基于移動終端之智慧校園一站式服務平臺概述

來源: www.bnzqvc.live 作者:vicky 發布時間:2015-06-28 17:20 論文字數:39869字
論文編號: sb2015062610154813078 論文地區:中國 論文語言:中文 論文類型:碩士畢業論文 論文價格: 150
本文是計算機論文,本課題來自校園信息化升級項目,隨著校園移動終端的普及以及無線網絡帶寬網速不斷增長,學校原有的基于的應用難以實時有效地提供服務;
1引言

1.1課題研究背景和意義
1.1.1研究背景
2008年11月提出“智慧地球”概念,2009年8月,IBM又發布了《智慧地球贏在中國》計劃書,正式揭開IBM“智慧地球”中國戰略的序幕。IBM智慧地球”戰略己經得到了各國的普遍認可,數字化、網絡化、智能化,被公認為未來社會發展的大趨勢,而與“智慧地球”密切相關的物聯網、云計算等,更成為科技發達國家發展的重點。作為新技術應用前沿陣地之一的高校,智慧的概念已經滲入校園的信息化建設中,這也開啟了由“數字校園”向“智慧校園”發展的新階段。數字校園建設強調信息技術與教育教學的深度融合,這也與教育信息化的目標相一致,與社會信息化的前進步伐也是相匹配的。但要應對信息化社會中學習方式變革的訴求,單純依靠網絡基礎設施、教與學數字化資源建設以及應用軟件的開發等難以有效支撐教學方式的變革和對相對封閉的時空維度的拓展。只有與時俱進,積極構建“智慧型”校園才能真正提升校園信息化水平。
智慧校園的模式,要具備遍及校園的上網環境,還要擁有數據的計算環境、存儲環境,以及一個能夠支持各種移動終端設備的網絡環境。物聯網相關概念及成熟技術的提出,為校園信息化的建設帶來了新的思路。物聯網是互聯網從人向物的延伸,它是指具有一定感知能力和信息處理能力的嵌入式芯片和軟件系統,通過網絡設施實現信息傳輸和實時處理,從而實現物與物、物與人之間的通信。將這一理念應用于校園網的建設中,使得各種信息交互活動更加清晰、效率更高、響應更靈活更及時,以此為基礎實現一種智慧型的校國信息服務系統。
智慧校園的建設和發展是教育領域發展變革的趨勢,有利于推動教育信息化的發展,形成靈活多樣的教學和學習方式,培養高素質人才,提高辦學水平和優化學校管理,智慧校園的建設和發展能夠適應新時期網絡技術的發展、社會的需要以及學校管理、教學改革等方面的需要。

1.2課題研究現狀
本節主要介紹智慧校園的國內外研究現狀及應用框架研究現狀。
1.2.1國內外研究現狀
在2010年的“十二五”規劃中,浙江大學建設性地提出了個“智慧校園”的藍圖,它所描繪的是:無處不在的網絡學習,方便周到的校園生活,透明高效的校務治理,融合創新的網絡科研,豐富多彩的校園文化。而南京郵電大學關于“智慧校園”的建設以物聯網為基礎,以各種應用服務系統為載體而構建的教學、科研、管理和校園生活為一體的新型智慧化的工作、學習和生活環境,認為“智慧校園”應具有三個核心特征:一,為在校師生提供全方位的智能感知環境及綜合信息服務平臺,提供個性化服務;二,將基于網絡的信息服務融入校園的各個應用和服務領域,實現互聯與協作;三,利用環境的智能感知及綜合的信息服務平臺,為學校與外界提供交流和感知的接口。
1.2.2應用框架研究現狀
浙江大學對智慧校園的理解包括六個方面:1)透徹的感知:物與物的感知,物與人的感知,系統間的實時感知;2)高速的互聯:智能物聯網,3G/4G移動網,三網融合;3)面向服務的運算:云計算,數據挖掘,專家系統;4)更便捷的服務:隨時隨地的上網,面向手機的信息服務,智能自動化的服務流程;5)更實時的控制:適時關閉閑置用電器,對安全隱患實時報警,實時控制校內交通;6)更科學的決策:優化資源利用,實現量化評估,輔助制定決策。
而南京郵電大學將智慧校園總體應用框架自上而下分為統一門戶服務、服務融合、數據融合和網絡融合四個層面。安全維護體系和信息標準體系作為支撐體系,其智慧校園應用框架如圖1-2所示。


2輕量級智慧校園關鍵技術研究

為了實現一個高性能高可用的基于移動終端的智慧校園一站式服務平臺,本章主要介紹在研究與實現該輕量級服務平臺的過程中關鍵技術研究。

2.1應用框架技術研究
2.1.1數據庫性能優化技術
隨著接入網速度的的不斷提高以及主干網絡帶寬的不斷擴容,影響網絡速度的因素不斷地減少,然而隨著基于移動設備的用戶規模的不斷擴大和用戶需求的不斷提高,影響網速的瓶頸主要集中在訪問距離和服務器的承載力方面。網站服務器基礎設施不斷改善以滿足日益增大的網站訪問量、及時更新內容和不斷提高的用戶期望值,如果僅僅采用擴展服務器或鏡像服務器作為解決方法的話,會增大運行與維護工作,增加運營成本。要取得成本與效益的平衡,就必須對數據庫進行架構優化、建立索引、查詢性能優化等措施,并在系統應用與MYSQL服務器之間增加內存Redis,使系統各部分之間相互影響達到最小,提升系統整體性能。
系統架構是指構成系統的一系列相關組件的集合,是系統發過程中做出的決策的集合,構成系統藍圖,用以指導系統的各方面的設計。一個良好的系統架構,對要開發一個優秀系統來說十分關鍵。本系統是基于B/S的開發模式,采用優秀的企業級分布式系統設計標準,因此采用分的設計思想,采用目前技術成熟的springMVC+MyBatis(即SM框架)技術框架。

2.2高可用體系架構關鍵技術
2.2.1負載均衡
很多研究顯示服務器很難達到較高的吞吐率的原因是協議棧(TCP/IP)和操作系統的低效,以及處理器的低效,這就需要對協議的處理方法、操作系統的調度和IO的處理做更深入的研究。而在本文中建立高可用、高性能、負載均衡的Web服務來滿足不斷增長的負載已成為迫在眉睫的問題。
系統的高可用性:組成系統的某些設備或部件失效,并不會影響正常的服務;系統的可擴展性:用戶的增加,引起訪問數乃至流量的增加,這種情形下,需要對系統進行擴容。而對于提高可用服務的Web服務器,對其擴展的基本要求就是保證服務不終止的情況下,透明的擴充容量,這些擴展包括寬帶擴展、存儲器擴展、數據庫擴展、內存擴展等;負載均衡能力:一個應用或服務有數個物理服務器提供,我們可以通過某種控制策略,把負載分攤到不同的服務器上,從而保持每個物理服務器的合理的負載。當整個系統的負載趨于飽和時,再通過物理服務器和擴充網絡帶寬來解決,系統的負載又會在服務器之間重新達到均衡。

3輕量級智慧校園的系統設計..........32
3.1需求分析........32
3.2概要設計.........32
3.2.1軟件功能模塊結構..........32
4一站式服務平臺的實現...........38
4.1系統部署方案..........38
5系統實驗結果與應用效果.............58
5.1負載均衡器的實驗結果..........58

5系統實驗結果與應用效果

本章結主要是對前面實現的負載均衡器、監控系統、系統性能優化、整個系統應用平臺及基于數學模型的預測等進行實驗和對結果進行分析。

5.1負載均衡器的實驗結果
對前一章節實現的LVS+KEEPALIVED負載均衡器進行應用,測試其基于RP調度算法對Web服務器的均衡性能,然后是對負載均衡器和服務器分別進行單點故障的測試。
5.1.1均衡系統的應用
本文所實現的負載均衡設備主要負責對兩臺Web服務器的負載均衡,當系統所有主機配置完成后,通過以下操作來啟動整個系統:


6工作總結與展望

本課題來自校園信息化升級項目,隨著校園移動終端的普及以及無線網絡帶寬網速不斷增長,學校原有的基于PC的應用難以實時有效地提供服務;隨著智慧校園概念的不斷提出,不同的學校單位對它具體是個什么樣子的,都還處于概念階段。本文在前人研究的基礎上,以現有技術為根基,為廣大師生提供亟需的基于移動終端的高性能高可用多功能的一站式服務平臺。

6.1工作總結
服務器性能的監控對系統運維人員來說非常的重要,對服務器集群各節點服務和資源的檢測,不僅能夠發現異常,防止單點故障,又可以從采集的數據分析中,發現系統需要改進的地方,方便系統的及時升級優化。本文釆用的Nagios監控系統,不僅監控本地或遠程主機的資源和服務,同時提供異常通知,時間處理等功能。
在以上各部分都開發配置完成后,構建出了一個高性能、高可用、高安全性的一個系統體系架構,該體系架構最外層有NAGIOS及其插件完成監控各主機上的服務和資源,防止單點故障、服務異常,出現類似情況由報警功能,為運維管理人員提供了一個可視化的系統架構圖。再進一層,lvs+keepalived是基于IP的負載均衡技術,并且VIP對外提供服務,對內部網絡也起到了一定的保護作用,keepalived不僅實現了對遠程RealServer的健康狀況檢查,當自身負載均衡器出現DOWN后,會自動進行主從之間的FAILOVER。最里層,就是Web服務器所采用的軟件體系架構,這里就不再贅述了!
最后工作總結,通過構建該系統體系架構,首先深深地體會到優秀開源軟件的無私和開放,個人受益無窮;通過本次實驗,更加深入地從整體去理解系統架構,對軟硬件有了更深入的認識。
參考文獻(略)

原文地址:http://www.bnzqvc.live/jsjlw/13078.html,如有轉載請標明出處,謝謝。

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