一、產品概述

區塊鏈實驗教學平臺是我們面向高校區塊鏈專業的核心課程的實驗教學場景所開發的軟硬件一體的實驗實訓產品。該產品填補了高校區塊鏈相關專業和課程在實驗是實訓環節的空缺，覆蓋了區塊鏈原理與技術、區塊鏈開發、區塊鏈運維、區塊鏈安全、區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，為高校的區塊鏈實驗實訓提供領先的一體化實驗教學環境。
區塊鏈實驗教學平臺采用B/S訪問架構，平臺底層采用基于Kubernetes + Docker容器技術可管理系統內的一體化實驗平臺，部署時將所需的虛擬機、實驗指導書、實驗工具以容器鏡像的形式預置到系統中，根據不同的實驗的需要調用對應的實驗鏡像，實現實驗資源的統一編排和輕量化的資源調度，對于復雜的多節點實驗環境也能做到快速生成與啟動，且支持VNC桌面系統鏡像，更好地滿足區塊鏈專業實驗實訓的需求。
區塊鏈實驗教學平臺內置豐富的實驗教學資源，課程涵蓋區塊鏈導論、區塊鏈密碼學應用、區塊鏈網絡與共識機制、區塊鏈系統部署與運維、智能合約與DAPP開發、聯盟鏈技術開發與應用及典型開發案例等內容，并配套PPT、教學講義、實驗指導手冊等授課資料。

二、產品架構

區塊鏈實驗教學平臺的的產品設計由下而上分為四層，即：基礎支撐平臺、實驗云管平臺、實驗課程資源、用戶訪問控制。
區塊鏈實驗教學云系統采用校內私有云部署方式，但可以與校園網打通，又因其為B/S架構，可實現校內隨時隨地訪問。

三、硬件組成

1、管理運維設備
2、容器調度與存儲設備
3、分布式網絡管理設備

四、軟件組成

1、教學管理系統
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、容器調度系統
支持實時監視可用資源（平臺最大支持數量以及已經創建的數量）；可提供資源訪問接口，如資源的開啟，關閉，狀態查詢等。
將容器指定端口映射到特定服務器的端口提供集群對外登陸/訪問功能；支持后臺實時監控容器的生命周期，可實現實時監視服務器資源并進行調度；系統實時調度用戶各節點集群分配到不同機器，均衡使用服務器硬件資源；調度系統支持十萬級別并發處理。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建的鏡像任務，支持新建任務、分享設置、刪除鏡像。
管理鏡像時，支持鏡像分類功能，包括全部、基礎鏡像、私有鏡像，我的分享、他人分享，支持新建構建任務功能，教師用戶可選擇基于tar構建和基于DockerFile構建兩種方式。
4、資源監控系統
平臺需提供總資源統計、歷史資源統計。對CPU、內存、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計，以圖形化形式監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

產品提供的教學資源包含我們自主研發的10門區塊鏈實驗及教學資源，共計130+實驗。其中，區塊鏈原理技術類課程4門，該類課程主要介紹區塊鏈系統底層的技術原理，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。區塊鏈開發與運維類課程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等國內主流項目為基礎，介紹其部署、測試、運維、智能合約/鏈碼開發、DAPP開發等實踐技術。區塊鏈案例實訓類課程3門，從實際應用案例的角度解析區塊鏈技術。
我們在開發課程資源的同時，同步編寫了課程配套的電子教案，在我們區塊鏈實驗教學平臺發布的同時，已完成了一系列電子講義的編寫（區塊鏈導論、智能合約設計與開發、共識機制與網絡編程、區塊鏈安全與隱私保護），這些可作為開設課程的指導手冊。