远程教育中网格分布式技术服务管窥

1网格技术在远程教育中资源共享中的应用

1.1远程教育主要特点和网格技术应用的优势

远程教育是由过去的函授、电视广播、网络教育等伴随着科学技术手段不断发展，又非独立产生的一种教学方式，它是实现终身教育而获取教学资源的一种有效渠道。学习资源丰富的最大化是远程教育学习的最大一个特点。而网格技术应用中最为核心的是为各种网络上的资源提供一种安全、高效的共享机制，使得各种异构和孤立的资源，能够以一个整体的形式为用户提供各种计算和信息服务。因此，网格技术的应用能促进教学资源的优化整合、全面共享和作业交互。网格技术应用在远程教育中的优势概括为以下两点。

(1)网格技术的应用在物理上将互连的众多资源汇聚起来，联合提供服务，最大化实现资源的全面共享。即将分布在教育教学中将各高等院校多媒体课件、数字教学视频、无纸化习题库、网络化考试系统以及各类论文文献等海量信息资源集成起来，建立起一个集教育教学为一体的信息网格，覆盖到各个地区，提供统一的、高效的信息服务，同时提供主动学习方法和交互式的教学方式，使教师和学生之间的学习和交流成为现实。

(2)通过分布式资源的协作与共享，把大量的教育资源汇聚在网络上，这样使学习资源得到充分的利用，并且极大的提高学习者的学习效率和质量，为远程教育教学的信息化发展提供了更广阔的空间。同时网格技术应用在远程教育资源中，也能够大大缩减教师个体的备课时间，将这些时间用做扩充知识领域，丰富授课的内容容量，突出授课内容的重难点方面。而且还会加强了教师与教师之间，教师与学生之间的互动性，扩展了教师思维的广度与深度，提高学习者学习的兴趣与效率，从根本上进一步提升整体教学质量。

1.2网格技术下教学资源分布式应用分析

1.2.1分布式网格教学资源服务系统

远程教学系统的网格系统面向用户使用的入口，远程教学平台通常具有是一个开放的Web入口界面，通过这个界面用户可以使用网格系统提供各种功能，如安装新的网格程序、提交网格作业、使用网格程序提供的功能。首先，可以根据利用GT3开发平台技术构建一个分布式网格教学资源服务系统ERSDG(EducationResourceServiceDataGrid)，为不同分支机构(教育受体)通过教育资源访问口，访问现有资源管理系统中的教育资源数据库服务，从资源库获取所需要的教育资源数据，并同步到本地环境中的资源库中。其次，为了实现教育资源的共享，必须要针对高带宽广域网环境进行优化以便解决网格环境下数据的统一传输，于是就需要一种基于FTP协议基础上的文件传输协议即GridFTP协议。目前，该协议是由Globus工作组开发的一种安全可靠的高性能网格文件传输协议。为了实际使用的需要，GridFTP协议的安全性方面采用了RFC2228(FTPSecu-rityExtensions)中提出的机制，对GSI(GridSecurityInfrastructure，网格安全基础设施)和Kerberos提供支持，在实现高效传输上它支持第三方控制的数据传输、并行数据传输、条状数据传输、部分文件传输、缓冲区大小自动协商、出错重传等机制。各资源分支机构通过设计开发统一接口，在上传数字资源的同时，自动调用GridFTP协议，从而将相关教学资源文件同步上传到网格的各个节点之上，再由网格教学资源服务系统实现自动分布和同步传输功能。因此，具备了这一资源共享的能力，就可以构建教学资源访问和集成的虚拟化界面，最终网格服务简化了用户或客户端程序对分布式教学资源的访问过程，实现了教学资源的的发现、组织、管理、发布、分发和交换等方面的整合和集成。

1.2.2分布式视频发布和点播平台

通过网格技术，可以实现将原来的分散管理和维护方式，转变为自动集中和调度方式，实现无障碍资源共享。它不仅能够提供内容最为丰富的大学课程视频点播服务，而且提供了能同时支持成千上万路视频流的服务能力。大学课程在线网格系统(Realcourse)应该建立在ChinaGrid公共支撑平台(CGSP)之上，通过Realcourse为用户提供“一站式”服务，将每个学校各自维护自己的资源，自动纳入到系统管理中，这种分布式管理方式可以在较短的时间内聚集大量课程资源。分布式视频发布和点播平台的最终目标为了实现在系统上支持全国各所重点院校的服务器，可以提供并发不同专业的不同课程的可靠视频流服务。对于用户可以获取所有的视频教案资源，只是根据自己的需求和喜好通过点播平台点播不同学校不同专业的不同课程进行学习。因此，网格技术在远程教育应用中，可以将不同的教育资源连接地理上分布的各类计算机(包括机群)、数据库、各类设备和存储设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境，应用包括了分布式计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能。总之，由网格技术构建下的教学资源服务系统和分布式视频发布和点播平台，更好的解决了目前远程教育中存在的资源共享不对称导致的资源建设重复，利用率低下等不足。根本上解决了计算机体系结构、操作系统、网络布局中的差异最终实现了异构机器或机群之间的协作和转换，达到教学资源最大化利用这一目标。

2结语

网格技术在远程教育系统中的应用将是其中非常重要的一个方向，到目前为止网格的实际应用系统还比较少，建立一个以网格为核心技术的远程教育教学系统是非常复杂的，需要更进一步的研究。随着网格技术的不断发展完善，必然会极大地影响现代远程教育的发展。未来的远程教育将更加突出学习过程中的协作学习和知识管理，虚拟学习社区将成为网格环境下远程教育的非常重要的教育形态。在这方面，网格技术具有强大的支持力，不同的网格应用类型将满足远程教育的需求，特别是知识网格的实现，将对远程教育产生巨大的影响。

作者：胡培成 傅国轩 单位：青海广播电视大学 青海黄河上游水电开发有限责任公司