清大燕園網(wǎng)絡學院分布式系統(tǒng)WEB課件服務和流媒體服務分布式結構支持

1、清大燕園網(wǎng)絡學院分布式系統(tǒng)WEB課件服務和流媒體服務分布式結構支持系統(tǒng)說明清大燕園（北京）教育科技中心經(jīng)過3年努力開發(fā)和測試，祝賀清大燕園企業(yè)大學分布式系統(tǒng)升級成功！更加適合萬人以上、有眾多分支機構的大型用戶企業(yè)大學分布式系統(tǒng)升級說明一、升級需求隨著系統(tǒng)同時在線人數(shù)不斷增加，學習WEB課件、視音頻（流媒體）課件并發(fā)不斷增加時，系統(tǒng)會因為網(wǎng)絡帶寬、服務器CPU、內(nèi)存資源等的占用不斷增加而導致系統(tǒng)運行效率不斷降低、響應速度呈幾何下降，從而導致學員學習無法正常持續(xù)進行?？偣?、分公司之間一般通過專線連接，但畢竟專線網(wǎng)絡帶寬資源極為珍貴和有限，這對使用E-Learning系統(tǒng)進行學習的學員而言，無論時

2、WEB課件、還是大量占用帶寬的視音頻（流媒體）資源學習，都遠遠不足的，確隨著分公司數(shù)量增加、學員數(shù)量的增加，此問題越顯突出。介于以上原因，系統(tǒng)使用者提出如下設想，企業(yè)大學系統(tǒng)運行在一臺服務器（中心服務器，系統(tǒng)配置相對較高），而將WEB課件服務和視音頻（流媒體）資源服務器進行分布部署，使得不同學員在非學習狀態(tài)時統(tǒng)一訪問企業(yè)大學系統(tǒng)（中心服務器），當學員進行學習時，不同的學員訪問不同的WEB課件服務器和視音頻（流媒體）服務器，即將學員學習會占用大量網(wǎng)絡帶寬和服務器資源的WEB課件和視音頻（流媒體），通過系統(tǒng)分布機構，達到就近訪問效果、壓力分擔、減少網(wǎng)絡傳輸、提高系統(tǒng)學習并發(fā)度、提高學員學習響應速度

3、等效果，不僅在網(wǎng)絡帶寬占用上降低到最低，也將學習過程中響應速度提高到最大，同時也將系統(tǒng)支持同時學習的并發(fā)人數(shù)大幅度提升（提升量根據(jù)系統(tǒng)分布量來確定），從而將企業(yè)大學系統(tǒng)服務器的壓力降低到最低。二、升級目標系統(tǒng)針對WEB課件和視音頻（流媒體）訪問網(wǎng)絡瓶頸、系統(tǒng)資源占用問題，尤其是視音頻資源訪問對帶寬及其服務器資源的占用進行的升級，根據(jù)不同客戶需求，實現(xiàn)如下功能：a) 學員可以就近訪問課件資源，以此來減少在WEB課件和視音頻（流媒體）訪問時對網(wǎng)絡帶寬的占用，即學員不是通過分公司和總公司之間的專線訪問，而是直接在學員所在局域網(wǎng)內(nèi)訪問。b) 系統(tǒng)學員、課件信息、學習信息等進行統(tǒng)一管理。c) 對于學員較

4、多的企業(yè)，存在大量學員并發(fā)學習時，解決系統(tǒng)響應速度緩慢問題。d) 解決學員學習的大并發(fā)量問題，即支持大量學員同時學習的問題。e) 解決系統(tǒng)中人員波動問題，即可能存在的人數(shù)急劇增加或者減少。f) 解決分布式服務器的靈活配置，操作簡單，便于理解。g) 使得系統(tǒng)可以支持靈活便捷的啟用、禁用分布式結構。h) 靈活方便的分布式服務器中的WEB課件服務和視音頻流媒體系統(tǒng)設定管理。i) 對于分布式WEB課件服務器，系統(tǒng)需要能夠?qū)ζ溥\行狀態(tài)進行管理，使得學員學習過程不能因分布式服務未啟動導致學員學習中斷，要求系統(tǒng)能夠自動檢測系統(tǒng)的啟動。j) 對于手工執(zhí)行課件分布部署，因此對于WEB課件/流媒體視音頻資源需要支

5、持系檢測是否已經(jīng)部署（即物理文件是否已經(jīng)存在與分布WEB服務中）。k) 靈活方便的分布式服務器及其WEB服務搭建。附：原系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡拓撲圖注：此拓撲結構中，總公司和分公司的局域網(wǎng)通過專線連接，此專線則是系統(tǒng)學員學習過程訪問WEB課件和流媒體課件時的網(wǎng)絡瓶頸，且所有學員的學習過程的WEB壓力全部均有中心WEB服務器承擔（在承擔WEB服務壓力的同時，還要承擔WEB課件壓力和流媒體服務壓力）。附：升級后系統(tǒng)支持網(wǎng)絡拓撲圖注：系統(tǒng)中所有WEB服務壓力均有中心服務器承擔，學員學習過程中的大量WEB課件的WEB壓力有分布式結構中課件服務器分布承擔，學員可以就近訪問WEB課件服務器和流媒體服務器，提高系統(tǒng)

6、響應速度和系統(tǒng)WEB課件學習的并發(fā)度，即學員在學習過程中將對系統(tǒng)的壓力全部轉(zhuǎn)移至WE課件服務器和流媒體服務器。隨著學員的增加，只是需要增加對應的WE課件服務器和流媒體服務器即可解決系統(tǒng)學習問題。三、升級內(nèi)容（一）、后臺管理1WEB課件服務管理針對系統(tǒng)提供WEB課件服務的各個WEB服務器進行統(tǒng)一管理。在系統(tǒng)中默認WEB服務器同時支持WEB課件服務，如果需要支持流媒體，同時應該配置流媒體服務（根據(jù)實際情況而定），即系統(tǒng)運行所在服務為：WEB服務器課件服務器（流媒體服務器）。（1）WEB課件服務器管理對系統(tǒng)能夠支持的WEB課件服務器進行統(tǒng)一管理，管理中系統(tǒng)提供如下功能：a) 分頁一覽：按照分頁一覽方

7、式顯示顯示系統(tǒng)所有WEB課件服務器。b) 添加：添加一個WEB課件服務器。c) 刪除：刪除某一個或者多個WEB課件服務器（如果已經(jīng)配置端口則不能刪除）。d) 啟用：設定某一個或者多個WEB課件服務器為有效。e) 禁用：設定某一個或者多個WEB課件服務器為禁用。f) 修改：修改某一WEB課件服務器信息。g) 查看：查看某一 WEB課件服務器信息。h) 檢索：支持多條件復合檢索。（2）WEB課件服務端口管理對系統(tǒng)能夠支持的WEB課件服務器進行統(tǒng)一管理，管理中系統(tǒng)提供如下功能：a) 分頁一覽：按照分頁一覽方式顯示顯示系統(tǒng)所有WEB課件服務器。b) 添加：添加一個WEB課件服務器。c) 刪除：刪除某一

8、個或者多個WEB課件服務器（如果已經(jīng)配置端口則不能刪除）。d) 啟用：設定某一個或者多個WEB課件服務器為有效。e) 禁用：設定某一個或者多個WEB課件服務器為禁用。f) 修改：修改某一WEB課件服務器信息。g) 查看：查看某一 WEB課件服務器信息。h) 檢索：支持多條件復合檢索。（3）WEB課件服務管理對系統(tǒng)能夠支持的WEB課件服務進行統(tǒng)一管理，此部分內(nèi)容是根據(jù)WEB服務器和WEB服務器端口共同確定，即某一WEB課件服務又一個WEB課件服務器也一個WEB課件服務器端口構成（一個WEB服務器可以有多個WEB服務端口，從而形成多個WEB課件服務），因此此部分內(nèi)容系統(tǒng)無法刪除，管理中系統(tǒng)提供如下

9、功能：a) 分頁一覽：按照分頁一覽方式顯示顯示系統(tǒng)所有WEB課件服務。b) 啟用：設定某一個或者多個WEB課件服務器為有效。c) 禁用：設定某一個或者多個WEB課件服務器為禁用。注：當某一WEB課件服務器被禁用，那么對應該WEB服務器的所有WEB課件服務都將被禁用，且在WEB課件服務中無法啟用，同時針對某一WEB課件服務的WEB服務器和端口，兩者人意一個為禁用，在WEB課件服務管理中都被指定禁用，且無法修訂其啟用/禁用狀態(tài)。（4）WEB課件服務分布管理當系統(tǒng)WEB服務設定后，系統(tǒng)將為各個課件服務分派學員進行WEB課件服務分布處理。系統(tǒng)WEB課件服務分布管理中提供如下管理。a) 分頁一覽：按照分

10、頁一覽方式顯示顯示系統(tǒng)所有WEB課件服務器分布。b) 添加：為系統(tǒng)學員添加WEB課件服務器。c) 刪除：刪除某一個或者多個WEB課件服務器分布。d) 啟用：設定某一個或者多個WEB課件服務器為有效。e) 禁用：設定某一個或者多個WEB課件服務器為禁用。f) 修改：修改某一WEB課件服務分布。g) 檢索：支持多條件復合檢索。（5）WEB課件服務流媒體綁定管理WEB課件服務流媒體綁定管理針對WEB課件中包含支持流媒體視音頻，此時學員學習WEB課程時，系統(tǒng)針對WEB課件通過WEB課件服務器的分布管理進行了分布式服務，但是WEB課件中的視音頻同時仍將使用HTTP協(xié)議進行播放學習，同樣造成系統(tǒng)WEB課件

11、學習效率低下，此時通過WEB課件服務流媒體綁定，使得具有流媒體視音頻課件的在WEB課件分布服務的同時支持課件中流媒體服務的分布式（同時支持流媒體和分布式服務）。a) 分頁一覽：按照分頁一覽方式顯示顯示系統(tǒng)所有WEB課件服務流媒體服務器綁定。b) 添加：為系統(tǒng)添加WEB課件服務的流媒體綁定。c) 刪除：刪除某一個或者多個WEB課件服務添加流媒體服務綁定。d) 啟用：設定某一個或者多個WEB課件服務流媒體服務綁定啟用。e) 禁用：設定某一個或者多個WEB課件服務流媒體服務綁定禁用。f) 修改：修改某一WEB課件服務添加流媒體服務綁定。g) 檢索：支持多條件復合檢索。2流媒體服務管理參閱WEB課件服

12、務管理。（1）流媒體服務器管理參閱WEB課件服務器管理。（2）流媒體服務發(fā)布點管理參閱WEB課件服務器端口管理。（3）流媒體服務管理參閱WEB課件服務管理。（4）流媒體服務分布管理參閱WEB課件服務分布管理。（二）、WEB課件服務功能（1）WEB服務機制WEB服務機制主要處理WEB課件分布服務器和WEB系統(tǒng)中心服務器之間的正常通訊的處理機制，通過這個機制，使得WEB課件分布服務器和WEB系統(tǒng)中心服務器之間能夠保持正常通訊，這信通訊使之成為一個整體分布式結構，完成如下服務：a) 確定被訪問的WEB課件服務器是否已經(jīng)啟動（即是否可以訪問，為用戶提供WEB課件訪問服務）；b) 確定被訪問的資源是否已

13、經(jīng)存在（手工部署WEB課件服務器課件資源，可能某些資源尚未來得及部署）。c) 確定被訪問流媒體視音頻資源文件（單獨視音頻或者WEB課件中包含的流媒體視音頻）是否存在。d) 當上述問題存在時，系統(tǒng)根據(jù)相關設定進行其他服務器設定的選擇及其檢測，最終為用戶提供分布式服務器。e) 當所有設定中都存在問題導致學員無法訪問資源時，系統(tǒng)則使用系統(tǒng)默認的WEB課件服務器或者流媒體服務器進行服務。（2）WEB課件分布根據(jù)系統(tǒng)對WEB課件分布服務的設定，為用戶選擇對應的WEB服務器或者流媒體服務器進行分服務。a) 當用戶存在多個WEB課件服務器設定時，系統(tǒng)為用戶提供一個WEB課件服務器的選擇，系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇指定

14、特定WEB服務器為用戶進行服務；當被選定的WEB課件服務器未啟動時，系統(tǒng)將從上述多個WEB服務器中重新選擇一個，直到找到一個可以訪問的WEB服務器為用于提供服務。系統(tǒng)檢測到該WEB服務器中對應的課件資源不存在時間，系統(tǒng)重新返回到上一級操作，直到可以完全訪問，如果所有待選的多個WEB服務器設定都不能滿足需求時，系統(tǒng)將使用系統(tǒng)默認的WEB課件服務器或者流媒體服務器進行服務。b) 當用戶存在一個WEB課件服務器設定時，系統(tǒng)直接使用該唯一的WEB服務器為用戶進行服務，如果該WEB課件服務未啟動，系統(tǒng)將自動使用系統(tǒng)默認的WEB課件服務器或者流媒體服務器進行服務。c) 當用戶未獲得任何WEB課件服務器的設

15、定時，系統(tǒng)自動為用戶指定系統(tǒng)默認的WEB課件服務器或者流媒體服務器進行服務。附：WEB課件分布服務器確定流程（3）流媒體課件分布根據(jù)系統(tǒng)對流媒體分布服務的設定，為用戶選擇對應的WEB服務器或者流媒體服務器進行分服務。此部分針對單獨的流媒體格式的視音頻文件，即課程的資源中某一個資源直接為一個流媒體視音頻資源。d) 當用戶存在多個流媒體服務器設定時，系統(tǒng)為用戶提供一個流媒體服務器的選擇，系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇指定特定流媒體服務器為用戶進行服務；當被選定的流媒體服務器未啟動時，系統(tǒng)將從上述多個流媒體服務器中重新選擇一個，直到找到一個可以訪問的流媒體服務器為用于提供服務。系統(tǒng)檢測到該流媒體服務器中對應的課件

16、資源不存在時間，系統(tǒng)重新返回到上一級操作，直到可以完全訪問，如果所有待選的多個流媒體服務器設定都不能滿足需求時，系統(tǒng)將使用系統(tǒng)默認的流媒體服務器或者流媒體服務器進行服務。e) 當用戶存在一個流媒體服務器設定時，系統(tǒng)直接使用該唯一的流媒體服務器為用戶進行服務，如果該流媒體服務未啟動，系統(tǒng)將自動使用系統(tǒng)默認的流媒體服務器或者流媒體服務器進行服務。f) 當用戶未獲得任何流媒體服務器的設定時，系統(tǒng)自動為用戶指定系統(tǒng)默認的流媒體服務器或者流媒體服務器進行服務。注：流媒體分布服務器確定流程請參閱WEB課件分布服務器確定流程。（4）WEB課件分布流媒體課件分布對于系統(tǒng)中WEB課件中包含流媒體視音頻資源時，此

17、時學員進行學員時，需要針對WEB課件服務器和視音頻（流媒體）進行雙重分布，即可能出現(xiàn)的情況及為：學員學習某一課程時，其WEB課件的靜態(tài)頁面訪問的WEB課件服務器和課件中流媒體視音頻資源訪問的流媒體服務器可能時完全不同的兩個服務器。系統(tǒng)在此對同一課件的中WEB部分和流媒體部分進行不同的分布，從而時系統(tǒng)的訪問效率進一步提升。當WEB服務未綁定流媒體服務時，此時當學員訪問該WEB課件時，對于視音頻文件訪問時，系統(tǒng)則根據(jù)WEB服務的IP地址獲取流媒體服務來為用戶提供流媒體服務，如果系統(tǒng)未找到對應的流媒體服務，系統(tǒng)則使用系統(tǒng)默認流媒體服務。附：WEB課件中包含流媒體視音頻時，流媒體服務確定流程（5）支持分布功能（WEB分布和分布功能）的啟用禁用為了滿足不同企業(yè)的不同培訓需求和功能下毒求，系統(tǒng)可以通過系統(tǒng)預制設定來實現(xiàn)WEB分布服務和流媒體分布服務功能的啟用和禁用，并且確保在使用同一套代碼的基礎上來完成此功能，即方便客戶升級，也方便公司對系統(tǒng)代碼的為維護、管理工作。（三）、學員學習確保系統(tǒng)在啟用和禁用分布式功能時，學員的學習過程及其學習時間記錄等沒有直