实验针对计算机课程实验，使用B/S模式，开发web应用，安装配置云平台，提出解决实验机的远程可视化操作的方案。用户通过浏览器登录课程平台学习课程，根据实验要求申请实验机，使用浏览器操作实验机进行实验。云平台构建了虚拟的实验中心，实验中心根据实验的需要在云平台上创建虚拟机，按照实验要求安装实验环境并负责实验机的管理、维护。
　　硬件基础设施使用服务器和计算机，利用vSphere虚拟化服务器和计算机，使用vCenter管理ESXI主机和hadoop集群。web应用程序使用SSH架构，用Java语言开发，集成在线文本编辑器、图片文件上传、在线视频播放等多种实用工具。
　　本系统提供实验操作、实验说明书、评价、笔记、问答、评论、教学视频七大核心功能。使用 Spring的容器、Hibernate的接口。利用 Action获取数据通过ModelDriven显示JSP主页面，七大核心功能使用Ajax和Struts-JSON配合动态刷新功能模块。
　　云平台向服务器提供服务，实现连接实现机、克隆实现机、启动实现等操作。云平台通过浏览器将实现机展示给用户进行操作。可视化摇控方案采用VMRC和VNC两种方案。对比分析BFF和GREEDYBUCKET节能算法，针对本系统的虚拟机请求特点，提出云平台的节能策略。
　　虚拟实验的实践操作在网络教育有非常重要的作用，丰富虚拟实验资源是网络教育发展的关键一环。而传统实验计算资源存在着巨大的浪费，提高资源的利用率和节能减排是急需解决的问题。为了提高计算资源利用率，将传统计算机实验的真实的实验环境提供给网络课程使用，设计开发基于云平台的网络虚拟实验课程系统，即提高了资源的利用又丰富了网络实践。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 研究内容

1.5 论文结构

第二章 相关技术和节能算法介绍

2.1 SSH相关技术

2.2 AJAX技术

2.3 云平台资源调度技术

2.4 节能算法介绍

2.5 本章小结

第三章 需求分析

3.1 系统功能分析

3.2 系统用户分析

3.3 系统界面需求

3.4 系统的性能需求

3.5 云平台节能需求

3.6 运行环境需求

第四章 云实验系统功能设计实现

4.1 基本架构

4.2 整体功能模块设计

4.3 实体类设计

4.4 其它设计

4.5 系统实现

4.6 其它实现

4.7 论坛功能

4.8 本章小结

第五章 云平台相关实现与节能策略

5.1 网络结构

5.2 云平台

5.3 云平台实验机控制

5.4 实验机可视化遥控方案

5.5 云平台节能策略

5.6 本章总结

第六章 系统测试

6.1 测试目标和内容

6.2 功能测试

6.3 性能测试

6.4 表单测试-注册功能

6.5 界面测试-系统主页

6.6 其它测试

6.7 测试结果分析

第七章 总结与展望

7.1 本文总结

7.2 展望

致谢

参考文献