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针对目前大多数城乡教育信息化多存在人才匮乏、资金资源不足的情况,如何有效利用城市教育信息化相对先行的优势和移动互联网等新媒体技术,支援二线城镇以及广大农村教育,实现城乡教育资源共享、均衡发展,是一个急待解决的问题。建立一个统一开放的教育云平台正是为满足这类需求奠定基础。本文的研究课题主要针对教育云的因材施教个性化需求,采用双层虚拟网络架构:底层是支撑层,用真实的硬件设备集群建立虚拟机载体;上层是业务层,由虚拟机集群组成。支撑层仅为业务层的运行提供硬件资源的支撑,并不直接对外提供服务,完成各种任务的工作全部由业务层承担。在双层架构的基础上研究并实现分布式存储、大数据并行计算统计分析等关键技术。由于现有的开源软件功能不能完全满足教育云平台设计需求,部分关键技术需要自主研发。本文作者在团队的研发工作中,参与完成了教育云总体设计;岗位轮换安全技术、大数据压缩并行技术、远程桌面终端技术。1.教育云总体设计设计和实现了一套典型的教育云平台系统,命名为“慧眼云”。该平台采用双层虚拟网络架构,把网络分为两层:在底层真实设备的基础上建立虚拟支撑平台,进而构建业务层。如此构建的教育云在扩展性、灵活性、安全性、高效性等方面表现优异。系统实现以开源软件为基础,关键设计及部分核心程序为自主研发,同时支持商业软件,这种架构适应不同地区教育云需求。目前“慧眼云”技术已成功在广东试点应用,取得较为满意的效果。2.岗位轮换安全技术为提高教育云安全水平,加强云平台系统抵御安全攻击的能力,参与研发了虚拟化计算环境下的岗位轮换式安全系统。该系统采用双层网络架构,其业务层的多个虚拟机结点象哨兵轮岗一样,通过虚拟路由器进行前台、后台的定时切换。轮换下来的后台虚拟机能够自动还原、重启,再轮换回到前台,这是通过支撑层的真实设备来实现的。实验结果显示,此系统能够使虚拟机受到攻击影响在5分钟内自动清除,恢复正常系统状态。3.大数据压缩并行技术为了提高教育云的各种资源数据在存储、传输过程中的压缩、加密性能,本项目团队提出了一种压缩和加密大数据的复合并行的“CZ算法”,能够高效地压缩和加密大数据。参与了其中的并行压缩流水线的设计及其压缩格式的改进。实验结果支持基于CZ算法开发的ComZip在大数据压缩中,能够获得比WinRAR和7-zip更高的压缩率,而且ComZip能够快于7-zip。4.远程桌面终端技术本文作者参与设计与实现教育云远程桌面方案,使学习者可以通过各种智能终端远程访问教育云。在本方案的研发实施团队中,本文作者重点完成了两项技术实现:Android终端访问Windows虚拟机,Windows终端访问Linux虚拟机。两项技术都基于RDP协议来实现,既保障了云平台系统的一致性,又达到了跨平台智能终端(iOS/Android/Windows/Linux)访问跨平台虚拟机(Windows/Linux)的良好兼容性。