CN1787437A - 课件自动分发和调度系统 - Google Patents
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Abstract
一种网络技术的课件自动分发和调度系统，包括：主站点、数据库、镜像站点、主站点守护服务模块、主站点FTP服务模块、镜像站点探测报告模块、FTP下载模块和课件点播调度模块。镜像站点根据设定周期性向主站点上的主站点守护服务模块请求课件列表，主站点守护服务模块从数据库中读取相应的分发规则，根据分发规则返回该镜像站点应存储的课件列表和版本信息，镜像站点将主站点守护服务模块返回的列表和本地的课件信息进行比照，课件点播调度模块负责将学习者的课件点播请求导向到合适的课件点播站点。本发明能有效分流学习者的课件点播，极大提高系统的服务能力和学习者点播的效果，提高网络教学系统性能和可靠性，节省了中心系统的昂贵带宽。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种网络技术领域的系统，具体是一种课件自动分发和调度系统。
背景技术
随着互联网与多媒体技术的发展成熟以及终身学习这一概念的深入人心，远程教育这一全新的教学模式近年来得到了蓬勃的发展。课件点播(CoursewareOn Demand，COD)系统是网络教学系统中最为核心的组成部分，主要是解决学生自学环境问题，是培养学生创造性的重要环节。通过课件点播系统，学生能够方便地从丰富的多媒体课件中选取自己感兴趣的课程自学。同时，为了解决网络的带宽问题，CDN(内容分发网络)技术应运而生，其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近取得所需的内容，提高用户访问网站的响应速度。因而，CDN可以提高Internet网络中信息流动的效率。从技术上解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题，提高用户访问网站的响应速度。课件点播系统是整个远程教育系统中对带宽和系统性能要求最高的部分，在课件点播系统中应用镜像站点技术，使学习者可以就近点播课件进行学习，可以大幅度提高学习的体验。CDN技术在镜像站点的内容分发和调度方面可以得到应用。但目前的CDN系统只能支持标准的流媒体或者自定义的格式，无法直接应用到课件点播系统中，而且对于分发到镜像服务器的内容资源，现有的CDN系统无法进行复杂的管理，一般只能统计媒体文件的点播次数，而在网络教学中，学习者在镜像站点的学习过程也要进行统一管理。
经对现有技术的文献检索发现，中国申请(专利)号为CN200310108624.7的“一种网络服务器结构及其服务提供过程”的技术，该技术提出了一种服务镜像和负载均衡的方法，该方法在解决集中部署的应用扩展性上可以发挥一定作用。但该方法解决上面提到的问题存在以下不足：用户访问的分配主要基于连接表中记录的各个后台服务器的连接情况，均匀分布用户的访问，而不是网络的就近访问，所以该技术在广域网上部署会在调度上存在问题；该方法中各个服务器采用公用的存储器来保持内容和服务的一致性，不涉及内容的分发。在进一步的检索中，尚未发现与本发明主题相同或者类的文献报道。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种课件自动分发和调度系统，使其解决课件内容(多种媒体组合)的自动分发和课件点播的调度，实现在网络教序中的课件点播镜像部署，可以在广域网内实现课件的内容的自动分发和科学调度，提高远程教育系统的负载能力和点播体验。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：主站点、数据库、镜像站点、主站点守护服务模块、主站点FTP服务模块、镜像站点探测报告模块、FTP下载模块和课件点播调度模块。课件分发时，课件被发布到主站点上，管理员可以为该课件单独设定分发规则，或对该课件应用原有的规则；镜像站点根据设定周期性向主站点上的主站点守护服务模块请求课件列表；主站点守护服务模块从数据库中读取相应的分发规则，根据分发规则返回该镜像站点应存储的课件列表和版本信息；镜像站点将主站点守护服务模块返回的列表和本地的课件信息进行比照，如果课件在本地不存在，或者本地的课件版本低于主站点版本，则课件需要更新；如果有课件需要更新，镜像站点通过FTP下载模块将向主站点FTP服务模块发起请求，通过FTP协议将课件包整体下载到镜像站点中；镜像站点将更新的结果通过镜像站点探测报告模块汇报给点播主站点的主站点守护服务模块；点播主站点将镜像站点的信息更新到数据库中。课件点播调度时，学习者的点播请求被转到课件点播调度模块，课件点播调度模块负责将学习者的课件点播请求导向到合适的课件点播站点，如果在镜像站点进行点播学习，通过镜像站点探测报告模块激昂学习过程报告给主站点守护服务模块；主站点守护服务模块将学习过程统一记录到数据库中。
所述的主站点，是整个分发调度系统的中心。主站点首先是课件存储的中心，主站点上存储着系统中所有的课件，管理员在系统更新课件也是在主站点上进行的，镜像站点的更新以主站点的更新记录作为根据；主站点也是课件点播服务的中心，一旦没有合适的镜像站点(网络不匹配、镜像站点故障、镜像站点课件版本过低)进行点播服务，学习者就可以在主站点进行课件的点播学习；主站点还是分发规则的中心，在这里管理员可以制定分发的规则，镜像站点可以通过主站点守护服务模块查询和自己相关的分发规则。
所述的数据库，存储着主站点和各镜像站点的配置信息、镜像站点适用的网络范围、每个镜像站点的故障状态、每个站点的课件信息已经点播学习的信息等。
所述的镜像站点，存储着系统中的部分或全部课件，负责对设定的部分网络用户提供课件的点播服务。镜像站点通过镜像站点探测报告模块定时向点播主站点报告自己的故障状态，根据设定的周期检测需要更新的课件，通过FTP下载模块来完成课件的更新。
所述的课件点播调度模块，根据镜像站点的课件版本以及镜像站点的故障状况对站点进行筛选，并对学习者的IP地址和镜像站点的服务范围进行匹配，将学习者的点播请求转到匹配的镜像站点，或者在主站点进行课件的点播。对比背景技术中采用负载均衡器作为服务调度的核心模块，调度的依据是记录的每个服务器的连接数，目的是要达到每个服务器的负载均匀分布。本发明采用课件点播调度模块进行点播的分配，调度的依据是学习者的就近访问，目的是要达到学习者良好的学习体验和节约宝贵的广域网带宽。
本发明镜像站点，其故障状况更新分为两步，镜像站点的检测报告模块检测镜像站点的状态，包括系统的负载和带宽使用状况将这些信息发送到点播主站点守护服务模块上；主站点守护服务模块将这些信息记入数据库，作为课件点播调度的依据之一。
本发明通过以上的组成部分，系统可以将主站点的课件(由多种媒体组成的复杂媒体格式)根据管理员设定的规则分发到指定的镜像站点。每个镜像站点都可以指定服务的网络范围，系统可以自动根据这些设定以及服务器的故障状况和课件的实际状态，智能将学习者的请求分配到合理的镜像站点进行课件的点播学习。
在说明本发明课件点播调度前，首先说明点播调度的根本依据，该依据就是访问的就近原则，如教育网用户访问位于教育网内的服务器，一般说来点播的体验是比较好的，而电信网用户则会在电信网内部获得较好的点播质量。为了界定镜像服务器适合的网段，每个镜像服务都会在数据库中保存服务可以覆盖的网络范围。网络范围由一条或多条网络地址和掩码对组成，如下表。
| 网络地址 | 掩码 |
| 202.224.209.0 | 255.255.255.0 |
| 222.204.170.0 | 255.255.255.0 |
和该网络范围对应的镜像站点可以为来自202.224.209.0和222.204.170.0网段的学习者提供服务。把学习者的网络地址使用掩码进行与计算后如果和网络地址匹配，则使用对应的镜像站点作为点播的候选。例如，上面表格中的配置，222.204.170.45的学习者的IP和掩码与后是222.204.170.0，则由该镜像站点为他/她提供课件的点播服务。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)分布式服务，集中式管理：集中式管理体现在以下三点，首先是课件的发布只需要发布到主站点，课件到镜像站点的分发后台自动完成；其次，学习者由统一的入口进入课件的点播界面，由系统自动根据设定的规则定向到相应的镜像站点；第三，学习记录由主站点记录到数据库中，学习记录的统计和其他增值应用可以统一从数据库中取得数据。分布式服务体现在课件点播服务由多台服务器完成，这些服务器可以在局域网内，也可以分布在广域网上，这极大方便了系统的部署，并在理论上使整个系统可以为无限的学习者提供服务。整个系统即功能强大又使用简便，使得复杂的架构浑然一体。
(2)软件实现组合媒体格式的内容分发：不需要昂贵的专用硬件，实现内容的分发。通过本发明中的方法，不限媒体类型，不限组合形式，都可以成功进行分发。控制信息的传输使用Web Service来进行，数据的传输通过FTP协议来完成，即保证了传输的效率，又保证了协议的标准性，使之在广域网上部署变得非常容易。
(3)科学的调度方法：使用就近访问的原则是在分布式应用中最为科学的调度方法。管理员可以根据网络的拓扑情况动态设置每台服务器的服务范围。管理员还可以通过调整服务器网络地址和掩码的顺序来提高匹配的效率，如202.120.224.0网段的用户明显比61.129.32.0网段的学习者多，将202.120.224.0对应的匹配规则提前可以提高整体的匹配效率。还可以结合镜像站点提交的负载和带宽使用情况，来制定灵活多样的调度规则。
附图说明
图1本发明系统框图
图2本发明课件分发流程图
图3本发明的课件点播调度流程图
具体实施方式
如图1所示，本发明系统包括：主站点、数据库、镜像站点、主站点守护模块、主站点FTP服务模块、镜像站点探测报告模块、FTP下载模块和课件点播调度模块。
所述的主站点，是整个分发调度系统的中心。主站点首先是课件存储的中心，主站点上存储着系统中所有的课件，管理员在系统更新课件也是在主站点上进行的，镜像站点的更新以主站点的更新记录作为根据；主站点也是课件点播服务的中心，一旦没有合适的镜像站点(网络不匹配、镜像站点故障、镜像站点课件版本过低)进行点播服务，学习者就可以在主站点进行课件的点播学习；主站点还是分发规则的中心，在这里管理员可以制定分发的规则，镜像站点可以通过守护(daemon)服务(Web Service)查询和自己相关的分发规则。
所述的数据库，存储着主站点和各镜像站点的配置信息、镜像站点适用的网络范围、每个镜像站点的故障状态、每个站点的课件信息已经点播学习的信息等。
所述的镜像站点，存储着系统中的部分或全部课件，负责对设定的部分网络用户提供课件的点播服务。镜像站点通过探测报告模块定时向点播主站点报告自己的故障状态，根据设定的周期检测需要更新的课件，通过FTP下载模块来完成课件的更新。
所述的课件点播调度模块，根据镜像站点的课件版本以及镜像站点的故障状况对站点进行筛选，并对学习者的IP地址和镜像站点的服务范围进行匹配，将学习者的点播请求转到匹配的镜像站点，或者在主站点进行课件的点播。
本发明系统核心流程有两个，一个是课件的分发流程，一个课件点播的调度流程。
如图2所示，本发明的课件分发流程，包含以下步骤：
步骤101，课件被发布到主站点上，管理员可以为该课件单独设定分发规则，或对该课件应用原有的规则；这里的规则主要指某个课件或者某类课件可以被分发到哪些镜像站点，这样做的目的是出于保护某些课件的知识产权和敏感信息。
步骤102，镜像站点根据设定周期性向主站点上的主站点守护服务模块请求课件列表；
步骤103，主站点守护(daemon)服务模块从数据库中读取相应的分发规则，根据分发规则返回该镜像站点应存储的课件列表和版本信息；
步骤104，镜像站点将主站点守护服务模块返回的列表和本地的课件信息进行比照，如果课件在本地不存在，或者本地的课件版本低于主站点版本，则课件需要更新；如果有课件需要更新，镜像站点通过FTP下载模块将向主站点FTP服务模块发起请求，通过FTP协议将课件包整体下载到镜像站点中；
步骤105，镜像站点将更新的结果通过镜像站点探测报告模块汇报给点播主站点的主站点守护服务模块；
步骤106，点播主站点将镜像站点的信息更新到数据库中。
如图3所示，本发明的课件点播调度，包含以下步骤：
步骤201，课件点播调度模块取得学习者的IP地址和点播的课件；
步骤202，课件点播调度模块从数据库中查询镜像站点的列表；
步骤203，课件点播调度模块将镜像站点中出现故障(在设定时间内没有报告故障状况)的站点和版本不符合要求(课件版本过低或者没有要点播的课件)的站点从列表中清除；
步骤204，如果没有适合的镜像站点，由点播主站点来提供点播服务；
步骤205，如果有符合条件的镜像站点，将学习者的IP地址和配置的地址进行比照，如果成功，由对应的镜像站点提供点播服务；如果所有的镜像站点都配置失败，由点播主站点提供点播服务；
步骤206，学习者在镜像站点或者点播主站点进行课件学习，完成一次学习过程(Session)后，由点播主站点统一将学习过程记入数据库。如果学习是在镜像站点进行的，则需要镜像站点通过镜像站点探测报告模块将信息发送到主站点守护服务模块。这样完成一次完整的课件点播过程。
本发明在多个用户的大型应用中表现优异，能够有效分流学习者的课件点播，极大提高系统的服务能力和学习者点播的效果，提高了整个网络教学系统的性能和可靠性，消除了网络的拥塞点，允许丰富内容的有效传递，大大节省了中心系统的昂贵带宽。得到用户的广泛好评。
Claims (9)
1、一种课件自动分发和调度系统，其特征在于，包括：主站点、数据库、镜像站点、主站点守护服务模块、主站点FTP服务模块、镜像站点探测报告模块、FTP下载模块和课件点播调度模块，课件分发时，课件被发布到主站点上，镜像站点根据设定周期性向主站点上的主站点守护服务模块请求课件列表，主站点守护服务模块从数据库中读取相应的分发规则，根据分发规则返回该镜像站点应存储的课件列表和版本信息，镜像站点将主站点守护服务模块返回的列表和本地的课件信息进行比照，如果主站点标记的课件版本高于镜像站点课件版本，或者主站点课件更新日期晚于镜像站点课件更新日期，镜像站点通过FTP下载模块将向主站点FTP服务模块发起请求，通过FTP协议将课件包整体下载到镜像站点中，镜像站点将更新的结果通过镜像站点探测报告模块汇报给点播主站点的主站点守护服务模块，点播主站点将镜像站点的信息更新到数据库中；课件点播调度时，学习者的点播请求被转到课件点播调度模块，课件点播调度模块负责将学习者的课件点播请求导向到合适的课件点播站点，如果在镜像站点进行点播学习，通过镜像站点探测报告模块激昂学习过程报告给主站点守护服务模块；主站点守护服务模块将学习过程统一记录到数据库中。
2、根据权利要求1所述的课件自动分发和调度系统，其特征是，所述的主站点，首先是课件存储的中心，主站点上存储着系统中所有的课件，管理员在系统更新课件也是在主站点上进行的，镜像站点的更新以主站点的更新记录作为根据；主站点也是课件点播服务的中心，一旦没有合适的镜像站点进行点播服务，学习者就可以在主站点进行课件的点播学习；主站点还是分发规则的中心，在这里管理员能制定课件单独分发的规则，镜像站点通过主站点守护服务模块查询和自己相关的分发规则。
3、根据权利要求1所述的课件自动分发和调度系统，其特征是，所述的镜像站点，存储着系统中的部分或全部课件，负责对设定的部分网络用户提供课件的点播服务，镜像站点通过镜像站点探测报告模块定时向点播主站点报告自己的故障状态，根据设定的周期检测需要更新的课件，通过FTP下载模块来完成课件的更新。
4、根据权利要求1所述的课件自动分发和调度系统，其特征是，所述的课件点播调度模块，根据镜像站点的课件版本以及镜像站点的故障状况对站点进行筛选，并对学习者的IP地址和镜像站点的服务范围进行匹配，将学习者的点播请求转到匹配的镜像站点，或者在主站点进行课件的点播。
5、根据权利要求1所述的课件自动分发和调度系统，其特征是，所述的数据库，存储着主站点和各镜像站点的配置信息、镜像站点适用的网络范围、每个镜像站点的故障状态、每个站点的课件信息已经点播学习的信息。
6、根据权利要求1所述的课件自动分发和调度系统，其特征是，所述的课件需要更新，是指：课件在本地不存在，或者本地的课件版本低于主站点版本，则课件需要更新。
7、根据权利要求1所述的课件自动分发和调度系统，其特征是，所述的镜像站点，其故障状况更新分为两步，镜像站点的检测报告模块检测镜像站点的状态，包括系统的负载和带宽使用状况将这些信息发送到点播主站点守护服务模块上；主站点守护服务模块将这些信息记入数据库，作为课件点播调度的依据之一。
8、根据权利要求1所述的课件自动分发和调度系统，其特征是，所述的课件点播调度，具体为：课件点播调度模块取得学习者的IP地址和点播的课件，并从数据库中查询镜像站点的列表，将镜像站点中出现故障的站点和课件版本过低或者没有要点播的课件的站点从列表中清除；如果没有适合的镜像站点，由点播主站点来提供点播服务；如果有符合条件的镜像站点，将学习者的IP地址和配置的地址进行比照，配置成功则由对应的镜像站点提供点播服务，如果所有的镜像站点都配置失败，由点播主站点提供点播服务；学习者在镜像站点或者点播主站点进行课件学习，完成一次学习过程后，由点播主站点统一将学习过程记入数据库，如果学习是在镜像站点进行的，则需要镜像站点通过镜像站点探测报告模块将信息发送到主站点守护服务模块。
9、根据权利要求1或者8所述的课件自动分发和调度系统，其特征是，所述的课件点播调度，依据是访问的就近原则。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200510031053 CN1787437A (zh) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | 课件自动分发和调度系统 |
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| CN 200510031053 CN1787437A (zh) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | 课件自动分发和调度系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN 200510031053 Pending CN1787437A (zh) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | 课件自动分发和调度系统 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110120965A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-13 | 北京世纪好未来教育科技有限公司 | 课件的下载方法、教学系统及存储介质 |
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