云存储在高校信息化建设中的应用

2023-02-20

我国高校信息化建设发展迅速。随着网络硬件基础设施的完善, 校园网服务范围发生显著改变。校园网逐步发展成为集教学, 科研, 管理等多方面需求为一体的多元化校园网络。促使高校信息化建设向信息集成阶段迈进。云存储技术存储空间可扩展性强, 突出数据中心在存储环节的重要性, 数据中心可简单的整合各种异构存储资源。研究云存储技术在高校信息化建设中的应用, 可促进高校信息化建设快速发展。

一、云存储技术简介

云存储是云计算技术的延伸, 指通过网络技术等功能, 通过应用软件将网络中大量不同类型的存储设备相互集成协同工作。云存储是以数据存储与管理为核心的云计算服务。云存储模型突出了云计算系统对海量数据存储管理的功能。可提高资源利用率。

(一) 云存储技术分类

根据云存储建立位置不同, 将其分为公共云存储, 私有云与混合云存储三类。公共云存储为大规模多租户设计, 所有组件存放在数据中心共享存储池中。公共云存储面向用户群庞大。存储容量可扩展性将对象存储在两个以上节点实现。公共云存储服务更适合存储静态数据。

私有云存储是建立在组织机构内云存储系统, 主要通过局域网协议向机构内成员提供特点存储服务。系统运维工作由组织内IT部门负责。私有云存储服务面向对象较小, 私有云存储受大中型企业与政府机构的青睐。

混合云存储是公共云存储与私有云存储的结合, 必须满足整体表现均衡, 要有智能的引擎条件。混合云存储通过云存储管理软件, 利用云存储网关设备与混合云存储框架实现。能帮助企业应对需求高峰等问题[1]。

(二) 云存储技术特点

云存储系统主要功能是通过软件实现大规模数据传输, 管理。其结构模型包括访问层, 应用接口层, 设备存储层与基础管理层。云存储系统实现是多种技术共同作用的结果。主要包括虚拟化技术, 集群技术等。

存储虚拟化是云存储的重要特征, 虚拟化技术可有效降低物理硬件与软件间的耦合, 实现服务器资源的统一管理与集中存储[2]。屏蔽硬件设备间的各种差异。为构建大规模数据中心典型了基础。集群技术指多台服务器同集群软件协同工作, 集群中任何一台服务器可承担部分数据访问服务。集群技术的应用改变了以往将配置一台服务器的单机模式。增强了系统的可靠性。可根据需求方便调整系统在计算能力, 宽带等关键性的属性。服务器可通过集群软件将故障服务器数据处理任务转交, 提高系统的可靠性与利用率。

云存储系统需具备海量数据的存储能力, 要借助大型分布文件系统实现。即文件系统物理存储资源通过计算机网络与节点相连。云环境中的负载均衡将任务分摊到数据中心内各服务器上执行, 云存储系统负载均衡技术是依据集群内各虚拟机当前处理能力, 通过任务调度法分配到不同存储节点, 避免出现过载问题。强化系统并发访问能力。

数据备份是实现数据安全的有效措施, 高校, 企业及政府需保存大量数据。随着数据量攀升与网络病毒等因素对数据资源的破坏频发, 数据安全更加关键。全备份指某一时刻全部数据进行的完整拷贝, 仅用一份备份可完全恢复丢失数据。增量备份指经一次数据全备份后, 每次只需备份相对前次增加数据部分。云环境中, 用户可根据存储数据规模不同设置备份策略。云存储具有硬件冗余, 故障自动切换, 成本低廉, 容量分配不受物理硬件盘限制, 负载均衡等优势[3]。

二、云存储技术在高校信息化建设中的设计应用

HDFS采用高度可移植Java语言开发, 系统使用JSP作为开发语言。项目开发框架选择SSH多层开发架构, Strust由协同工作类与标签库组成。核心控制器负责拦截用户提交的请求。依据配置文件xml中配置信息, 将结尾请求交付与ActionProxy代理处理。将处理结果反馈与客户。程序员可直接使用操作系统中持久化类的实力完成数据库操作。SPring实现了控制反转模式IoC, 将系统对象间逻辑关系转移至配置文件中设置。能充分管理事务与代理request请求[4]。SS H框架可实现解耦代码, 良好的支持基于MVC模式的软件开发。

(一) 系统登录浏览功能

为防止恶意注册, 系统在登陆页面设置验证码。用户在登录页面输入登录信息提交到userlogin, 以action结尾的请求分派与struts2控制层。根据xml中配置信息将请求转交与userAction, 在login法中, 系统将用户输入验证码与系统随机生成验证码比较。调用通过spring依赖注入的UserService组件与数据库通信验证用户。请求由Filter处理, 根据xml文件中配置为用户跳转系统首页面。登录失败系统自动跳回。

普通用户登录系统进入系统主界面, 用户桌面上, 存储平台支持应用以图标形式表示快捷方式。用户可根据需求移动图标位置。桌面正上方为背景更换与资料搜索功能。进入桌面后, 用户打开存储空间, 系统查询当前用户根目录, 任务栏左侧有开始菜单, 右侧显示本地时间。

界面实现利用EasyUI技术, 在Jquery框架基础上开发, 拥有页面布局功能与常用插件。使得开发者更方便处理document属性事件。增加了AJAX功能。使得运行后页面操作直观。客户端接受服务器返回数据后, 逐条读取文件名称, 大小等信息。根据文件类型匹配相应图标显示文件列表。

(二) 文件上传下载移动功能

Strusts2封装隔离底层文件上传组件的区别, 在strutss配置文件中上传使用解析器, 可在不同上传框架间切换。Uploadify控件是基于Flash技术的文件上传JQuery插件, 其集成功能较全面。包括查看每个文件上传进度, , 一次性选择多个文件上传等。用户点击上传按钮通过JS代码$弹出文件上传窗口, uploadify控制调用file-upload, 服务器strusts2拦截器将客户端请求对应fileaction中的upload函数, 超出剩余空间量返回用户相应提示。满足容量条件, 将文件上传至web服务器缓存目录中。由系统将用户文件保存至HSFD集群中[5]。系统以ID为缓存目录名称。

用户选择文件点击下载后, 客户端调用服务器端, 将当前文件名作为请求参数发送至服务器, strusts2拦截器将请求对应download函数, 判断session中user属性。如用户名不同则返回登录页面, 文件下载中将文件传输至web服务器缓存目录中。通过Resource As Stream方法将缓存目录文件下载。

文件移动指文件位置改变, 操作在windows系统中常通过鼠标右键选择。文件移动功能实现较复杂, 用户首先选择文件右键选择剪切, 系统记录文件名称, 在本目录右键选择粘贴, 如路径相同则文件命名为源文件复件。如不同则拷贝文件。

文件共享功能是实现校园信息共享的重点, 在HDFS集群中, 每个用户有独自共享文件。共享文件中, 用户可将云盘中文件移动共享。用户可浏览他人共享文件。共享文件夹通过开始菜单共享图标进入, 系统查找共享文件数据表userid字段, 对用户文件课堂通过右键选择共享范围, 系统将记录插入到tb-sharefile表中。在用户访问文件夹时提示已在共享文件夹中创建未共享设置的文件, 系统会每隔一段时间查询更新共享与当前用户文件列表。系统不支持文件夹共享功能, 用户在共享文件夹中无法创建目录。

三、结语

利用云存储技术设计方案解决数字校园建设中的问题非常重要, 本文对云存储技术在高校信息化建设中的应用进行了研究, 设计流程系统的主要功能, 校园云存储系统可充分利用校内存储资源, 系统安全可靠。存储服务具有良好的扩展性, 数据安全, 可靠性高。管理便捷。有助于为校园师生提供更优良的信息化服务。

摘要：高校信息化建设自90年代开始, 逐渐发展为多元化校园网络。高校信息化建设初期, 各院系部门建立了专用网络, 因缺乏统一规划, 导致产生校园内信息孤岛。云存储技术为解决高校信息化建设中的问题提供了有利条件。本文研究云存储技术在高校信息化建设中的应用, 设计面向校内用户开放的基于HDFS云存储平台, 结合高校数字资源存储特点, 构建适用性强, 成本低廉的分布式信息资源整合解决方案。促进校园数字化发展。

关键词：云存储技术,高校信息化建设