CN108198473A - 一种基于云计算技术的虚拟实验系统 - Google Patents
一种基于云计算技术的虚拟实验系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108198473A CN108198473A CN201810048867.2A CN201810048867A CN108198473A CN 108198473 A CN108198473 A CN 108198473A CN 201810048867 A CN201810048867 A CN 201810048867A CN 108198473 A CN108198473 A CN 108198473A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- experiment
- cloud
- management
- template
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 193
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 37
- 235000014161 Caesalpinia gilliesii Nutrition 0.000 claims description 19
- 244000003240 Caesalpinia gilliesii Species 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 9
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 6
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
- G09B5/08—Electrically-operated educational appliances providing for individual presentation of information to a plurality of student stations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Information Transfer Between Computers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于云计算技术的虚拟实验系统，包括客户机、实验管理系统和云基础设施；所述的客户机提供用户操作的接口，通过客户机接入到实验管理系统获取实验分类信息，最终接入到云基础设施获取实验环境；所述的云实验管理系统基于云基础设施，用于提供以课程为中心的实验室管理；所述的云基础设施用于提供云主机和云存储服务，一方面为实验管理系统提供云主机和云存储的开启关闭服务，并将接入信息反馈给实验管理系统；另一方面，基于云主机和云存储的接入信息，为客户机的接入提供实验环境。与现有技术相比，本发明具有开放型、可扩展性、资源利用高效性、管理便捷等优点。
Description
技术领域
本发明涉及计算机及网络技术领域，尤其是涉及一种基于云计算技术的虚拟实验系统。
背景技术
当前高校计算机实验还是围绕以物理实验室为中心的实验管理方式展开；在物理实验室中，使用传统的物理计算机作为载体。这种模式存在机房封闭、管理人手不足、位置分散、软硬件更新滞后等一系列问题。首先，物理实验室内实验环境的单一性和封闭性既限制了实验室的开放性，又容易造成多个实验室硬件环境的同质性，造成资源利用率低。其次，为了保证实验的正常运行，每个物理实验室都需要相应的管理人员对其进行管理和维护；物理实验室的分散和多样性使得每个物理实验室都需要人员维护，进而造成管理人员不足等问题。最后，物理实验室内机器的软件环境一般在学期开始前后安装定制，而不支持实验环境的动态定制和更新，进而要求课程的实验来匹配实验机器上所安装的软件的更新。
云计算能够为用户提供大规模的可扩展计算和存储服务；将云计算服务引入到实验环境中，从而构建一个以课程为中心的云计算虚拟实验室，既能够客服传统物理实验室开放性差、位置分散等困难，又能够提高实验室资源的可用性和利用率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于云计算技术的虚拟实验系统，具有开放型、可扩展性、资源利用高效性、管理便捷等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于云计算技术的虚拟实验系统，包括客户机、实验管理系统和云基础设施；
所述的客户机提供用户操作的接口，通过客户机接入到实验管理系统获取实验分类信息，最终接入到云基础设施获取实验环境；
所述的云实验管理系统基于云基础设施，用于提供以课程为中心的实验室管理；
所述的云基础设施用于提供云主机和云存储服务，一方面为实验管理系统提供云主机和云存储的开启关闭服务，并将接入信息反馈给实验管理系统；另一方面，基于云主机和云存储的接入信息，为客户机的接入提供实验环境。
优选地，所述的客户机包括服务连接配置模块、云服务连接模块、云主机登录模块和本地资源配置模块；
所述的服务连接配置模块用于检测云服务的网络状态，以及查看并配置云服务端的IP地址、端口号和实验室ID；
所述的云服务连接模块根据服务连接配置模块指定的云服务端IP地址及端口号，加载并显示实验管理系统提供的云服务，从而为用户提供服务交互服务；同时，所述的云服务连接模块实时监控实验管理系统提供的服务链接，并对链接地址进行基于关键字的URL捕获；当服务链接地址包含云虚拟机连接请求时，启动云主机登录模块；
所述的云主机登录模块基于云服务连接模块的地址关键字解析，获得云基础设施提供的云虚拟机类型、云虚拟机IP地址和端口号信息；进而根据虚拟机类型，选择相应的远程连接协议连接到云虚拟机；整个连接过程对用户透明，且客户机的前端显示在云服务展示和云桌面显示之间无缝对接和转换；
所述的本地资源配置模块用于对客户机所在机器的本地资源进行映射管理，包括对本地存储资源、串口资源对所连接云虚拟机的配置和映射管理。
优选地，所述的实验管理系统包括用户权限管理模块、实验课程管理模块、实验模板管理模块、云数据服务器、云实验课堂管理模块、云实验过程管理模块和云主机管理模块；
所述的用户权限管理模块一方面基于用户角色进行权限管理，并对参加实验的学生信息依次按照学校、学院、班级、学生的进行层次化信息管理；另一方面，为各个用户登录提供接入方式，并根据云数据服务器中当前用户的角色及相应的权限，为该用户构建相应的用户界面，以供客户端加载和显示；
所述的实验课程管理模块，用于对实验课程的基本信息进行增加、删除、修改和查询，实验课程信息存储在云数据服务器之中；实验课程信息包括课程ID、课程名称、班级、课程的起止时间、实验次数；
所述的实验模板管理模块，用于对实验中的镜像进行定制和分类管理；
所述的云数据服务器，用于存储实验管理系统中的用户权限信息、实验课程信息、实验模板信息、实验课堂信息、实验过程信息；
所述的云实验课堂管理模块，用于对实验课程的每次实验进行管理；
所述的云实验过程管理模块，用于为实验人员经过客户端做实验操作时进行过程控制，按照实验课程、实验次序的层次关系对实验作业和实验虚拟机进行管理；
所述的云主机管理模块，用于接收单个或者批量虚拟机的开启和关闭请求，并负责具体的打开和关闭操作；打开虚拟机后，将虚拟机的IP信息在云数据服务器中更新。
优选地，所述的实验课程管理模块采用两种方式构建实验课程的班级，一种方式是基于用户权限管理模块所构建的层次化学生信息，从云数据服务器中按照院系班级的层次结构选择参与实验课程的班级；另一种方式是新建一个临时班级名，并从excel表格中导入学生信息，作为参与实验的临时班级成员。
优选地，所述的实验模板管理模块包括模板定制和模板分类，其中实验模板信息存储于云数据服务器之中；
所述的模板定制通过向云主机管理申请一个云主机，进而在该云主机上安装或删除特定的软件，最终将该定制化的云主机系统固化为一个镜像，从而成为一个实验模板；
所述的模板分类将系统中的模板分为三类：基础模板、公共模板和私有模板；云实验系统安装时提供的基础镜像作为基础模板，当前用户定制的模板作为当前用户的私有模板；若当前用户将私有模板作为可供其他用户使用的模板，则该模板称作公共模板。
优选地，所述的云主机管理模块调用一个模板生成的主机数称为该模板的引用计数，非模板所有者基于该模板生成的云主机数称为该模板的他人引用计数；所述的模板分类一方面用于将当前用户的私有模板转化为公共模板，另一方面用于将其所有的公共模板转换为私有模板，当且仅当用户对该公共模板拥有所有权，且公共模板的他人引用计数为0时，该公共模板可以转换为私有模板。当且仅当私有模板的引用计数为0时，该私有模板可以被删除。
优选地，所述的云实验课堂管理模块包括实验资源管理、实验进阶管理和上下课管理；
所述的实验资源管理，用于增加、删除、查看当前实验课程所用到的软件、文档资源；
所述的实验进阶管理，用于对每次具体的实验进行管理；
所述的上下课管理用于对实验课程进行上下课控制。
优选地，上课时，选择开启一次实验的实验虚拟机，从而建立虚拟机和实验人员之间的映射关系，写入云数据服务器，并将该次实验对应的虚拟机镜像和相应的虚拟机数发送给云主机管理模块，由其负责批量启动虚拟机和更新具体虚拟机IP和实验人员之间的映射关系；下课时，向云主机管理发送关闭本次实验所用到虚拟机请求，由其负责关闭虚拟机。
优选地，所述的实验进阶管理包括实验信息管理、实验镜像管理和实验作业管理；
所述的实验信息管理，用于对实验信息的增加、删除、修改和查看，实验信息包括实验序号、实验名称、实验内容简介以及实验的起止日期；
所述的实验镜像管理，用于对当前该次实验所用到镜像进行申请、更换、删除、查看操作：每次实验使用一个或者多个云主机，该次实验则从实验模板管理模块中选择一个或者多个镜像映射到本次实验上，每增加一个镜像分为两步骤：首先从实验模板中选择模板，其次，为该模板配置虚拟CPU核数、内存数、存储空间；当本次实验并非实验课程的第一次实验室时，进行镜像申请或更换时，可以继承上次实验的镜像；
所述的实验作业管理，用于对本次实验的作业进行作业信息增加、修改、删除、附件上传和作业查收操作；作业信息包括作业名称、作业内容，首次作业名称、作业内容分别默认使用实验名称、实验内容信息；作业查收操作用于批量下载实验人员上传的作业以及作业提交统计。
优选地，所述的云实验过程管理模块包括作业过程控制和实验机器控制；
所述的作业过程控制，用于对当前实验的作业查看、附件下载、资源的查看与下载、附件上传、作业提交；
所述的实验机器控制，用于实验人员登录或启动并登录所选实验的实验虚拟机：所述的上下课管理设置一个实验为默认实验，若该实验的虚拟机已经通过上下课管理启动，则只需登录到相应虚拟主机；若实验对应的虚拟机器未启动，或者切换到非默认实验，则需要先向云主机管理模块发送实验所对应的云主机开机请求，进而登录到相应的云主机；当切换到另一个实验时，若当前实验的云主机已经开启，则在开启另一个实验对应的云主机之前，要向云主机管理模块发送关前实验对应的云主机关闭请求，若当前实验对应多个云主机，在云主机都启动后，客户端通过选择云主机列表中的主机在多个主机间切换。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)基于云计算技术，所构建的实验室具有动态可扩展性，且能够根据用户需求定制特定的实验环境。
(2)以实验课程为中心，实现对实验过程中的实验内容发布、过程控制和实验报告(作业)的查收进行全程管理。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为客户机的结构图；
图3为云客户机前端状态转换图；
图4为实验实验管理系统模块结构图；
图5为实验模块管理结构图；
图6为实验课堂管理结构图；
图7为实验进阶管理结构图；
图8为云实验过程管理结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明提出一种基于基于云计算技术的虚拟实验系统，其中，系统结构如图1所示，包括客户机1、实验管理系统2和云基础设施3组成。
其中客户机1提供用户操作的接口，即用户通过客户机接入到实验管理系统2获取实验分类信息，最终接入到云基础设施3获取实验环境；云实验管理系统2基于云基础设施3，提供以课程为中心的实验室管理方法；云基础设施3提供云主机和云存储服务，一方面，为实验管理系统2提供云主机和云存储的开启关闭服务，并将接入信息反馈给实验管理系统2；另一方面，基于云主机和云存储的接入信息，为客户机1的接入提供实验环境。
客户机1的结构示意图如图2所示，包括服务连接配置11、云服务连接12、云主机登录13和本地资源配置14四个模块；其中，服务连接配置11一方面用于检测云服务的网络状态，另一方面用于查看并配置云服务端的IP地址、端口号和实验室ID。
云服务连接12根据服务连接配置11指定的云服务端IP地址及端口号，加载并显示实验管理系统2提供的云服务，从而为用户提供服务交互服务；同时，云服务连接12实时监控实验管理系统2提供的服务链接，并对链接地址进行基于关键字的URL捕获；特别地，当服务链接地址包含云虚拟机连接请求时，启动云主机登录13模块。
云主机登录13基于云服务连接12的地址关键字解析，获得云基础设施3提供的云虚拟机类型、云虚拟机IP地址和端口号信息；进而根据虚拟机类型，选择相应的远程连接协议连接到云虚拟机；针对Windows系统和Linux系统，分别使用安全的远程桌面协议(RDP)或SSH协议进行连接；特别地，整个连接过程对用户透明，且客户机1的前端显示在云服务展示和云桌面显示之间无缝对接和转换，如图3所示。当启动客户机1时，通过云服务连接12自动进入云服务前端显示状态；当连接到特定云主机后，进入到云桌面显示状态，从而用户可以在客户机1上对云主机进行输入输出操作；若断开云主机，则回到云服务前端显示状态；若在客户机1运行期间产生关闭事件，则将客户机1关闭。
本地资源配置14用于对客户机1所在机器的本地资源进行映射管理，包括对本地存储资源、串口资源对所连接云虚拟机的配置和映射管理。
实验管理系统2的结构示意图如图4所示，包含用户权限管理21、实验课程管理22、实验模板管理23、云数据服务器24、云实验课堂管理25、云实验过程管理26和云主机管理27。
其中，用户权限管理21一方面基于用户角色进行权限管理，并对参加实验的学生信息进行管理，依次按照学校、学院、班级、学生的层次管理，包括对单个学生信息的增加、修改、删除和查询，也包括学生信息的批量导入导出操作管理；每个学生信息包括学号、姓名、性别，相应的信息存储在云数据服务器之中；另一方面，为各个用户登录提供接入方式，并根据云数据服务器24中当前用户的角色及相应的权限，为该用户构建相应的用户界面，以供客户端1加载和显示。
实验课程管理22对实验课程的基本信息进行增加、删除、修改和查询，课程信息存储在云数据服务器24之中；实验课程信息包括课程ID、课程名称、班级、课程的起止时间、实验次数。其中，两种方式构建实验课程的班级，一种方式是基于用户权限管理21所构建的层次化学生信息，从云数据服务器24中按照院系班级的层次结构选择参与实验课程的班级；另一种方式是新建一个临时班级名，并从excel表格中导入学生信息，作为参与实验的临时班级成员。
实验模板管理23对实验中的镜像进行定制和分类管理，包括模板定制231和模板分类232，如图5所示，实验模板信息存储于云数据服务器24之中。模板定制231通过向云主机管理27申请一个云主机，进而在该云主机上安装或删除特定的软件，最终将该定制化的云主机系统固化为一个镜像，从而成为一个实验模板。模板分类232将系统中的模板分为三类：基础模板、公共模板和私有模板。云实验系统安装时提供的基础镜像作为基础模板，当前用户定制的模板作为当前用户的私有模板；若当前用户将私有模板作为可供其他用户使用的模板，则该模板称作公共模板。云主机管理27调用一个模板生成的主机数称为该模板的引用计数，非模板所有者基于该模板生成的云主机数称为该模板的他人引用计数。模板分类232一方面用于将当前用户的私有模板转化为公共模板，另一方面用于将其所有的公共模板转换为私有模板，当且仅当用户对该公共模板拥有所有权，且公共模板的他人引用计数为0时，该公共模板可以转换为私有模板。当且仅当私有模板的引用计数为0时，该私有模板可以被删除。
云数据服务器24用于存储实验管理系统2中的用户权限信息、实验课程信息、实验模板信息、实验课堂信息、实验过程信息。
云实验课堂管理25对实验课程的每次实验进行管理，包括实验资源管理251、实验进阶管理252、上下课管理253，如图6所示。实验资源管理251用于增加、删除、查看当前实验课程所用到的软件、文档资源。实验进阶管理252用于对每次具体的实验进行管理，包括实验信息管理2521、实验镜像管理2522和实验作业管理2523。实验信息管理2521是对实验信息的增加、删除、修改和查看，实验信息包括实验序号、实验名称、实验内容简介以及实验的起止日期；实验镜像管理2522用于对当前该次实验所用到镜像进行申请、更换、删除、查看操作：每次实验可以使用一个或者多个云主机，因此，该次实验则从实验模板管理23中选择一个或者多个镜像映射到本次实验上，每增加一个镜像分为两步骤：首先从实验模板23中选择模板，其次，为该模板配置虚拟CPU核数、内存数、存储空间。当本次实验并非实验课程的第一次实验室时，进行镜像申请或更换时，可以继承上次实验的镜像。
实验作业管理2523用于对本次实验的作业进行作业信息增加、修改、删除、附件上传和作业查收操作；作业信息包括作业名称、作业内容，特别地，首次作业名称、作业内容分别默认使用实验名称、实验内容信息；作业查收操作用于批量下载实验人员上传的作业以及作业提交统计。
上下课管理253用于对实验课程进行上下课控制。上课时，可以选择开启一次实验的实验虚拟机，从而建立虚拟机和实验人员之间的映射关系，写入云数据服务器24，并将该次实验对应的虚拟机镜像和相应的虚拟机数发送给云主机管理27，由其负责批量启动虚拟机和更新具体虚拟机IP和实验人员之间的映射关系。下课时，向云主机管理27发送关闭本次实验所用到虚拟机请求，由其负责关闭虚拟机。
云实验过程管理26用于为实验人员经过客户端1做实验操作时进行过程控制：按照实验课程、实验次序的层次关系对实验作业和实验虚拟机进行管理，包括作业过程控制261和实验机器控制262，如图8所示。作业过程控制261用于对当前实验的作业查看、附件下载、资源的查看与下载、附件上传、作业提交。实验机器控制262用于实验人员登录或启动并登录所选实验的实验虚拟机：上下课管理253设置一个实验为默认实验，若该实验的虚拟机已经通过上下课管理253启动，则只需登录到相应虚拟主机；若实验对应的虚拟机器未启动，或者切换到非默认实验，则需要先向云主机管理27发送实验所对应的云主机开机请求，进而登录到相应的云主机。特别地，当切换到另一个实验时，若当前实验的云主机已经开启，则在开启另一个实验对应的云主机之前，要向云主机管理27发送关前实验对应的云主机关闭请求。若当前实验对应多个云主机，在云主机都启动后，客户端1通过选择云主机列表中的主机在多个主机间切换。
云主机管理27用于接收单个或者批量虚拟机的开启和关闭请求，并负责具体的打开和关闭操作；打开虚拟机后，将虚拟机的IP信息在云数据服务器24中更新。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于云计算技术的虚拟实验系统，其特征在于，包括客户机(1)、实验管理系统(2)和云基础设施(3)；
所述的客户机(1)提供用户操作的接口，通过客户机(1)接入到实验管理系统(2)获取实验分类信息，最终接入到云基础设施(3)获取实验环境；
所述的云实验管理系统(2)基于云基础设施(3)，用于提供以课程为中心的实验室管理；
所述的云基础设施(3)用于提供云主机和云存储服务，一方面为实验管理系统(2)提供云主机和云存储的开启关闭服务，并将接入信息反馈给实验管理系统(2)；另一方面，基于云主机和云存储的接入信息，为客户机(1)的接入提供实验环境。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的客户机(1)包括服务连接配置模块(11)、云服务连接模块(12)、云主机登录模块(13)和本地资源配置模块(14)；
所述的服务连接配置模块(11)用于检测云服务的网络状态，以及查看并配置云服务端的IP地址、端口号和实验室ID；
所述的云服务连接模块(12)根据服务连接配置模块(11)指定的云服务端IP地址及端口号，加载并显示实验管理系统(2)提供的云服务，从而为用户提供服务交互服务；同时，所述的云服务连接模块(12)实时监控实验管理系统(2)提供的服务链接，并对链接地址进行基于关键字的URL捕获；当服务链接地址包含云虚拟机连接请求时，启动云主机登录模块(13)；
所述的云主机登录模块(13)基于云服务连接模块(12)的地址关键字解析，获得云基础设施(3)提供的云虚拟机类型、云虚拟机IP地址和端口号信息；进而根据虚拟机类型，选择相应的远程连接协议连接到云虚拟机；整个连接过程对用户透明，且客户机(1)的前端显示在云服务展示和云桌面显示之间无缝对接和转换；
所述的本地资源配置模块(14)用于对客户机(1)所在机器的本地资源进行映射管理，包括对本地存储资源、串口资源对所连接云虚拟机的配置和映射管理。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的实验管理系统(2)包括用户权限管理模块(21)、实验课程管理模块(22)、实验模板管理模块(23)、云数据服务器(24)、云实验课堂管理模块(25)、云实验过程管理模块(26)和云主机管理模块(27)；
所述的用户权限管理模块(21)一方面基于用户角色进行权限管理，并对参加实验的学生信息依次按照学校、学院、班级、学生的进行层次化信息管理；另一方面，为各个用户登录提供接入方式，并根据云数据服务器(24)中当前用户的角色及相应的权限，为该用户构建相应的用户界面，以供客户端(1)加载和显示；
所述的实验课程管理模块(22)，用于对实验课程的基本信息进行增加、删除、修改和查询，实验课程信息存储在云数据服务器(23)之中；实验课程信息包括课程ID、课程名称、班级、课程的起止时间、实验次数；
所述的实验模板管理模块(23)，用于对实验中的镜像进行定制和分类管理；
所述的云数据服务器(24)，用于存储实验管理系统(2)中的用户权限信息、实验课程信息、实验模板信息、实验课堂信息、实验过程信息；
所述的云实验课堂管理模块(25)，用于对实验课程的每次实验进行管理；
所述的云实验过程管理模块(26)，用于为实验人员经过客户端(1)做实验操作时进行过程控制，按照实验课程、实验次序的层次关系对实验作业和实验虚拟机进行管理；
所述的云主机管理模块(27)，用于接收单个或者批量虚拟机的开启和关闭请求，并负责具体的打开和关闭操作；打开虚拟机后，将虚拟机的IP信息在云数据服务器(24)中更新。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的实验课程管理模块(22)采用两种方式构建实验课程的班级，一种方式是基于用户权限管理模块(21)所构建的层次化学生信息，从云数据服务器(24)中按照院系班级的层次结构选择参与实验课程的班级；另一种方式是新建一个临时班级名，并从excel表格中导入学生信息，作为参与实验的临时班级成员。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的实验模板管理模块(23)包括模板定制(231)和模板分类(232)，其中实验模板信息存储于云数据服务器(24)之中；
所述的模板定制(231)通过向云主机管理(27)申请一个云主机，进而在该云主机上安装或删除特定的软件，最终将该定制化的云主机系统固化为一个镜像，从而成为一个实验模板；
所述的模板分类(232)将系统中的模板分为三类：基础模板、公共模板和私有模板；云实验系统安装时提供的基础镜像作为基础模板，当前用户定制的模板作为当前用户的私有模板；若当前用户将私有模板作为可供其他用户使用的模板，则该模板称作公共模板。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的云主机管理模块(27)调用一个模板生成的主机数称为该模板的引用计数，非模板所有者基于该模板生成的云主机数称为该模板的他人引用计数；所述的模板分类(232)一方面用于将当前用户的私有模板转化为公共模板，另一方面用于将其所有的公共模板转换为私有模板，当且仅当用户对该公共模板拥有所有权，且公共模板的他人引用计数为0时，该公共模板可以转换为私有模板。当且仅当私有模板的引用计数为0时，该私有模板可以被删除。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的云实验课堂管理模块(25)包括实验资源管理(251)、实验进阶管理(252)和上下课管理(253)；
所述的实验资源管理(251)，用于增加、删除、查看当前实验课程所用到的软件、文档资源；
所述的实验进阶管理(252)，用于对每次具体的实验进行管理；
所述的上下课管理(253)用于对实验课程进行上下课控制。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，上课时，选择开启一次实验的实验虚拟机，从而建立虚拟机和实验人员之间的映射关系，写入云数据服务器(24)，并将该次实验对应的虚拟机镜像和相应的虚拟机数发送给云主机管理模块(27)，由其负责批量启动虚拟机和更新具体虚拟机IP和实验人员之间的映射关系；下课时，向云主机管理(27)发送关闭本次实验所用到虚拟机请求，由其负责关闭虚拟机。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的实验进阶管理(252)包括实验信息管理(2521)、实验镜像管理(5222)和实验作业管理(2523)；
所述的实验信息管理(2521)，用于对实验信息的增加、删除、修改和查看，实验信息包括实验序号、实验名称、实验内容简介以及实验的起止日期；
所述的实验镜像管理(2522)，用于对当前该次实验所用到镜像进行申请、更换、删除、查看操作：每次实验使用一个或者多个云主机，该次实验则从实验模板管理模块(23)中选择一个或者多个镜像映射到本次实验上，每增加一个镜像分为两步骤：首先从实验模板(23)中选择模板，其次，为该模板配置虚拟CPU核数、内存数、存储空间；当本次实验并非实验课程的第一次实验室时，进行镜像申请或更换时，可以继承上次实验的镜像；
所述的实验作业管理(2523)，用于对本次实验的作业进行作业信息增加、修改、删除、附件上传和作业查收操作；作业信息包括作业名称、作业内容，首次作业名称、作业内容分别默认使用实验名称、实验内容信息；作业查收操作用于批量下载实验人员上传的作业以及作业提交统计。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的云实验过程管理模块(26)包括作业过程控制(261)和实验机器控制(262)；
所述的作业过程控制(261)，用于对当前实验的作业查看、附件下载、资源的查看与下载、附件上传、作业提交；
所述的实验机器控制(262)，用于实验人员登录或启动并登录所选实验的实验虚拟机：所述的上下课管理(253)设置一个实验为默认实验，若该实验的虚拟机已经通过上下课管理(253)启动，则只需登录到相应虚拟主机；若实验对应的虚拟机器未启动，或者切换到非默认实验，则需要先向云主机管理模块(27)发送实验所对应的云主机开机请求，进而登录到相应的云主机；当切换到另一个实验时，若当前实验的云主机已经开启，则在开启另一个实验对应的云主机之前，要向云主机管理模块(27)发送关前实验对应的云主机关闭请求，若当前实验对应多个云主机，在云主机都启动后，客户端(1)通过选择云主机列表中的主机在多个主机间切换。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810048867.2A CN108198473B (zh) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 一种基于云计算技术的虚拟实验系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810048867.2A CN108198473B (zh) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 一种基于云计算技术的虚拟实验系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108198473A true CN108198473A (zh) | 2018-06-22 |
| CN108198473B CN108198473B (zh) | 2020-08-04 |
Family
ID=62589654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810048867.2A Expired - Fee Related CN108198473B (zh) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 一种基于云计算技术的虚拟实验系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108198473B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109697104A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-30 | 国云科技股份有限公司 | 一种基于课程的云教室资源管理方法 |
| CN110764877A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-02-07 | 成都国腾实业集团有限公司 | 一种基于云计算的虚拟实验室系统及方法 |
| WO2021012410A1 (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-28 | 上海商汤智能科技有限公司 | 图像处理方法、装置、计算机设备和计算机存储介质 |
| CN112913196A (zh) * | 2018-10-30 | 2021-06-04 | 慧与发展有限责任合伙企业 | 用云服务的虚拟ip地址的软件定义的广域网上行链路选择 |
| CN113014653A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-22 | 华东理工大学 | 一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台 |
| CN113076172A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-07-06 | 北京博海迪信息科技有限公司 | 一种实训云平台 |
| CN115225625A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-21 | 电子科技大学 | 一种基于远程控制的云化学分析系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104468844A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-03-25 | 蓝盾信息安全技术股份有限公司 | 云计算iaas教育实验平台装置 |
| CN105336233A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-17 | 华中科技大学 | 一种虚拟仿真教学应用平台 |
| CN105335919A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-17 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 基于云计算的高校医学虚拟实验室教学系统 |
| CN106991856A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-07-28 | 合肥创旗信息科技有限公司 | 一种基于云桌面的高校实验系统 |
| CN107038924A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-11 | 合肥创旗信息科技有限公司 | 一种实验室教学实训仿真系统 |
| CN107316515A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-11-03 | 广州云晫信息科技有限公司 | 一种基于云计算的实验教学系统 |
-
2018
- 2018-01-18 CN CN201810048867.2A patent/CN108198473B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104468844A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-03-25 | 蓝盾信息安全技术股份有限公司 | 云计算iaas教育实验平台装置 |
| CN105336233A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-17 | 华中科技大学 | 一种虚拟仿真教学应用平台 |
| CN105335919A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-17 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 基于云计算的高校医学虚拟实验室教学系统 |
| CN106991856A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-07-28 | 合肥创旗信息科技有限公司 | 一种基于云桌面的高校实验系统 |
| CN107038924A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-11 | 合肥创旗信息科技有限公司 | 一种实验室教学实训仿真系统 |
| CN107316515A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-11-03 | 广州云晫信息科技有限公司 | 一种基于云计算的实验教学系统 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112913196A (zh) * | 2018-10-30 | 2021-06-04 | 慧与发展有限责任合伙企业 | 用云服务的虚拟ip地址的软件定义的广域网上行链路选择 |
| CN109697104A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-30 | 国云科技股份有限公司 | 一种基于课程的云教室资源管理方法 |
| WO2021012410A1 (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-28 | 上海商汤智能科技有限公司 | 图像处理方法、装置、计算机设备和计算机存储介质 |
| CN110764877A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-02-07 | 成都国腾实业集团有限公司 | 一种基于云计算的虚拟实验室系统及方法 |
| CN110764877B (zh) * | 2019-11-07 | 2023-11-17 | 成都国腾实业集团有限公司 | 一种基于云计算的虚拟实验室系统及方法 |
| CN113076172A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-07-06 | 北京博海迪信息科技有限公司 | 一种实训云平台 |
| CN113014653A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-22 | 华东理工大学 | 一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台 |
| CN115225625A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-21 | 电子科技大学 | 一种基于远程控制的云化学分析系统 |
| CN115225625B (zh) * | 2022-07-27 | 2023-05-23 | 电子科技大学 | 一种基于远程控制的云化学分析系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108198473B (zh) | 2020-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108198473A (zh) | 一种基于云计算技术的虚拟实验系统 | |
| CN112560244B (zh) | 一种基于Docker的虚拟仿真实验系统及方法 | |
| CN106022007B (zh) | 面向生物组学大数据计算的云平台系统及方法 | |
| CN110472388B (zh) | 一种设备管控系统及其用户权限控制方法 | |
| CN102684970B (zh) | 瘦客户端环境提供系统、服务器和瘦客户端环境管理方法 | |
| CN107193669A (zh) | 基于混合云或大规模集群的维护接口的系统和设计方法 | |
| CN108134764A (zh) | 一种分布式数据共享交换方法及系统 | |
| CN110336863B (zh) | 一种数据上报方法和系统 | |
| CN109905492B (zh) | 基于分布式模块化数据中心的安全运营管理系统及方法 | |
| CN105827648B (zh) | 基于ip-mac实名绑定的网络准入控制系统及控制方法 | |
| CN112256439B (zh) | 一种基于云计算资源池的服务目录动态更新系统及方法 | |
| CN110188132A (zh) | 一种数据交换方法及系统 | |
| CN110458528A (zh) | 一种基于cmdb运维管理的全业务配置管理平台 | |
| CN110225127A (zh) | 资源分配方法和装置及具有其的网络管理系统 | |
| DE112021003402T5 (de) | Blockchain-verwaltung von bereitstellungsfehlern | |
| CN110008019A (zh) | 共享服务器资源的方法及装置、系统 | |
| CN112286985A (zh) | 一种基于云计算的临床研究统计分析系统 | |
| CN110119341A (zh) | 一种idc设备管控系统 | |
| CN109218378B (zh) | 一种基于云平台的小型物流管理平台设计方法 | |
| CN110011984A (zh) | 一种基于rest和rpc的分布式集群系统及方法 | |
| CN109191062A (zh) | 一种配电网辅助设计及项目管控系统 | |
| CN113112662B (zh) | 一种在手机聊天软件群组里使用门禁电子钥匙和管理门禁权限的实现方法 | |
| DE112018005283T5 (de) | Deduplizierung für dateien in einem cloud-computing-speicher und in datenübertragungswerkzeugen | |
| CN112541030A (zh) | 基于移动平台的智能化巡视管理工具 | |
| Lu | Design and implementation of an interactive information system for university education under the cloud service model |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200804 |