基于Eucalyptus的數(shù)控機床職業(yè)技能培訓云平臺設計

孟海斌 蔡金蘋

(沈陽職工大學,遼寧沈陽 110021)

基于Eucalyptus的數(shù)控機床職業(yè)技能培訓云平臺設計

孟海斌 蔡金蘋

(沈陽職工大學,遼寧沈陽 110021)

我國機床行業(yè),數(shù)控和磨具技工缺口巨大,培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和高級技能人才已成為當務之急。本文提出了數(shù)控機床職業(yè)技能培訓服務平臺的設計目標和設計方案,采用開源的軟件架構Eucalyptu云平臺架構進行部署,該架構具有良好的可擴充性、高性能和高安全性,能夠滿足機床行業(yè)職業(yè)技能培養(yǎng)的需求。通過對平臺的吞吐量、平均響應時間及系統(tǒng)資源監(jiān)控等參數(shù)進行測試后得到的數(shù)值均在正常的范圍內(nèi),滿足平臺的設計要求,結果表明系統(tǒng)的設計方案是切實可行的,并具有良好的穩(wěn)定性。

云計算 云平臺 技能培訓 數(shù)控機床

我國機械行業(yè)中等規(guī)模以上企業(yè)約4萬個，從業(yè)人員總數(shù)約1300萬人。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，對于數(shù)控機床行業(yè)，數(shù)控技工和磨具技工缺口達60余萬人，這種問題已經(jīng)上升為社會熱點問題，引起了廣泛關注，對于此問題的應對措施，六部委一致研究決定實施“職業(yè)院校制造業(yè)技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓工程”，這是一個五年計劃，目標是培養(yǎng)更多的制造業(yè)技工人才，從根本上緩解技術工人短缺的現(xiàn)狀。沈陽市在全國裝備制造業(yè)具有絕對優(yōu)勢地位，沈陽制造業(yè)具有產(chǎn)業(yè)規(guī)模大，科技含量高，產(chǎn)量總值高，市場競爭強等特點。正是由于沈陽裝備制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展勢頭，迫切需要大量各層次的數(shù)控機床應用技能人才。加速發(fā)展職業(yè)教育，加快實訓基地建設、培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和高級技能人才已成為當務之急。因此迫切需要建立機床應用職業(yè)技能與教育實訓就業(yè)一體的平臺，滿足企業(yè)用人的需要，也提高學員就業(yè)機會。

本文擬采用開源的軟件架構Eucalyptus云平臺架構構建數(shù)控機床職業(yè)技能培訓云平臺。通過該平臺，跟蹤上市的機床產(chǎn)品；按機床產(chǎn)品的操作指南、相關標準和規(guī)范設定課程體系；通過各部門的合作，最終將形成產(chǎn)學用多方聯(lián)動機制的面向數(shù)控機床應用技能職業(yè)教育服務的完整產(chǎn)業(yè)鏈和新的業(yè)態(tài)。

在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中，使用Microsoft Windows 2003 Server服務器，采用Apache， MySQL和PHP的架構方式。系統(tǒng)環(huán)境要求能夠運行PHP+MySQL的軟件，其中PHP用于編寫相應的操作代碼、生成頁面，MySQL數(shù)據(jù)庫用于保存用戶發(fā)布和編輯的內(nèi)容。

1 平臺設計原理及設計架構

1.1 設計原理

本文設計的服務平臺以云計算為框架結構，即使用互聯(lián)網(wǎng)來接入或者運行遠程的數(shù)據(jù)及服務。云計算分為三個層次：基礎設施即服務、平臺即服務和軟件即服務。前者在最下端，后者在頂端，中間的是平臺。云計算的整體框架又可以更細化分類，每一部分在具體的案例中不一定都會用到，而是具體情況具體分析，運用不同的層次結構。

1.2 設計架構

本文設計的職業(yè)技能培訓平臺采用基于Eucalyptus的云平臺架構實現(xiàn)。作為開源的軟件架構，Eucalyptus可將現(xiàn)有服務基礎架構在云平臺上實現(xiàn)。Eucalyptus是一個開源的軟件層項目，由Santa Barbara大學建立，它采用Linux工具以及基于web的服務在服務器組或者服務器集群上進行部署，用來實現(xiàn)云計算的彈性需求。

Eucalyptus采用層狀結構，主要有三個層次，包括Instance Manager用于對虛擬機進行控制，安裝在所有具有虛擬機的節(jié)點上；Group Manager對應一個虛擬網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡由虛擬集結點組成，負責對一組Instance Manager收集到的實例信息進行管理；Cloud Manager作為云的入口，對一組Group Manager進行管理，為云用戶和管理員提供接口服務。

2 平臺功能設計

數(shù)控機床職業(yè)技能培訓公共服務平臺設置6個一級欄目：課程體系、系統(tǒng)管理、資源庫、情景教學、職業(yè)技能評估測試、人力資源管理，并對其二級、三級欄目進行展開，從而構建完整的技能培訓系統(tǒng)。

在對主頁進行設計時，要充分考慮界面的友好、美觀、簡潔，突出數(shù)控機床職業(yè)技能培訓的特點等。在頁面中要鮮明的體現(xiàn)系統(tǒng)的所有一級欄目，并在主頁中體現(xiàn)出主要的功能模塊，以便用戶能夠方便快捷的進入相應的欄目和功能模塊中。各子頁應在頁面相應的位置提供統(tǒng)一的或風格相似的內(nèi)容，以便用戶能夠方便的返回主頁或直接進入其他欄目。

在系統(tǒng)主頁的前臺設計中要提供主要功能鏈接(如課程體系、情景教學、職業(yè)技能評估測試等)，并對重要的信息、公告進行發(fā)布，同時提供各類查詢功能(如課程體系查詢、教學資源查詢、培訓進度查詢、及測試成績查詢等功能)；在后臺的頁面設計中為平臺管理者提供更為準確且直觀的界面排版功能。

3 平臺測試

本次針對數(shù)控機床職業(yè)技能培訓公共服務云平臺的性能進行整體測試，監(jiān)測平臺的可靠性、穩(wěn)定性和可用性，測試指標包括：最大并發(fā)數(shù)、總吞吐量、平均吞吐量、響應時間等主要指標。

測試結果如下：最大并發(fā)數(shù)為：11；總吞吐量：953，047，602；平均吞吐量：573，327；總的請求數(shù)：276，852；平均請求數(shù)：125，694.測試參數(shù)Throughput單位時間內(nèi)的Throughput值較大，這表明云平臺服務器服務性能越好。

4 結語

在當今的互聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡化職業(yè)技能培訓體系的建設是各類教學資源、教學體系、軟硬件建設協(xié)同配合和分布式資源調(diào)度的結果。云計算技術的出現(xiàn)和日益成熟給職業(yè)技能培訓資源的整合提供新的服務模式和方法。本文采用基于Eucalyptus的云平臺開發(fā)了職業(yè)技能培訓平臺。通過互聯(lián)網(wǎng)絡和云平臺，開發(fā)網(wǎng)絡職業(yè)技能培訓系統(tǒng)，應用數(shù)字化教學手段，開創(chuàng)了全新的學習渠道，打破空間、時間的限制，云平臺提供的負載均衡服務支持網(wǎng)絡服務平臺的運行、維護和彈性調(diào)度。對培訓平臺進行實例測試得到的各項指標都達到了預期的要求，通過對平臺的吞吐量、平均響應時間及系統(tǒng)資源監(jiān)控等參數(shù)進行測試后得到的數(shù)值可知，系統(tǒng)的設計方案是切實可行的，并且其穩(wěn)定性良好。

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沈陽市科技計劃項目F14-165-8-00。