探析网格的教学材料调度的方法.docVIP

　　探析网格的教学材料调度的方法----教育教学论文 --第一章绪论 1.1研究背景及意义 随着信息科学和技术的飞速发展，人类已经进入了信息时代。国务院从中国的基本国情出发，提出了信息化发展的整体思路。信息资源和人才、信息技术应用、信息化信息网络、信息技术产业以及信息政策和法律法规是国家信息系统的重要要素。其结构图如图1-1所示。但相对于一个的信息产业的发展的角度来看，信息资源是核心的，而信息网络是基础的，信息资源的利用和信息技术的应用是目的，信息技术产业、信息化人才和信息化政策、法规和标准是其保障。 教育系统的一种最基本的组成要素是信息。教育的改革和发展需要教育的信息化在整个教育领域内全面和深入地运用现代化信息来推动。教育信息化的必然结果是形成一种全新的教育形态，也就是信息化教育。信息化教育具有教育资源全球化、课程教材多媒体化、学习的自主化、教学的个性化、活动的合作化、环境的虚拟化和管理的自动化等显著特点，其中教育资源是所有应用中最为核心的。同时教育资源也是教育信息化建设的重中之重，它在提高教育教学质量和推动教育发展上发挥着极其重要的作用。 目前，教育资源所具有的异构性、动态性和自治性的三大特点使得教育资源在共享和协作方面存在很多问题，极大地影响了各用户获取教学资源相关信息的效率。然而实现对地理上各大区域中分布的大量教学资源的共享和分布式协作恰恰是网格的最终目标。网格就是指将各大机群、超级计算机、数据库服务器、大规模存储系统以及其他地理上相对较为分散的特殊仪器设备，还包括个人计算机在内的所有的资源(这里指的是计算、软件、信息、存储、通信和知识等相关资源)联接起来作为一个完全统一的资源来使用。一个大容量、高性能和高速度传输的并行化分布计算平台是网格技术发展在一定程度的必然结果。网格技术主要强调的是实现资源和应用服务的全面共享。为了解决教学资源共享和教学资源分发服务中存在的问题，本文提出了基于网格的教学资源调度策略。基于网格的思想，主要针对视频教学资源的调度，采用内容分发与P2P的有效结合网络模型的调度策略，有效地解决传统的视频资源调度算法的带宽利用率低、响应时间长及可扩展性差等不足的问题。 为了实现教育资源共享和教育资源的高性能分发服务，需要许多相关技术的支持，其中内容分发与P2P的有效结合网络模型是教育资源网格的关键技术之一，是教学资源共享和高性能分发的重要保证。内容分发与P2P的有效结合网络模型为用户应用提供一个能够快速、高效的访问。本文中的内容分发与P2P的有效结合网络模型除了可以实现教学资源的共享，还可以有效地减轻单个孤立的信息服务节点的通信和访问所产生的压力，同时也可以有效地减轻由于频繁的访问而造成的网络带宽的被过度消耗，从而使得应用程序的数据访问效率和任务执行速度得到较大的提高，最终使得整个教学资源网格的服务性能的提高得到有力的保证。 教育资源网格模型面对的是一个异构且动态变化的广域分布式环境，一个网格文件系统中的网格节点是或多或少的。所以就如何组织这些节点及其它们各自共享的文件、如何让用户能够更加方便和快捷地访问自身所需的文件信息是要解决的首要问题一一教学资源定位问题。 教育资源网格文件系统中的各个节点都可能随时动态的以主动或被动的方式来退出系统，系统中各个节点的性能及网络带宽的状况也是千差万别的，确保系统的可靠性并提高文件存储和获取的性能是教育资源网格第二个问题一一教育资源网格节点的动态维护问题。 如何实现教育资源网格中资源的高性能分发服务，有效地减轻单个孤立的信息服务节点的通信和访问所产生的压力，有效地减轻由于频繁的访问而造成的网络带宽的被过度消耗，从而使得应用程序的数据访问效率和任务执行速度得到较大的提高，最终使得整个教学资源网格的服务性能的提高得到有力的保证，是教育资源网格的第三个问题一一教育资源网格节点的缓存与负载均衡问题。 综上所述，本文的研究工作是根据这些相关的问题来展开的。本文将重点研究教学资源网格中内容分发技术和P2P技术，目的在于提出一种灵活而有效的教学资源调度策略。 1.2国内外研究现状 1.2.1网格研究现状 网格计算作为一个非常重要的新领域，已经在全球范围内掀起了强烈的研发热潮。具有代表性的研究项目和成果主要有Globus, Condor, .51lunrod-G等。 目前，网格的研究已经从美国和欧洲推广到了世界各个地区，各个国家和地区对网格技术的研究和网格基础设施的建设投入了大量的资金。英国政府投资超过1亿英镑来建设自己的国家网格;美国政府在网格技术基础研究投入的经费已超过5亿美元;在建设欧洲数据和欧洲网格方面，欧盟也投入相当大的资金;亚洲的中国、日本、泰国、韩国和马来西亚等国也开始了网格研发和建设工作。美国军方目前正在实施“全球信息网格”的计划，预计将在