CN113014653A - 一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，包括实验管理层、云服务层和基础设施层；所述的实验管理层，提供以课程为中心的实验管理接口，用于对实验课程所涉及的实验人员、实验模板、实验主机以及实验资源进行过程化管理；所述的云服务层，用于对实验管理层任务请求的分类、调度和处理；所述的基础设施层，基于开源云计算平台和分布式存储系统构建，提供云计算和云存储的统一服务接口；使用分布式文件系统Ceph中的块存储设备RBD作为OpenStack中Glance、Nova和Cinder组件的存储后端，实现虚拟机镜像、磁盘文件和云硬盘的统一化存储。与现有技术相比，本发明具有资源利用效率高、可扩展性强、运维管理难度低等优点。

Description

一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，尤其是涉及一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台。
背景技术
随着人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术的快速发展以及相关商业应用的快速推广，我国对新一代信息技术人才的需求越来越大。然而，目前高校计算机实验室仍是围绕以物理机房为中心的一人一机实验管理模式展开，而新一代信息技术学科的上机实践往往需要分布式集群实验环境。以大数据相关课程为例，为便于学生更好地理解分布式数据处理的优势以及集群中各层之间的相互协作关系，Hadoop数据处理与分析平台的实验教学环境至少需要一台主节点和两台从节点，传统的一人一机模式显然无法满足上述实验场景。
如何利用现有实验设备，配合最新的信息科学技术，构建能够满足新一代信息技术学科实训需求的现代化计算机实验室，就成为开设“新兴”专业的高校亟待解决的问题。
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服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，具有实验模板按需调换、实验环境灵活接入、实验过程动态管控等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的一个方面，提供了一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，包括实验管理层、云服务层和基础设施层；
所述的实验管理层，提供以课程为中心的实验管理接口，用于对实验课程所涉及的实验人员、实验模板、实验主机以及实验资源进行过程化管理；
所述的云服务层，用于对实验管理层任务请求的分类、调度和处理；
所述的基础设施层，基于开源云计算平台和分布式存储系统构建，提供云计算和云存储的统一服务接口；使用分布式文件系统Ceph中的块存储设备RBD作为OpenStack中Glance、Nova和Cinder组件的存储后端，实现虚拟机镜像、磁盘文件和云硬盘的统一化存储。
作为优选的技术方案，所述的实验管理层包括实验人员管理模块、实验主机管理模块和实验课程管理模块；
所述的实验人员管理模块，一方面用于提供基于角色的权限管理，并根据不同角色用户所对应的权限构建不同功能；另一方面，用于对系统中用户按照学院、部门、专业、班级进行层次化信息管理；
所述的实验主机管理模块，用于对实验主机进行申请、登录、终止、关机和重启控制；其中实验主机的申请包括：首先基于可启动卷的快照创建可启动卷，该可启动卷为带有可启动操作系统的磁盘文件，然后基于可启动卷创建一台实验主机；实验主机的登录基于Guacamole实现虚拟机的Web浏览器登录，其中，Windows操作系统采用RDP协议连接，Linux操作系统采用SSH协议连接；对于分布式集群中的不同实验主机通过浏览器的Tab标签灵活切换；
所述的实验课程管理模块，用于提供课程信息、课程模板、课程学生、课堂上下课以及课程资源的管理。
作为优选的技术方案，所述的实验课程管理模块中的课程信息管理单元，用于对课程的基本信息进行增、删、改、查，其中课程的基本信息包括课程名称、实验地点、课程类型以及课程起止时间；在新增课程时，可选择的课程类型包括普通型和创新型，这两种课程类型的区别在于：普通型课程在执行下课操作后，系统将释放学生实验主机所占用的计算资源，并删除实验主机的可启动卷；创新型课程在执行下课操作后，系统将释放学生实验主机的计算资源，但保留其实验主机的可启动卷，以实现学生实验状态的保存。
作为优选的技术方案，所述的实验课程管理模块中的课程模板管理单元，一方面用于对课程实验模板的定制和删除；另一方面，按照课程实验对操作系统及集群数量的需求将所定制的模板与课程进行关联或解绑；
其中实验模板以可启动卷快照的形式存储于云数据服务器，实验模板的定制首先基于系统上传可启动卷快照或已有的实验模板来创建一台实验主机，进而在该实验主机中安装或删除特定的软件，最终将部署有设定实验环境的实验主机云硬盘固化为一个快照，从而成为一个新的实验模板；
所述的课程模板管理单元在执行实验模板定制操作时调用Ceph RBD(RADOSBLOCK DEVICE)模块的写时复制接口实现实验主机模板的秒级克隆。
作为优选的技术方案，所述的实验课程管理模块中的课程学生管理单元，用于将选择该课程的学生与实验课程进行关联；
其中关联方式包括：一种方式为连通教务系统自动导入学生信息，另一种方式为将学生信息存放在Excel表格中手动导入。
作为优选的技术方案，所述的实验课程管理模块中的课堂上下课管理单元，用于对实验课程进行上、下课操作管理；其中上课操作是将该课程所关联的实验模板和学生信息发送至云服务层，进而为每个学生创建课程实验所需的分布式集群环境，并建立学生ID和分布式集群中实验主机ID的映射关系；下课操作是将学生信息发送至云服务层，对指定学生的实验主机进行批量终止操作；
所述的课堂上下课管理单元，对于普通型课程，上课操作将基于课程的实验模板为每个学生创建一台全新的实验主机；下课操作将实验主机的计算和存储资源全部释放；对于创新型课程，第一次上课操作和普通型课程操作一致，下课操作时将学生实验主机的计算资源释放，保留学生ID和实验主机的磁盘文件映射关系；后续上课操作将基于学生上次上课所保留的可启动磁盘文件来创建实验主机。
作为优选的技术方案，所述的实验课程管理模块中的课程资源管理单元，用于对该课程下的实验指导手册及实验报告查收、实验课件、脚本、以及实验数据集的上传和下载管理；
所述的课程资源管理单元基于OpenStack的对象存储组件Swift实现文档、视频的上传与下载。
作为优选的技术方案，所述的云服务层包括请求封装模块、任务调度模块和任务处理模块；
所述的请求封装模块，用于将实验管理层发出的任务封装为系统约定的请求格式，包括时间戳、用户ID、请求类型、元数据和请求状态五个字段；
所述的任务调度模块包括任务等待队列和线程池两个子模块，用于对不同类型的任务请求进行调度优化处理；
所述的任务处理模块，用于调用基础设施层所提供的云计算和云存储接口来处理实验管理层任务请求。
作为优选的技术方案，所述的请求类型分为资源创建型请求、资源回收型请求和资源管理型请求三类；其中，资源创建型请求包括教师实验主机申请、创新型学生实验主机申请、普通型学生主机申请和实验模板创建；资源回收型请求包括教师实验主机终止、创新型学生实验主机终止、普通型学生实验主机终止和实验模板的删除；资源管理型请求包括实验主机重启、关机，实验模板共享以及实验资源的上传与下载；
所述的资源回收型请求包括两种回收模式，一种是针对普通型课程的主动资源回收，即普通型课程到达结课时间后，系统主动对该课程下的云主机进行资源回收；另一种是针对创新型课程的被动回收，即在创新型课程的两次实验之间，系统允许教师对该课程下的实验模板进行灵活调配。
作为优选的技术方案，所述的任务调度模块，针对上、下课过程中学生云主机的批量和耗时特性，创新型学生和普通型学生实验主机的创建和终止请求，首先发送至等待队列，然后利用线程池中的空闲线程基于FIFO方式并发调度执行；针对教师端任务请求的实时特性，教师实验主机的申请、终止，实验模板的创建、删除以及资源管理请求直接发送至任务处理模块执行。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)以可启动卷快照作为实验模板，实现了实验主机的计算和存储资源解耦，满足了创新型课程实验过程的动态更新；
2)将实验管理过程中的任务请求按照规模和实时特性进行分类调度处理，降低了教师端请求的任务周转时间，提高了大规模学生实验主机的部署效率；
3)以课程为中心，建立学生与实验模板的一对多映射关系，进而结合实验资源获取、实验环境接入和实验报告上传，实现分布式集群实验场景的过程化管理；
4)以Ceph的块存储设备RBD作为OpenStack中Glance、Nova和Cinder组件的存储后端，实现虚拟机镜像、磁盘文件和云硬盘的统一化存储；
5)本发明能够满足新一代信息技术学科对分布式集群实验环境的需求，具有资源利用效率高、可扩展性强、运维管理难度低等优点。
附图说明
图1为本发明的在线教育云平台架构图；
图2为教师端实验过程控制流程图；
图3为学生端实验过程操作流程图；
图4为云服务层功能结构图；
图5为基础设施层架构图。
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。
如图1所示，本发明一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，包括实验管理层、云服务层和基础设施层；
所述的实验管理层提供以课程为中心的实验管理接口，用于对实验课程所涉及的实验人员、实验模板、实验主机以及实验资源进行过程化管理；
所述的云服务层用于对实验管理层任务请求进行分类、调度和处理；
所述的基础设施层基于开源云计算平台和分布式存储系统构建，提供云计算和云存储服务接口；
所述的实验管理层包括实验人员管理、实验课程管理和实验主机管理三个子模块；
所述的实验人员管理模块一方面提供基于角色的权限管理，根据不同角色用户所对应的权限构建不同功能的界面；另一方面，对系统中用户按照学院、部门、专业、班级进行层次化信息管理；
所述的实验主机管理模块用于对实验主机进行创建、登录、终止、关机和重启控制；
实验主机的创建分为两步：首先基于可启动卷快照(实验模板)创建一个可启动卷(带有可启动操作系统的磁盘文件)，然后基于可启动卷创建一台实验主机；该实验主机的计算资源(CPU、内存)由计算节点提供，存储资源(磁盘文件)由存储节点提供；
实验主机登录基于Guacamole实现虚拟机的Web浏览器登录，其中Windows操作系统采用RDP协议连接，Linux操作系统采用SSH协议连接；分布式集群中的不同实验主机可通过浏览器的Tab标签灵活切换；
所述的实验课程管理模块提供课程信息、课程模板、课程学生、课堂上下课以及课程资源的管理；
其中，所述的课程信息管理用于对课程的基本信息，包括课程名称、实验地点、课程类型以及课程起止时间进行增、删、改、查；在新增课程时，可选择的课程类型包括普通型和创新型；普通型课程在执行下课操作后，系统将彻底释放学生实验主机的计算和存储资源；创新型课程在执行下课操作后，系统将释放学生实验主机的计算资源，保留其实验主机的存储资源；
所述的课程学生管理用于将选择该课程的学生与实验课程进行关联；一种关联方式是连通教务系统自动导入学生信息，另一种关联方式是将学生信息存放在Excel表格中手动导入；
所述的课程模板管理一方面用于对课程实验模板的定制和删除；另一方面，按照课程实验对操作系统及集群数量的需求将所定制的模板与课程进行关联或解绑；所述的实验模板以可启动卷快照的形式存储于云数据服务器中，实验模板的定制首先基于系统上传的基础操作系统快照或已有的实验模板来创建一台实验主机，进而在该实验主机中安装或删除特定的软件，最终将部署有特定实验环境的实验主机云硬盘(可启动卷)固化为一个快照，从而成为一个新的实验模板；
在执行实验模板定制操作时调用Ceph RBD(RADOS BLOCK DEVICE)模块的写时复制接口实现实验主机模板的秒级克隆；
所述的课堂管理用于对实验课程进行上、下课控制管理；其中，上课操作是将该课程所关联的实验模板和学生信息发送至云服务层，进而为每个学生创建课程实验所需的分布式集群环境，并建立学生ID和实验主机ID的一对多映射关系；下课操作是将学生信息发送至云服务层，对指定学生的实验主机进行批量终止操作；由于分布式集群实验环境的课程关联了多个实验模板，在执行上课操作时，系统会将学生ID与多个虚拟机ID建立映射关系；
对于普通型课程，上课操作将基于课程的实验模板为每个学生创建一台全新的实验主机；下课操作将实验主机的计算和存储资源全部释放；
对于创新型课程，第一次上课操作和普通型课程操作一致，下课操作时将学生实验主机的计算资源释放，保留学生ID和实验主机的磁盘文件映射关系；后续上课操作将基于学生上次上课所保留的可启动磁盘文件来创建实验主机；
所述的实验资源管理用于对该课程下的实验指导手册及实验报告查收、实验课件、脚本、以及实验数据集的上传和下载管理；
所述的实验资源管理基于OpenStack的对象存储组件Swift实现文档、视频的上传与下载；进一步地，所述的云服务层包括请求封装、任务调度和任务处理三个子模块；
所述的请求封装模块将实验管理层发出的任务封装为系统约定的请求格式，包括时间戳、用户ID、请求类型、元数据、请求状态五个字段；
系统约定的请求类型分为资源创建型请求、资源回收型请求和资源管理型请求三类；其中，资源创建型请求包括教师实验主机申请、创新型学生实验主机申请、普通型学生主机申请和实验模板创建；资源回收型请求包括教师实验主机终止、创新型学生实验主机终止、普通型学生实验主机终止和实验模板的删除；资源管理型请求包括实验主机重启、关机，实验模板共享以及实验资源的上传与下载；
系统约定的请求状态包括Initializing、Processing、Error、Done四种；
所述的任务调度模块包括任务等待队列和线程池两个子模块，用于对不同类型的任务请求进行调度优化处理；
针对上、下课过程中学生云主机的批量和耗时特性，创新型学生和普通型学生实验主机的创建和终止请求首先发送至到等待队列，然后利用线程池中的空闲线程基于FIFO方式并发调度执行；
针对教师端任务请求的实时特性，教师实验主机的申请、终止，实验模板的创建、删除以及资源管理请求直接发送至任务处理模块执行；
资源回收型请求包括两种回收模式，一种是针对普通型课程的主动资源回收，即普通型课程到达结课时间后，系统主动对该课程下的云主机进行资源回收；另一种是针对创新型课程的被动回收，即在创新型课程的两次实验之间，系统允许教师对该课程下的实验模板进行灵活调配；
所述的任务处理模块用于调用基础设施层所提供的云计算和云存储接口来处理实验管理层任务请求；
所述的基础设施层用于对云服务层提供具体的云计算和云存储接口；
所述的基础设施层使用分布式文件系统Ceph中的块存储设备RBD作为OpenStack中Glance、Nova和Cinder组件的存储后端，并据此搭建了统一化存储云平台。
所述的基础设施层包含控制节点、计算节点和存储节点，其中计算节点和存储节点之间采用万兆光纤进行通信连接。
各层的具体实现过程如下：
实验管理层以课程为中心建立学生与实验模板的一对多映射关系，进而通过实验人员管理模块、实验主机管理模块和实验模板管理模块之间的协同交互实现实验操作的过程化管理；教师端实验过程控制流程如图2所示，具体步骤如下：
(1)进入实验课程管理模块，通过课程信息管理执行创建课程操作，并按照实际需求填写实验课程名称、课程类型和课程起止时间；
(2)进入实验课程管理模块，通过课程学生管理将选择该课程的学生与实验课程进行关联；一种关联方式是连通教务系统自动导入学生信息，另一种关联方式是将学生信息存放在Excel表格中手动导入；
(3)如果系统不存在该课程所对应的实验模板，执行步骤(4)；否则，执行步骤(7)；
(4)进入实验模板管理模块，根据课程实验的实际需求选择相应操作系统的镜像来创建实验主机；对于集群实验环境的课程需要创建多台实验主机；
(5)进入实验主机管理模块，登录步骤(4)中创建的实验主机来构建实验环境；对于集群实验环境的课程需要登入多台实验主机中构建相应的实验环境；
(6)对步骤(5)中安装有该课程实验环境的所有实验主机执行创建实验模板操作；
(7)进入实验课程管理模块，通过课程模板管理将该课程所需的所有实验模板与该课程批量绑定；
(8)进入实验课程管理模块，通过课程资源管理将该课程实验所需的实验指导手册、课件、脚本等实验资源分发至该课程下的所有学生；
(9)进入实验课程管理模块，通过课堂管理对该课程执行上课操作；
(10)学生实验操作完成后，进入实验课程管理模块，通过课堂管理对课程执行下课操作；
(11)进入实验课程管理模块，通过课程资源管理对学生的实验报告、作业进行批量查收。
学生端的实验过程操作流程如图3所示，具体步骤如下：
(1)选择相应的实验课程；
(2)下载该课程下的实验指导手册、实验课件、脚本等实验资源；
(3)登入实验主机，基于实验指导手册来进行实验操作；
(4)填写实验报告，并将完成的实验报告上传至系统。
云服务层用于对实验管理层所发出的任务请求进行封装、调度和处理，各模块的功能结构如图4所示，
(1)请求封装模块在接收到实验管理层任务请求后，按照任务特性将请求封装为资源创建、资源回收和资源管理三种类型；其中，资源创建型请求包括虚拟机和模板(快照)的创建；资源回收型请求包括虚拟机和模板的删除；资源管理型请求包括虚拟机的登录、关机、重启以及实验资源(实验指导手册、实验报告、作业、课件等)的上传与下载；
(2)任务调度模块用于对虚拟机创建和虚拟机终止这两类任务请求执行并发调度操作；在实验管理层执行上、下课操作后，云服务层会接收到大量的虚拟机申请和虚拟机终止请求，因此任务调度模块采用线程池来设计实现，线程池中活跃线程的数量与基础设施层中云计算平台所设置的并发处理规模保持一致；当线程池中的空闲线程数量为0时，基于带优先级的排队理论对等待队列中的任务请求进行优化调度；
(3)任务处理模块用于调用基础设施层所提供的云计算和云存储接口来处理实验管理层任务请求；其中，模板的创建与删除、虚拟机的登录、关机、重启以及实验资源的上传与下载请求直接发送至任务处理模块执行；虚拟机创建与删除请求通过线程池中的并发线程批量发送至任务处理模块执行。
基础设施层用于对云服务层提供云计算和云存储接口，系统架构如图5所示，其特征在于，利用分布式文件系统Ceph的块存储设备RBD应用在OpenStack中作为Glance、Nova和Cinder组件的后端存储，并据此搭建统一化存储云平台；其中，Nova和RBD集成之后虚拟机的启动盘将会存储在Ceph集群中；Glance和RBD集成之后云平台的镜像将会存储在Ceph集群中；Cinder和RBD集成后系统云硬盘将会存储在Ceph集群中。
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)

1.一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，包括实验管理层、云服务层和基础设施层；
所述的实验管理层，提供以课程为中心的实验管理接口，用于对实验课程所涉及的实验人员、实验模板、实验主机以及实验资源进行过程化管理；
所述的云服务层，用于对实验管理层任务请求的分类、调度和处理；
所述的基础设施层，基于开源云计算平台和分布式存储系统构建，提供云计算和云存储的统一服务接口；使用分布式文件系统Ceph中的块存储设备RBD作为OpenStack中Glance、Nova和Cinder组件的存储后端，实现虚拟机镜像、磁盘文件和云硬盘的统一化存储。
2.根据权利要求1所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的实验管理层包括实验人员管理模块、实验主机管理模块和实验课程管理模块；
所述的实验人员管理模块，一方面用于提供基于角色的权限管理，并根据不同角色用户所对应的权限构建不同功能；另一方面，用于对系统中用户按照学院、部门、专业、班级进行层次化信息管理；
所述的实验主机管理模块，用于对实验主机进行申请、登录、终止、关机和重启控制；其中实验主机的申请包括：首先基于可启动卷的快照创建可启动卷，该可启动卷为带有可启动操作系统的磁盘文件，然后基于可启动卷创建一台实验主机；实验主机的登录基于Guacamole实现虚拟机的Web浏览器登录，其中，Windows操作系统采用RDP协议连接，Linux操作系统采用SSH协议连接；对于分布式集群中的不同实验主机通过浏览器的Tab标签灵活切换；
所述的实验课程管理模块，用于提供课程信息、课程模板、课程学生、课堂上下课以及课程资源的管理。
3.根据权利要求2所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的实验课程管理模块中的课程信息管理单元，用于对课程的基本信息进行增、删、改、查，其中课程的基本信息包括课程名称、实验地点、课程类型以及课程起止时间；在新增课程时，可选择的课程类型包括普通型和创新型，这两种课程类型的区别在于：普通型课程在执行下课操作后，系统将释放学生实验主机所占用的计算资源，并删除实验主机的可启动卷；创新型课程在执行下课操作后，系统将释放学生实验主机的计算资源，但保留其实验主机的可启动卷，以实现学生实验状态的保存。
4.根据权利要求2所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的实验课程管理模块中的课程模板管理单元，一方面用于对课程实验模板的定制和删除；另一方面，按照课程实验对操作系统及集群数量的需求将所定制的模板与课程进行关联或解绑；
其中实验模板以可启动卷快照的形式存储于云数据服务器，实验模板的定制首先基于系统上传可启动卷快照或已有的实验模板来创建一台实验主机，进而在该实验主机中安装或删除特定的软件，最终将部署有设定实验环境的实验主机云硬盘固化为一个快照，从而成为一个新的实验模板；
所述的课程模板管理单元在执行实验模板定制操作时调用Ceph RBD模块的写时复制接口实现实验主机模板的秒级克隆。
5.根据权利要求2所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的实验课程管理模块中的课程学生管理单元，用于将选择该课程的学生与实验课程进行关联；
其中关联方式包括：一种方式为连通教务系统自动导入学生信息，另一种方式为将学生信息存放在Excel表格中手动导入。
6.根据权利要求2所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的实验课程管理模块中的课堂上下课管理单元，用于对实验课程进行上、下课操作管理；其中上课操作是将该课程所关联的实验模板和学生信息发送至云服务层，进而为每个学生创建课程实验所需的分布式集群环境，并建立学生ID和分布式集群中实验主机ID的映射关系；下课操作是将学生信息发送至云服务层，对指定学生的实验主机进行批量终止操作；
所述的课堂上下课管理单元，对于普通型课程，上课操作将基于课程的实验模板为每个学生创建一台全新的实验主机；下课操作将实验主机的计算和存储资源全部释放；对于创新型课程，第一次上课操作和普通型课程操作一致，下课操作时将学生实验主机的计算资源释放，保留学生ID和实验主机的磁盘文件映射关系；后续上课操作将基于学生上次上课所保留的可启动磁盘文件来创建实验主机。
7.根据权利要求2所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的实验课程管理模块中的课程资源管理单元，用于对该课程下的实验指导手册及实验报告查收、实验课件、脚本、以及实验数据集的上传和下载管理；
所述的课程资源管理单元基于OpenStack的对象存储组件Swift实现文档、视频的上传与下载。
8.根据权利要求1所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的云服务层包括请求封装模块、任务调度模块和任务处理模块；
所述的请求封装模块，用于将实验管理层发出的任务封装为系统约定的请求格式，包括时间戳、用户ID、请求类型、元数据和请求状态五个字段；
所述的任务调度模块包括任务等待队列和线程池两个子模块，用于对不同类型的任务请求进行调度优化处理；
所述的任务处理模块，用于调用基础设施层所提供的云计算和云存储接口来处理实验管理层任务请求。
9.根据权利要求8所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的请求类型分为资源创建型请求、资源回收型请求和资源管理型请求三类；其中，资源创建型请求包括教师实验主机申请、创新型学生实验主机申请、普通型学生主机申请和实验模板创建；资源回收型请求包括教师实验主机终止、创新型学生实验主机终止、普通型学生实验主机终止和实验模板的删除；资源管理型请求包括实验主机重启、关机，实验模板共享以及实验资源的上传与下载；
所述的资源回收型请求包括两种回收模式，一种是针对普通型课程的主动资源回收，即普通型课程到达结课时间后，系统主动对该课程下的云主机进行资源回收；另一种是针对创新型课程的被动回收，即在创新型课程的两次实验之间，系统允许教师对该课程下的实验模板进行灵活调配。
10.根据权利要求8所述的一种服务于分布式实验教学环境的在线教育云平台，其特征在于，所述的任务调度模块，针对上、下课过程中学生云主机的批量和耗时特性，创新型学生和普通型学生实验主机的创建和终止请求，首先发送至等待队列，然后利用线程池中的空闲线程基于FIFO方式并发调度执行；针对教师端任务请求的实时特性，教师实验主机的申请、终止，实验模板的创建、删除以及资源管理请求直接发送至任务处理模块执行。
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