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1、教育（高教）虚拟化解决方案教育（高教）虚拟化解决方案目 录一、项目背景.1 二、需求与挑战.1 2.1 校园信息化应用分析1 2.1.1 通用信息服务1 2.1.2 数字化校园应用2 2.1.3 桌面服务2 2.2 校园信息化建设现状与分析2 2.2.1 校园信息化建设现状2 2.2.2 服务器设备现状3 2.2.3 桌面设备现状4 三、XX 大学虚拟化建设目标及原则 6 3.1 XX 大学虚拟化建设的总体目标.6 3.2 XX 大学虚拟化建设原则.6 四、XX 大学虚拟化解决方案 8 4.1 服务器虚拟化解决方案8 4.1.1 概述8 4.1.2 系统结构图8 4.1.3 产品功能优势10
2、4.2 桌面虚拟化解决方案17 4.2.1 保证数据资料的安全性17 4.2.2 教育教学终端桌面的快速差异化部署17 4.2.3 统一上网行为管理、网络流量有效控制17 4.2.4 终端管理维护方便18 4.2.5 降低终端持续更新费用18 4.2.6 节省办公空间，解决能耗，实现绿色 IT.18 4.3 详细方案设计18 4.3.1 硬件设计18 4.3.2 软件设计24 五、 XX 大学虚拟化应用场景 28 5.1 多媒体教室解决方案28 5.1.1 多媒体教室现状28 5.1.2 多媒体教室虚拟化建设优点29 5.2 录播教室解决方案29 5.2.1 录播教室现状29 5.2.2 录播
3、教室虚拟化建设优点30 5.3 电子阅览室解决方案30 5.3.1 电子阅览室现状30 5.3.2 电子阅览室虚拟化建设优点30 5.4 实训中心解决方案31 5.4.1 实训中心现状31 5.4.2 实训中心虚拟化建设优点31 六、 XX 大学虚拟化建设收益 31 七、公司简介.3201、项目背景项目背景随着硬件技术的飞速发展，IT 基础设施的计算能力和存储能力不断得到提升，但在实际的应用环境中，IT 基础设施的资源利用率却在不断下降。传统的IT 架构总是倾向于使用单台服务器运行单个应用，但随着 IT 应用环境日益复杂，运行在 IT 基础设施上的应用数量不断增加，传统的单机运行单一平台的做法
4、，带来了处理器应用率低下、维护困难、维护成本高等多方面问题，随之系统管理的相关成本也急剧增长。 起源于 20 世纪 60 年代的虚拟化技术，虽然在出现之初由于当时的硬件技术还不够强大而一直没有呈现出很大规模的应用，但是目前其已经成为解决 IT基础设施资源利用率低下、管理成本增长等问题的有效途径，各类虚拟化技术得到了蓬勃的发展。 高校信息化建设从 20 世纪 90 年代开始，已经经历了单机环境、C/S 架构、B/S 架构、SOA 等多个发展阶段。目前，高校信息化建设已经涉及到高校的教学、科研、管理、生活、服务等相关领域，所需要的计算平台、存储环境和网络环境多种多样，随之也带来了 IT 基础设施的
5、资源利用率低和管理成本高等问题。将虚拟化技术应用到高校信息化建设中，既能提高高校信息基础设施的效率，也能提升信息化基础平台的可靠性和可维护性，降低 IT 相关管理成本。二、需求与挑战二、需求与挑战2.1 校园信息化应用分析校园信息化应用分析XX 大学对信息化的应用主要来自“通用信息服务”、“数字化校园应用”、“桌面服务”三方面应用，每种应用的部署对校园信息化有着不同的需求。2.1.1 通用信息服务通用信息服务 “通用信息服务”指的是传统的 Internet 服务，如电子邮件、门户网站与管1理信息系统等，这些系统往往集中部署在校园数据中心机房，每个信息系统的部署需要独立的服务器系统进行部署，一般
6、可以根据不同的软件系统对服务器计算能力的不同需求，选择配置相当的 PC 服务器担任，服务器平台建成后应当为管理员提供简易、有效的管理手段。2.1.2 数字化校园应用数字化校园应用“数字化校园应用”指的是“教学”、“办公”、“财务”等方面的校园业务综合应用系统，主要包含“数字化校园信息平台（信息门户、统一身份认证、共享数据库等）”以及“数字化校园应用（教务、办公自动化、财务等）”软件系统，“数字化校园应用”的部署对硬件服务器有着高密度、高性能、高可靠等方面的部署需求，而且需要提供强有效的集中管理手段。“数字化校园应用服务器平台”的建设不仅要能满足应用系统部署的基本要求，还要充分考虑到学校未来 3
7、-5 年的发展需求，要求系统具备一定的扩展性，最大限度地保护既有的投资，减少对系统的维护和未来开发的成本，保证系统在技术上、经济上的可持续性发展。2.1.3 桌面服务桌面服务“桌面服务”指的是高校的电子阅览室、多媒体课室、实训中心等，会为师生提供电脑桌面环境。这些场所往往分散在学校的图书馆、不同院系的教学楼里，在初期建设过程中，就要充分考虑到配置与成本，以及后期的日常维护和管理等问题。2.2 校园信息化建设现状与分析校园信息化建设现状与分析2.2.1 校园信息化建设现状校园信息化建设现状高校信息化建设是一个系统工程，随着信息化建设逐渐深入，遇到了很多困难与问题，包括：（1）缺乏统一规划，计算资
8、源和数据资源分散，资源利用率低； 2（2）业务系统的技术平台繁多，维护成本高，可靠性和安全性差； （3）建设过程中各自为政，分散实施和维护，难以实现统一管理和监控； （4）业务系统整体实施周期长，新业务系统运行的操作系统安装成本高；2.2.2 服务器设备现状服务器设备现状随着高校基础信息建设以及数字化校园的快速发展，高校的业务应用也随之增加，学校的组织管理、业务体系、绩效考核、业务运作流程越来越依赖于IT 信息技术，IT 支撑水平已经成为业务发展的核心竞争力。传统 IT 系统架构弊端却日益突出，IT 部门面临的压力和挑战也越来越大。主要表现在：IT 系统“竖井式”架构。每个应用都需要有自己独立
9、的服务器和存储，每增加一个应用就需要增加相应的硬件，同时需要在终端安装客户端软件，这种架构环境难以管理、缺乏灵活性，同时投资回报率低、业务扩展性非常受限，以及存在安全隐患；随着业务的扩展，服务器数量不断增加，计算资源未得到有效利用，服务器、存储等资源利用率极低，造成资源的极大浪费，但是应用仍然很慢关键核心数据依然脆弱，管理成本居高不下，用户体验却始终低下；新系统上线，不断增加服务器，IT 固定资产成本不断增加；服务器系统维护或者升级扩容时需要业务停机，数据中心系统可用性低，甚至严重影响公司业务；每个业务系统需要独立安装、升级和维护，因系统差异导致 IT 运维管理成本居高不下。32.2.3 桌面
10、设备现状桌面设备现状现阶段学校的电子阅览室、多媒体课室、实验室、实训中心等大都采用 PC机的模式，虽然桌面 PC 功能强大、操作高度自由，但是传统 PC 固有的软硬件与应用特性也带来诸多不足，主要表现在如下几个方面：单点维护，维护工作量大，维护周期长。在 PC 设备的维护方面，PC 配备齐全，经过一段时间的使用后，硬件故障和软件故障逐渐增多，系统维护工作量大，在计算机维护人员相对紧张的情况下，系统管理将随着 PC 增加而带来更大压力；学校 PC 机房通常都是采用 GHOST、安装还原卡或还原精灵的方法来防止系统崩溃，但是必需在每台电脑上分别进行，一旦重装系统、添加删除软件，工作量极大，需要消耗
11、很多时间，并且每台 PC 都有可能感染病毒。另外，在 PC 维护过程中，通常需要到现场对每台 PC 单独进行维护，维护工作量大，且维护周期长（如需重新安装系统和软件等），而在维护过程中还会对最终用户的工作造成影响。安全性低：整个微机教室都组成一个局域网络，教师办公桌面与教室的授课桌面之间文件有时不能有效共享，需要教师携带 U 盘等移动存储设备拷贝资料，易感染病毒，同时，教师由于计算机操作不当，出现中毒，被攻4击等几率较高。一旦有病毒入侵，很容易蔓延至整个教室，影响教学工作的正常开展；如果需要更换课程，就必须由教师或机房管理员提前花费大量的时间重新配置操作系统及逐台安装应用程序。资源利用率低，总
12、拥有成本高。大家往往都认为只有 PC 强大运算性能才能给用户带来好的体验，而事实切并非如此，据统计，PC 强大的性能的平均利用率还达不到 15%，在资源处于严重浪费状态的同时还造成运行成本高居不下。而总拥有成本（初始的软硬件采购成本、系统管理和技术支持成本、软硬件运行维护成本、后期软硬件升级成本）也因 PC 的大量应用而高居不下。传统 PC 工作噪音大，功耗高，占用过多的建筑面积。传统 PC 一台机器至少 220W 左右，工作时间发热量大，工作时间长的机器风扇噪音大，教育教学需要一个相对安静的环境。同时每台设备需要占用相应的建筑面积和桌面使用面积。满足不了教师的个性化需求。在日常电教室教学中不
13、同老师，需要不同的系统与软件环境，但为了保证所有教师的使用要求，管理人员基本上把所有授课教师需要的软件都进行了安装，导致系统运行缓慢，软件冲突也时有发生，教师授课体验较差。无法便捷提供很多考试环境。在许多国家等级考试中，其软件要求每台机器都需要不同的用户名登录，因此在以往考试前夕都需要安排大量人手打开保护卡添加用户，考试完再恢复，费事费力，还容易出错；另外很多技能鉴定考试每台学生机都有一个单独的考试文件，各不相同，无法通过还原卡同传部署。大量 PC 机资源闲置浪费、后期管理维护困难、安全性差、同时占用过多的建筑面积等诸多问题。因此，如何能够构建一个低成本、易于管理、安全性高的电教室系统，一直是
14、文化领域信息化的焦点。传统的电教室 PC 数量众多，网络环境复杂，系统维护成本太高，如何快速有效的部署、维护、管理本地教学系统也成为管理员必须面对的难题。采用云计算技术，在大幅度降低实施成本的同时，云终端故障率较低。操作平台及软件在云平台统一维护，降低维护难度。集中管理网络，保障网络行为可控、可5管。通过云计算技术方案替代传统 pc 电脑，服务端统一管理虚拟机。基于标准化的硬件和软件环境，特别是基于虚拟化和云计算的环境，在此基础上建立私有云主机，降低管理和运营成本。3、XX 大学虚拟化建设目标及原则大学虚拟化建设目标及原则3.1 XX 大学虚拟化建设的总体目标大学虚拟化建设的总体目标充分发挥虚
15、拟化技术的优势，促进信息技术与职业教育的深度融合，发展院校师生员工的信息技术职业素养，创新教育教学模式，提高教学质量，再造管理流程，提升校园文化生活品质，拓展对外服务的范围，引领学校现代化发展，增强学校的核心竞争力，为职业院校培养高素质劳动者和技术技能型人才提供信息化支撑和保障。3.2 XX 大学虚拟化建设原则大学虚拟化建设原则在 XXX 学校服务器虚拟化架构的设计中，充分考虑了贵校的实际情况，根据贵校的业务需求、功能需求、投资需求角度出发，本方案设计中坚持保证使用要求、适度控制规模、兼顾长远发展、讲求投资效益的建设原则，从保障系统业务的需求出发，充分利用系统现有资源，尽量以最少的投资，满足业
16、务发展相关需求进行本方案的设计。主要的设计原则如下：1）实用性和先进性原则）实用性和先进性原则实用性是系统方案的最基本要求。系统的实用性不仅包括当前的实用性，还应包括今后一段时间较为长久的实用性。在进行方案总体规划和设计时，要求深入了解需求方当前的实际应用需求和操作特点，包括业务、管理及功能需求、实际业务处理流程以及操作细节、数据处理方式、系统管理方式等。而且，还要在一定程度上了解并分析具体业务和管理应用今后的发展方向。在进行详细的需求分析的基础上，进行方案总体规划和设计，做到一切面向应用、一切面向实际。6在考虑实用性的同时还必须兼顾系统的先进性。在方案总体规划和设计时，尽可能采用当前先进的技术和系统结构思想，规划和组织系统结构、应用功能以及实现方式；尽可能采用目前各种先进的硬件和软件技术，集成目前各种先进的计算机设备、网络设备、存储设备、操作系统、以及系统布局技术，以提高系统的整体性能，确保系统具有较长久的实用性。因为先进性往往会带来系统前期不稳定的副作用，所以强调实用性，并兼顾先进性，这是一个重要的原则。2）可持续发展原则）可持续发展原则应用网络系统建设一
