基于SOAP的英语多媒体教学资源共享平台设计

王小迁

(陕西艺术职业学院， 基础教学部， 陕西， 西安 710100)

0 引言

现阶段许多高校已经组织英语专业教师、教育技术人员等实施教学资源整合，制作多媒体教学课件，研发网络课程，为教学资源共享创建良好内部环境[1]。但现有多媒体资源共享平台资源混乱，导致教师需进行大量重复性劳动，无法为师生提供优质的资源获取渠道，增强学生自主学习能力[2]。因此，相关研究人士和学者对英语多媒体资源共享平台提出改进。

Wang P[3]将区块链技术广泛应用于英语教学资源共享领域，通过对算法性能的分析，提出一个以表示层、业务层和数据层为主要组成部分的英语教学资源共享平台，但其组建平台过程比较复杂，对人力物力资源造成过多浪费。胡婷[4]提出一种基于改进协同推荐算法资源共享平台，采用混合推荐算法完成对学习资源的推荐。该方法没有考虑平台安全性能，容易发生恶意干扰现象。

分析上述内容，本文创建基于SOAP的英语多媒体教学资源共享平台。在构建平台之前，采用简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol，SOAP)完成平台资源交换，使用MD5信息摘要算法实现高质量用户安全认证优化，确保平台运行安全；在云计算环境下，使用教师模块、学生模块和审核员模块建立英语多媒体教学资源共享平台。

1 基于SOAP的英语多媒体教学资源共享平台实现

1.1 SOAP资源互换模型

SOAP作为一种轻型通信协议[5]，一般运用HTTP协议当作传输载体[6-7]。SOAP消息的定义框架模式是将SOAP信封当作根元素，涵盖各类SOAP子元素的XML文档，全部SOAP消息均采用XML模式进行编码，将SOAP框架模型描述为图1。

SOAP资源互换过程如图2所示。通过设定SOAP代理，把每个数据库部署成Web Service，提供对资源数据的查询、更新与共享。

图1 SOAP模型

图2 SOAP资源互换过程示意图

1.2 用户安全认证

本文通过用户安全认证保障英语多媒体教学资源在共享平台正常运行。提出基于MD5信息摘要算法的平台用户安全认证优化方法，提升平台用户安全性的同时，为其提供优质的服务体验。算法推导过程如图3所示。

图3 信息摘要算法推导过程

MD5算法对数据的填充就是把数据拓展至长度为k×512+448比特，其中k是整数，把剩余比特当作下阶段输入数据长度，让数据长度一直维持在512的倍数，拓展后的数据使用512个比特位进行隔离，512个比特位又能以32个比特位隔离构建若干个组合。

设定4个MD5F(a,b,c)、G(a,b,c)、H(a,b,c)、I(a,b,c)的基础按位操作,具体为式(1)—式(4)。

Fa,b,c=a&b～a&c

(1)

Ga,b,c=a&cb&～c

(2)

Ha,b,c=a∧b∧c

(3)

Ia,b,c=b∧a～a

(4)

设基础按位为(a,b,c)，设定Yj可以完成以上几种操作的第j个分组转换，记作式(5)，

aj=b+a+Xb,c,d+Yj+ti<<

(5)

运用多个32位缓冲器来推算信息摘要，将对应MD5的4个缓冲器设置为A、B、C、D，将其描述成链接变量，分别把4个缓冲器的表达形式记作式(6)：

A=0X01234567

B=0X89abcdef

C=0Xfecba98

D=0X76543210

(6)

若4个链接变量设定完毕后，就能对其赋予对应权值a、b、c、d，这时使用式(1)—式(4)定义的信息转换加密用户信息[8]。

MD5信息摘要算法可用于英语多媒体资源共享平台的身份判断。MD5算法下的用户身份判断机制如图4所示,图中Ra代表随机值。

图4 用户身份判断机制

运用一次一密方法预防恶意攻击，使用某个任意数值、用户口令和其余数据进行用户身份校验，校验过程见图5。

图5 用户身份校验流程

具体的校验计算过程如下。

为减少重复率，服务器在组成字符串过程中添加一个任意数值与目前时间，也就是服务器把生成的任意值R、用户口令PW、目前时间TIME和网际互连协议地址SIP组成全新的字符序列，得到式(7)，

RA=RTIMESIP

(7)

客户端收到用户口令明文PW之后，使用特定方法对此明文采取加密如式(8)，

PW′=KPW

(8)

运用MD5算法深入处理服务器产生的序列，获得最终的用户身份判断数据，把MD数据传输至服务器，将过程定义为式(9)：

MD=MD5RaPW′

(9)

在服务器程序中，使用MD5信息摘要算法对用户口令密文采取校验，发送确认消息；对客户端发送密文并实施压制，使用用户信息完成登录；若一段时间没有收到登录完成的信息，禁用用户登录信息，实现高品质用户安全认证。

1.3 教学资源共享模块设计

本文教学资源共享平台把主要业务功能分为3个模块：教师模块、学生模块和审核员模块。综合不同用户实际需要，将SOAP引入教学资源共享平台中，搭建于云计算环境，系统整体结构如图6所示。

图6 SOAP下的英语多媒体教学资源共享平台示意图

1.4 共享平台操作流程

考虑到要把平台部署在云计算环境，并实现“高内聚，低耦合”平台理念，将平台软件结构划分为3个层次，依次为数据访问层、业务逻辑层与用户表现层。

分析平台3个关键技术实现过程。首先是上传教学资源子模块。上传后的资源通过平台审核后才会发布至在线资源列表内。

其次为下载教学资源子模块。在资源下载界面，设定和对应源文件键值绑定后的资源下载链接，为用户提供高效率资源下载功能。

最后是审核教学资源子模块。运用资源审核界面的资源字段值和调用页面的get_all方法，来得到审核员现阶段已经确定审核结果的全部教学资源。

2 仿真实验

为证明本文平台性能可靠性，将文献[3]、文献[4]作为对比方法，把2个文献平台和所建平台均部署在硬件水准相同的虚拟硬件上。按照实际英语多媒体教学资源共享平台规模，测试环境和对比测试环境配置如表1所示。

表1 本文平台和对比平台的虚拟测试环境对比表

本文测试环境是在有限的硬件资源环境条件下完成的，在进行300—700个数量的资源并发上传测验时，获得的测试结果区分度不高，在进行800个数据的并发传输才拥有一定区分度。为确保实验结果直观性，防止低并发数量产生的性能数据区分度差的问题，实验选择1 100个并发数据进行测试。测试配置参数大致相等。2次对比实验的配置参数情况如表2所示。

表2 对比实验配置参数

因受到虚拟环境影响，为保障虚拟主机不受到大负荷并发影响，每次仿真实验持续时间在3分钟左右，本文平台资源上传吞吐量与响应时间如图7所示。2个对比平台的资源上传吞吐量与响应时间如图8、图9所示。

由图7—图9中可以看出，伴随并发量的不断提升，本文平台处理资源交互数量比2个对比平台在同一时间要相对稳定，曲线波动程度显著小于2个文献方法，证明所建平台在处理资源共享请求时均衡负载能力更优，平台各个节点均能处理用户端发送的请求，把单位时间内的并发量匀称地分散至每个节点，处理更多的资源请求。

本文平台大部分响应时间均小于对比平台。2个文献方法所建平台的请求响应在某个阶段会急剧增多，这是因为并发传输致使网络堵塞发生请求响应时间过长现象，无法处理数量众多的客户端请求，增加了资源共享响应时间。综合对比来看，所建平台性能具有较大的应用优势，为英语多媒体教学的进一步拓展发挥关键作用。

3 总结

本文创建一个基于SOAP的英语多媒体教学资源共享平台。该平台可以保障用户资源共享安全性，利用SOAP实现快速资源互换任务，同时自动处理数据备份、集群及负载均衡等问题，完成高质量英语多媒体教学资源共享平台构建目标。但在用户安全认证通信数量方面还存在一定不足，以后对此问题将展开深入研究。