一、引言
随着大数据产业的兴起，大数据人才需求急剧增加，越来越多的高校开设了“大数据”专业（方向）。但在大数据相关课程的学习过程中，在做实验方面都遇到了各种各样的困境，总体归纳起来，有如下几个方面：
1）安装一个Hadoop平台至少需要三台服务器，如何找到这么多机器？
2）部署一次Hadoop最短需要4个小时，实验室如何安排实验？
3)实验操作过程复杂、连贯性强，而每个学生的进度不一致，有何办法让学生都能完成实验？
4)如果实验室微机性能较差，跑不动服务器系统，在不升级硬件的前提下，如何完成试验？
5)一个实验室安排多个班级做云计算大数据实验，下一批学生会修改上一批学生的实验配置，相互干扰，影响实验进度。如何协调？
其实验困境可用如图1.1来表示：
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二、 系统简介
云中实验室是指将虚拟化服务器、大数据服务器等相关学科实验服务器组成的多台服务器，通过虚拟化技术构建成一个大的资源池作为弹性资源配置平台(ERAP)，从而将传统的实验室搬到弹性资源配置平台上进行的一套解决方案。是通过云计算虚拟化技术实现的大数据Hadoop集群实验平台，同时兼容支持普通实验。
利用云中实验平台，可有效的解决传统的云计算、大数据实验过程的困境，使用方便，快速部署，并能节约资源，解决了实验教学的瓶颈问题。
云中实验室的其逻辑架构如图1.2所示：
三、产品特点
功能描述：
1、支持B/S架构、使用RPC通信、多浏览器兼容；
2、支持单IP映射方式，实现平台访问；
3、支持角色分配，包括管理员和普通用户账户管理；
4、 管理员模块
1）支持教师管理功能、添加教师信息、修改教师信息、删除教师信息、查看教师信息（支持模糊多条件查询）；
2）添加学生信息、修改学生信息、删除学生信息、查看学生信息、查看学生信息（支持模糊多条件查询）；
3）添加班级信息、修改班级信息、删除班级信息、查看班级信息、查看班级信息（支持模糊多条件查询）；
4）添加课程信息、修改课程信息、删除课程信息、查看课程信息、查看课程信息（支持模糊多条件查询）；
5）管理员登录需提供验证码校验；
6）管理员可以管理用户镜像，包括镜像添加、删除；可以管理用户，包括用户添加、删除、查询、修改与查看；
7）管理员可以根据自定义方式，可以根据实验内容创建集群实验环境（集群大于等于3台）；
8）软件必须提供用户申请实验，管理员审批功能。
5、 教师用户模块
1）添加课程信息、删除课程信息、修改课程信息、查看课程信息、克隆课程；
添加实验信息、修改实验信息、删除实验信息、查看实验信息、克隆实验；
3）下载学生的实验作业、为学生作业打分；
4）教师登录功能支持验证码校验；
6、 学生用户模块
1）展示学生的所有课程、展示学生所有课程的实验总量及已完成未完成的量、展示学生至少5个未完成实验；
2）查看课程实验、提交课程实验、修改课程实验；
3）创建虚拟机（默认创建与自定义创建）、删除虚拟机、启动虚拟机、关闭虚拟机、虚拟机断电、虚拟机列表、快照虚拟机、查看虚拟机快照列表、删除虚拟机的快照、恢复虚拟机快照；
4） 学生登录功能支持验证码校验；
5）用户实验时采用左右分栏式显示，左侧为实验内容与步骤，右侧显示实验操作环境。
7、提供动态集群查看仪表盘客户端（可以是B/S或C/S），可以动态监控实验集群的分布与服务器性能监控。
8、开放用户管理数据库的接口，可以方便地实现登录模块自定义开发。
9、提供配套的实验案例及文档，至少包括：
Hadoop集群搭建实验
HDFS实验和案例
MapReduce实验和案例
HBase实验和案例
Hive实验和案例
“云中实验室系统”依托弹性资源配置平台提供云服务，为教师和学生通过虚拟化提供接近真实的实验场景。系统只要以软件形式存在，以硬件及网络作为运行的硬件环境。