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1、1 方案概述伴随信息化技术飞速发展，从国家主管部门到站在教育第一线老师们全部意识到，必需对作为立国之本教育事业进行信息化改造，才能满足不停改变教学需求。而教育手段信息化改造，是教育信息化改造最为基础，最优异行一部分。怎样利用优异信息技术和现代教育思想，为实施素质教育创建信息化教学管理环境，是摆在教育工作者面前一个崭新而又富有挑战课题。现在，传统教学方法已不能够充足满足目前教学发展要求，教学过程中既存和新发觉一系列问题全部严重影响了教学质量提升和教学进度，所以新兴现代教育技术手段就显格外关键。H3C基于最前沿云计算技术，结合了广大院校实际情况，有针对性设计出了新一代计算机教室建设方案。每间教室只
2、需配置一台云学堂主机，便可取得几十台性能卓越虚拟机，这些虚拟机经过网络交付给云学堂终端，学生便可体验生动云桌面环境。云学堂可根据课程提供丰富多彩教学课程模板，将云计算和教育场景紧密结合，实现教学集中化，管理智能化，维护简单化，将计算机教室带入云时代。1.1 项目背景多年来，云计算因含有资源按需分配、安全可控、数据可靠、资源利用率高、管理方便、系统高可用、成本适中、节能环境保护等多个特征，在各行业中应用越来越广泛。基于网络日趋优化，云服务随时随地交付变为可能。但云计算在教育行业，却迟迟没能落地。其关键原因有四点：布署困难、管理技术门槛高、用户体验较差和首次投资成本过高。1.2 项目建设目标H3C
3、云学堂依据不停整合和优化校园机房设备工作思绪，结合普教/职教/高教等广大院校实际情况，编写本设计方案。本方案总体目标是使用前沿云计算技术打造学校云教学机房，使用桌面虚拟化替换传统PC机，经过布署高性能云学堂主机和零维护云学堂终端，交付学生上课使用教学桌面，并经过多媒体教学管理软件丰富教学功效高效完成教学，从而极大降低运维难度，节能减排，提升教学体验，促进学校信息化发展。具体建设内容包含：l 实现数据中心云学堂主机布署，提供数据中心级管理；l 使用云学堂终端替换PC机，在满足教学需求同时，更易管理、更易维护、更节能环境保护；l 老师机上安装专为虚拟化环境优化云学堂多媒体教学管理软件，含有丰富教学
4、功效，极大提升上课效率；l 建设校级统一管理平台，集中管理全部服务器、存放资源。1.3 方案设计思绪为愈加好满足学校教学机房建设要求，H3C对中国多所院校进行实地调研，依据老师和学生上课习惯，结合国家教育局要求师机、生机百分比达标布署提议，打造出一体化交付云学堂处理方案。该方案在满足师生上课需求同时，着力于改善师生上课体验，降低管理运维难度，降低总拥有成本，节能环境保护。“全融合、高体验、简管理、促效率”是H3C云学堂处理方案四大关键价值。云学堂可依据教学需要灵活提供多个教学课程模板并支持实时切换；可有效保障学生在上课期间专注听课，确保课堂纪律，提升教学质量；可极大降低机房维护难度。云学堂将云
5、计算和教学场景紧密融合，实现交付快捷化、管理集中化、教学智能化、校园信息化。1.4 更多价值点除四大关键价值外，H3C云学堂处理方案还可提供以下优势：易操作：管理系统操作简单，老师，学生，管理员三种角色拥有不一样操作界面。老师一键选择教学课程，并同时到学生桌面；学生直接使用超越PC体验云桌面。管理员可经过Web浏览器随时监控云学堂主机负载。全部操作参考多所院校实际案例制作，不需任何专业技巧。设备利旧：推荐使用瘦用户机替换老化PC，瘦用户机价格远低于标准PC，生命周期通常是标准PC两倍，能耗仅仅是标准PC几十分之一，而且瘦用户机体积小巧，空间占比优于标准PC。当然，也能够将现有PC改造成云终端重
6、新加以利用，从而延长现有PC生命周期并降低初始投资成本。强化系统稳定性：计算和数据全部在云端，H3C桌面传输协议只传输桌面图像改变，从根本上降低了机房管理所面临安全风险。同时，因为传输内容简单，不需要占用宝贵带宽资源，即使网络出现故障，系统依旧正常运行在云主机上，不会受到任何影响，待故障恢复后即连即用，相对于早期无盘系统和远程桌面，安全性和稳定性全部大大提升。简化数据备份：教学课程模板存放在云主机内部存放中，H3C云学堂针对存放高可用作了深度优化，可确保模板不丢失。同时，云学堂专门为考试环境设计了作业空间来下发/上交作业，简化步骤，提升了考试数据安全性。简化还原工作：任课老师主动控制或下课时，
7、虚拟桌面会还原到初始状态，根本简化了还原工作。IT管理员不再需要定时还原或刷新全部操作系统。强化高可用性：借助业界领先CAS虚拟化平台提供HA功效，能够确保云学堂主机高可用性，确保教学不中止。简化系统布署：引入了课程模板化功效，全部课程全部作为虚拟机模板存在，不再需要反复重装系统、安装软件，所以布署步骤可得到显著简化。以前管理员可能要在每台PC上花费多个小时布署新应用，然后再花几十个小时将此修改同传给全部PC，而现在只需要花费15分钟更新教学镜像就能够了。简化IT维护：和传统PC相比，云学堂主机维护要轻易得多。因为虚拟机特征，各项维护任务变得十分简单，包含维护系统和应用、向用户分发桌面、业务迁
8、移和教学场景切换等。对虚拟机修改在下课后全部会被丢弃，系统还原卡直接被淘汰，病毒以后也无法再感染系统了。统一管理、集中配置：虚拟桌面管理和配置全部在云端进行，管理员能够随时随地对全部桌面和应用进行统一配置和管理。比如系统升级、应用安装等，避免了传统PC空间上过于分散所造成管理困难，降低了管理成本。总而言之，H3C云学堂处理方案让师生在现代化云机房中，取得卓越教学体验。2 用户场景分析2.1 多所院校实地勘察概况经过对多所院校实际场景调研，总结出各院校面临教学机房使用问题以下：伴随各院校办学规模不停扩大，学生数量不停增加，教学资源逐步担心，传统教学方法受到了极大挑战。现代化教学方法已经离不开计算
9、机辅助，所以各院校全部在不停增加计算机购置和计算机教学机房布署。现在很多教学工作全部在机房进行，而教学机房也是每个学生在课余时间上网查找资料，完成作业场所，所以机房管理和响应速度，将直接决定各院校教学工作能否顺利开展。但计算机教学机房管理难度又无疑是全部教室中最大。教学机房管理和维护复杂，软硬件更新频率高，系统稳定性差。以某中学为例，该校在每间计算机教室中平均布署50台PC机供学生进行上机操作，为预防学生操作造成数据丢失和系统损坏，学校不得不在每台PC中安装还原卡，确保每次重启PC时，数据还原到初始状态。还原卡本身设置繁琐、故障率高、质量参差不齐，而且要求全部PC主板和硬盘型号全部一致，常常会
10、因为采购不到配件而造成陷入PC越用越少困境。所以通常全部会在布署早期采购大量备件，造成初始硬件成本升高。另外，还原卡还轻易被学生破解，造成系统依旧常常损坏，管理员不得不重装系统，大大增加了管理难度。每台PC因课程需要往往需要安装大量教学软件，系统兼容性差、过分臃肿，也令系统反应越来越慢，问题频现。这些情况不仅会影响教学质量和效率，增加管理员工作量，而且也会带来信息安全方面风险。同时，为了方便教学，该校在每间机房全部布署了一台老师PC机，老师能够经过U盘、移动硬盘方法将随身携带本身教学课件拷贝入桌面机并经过教学管理软件进行公布和教学。可一旦U盘和移动硬盘感染了病毒，就会快速感染其它PC，严重影响
11、正常教学。同时，假如U盘出现损坏，老师只能经过黑板等传统方法进行教学，影响教学效果。每次考试之前，IT管理员要为各机房老师机和学生机重新刷机，每学期刷机就占了很大工作量。考试结束后，全部机器又要刷回教学系统，工作量加倍。为了能按时完成，学校往往不得不请外援来帮助完成，费时费力、增加成本不说，还有安全隐患。该校每当需要布署新应用进行教学讲课时，必需要在新财年提交申请并审批，经过政府采购步骤后才可取得新PC机，此采购周期往往为六个月甚至十二个月。尽管该校针对教学机房做了节能方案，如按时断电、学生下课关机检验、老师巡检等。但机房电力消耗依旧是困扰学校一大难题。经过勘测，发觉空调和PC机是机房用电大户
12、。2.2 机房类型分析各院校教学机房建设时间，维护质量和采购成本各不相同，机房实际情况也有好有坏，需要依据现有环境，打造符合教学要求、既节省成本又能够处理问题云机房。2.3 云机房建设关键点依据学校实际情况决定实施配置方案，旧机房改造可继续沿用老PC，充足利旧、节省成本。新建机房则推荐采取瘦用户机全方面替换PC。3 项目需求分析3.1 业务架构和需求分析学校机房建设项目往往需要达成以下目标：保障教学业务系统稳健性和数据安全性：教学系统稳健性要得到深入加强，在学生上机操作时对课件进行处理时候，数据、系统安全性会受到来个人自误操作及外部网络多种威胁，为了预防人为或病毒攻击，处理方案需要提供一套安全
13、保护方法，充足确保操作系统和数据应用系统安全，同时要实现在多教室同时讲课情况下，对数据和系统安全性和可靠性保障方法，灾难应对及恢复策略。降低对现有环境修改：在建设新机房同时尽可能降低对学校现有网络环境和电路作修改。最好能够沿用原有旧机房直接改造，或在新建机房时不需要布署强电，直接从一般教室升级而来即可。确保教学应用系统及外围设备兼容性：确保系统在3-5年时间内兼容现有教学应用系统，并能够随时支持新教学场景切换。要实现最高效教学应用系统集中管理、充足考虑合理运维费用和较小运维服务难度，最大程度地降低综合维护成本。兼顾到不一样时期各项软件应用及硬件设备，利用较小代价改造这些系统。兼顾到和已经有多种
14、教学管理系统和身份认证系统兼容性。兼顾不一样终端设备，包含个人电脑，云终端等。兼顾多个外接设备，如USB设备，并口设备，串口设备等。3.2 总体设计要求3.2.1 需求特点总结伴随信息化校园建设和云计算升温，基于云计算应用交付逐步成为教育行业发展肯定趋势。学校期望，是能够在预算不变前提下加紧信息化建设步伐，现有教学系统和应用能够平稳过渡到桌面云上，老师和学生在教学上有更优体验，而管理员也不需要为系统安全和数据保护而分心，能将更多精力投入到业务创新中。3.2.2 方案设计标准依据上述需求分析和布署环境实际特点，使用H3C云学堂处理方案整体计划和打造云机房，需要本着以下标准进行： 统一计划、逐步建
15、设实施标准机房在统一计划前提下，依据学校实际需求，进行逐步实施，充足考虑多种原因。 集成性标准经过统一集成计划，实现基于云桌面访问系统接入规范，从而逐步实现对全校教学系统用户接入全方面融合。 安全性标准依据桌面访问不一样安全等级要求，和网络访问安全规范，制订系统安全性规范，完善信息安全策略和信息安全标准，满足数据安全和访问安全要求，提供可靠系统安全管理模式。 可扩展性标准系统设计要考虑到学校未来发展需要，架构应满足横向和纵向扩展需求，在架构简明基础上，降低各功效模块和组件耦合度，并充足考虑到兼容性，实现快速高效扩展方案。 适应性标准系统需充足考虑到已经有IT资源投入，适配网络、系统和应用架构，
16、避免在构建过程中大范围系统改造，降低系统复杂度和建设成本。4 云学堂项目总体架构设计云学堂处理方案关键组成是H3C云学堂统一管理平台、老师端和学生端。管理员在统一管理平台上针对不一样课程制作课程模板；在老师机上布署老师端程序，在学生机上布署学生端程序。上课时，老师在老师端程序实施简单操作：选中所需课程，点击“上课”，即可在云主机中生成几十个虚拟桌面并推送到学生端；点击“下课”即可终止课程，删除全部虚拟机，回收云主机资源。云主机操作统计，运行状态等，可经过Web图形化管理界面查看，一目了然。学生云终端开机后自动和云主机连接，获取虚拟桌面，操作方法和传统PC完全相同。针对不一样使用场景，需要注意以下几点： 以教室为单位按课程制作镜像次序：按课表中课程分别创建虚拟机按课程要求在虚拟
