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一、產(chǎn)品概述

區(qū)塊鏈實驗教學平臺是我們面向高校區(qū)塊鏈專業(yè)的核心課程的實驗教學場景所開發(fā)的軟硬件一體的實驗實訓產(chǎn)品。該產(chǎn)品填補了高校區(qū)塊鏈相關(guān)專業(yè)和課程在實驗是實訓環(huán)節(jié)的空缺，覆蓋了區(qū)塊鏈原理與技術(shù)、區(qū)塊鏈開發(fā)、區(qū)塊鏈運維、區(qū)塊鏈安全、區(qū)塊鏈實訓案例等核心實訓教學資源，分層次地融入到實訓教學中去，為高校的區(qū)塊鏈實驗實訓提供領(lǐng)先的一體化實驗教學環(huán)境。
區(qū)塊鏈實驗教學平臺采用B/S訪問架構(gòu)，平臺底層采用基于Kubernetes + Docker容器技術(shù)可管理系統(tǒng)內(nèi)的一體化實驗平臺，部署時將所需的虛擬機、實驗指導(dǎo)書、實驗工具以容器鏡像的形式預(yù)置到系統(tǒng)中，根據(jù)不同的實驗的需要調(diào)用對應(yīng)的實驗鏡像，實現(xiàn)實驗資源的統(tǒng)一編排和輕量化的資源調(diào)度，對于復(fù)雜的多節(jié)點實驗環(huán)境也能做到快速生成與啟動，且支持VNC桌面系統(tǒng)鏡像，更好地滿足區(qū)塊鏈專業(yè)實驗實訓的需求。
區(qū)塊鏈實驗教學平臺內(nèi)置豐富的實驗教學資源，課程涵蓋區(qū)塊鏈導(dǎo)論、區(qū)塊鏈密碼學應(yīng)用、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)與共識機制、區(qū)塊鏈系統(tǒng)部署與運維、智能合約與DAPP開發(fā)、聯(lián)盟鏈技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用及典型開發(fā)案例等內(nèi)容，并配套PPT、教學講義、實驗指導(dǎo)手冊等授課資料。

二、產(chǎn)品架構(gòu)

區(qū)塊鏈實驗教學平臺的的產(chǎn)品設(shè)計由下而上分為四層，即：基礎(chǔ)支撐平臺、實驗云管平臺、實驗課程資源、用戶訪問控制。
區(qū)塊鏈實驗教學云系統(tǒng)采用校內(nèi)私有云部署方式，但可以與校園網(wǎng)打通，又因其為B/S架構(gòu)，可實現(xiàn)校內(nèi)隨時隨地訪問。

三、硬件組成

1、管理運維設(shè)備
2、容器調(diào)度與存儲設(shè)備
3、分布式網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備

四、軟件組成

1、教學管理系統(tǒng)
1）初始課程；2）教學管理；3）實驗學習；4）用戶管理；5）討論交流。
2、容器調(diào)度系統(tǒng)
支持實時監(jiān)視可用資源（平臺最大支持數(shù)量以及已經(jīng)創(chuàng)建的數(shù)量）；可提供資源訪問接口，如資源的開啟，關(guān)閉，狀態(tài)查詢等。
將容器指定端口映射到特定服務(wù)器的端口提供集群對外登陸/訪問功能；支持后臺實時監(jiān)控容器的生命周期，可實現(xiàn)實時監(jiān)視服務(wù)器資源并進行調(diào)度；系統(tǒng)實時調(diào)度用戶各節(jié)點集群分配到不同機器，均衡使用服務(wù)器硬件資源；調(diào)度系統(tǒng)支持十萬級別并發(fā)處理。支持秒級啟動實驗資源：即從用戶在頁面點擊開始實驗到打開實驗虛擬機不超過5秒鐘。
3、鏡像管理倉庫
支持對所有鏡像進行管理的功能，可查看所有鏡像或構(gòu)建的鏡像任務(wù)，支持新建任務(wù)、分享設(shè)置、刪除鏡像。
管理鏡像時，支持鏡像分類功能，包括全部、基礎(chǔ)鏡像、私有鏡像，我的分享、他人分享，支持新建構(gòu)建任務(wù)功能，教師用戶可選擇基于tar構(gòu)建和基于DockerFile構(gòu)建兩種方式。
4、資源監(jiān)控系統(tǒng)
平臺需提供總資源統(tǒng)計、歷史資源統(tǒng)計。對CPU、內(nèi)存、DISk的總資源、已分配資源、使用率進行圖形化展示，幫助管理員/教師掌控資源是否足夠，方便決策是否需要升級更高版本或者增加物理資源。
可查看用戶資源使用統(tǒng)計，以圖形化形式監(jiān)控當前用戶已使用總資源、歷史詳情、當前使用資源，并且提供用戶資源排序，可查看用戶資源使用排名。

五、課程體系

產(chǎn)品提供的教學資源包含我們自主研發(fā)的10門區(qū)塊鏈實驗及教學資源，共計130+實驗。其中，區(qū)塊鏈原理技術(shù)類課程4門，該類課程主要介紹區(qū)塊鏈系統(tǒng)底層的技術(shù)原理，涉及密碼算法、共識機制、安全機制等，知識點包括常見的哈希、加密算法、梅克爾樹、布隆過濾器、多方計算、共識機制、安全隱私等。區(qū)塊鏈開發(fā)與運維類課程3門，以全球最成熟以太坊和Hyperledger Fabric開源項目，以及螞蟻鏈、Fisco BCOS等國內(nèi)主流項目為基礎(chǔ)，介紹其部署、測試、運維、智能合約/鏈碼開發(fā)、DAPP開發(fā)等實踐技術(shù)。區(qū)塊鏈案例實訓類課程3門，從實際應(yīng)用案例的角度解析區(qū)塊鏈技術(shù)。
我們在開發(fā)課程資源的同時，同步編寫了課程配套的電子教案，在我們區(qū)塊鏈實驗教學平臺發(fā)布的同時，已完成了一系列電子講義的編寫（區(qū)塊鏈導(dǎo)論、智能合約設(shè)計與開發(fā)、共識機制與網(wǎng)絡(luò)編程、區(qū)塊鏈安全與隱私保護），這些可作為開設(shè)課程的指導(dǎo)手冊。