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浦和红钻vs横滨水手:校园网内“私有”网盘系统设计与实现

时间:2019-12-24 09:05作者:杜伟 闵鹏 汤宇飞
本文导读:这是一篇关于校园网内“私有”网盘系统设计与实现的文章,随着信息化教学的应用不断拓展和深入,面向教育的信息基础设施体系基本形成,各级各类学校已不同程度地建有校园网并以多种方式接入互联网,数字教育资源不断丰富。

日本浦和红钻主场 www.tczvwo.com.cn   摘    要: 数字化校园建设极大地促进了学校教学信息化应用,各种数字教育资源不断丰富。校园网利用开源软件搭建私有云,使在移动存储介质、局域网共享和商业化网络存储方式存储教育数字资源存在的损坏、丢失或盗用等风险降低是目前一种较为可行的方法。笔者以开源NextCloud搭建与应用实践为例,以抛砖引玉。

  关键词: 私有云盘; 校园网; NextCloud;

  随着信息化教学的应用不断拓展和深入,面向教育的信息基础设施体系基本形成,各级各类学校已不同程度地建有校园网并以多种方式接入互联网,数字教育资源不断丰富。教育教学过程中也产生了各种数字资源,如时下流行的云课堂、微课等信息技术助力课堂。这些以信息技术为基础的手段同时将产生大量的诸如视频、声音、图片、课件、数据等各种不同类型的数字资源。本文将对于这些数字资源的存储、管理和共享等进行阐述。

  1、 现状与需求

  一般而言,教师对数字教学资源有存储、传播、安全这三大方面的需求。首先,数字教学资源产生以后,它不是被作为一种记录而固定不动的,是需要在不同的教学场合和设备上使用的。所以,存储和传播两方面需求紧密联系,既要能大量地存储数字教学资源又要能快速、方便地能传输和转移到其它设备上使用这些资源。面对这样的需要,很多教师选择使用以U盘为代表的移动存储设备来满足需求。U盘、SD卡、移动硬盘等作为移动存储设备不仅能大量地存储资料,而且还能非常方便地携带和跨设备的传输资料。但是这类存储设备在使用过程中也存在非常突出的问题,首先是易感染计算机病毒。移动存储设备的使用场景多数是在不同的移动设备上使用。这样一来,则将存储在移动存储设备中的资料暴露在非常危险的环境中。因为并不是每一台接入的计算机都有做到良好的防病毒措施。一旦移动存储设备被感染了计算机病毒,轻则成为病毒传播源,造成大面积的病毒传播,严重的则可能完全丢失存储在其中的宝贵数据。其次一点就是移动存储设备的便携性导致其容易遗失。如果其中存放了一些涉及个人隐私的数据时,则会存在巨大的信息泄露隐患。另一种常用的解决方案是,资料依旧存放在本地磁盘中,同一局域网中运用文件共享的方式传输数据。目前,文件共享一般只能在Windows操作系统下使用,若网络中存在其他操作系统,需要使用文件共享方式传输文件则需要大量的配置。即使如此,在Windows操作系统环境下文件共享依旧受到所在网络组织规模、系统防火墙的设置、用户性质和状态、本地安全策略及权限等多方面设置影响,所以在应用过程中时常遇到问题。近几年兴起的在线存储服务提供了可以在任何能连接到因特网的地方便可访问的网络硬盘产品也已经在教师当中逐渐普及。网盘的发展非常迅速,几年间,国内、国外便出现了很多网盘产品,其中包括百度公司旗下的百度网盘、腾讯旗下的微云等。这些商业网盘产品提供了很好的产品功能和使用体验的同时也出现了严重的信息泄露、违法和侵权内容等问题。自2015年3月的“净网2015”专项行动开始以来,国内大量的网盘服务因存在各种违规情况而关停。这一现象从侧面反映出商用网络硬盘的安全问题是突出的,并不能很好地适应在教育环境下的应用。
 

校园网内“私有”网盘系统设计与实现
 

  2、 解决方案与技术说明

  网络硬盘存储的方式可以在大多数使用场景下能比使用移动存储设备和文件共享方式共享文件在各方面都有优势,而商用网络硬盘的安全性问题主要源自于其用于存储文件和数据的服务器并不在我方控制和监督之下。综合以上情况,解决思路是在校园网的环境下建立私有云盘服务,辅以通过接入技术使得教师在教室、办公室和家里只要接入校园网则可以使用网盘进行传输、同步数据。并且网盘技术还可以提供使用移动设备实时查看PDF、Word等文档的功能。对于私有网络硬盘,目前较为成熟的方案有国人开发的Seafile、有国外开发的owncloud及其衍生版NextCloud。其中Seafile和owncloud都有免费版和企业版的版本之分,其功能具有一定的差异。NextCloud作为owncloud的分支,其完全开源。综合需求规模、开发、维护等各方面因素,选择NextCloud作为系统部署的首选方案。NextCloud创始于2016年,是一款用户可控的、功能完整的开源网络硬盘系统,系统使用AGPLv3协议,服务器运行在LNMP或者LAMP环境下,客户端可支持跨平台。NextCloud为基于Linux操作系统的网络硬盘系统,需要运行在Linux操作系统之下。NextCloud内核采用PHP编写,数据库支持SQLite、MySQL依据NextCloud官方手册及总体开源思想,我们选取Ubuntu、Apache和PHP作为部署基础环境。

  2.1、 Ubuntu操作系统

  Ubuntu是一款较为流行的Linux发行版操作系统。相较于Windows操作系统,Linux操作系统具有更强的可定制性,可以根据需求配置所需???,硬件资源占用小,运行期间稳定性较高。Ubuntu有桌面版和服务器版之分,主要区别在于服务器版本默认情况下不安装图形界面,娱乐、办公等软件包。

  2.2、 Apache网页服务器

  Apache是一款跨平台、开放源代码的网页服务器软件。所需服务特性以??樾问教逑?,可根据具体业务需求开启或关闭。

  2.3、 PHP脚本语言

  PHP全称为“PHP:Hypertext Preprocessor”,是一种开源通用计算机脚本语言。PHP在网页程序开发上应用广泛,主要用于服务端的脚本程序。PHP能够在所有主流操作系统上运行,比如Windows、Linux、Mac OS等,能支持多种数据库系统。

  2.4、 MariaDB数据库系统

  MariaDB数据库系统采用GPL授权,是MySQL的一个分支系统。MySQL曾经因性能好、成本低、可靠性高成为最流行的开源数据库系统之一,于2009年被甲骨文公司收购,收购之后成为收费商业数据库系统。在此背景下,MySQL创始人以MySQL为基础成绩分支MariaDB,因此MariaDB继承了MySQL的众多特点,并且在社区的维护下快速迭代,拥有了更多更好的特性。

  3、 部署与应用

  在Ubuntu18.04LTS操作系统安装完成后,开始搭建NextCloud所需要环境。

  3.1、 第一步安装Apache2(图1)

  执行命令:sudo apt-get install apache2。安装完成后,使用浏览器访问http://localhost/,出现It works!则表示网页服务器安装成功。然后执行a2enmod rewrite命令,开启rewrite??橛靡允凳苯梦收咔肭蟮木蔡琔RL地址转换为动态查询字符串。

  图1 安装Apache2命令
图1 安装Apache2命令

  3.2、 第二步安装MariaDB(图2)

  执行命令:sudo apt-get install mariadb-server,若有需要可以进入MariaDB官方网站定制MariaDB的官方源用以安装。安装完成后,需要执行mysql_secure_installation命令完成安全设置。初次设置时,需要核对或设置root密码并完成相应设置。接着,使用命令行配置nextcloud数据库并设置访问权限。mysql-u root-p;mysql>CREATE DATABASE nextcloud-db;#创建名为nextclud-db的数据库。mysql>CREATE USER‘nextcloud’@‘localhost’IDENTIFIED BY‘cloud123’;#创建一个名为nextcloud、密码为cloud123的用户:mysql>GRANT ALL PRIVILEGES ON nextclouddb。*TO‘nextcloud’@‘localhost’;#赋予用户nextcloud对数据库nextcloud-db的所有操作权限。mysql>FLUSH PRIVILEGES;#刷新权限。mysql>exit。

  图2 MariaDB设置命令
图2 MariaDB设置命令

  3.3、 第三步安装php及???/strong>

  执行命令:sudo apt-get install libapache2-mod-php7.2 php7.2-gd php7.2-json php7.2-mysqlphp7.2-curl php7.2-mbstring php7.2-intlphp-imagickphp7.2-xmlphp7.2-zip。

  3.4、 第四步下载nextcloud

  首先,使用命令cd/var/www/html进入web站点文件夹,然后执行命令:wget https://download.nextcloud.com/server/releases/nextcloud-15.0.7.tar.bz2使用操作系统自带wget工具从官方网站下载nextcloud文件包。下载完成后,执行tar-xjf nextcloud-15.0.7.tar.bz2命令解压。此时,使用浏览器浏览http://localhost/nextcloud即可访问nextcloud。

  3.5、 第五步配置nextcloud(图3、图4)

  当首次访问nextcloud时,需要创建管理员账户,并且对系统所使用的数据库系统进行配置。默认情况下,nextcloud选择SQLite作为数据库,但功能受限,我们将数据库改为使用MariaDB选项,将第二步所创建的数据库名称等信息填入,并完成安装。

  部署完成的NextCloud系统即可实现网盘存储功能,在此基础上还提供了文件预览、数据共享、跨平台跨设备同步,甚至视频聊天系统等诸多功能。首先,NextCloud拥有i OS、安卓等移动客户端,可以实现多平台之间的数据访问和同步,比如移动端可以通过访问直接预览存储在云端的照片和文件。其次,NextCloud系统可以配合OpenOffice系统实现在线办公,对所需文档在线实时修改和保存。最后,支持SSL协议,根据需求安装后可启用https进行数据传输,具有较高安全性。同时,更完善的分享系统可帮助教师更有效、安全地共享数据。

  图3 数据库配置界面
图3 数据库配置界面

  图4 主要界面
图4 主要界面

  4、 小结

  作为校园网内“私有”的网盘系统提供了高效的、安全的存储解决方案,在一定程度上有效地帮助教师解决教学过程中产生的数字资源的保存,提供了更方便、快捷的共享途径,避免了使用移动存储设备和网络共享时可能产生的数据遗失的问题。另一方面,“私有”网盘相比较商业化的网盘其数据存放于校园网本地服务器上,数据更安全。NextCloud作为Linux系统环境下的开源平台,其不仅有存储和同步的功能,而且还提供诸如加密技术、外部存储、APP应用等丰富扩展功能。同时,其支持二次开发的开源属性。所以,未来将在现有应用的基础上进一步探索、开发和应用更多功能扩大应用范围,寻求与现有系统融合的可能。

  参考文献

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