数字化校园云解决方案.pdf
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1、云端时代云端时代数字化校园云解决方案建议书数字化校园云解决方案建议书副标题目目录录1 12 2数字化校园背景数字化校园背景.4.4校园数字化现状与分析校园数字化现状与分析.5.52-1传统数字化校园现状.5传统 PC 机现状.5桌面应用现状.52-1-12-1-22-22-3数字化校园建设需求分析.6数字化校园优化方案校园云解决方案.73 3云端时代数字化校园解决方案云端时代数字化校园解决方案.9.93-13-23-3校园云解决方案概况.9校园云方案拓扑及概述.10方案功能模块组成及说明.10云端时代桌面云平台.10云端时代云终端.12云端时代设备管理系统(CTDM).143-3-13-3-2
2、3-3-34 4校园云方案应用场景建设方案校园云方案应用场景建设方案.19.194-1云数据中心解决方案.19数据中心建设需求.19数据中心整体规划.21云数据中心基础整合方案云箱.21方案组件与推荐.224-1-14-1-24-1-34-1-44-2教师办公解决方案.23教师办公桌面现状.23教师办公桌面建设.24方案组件与推荐.25解决方案优势.254-2-14-2-24-2-34-2-44-3电脑教室解决方案.26电脑教室需求.26电脑教室建设方案.274-3-14-3-14-4多媒体教室解决方案.28多媒体教室建设需求.28多媒体教室建设方案架构.294-4-14-4-24-5远程办公
3、解决方案.295 56 67 78 8校园云桌面设备的最佳选择校园云桌面设备的最佳选择.30.30校园云解决方案收益校园云解决方案收益.32.32数字化校园云解决方案配置数字化校园云解决方案配置.33.33公司介绍公司介绍.错误!未定义书签。8-1服务介绍.错误!未定义书签。错误!未定义书签。云端时代服务体系.错误!未定义书签。错误!未定义书签。云端时代服务优势.错误!未定义书签。错误!未定义书签。8-1-18-1-11 1 数数字化校园背景字化校园背景近年来,随着互联网和云计算的快速发展,数字化技术正在改变每个人的生活、工作和学习习惯,作为培养新世纪人才的学校,也面临着同样的改变趋势,教育思
4、想、观念、模式、手段等各个方面都面临着深刻的变革,教育部也在教育十二五规划的开篇之年,对教育信息化在普教领域的发展提出了新的纲领规划,于是“数字化校园”的理念就在这种变革中重新进入人们的视野。目前学校为了适用教育信息化的需要,已具备良好的校园网络环境,基本上每个办公室、多媒体教室、电子阅览室、电脑教室、学生电脑机房等都有网络接口,但是在软件的应用、数据的共享、网络在学校教学作用、网络在学校管理作用等各个方面还没有发挥校园网基础硬件最大的价值。数字化校园的提法由来已久,传统的数字化校园技术相对单一,学校都是作为“信息孤岛”单独存在,数字化技术只是作为一种教学辅助手段被老师和学生被动的接受,学生和
5、老师以及家长和学校之间普遍缺乏沟通渠道,信息技术并没有有效解决教育资源分布不均,教学手段落后等一系列问题,而基于互联网技术和云计算架构的新型“数字化校园”则重点在于信息技术与教育教学的深度融合、信息化环境促进学生信息素养和实践能力的提高,数字化校园的绿色环保,学生家长和学校之间的有效互动、优质教育资源的方便共享与应用、信息技术与教育教学模式的创新、学生的素质教育和个性化学习等。因此,新型的数字化校园一般包括:基于云架构的数据中心,多媒体教室、教室办公信息化和电子备课室、电子阅览室,学生电脑机房、以及各种云业务系统。相应的,云计算技术和互联网技术也为各个部分提供了更多新的解决方案,下面我们将分别
6、讨论这些解决方案。2 2校园数字化现状与分析校园数字化现状与分析2-12-1传统数字化校园现状传统数字化校园现状2-1-12-1-1传统传统 PCPC 机现状机现状当前,校园不同用户所采用的桌面设备存在多样性,有台式 PC、一体机、笔记本等,其中有相当一部分以笔记本或 PC 应用为主,笔记本和 PC 的大量应用存在如下问题:PC 造价高昂计算机网络教室具有学生用机数量较大的特点,一般50-70 不等,采购众多PC 机成本高昂,并且在每次的电脑升级换代和维护过程中,都需要学校投入较大的资金,应用的成本较高。管理维护困难计算机网络教室的主要使用对象为学生,而这些学生的计算机专业技术水平通常不高,这
7、便增加了管理人员对 PC 终端管理的复杂性;另外,随着教育信息化建设的逐步深入,PC 终端需要配合学校的应用系统建设,进行系统的升级和更新,而每次系统升级或更新,都需要庞大的处理工作,不可避免地增加了系统的维护工作量和开销。噪音辐射功耗大传统 PC 功耗在 200W 左右,耗电量大,机箱风扇运行噪音干扰也较为严重,另外机体辐射较强,对学生的体健康不利。整洁度不高整洁的教学环境能给学生带来轻松愉快的心情,从而使得教学效果更佳。当前校园教学用地十分有限,分配用于计算机网络教室的空间不会很大,而 PC 机本身占用空间较大,在一个有限的空间内部署多台PC会影响教学环境的整洁和美观。2-1-22-1-2
8、桌面应用现状桌面应用现状应用灵活性低传统的 PC 或笔记本应用模式是一种以设备为中心的计算模式,所有组件(应用,OS,数据,用户配置文件)都和特定的设备紧密相关,应用与设备绑定、紧密程序高。随着应用系统与教学结合紧密程度的不断提高。数据安全存在隐患首先用户可以通过使用移动硬盘等设备任意拷贝数据,造成重要信息外泄,从而给学校师生信息造成终端安全隐患。维护量大在 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;另外,当前基于标准的Windows 病毒无孔不入,在大量
9、使用PC 的环境中必须确保每台PC 都有好的防护措施,避免因个别 PC 感染病毒而影响整个网络,这使用管理及维护难度大大提高。对于外设的管理,由于缺乏统一集中的管理,也使得维护人员整天忙于各种共享外设的安装与使用。系统易损坏数据易丢失在当前能源短缺严重的情况下,经常出现断电现象,由于在校园中通常没有给PC 配备 UPS,容易导致系统损坏、数据丢失,从而带来一定的损失。运行成本高当前,能源短缺明显,能源费用在不断提高,功能强大的PC 等设备由于其功耗较大(通常都在200-300W 之间),在运行过程中耗费了大量的能源同时还给环境带来大量的热量,还使端末设备运行成本高居不下。桌面应用交付周期长,交
10、付质量差在当前信息时代,离开IT,教学就无法工作,面对教学的桌面应用需求,IT 管理员常因设备未到位而不能及时将响应办公需求。用户满意度低有限的 IT 资源和 IT 人员,每天超负荷忙碌在用户桌面 PC 设备的购买、安装、维护工作中,但切因用户桌面应用交付成本高、交付周期长、应用效果差而得不到用户或公司领导的认可。资源利用率高,总拥有成本低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、软硬件运营维护成
11、本、后期软硬件升级成本)也因 PC 的大量应用而高居不下。2-22-2数字化校园建设需求分析数字化校园建设需求分析通过综合分析,其主要需求如下:1)1)要求能满足灵活多变应用需求要求能满足灵活多变应用需求当前为满足教学和办公需求,校园师生和办公协同人员的工作模式和应用需求更加灵活,因此应用系统也将发生改变,这就要求桌面应用能满足业务变化的需求,不能因为业务流程的改变、业务系统的变更而使得原有桌面设备不可用。2)2)要求系统稳定可靠要求系统稳定可靠无论是教学还是办公,教育信息化的工程离开IT、离开应用系统,教学和师生互动将受到严重影响,甚至无法完成。因此要求系统能稳定可靠运行,不能因为系统故障而
12、影响工作并降低员工工作效率。3)3)要求系统部署方便快捷要求系统部署方便快捷在传统的 PC 应用部署过程中,部署周期较长,每台设备需要单独安装 OS、基础软件、应用并进行必要的个性化设置,这些都使得部署周期长,新的方案必须解决传统部署周期长的问题,要求桌面设备的部署灵活快捷,有效缩短部署周期以及后续用户数量增加时的部署周期。4)4)要求系统易维护易管理特性要求系统易维护易管理特性面对着校园桌面应用的现状和终端硬件的维护,校园后勤维护管理人员需要具备专业的知识才能维护,工作过程中,专业人员同时还要兼顾桌面设备的管理和维护,如何让专业人员摆脱繁杂的桌面设备管理维护工作,抽出更多的时间来优化系统,提
13、高生产力是方案的重点之一。5)5)要求系统具有低噪音低功耗特性,利于营造安静舒适的工作环境要求系统具有低噪音低功耗特性,利于营造安静舒适的工作环境随着每年基础设施的老化和维护,在教学过程中,无法保证给学生一个宁静的教学环境,将大大影响课堂的效率。面对多种课堂类型,需要为师生提供一个更加安静舒适的工作环境,提供员工的工作效率。6)6)要求拥有更低的总体拥有成本要求拥有更低的总体拥有成本在传统数字化校园模式中,有一个因素往往会被大家所忽略,那就是运行成本,其中能耗成本是不容忽视的组成部分之一,据统计,如果一台功率 250W 的桌面设备常年工作,将产生高达 352 元/年(0.25(功耗)*8(每天
14、 8 小时工作)*0.8(电费,元/千瓦时)*240(工作日)本机能耗成本,再加上空调能耗,该数字将更高,因此需要一种有效的方案来降低运行成本及总拥有成本。2-32-3数字化校园优化方案数字化校园优化方案校园云解决方案校园云解决方案针对传统 PC 存在的众多弊端,教育场景对应用模式提出了新的需求。为了满足这一要求,终端接入模式应运而生,它以网络终端和服务器为主体,构成新型的终端教育教学模式。使用终端接入模式的计算机网络教室,通过网线和网络设备将服务器、教师机和学生机按照虚拟桌面协议连接起来,实现资源共享,其主要应用架构为终端机形式。终端不具备硬盘、CD-ROM 等外部设备,其任何软件、数据和计
15、算都存储在服务器上;服务器统一管理资源,集中存储和分配数据及应用软件;升级和维护工作也仅在服务器端进行。顺应信息化发展潮流,使用云终端替代传统 PC,解决传统 PC 作为学生用机所面临的问题,为学校构架一个经济、适用、易管理、绿色的计算机网络教室。前文所述背景下,桌面云平台解决方案应运而生,它给桌面应用带来易管理、高安全、低成本等众多优势,提出了如下解决方案:基于云计算机虚拟化架构技术的桌面云解决方案桌面云解决方案是界面展现虚拟化技术与日益流行的桌面虚拟化技术相结合的产物,它是一种面向基于云计算的虚拟桌面计算的端到端解决方案,基础是桌面虚拟化技术,并通过展现虚拟化技术为最终用户提供人机交互界面
16、。综上所述,并考虑到数字化校园建设工作的需求及未来可能会有更多应用扩展需求等,我们建议用户采用云端时代“基于云计算虚拟化架构技术的桌面云”云终端桌面云解决方案。3 3云端时代数字化校园解决方案云端时代数字化校园解决方案3-13-1校园云解决方案概况校园云解决方案概况针对校园 IT 基础现状的分析,云端时代采用“云”+“管”+“端”的新型桌面办公模式,传统桌面PC 虚拟化后托管在学校的数据中心,学校师生通过一台云终端访问桌面和桌面应用。而对于运维和管理,采用一体化云管理平台,达到桌面和终端的统一化管理。数字化校园云解决方案数字化校园云解决方案方案中,云,采用服务器虚拟化和桌面虚拟化,在运行过程中
17、,数据中心的每台服务器被虚拟成多台(根据硬件服务器具体参数而定)虚拟机,师生都拥有一台属于自己的在数据中心运行的虚拟机,并通过在虚拟机中安装操作系统、办公应用软件、教学应用系统软件等来满足教学需求。云端时代桌面云平台具有在线迁移、HA、数据备份等高级特性,可保证整合后平台的稳定可靠运行。通过桌面虚拟化花,分配用使用桌面。方案中,端,学校师生员使用云终端设备,替代传统PC 设备,结合CTVP 协议,远程连接虚拟桌面,终端本地不做处理工作,将键盘鼠标使用协议传输到数据中心的桌面。通过外接设备的重定向机制,重定向至桌面中满足特定应用需求。方案中,管,学校信息维护人员使用管理软件远程管理和运维虚拟桌面
18、以及终端设备,远程监控运维桌面云平台。3-23-2校园云方案拓扑及概述校园云方案拓扑及概述校园云解决方案总体架构图校园云解决方案总体架构图方案中,将传统 PC 应用方案中的桌面 PC 设备通过桌面云平台技术整合并转换成虚拟机后托管在数据中心,取而代之的是节能、无噪音、小巧的云端时代云终端设备,云端时代云终端采用超低功耗无风扇静音设计,大大降低发热量并杜绝噪音,为营造安静舒适的教学环境提供强有力的保证,实现在有限的空间环境中将更大的空间、更安静舒适的教学环境交给师生。在运行过程中,数据中心的每台服务器被虚拟成多台(根据硬件服务器具体参数而定)虚拟机,每位师生都拥有一台属于自己的在数据中心运行的虚
19、拟机,并通过在虚拟机中安装操作系统、教学工具、教学课件等来满足教学需求,师生在云端时代云终端上通过CTVP 协议连接接入数据中心的虚拟机,CTVP 协议实现将处于数据中心的虚拟机上的所有程序的运行结果及界面通过网络传输到云终端,云终端再将其展现给最终用户,同时实现将用户的输入通过网络传输到数据中心的虚拟机,形成无缝的人机交互界面。3-33-3方案功能模块组成及说明方案功能模块组成及说明方案通过将传统桌面 PC 虚拟化后托管在数据中心并在每位师生桌面上部署节能环保、小巧的云终端来简化桌面设备管理,方案由如下几个部分组成:3-3-13-3-1云端时代桌面云平台云端时代桌面云平台1 1)产品概述产品
20、概述云端时代桌面云平台是中国首发的一体化企业级虚拟化平台,它融合了企业级的服务器和桌面虚拟化的功能和优势,通过统一的管理平台全面管理位于数据中心的物理和虚拟资源,用户仅需要使用价格低廉的云终端或精简 PC 就可以连接到数据中心中的Windows 或 Linux 桌面,甚至是服务器桌面,并获得类本地 PC 的使用体验。云端时代桌面云平台为企业部署桌面云提供了所需的全部功能,它致力于帮助企业利用有限成本,最大化 IT 资源的效率和利用率,最大限度帮助企业构建最具灵活性的基础架构平台,帮助管理员有效管理复杂的企业桌面环境。其主界面如下图所示:云端时代桌面云平台主界面云端时代桌面云平台主界面借助于云端
21、时代桌面云平台可以实现:统一管理:统一的 web 管理平台实现对服务器和桌面虚拟化的统一管理高可用性:简单配置即可实现虚拟桌面失效切换,提升桌面SLA 等级在线迁移:让虚拟桌面在不同物理服务器之间迁移,桌面应用不中断系统调度:策略式的系统调度策略使系统资源根据负载自动进行负载均衡节能管理:自定义策略降低电源和制冷开销,响应国家绿色节能号召镜像管理:创建、管理和供应虚拟桌面镜像,可实现大批量供应桌面高级检索功能:大规模桌面部署环境中的快速定位、简化管理云端传输协议:优化的网络性能,提供类本地PC 的使用体验2 2)系统架构系统架构云端时代桌面云平台是一个一体化的企业级虚拟化平台,主要由桌面云虚拟
22、化主机、桌面云管理平台、桌面云连接协议套件三大核心组件组成,用户通过云端传输协议去连接虚拟服务器和桌面,并为用户提供一流的管理和使用体验。其系统架构及组件如下图所示:云端时代桌面云系统架构图云端时代桌面云系统架构图云端时代桌面云虚拟化主机:简称CTNH,以内核虚拟机技术 KVM 为基础,是精简、安全、高效的虚拟基础架构平台。云端时代桌面云管理平台:简称 CTVI,是一个综合性的统一 web 管理控制台,通过它可以查看和管理物理和虚拟化环境内的所有组件和资源,如物理的主机、存储和网络以及虚拟的模版、镜像、虚拟机,同时能简单通过此单一控制台对虚拟化资源进行综合管理,如虚拟桌面的全生命周期管理和控制
23、、高级检索、资源调度、电源管理、负载均衡以及高可用和线迁移等功能。云端时代桌面云协议套件:简称CTVP,它是一项高性能的远程网络通讯协议,由三部分组成运行在虚拟化主机中的CTVP Server、运行在虚拟机中的CTVP Dreiver(为用户访问虚拟机提供一致性的远本地使用体验提供了可能),以及广泛运行于各平台终端上的 CTVP 客户端(包含了 Windows、Linux(x86 和 ARM 终端),以及移动平台)。CTVP 为跨平台访问各种虚拟桌面提供了可能,各种客户端将通过云端传输协议获得一致性的桌面访问体验。3-3-23-3-2云端时代云终端云端时代云终端1 1)ARMARM 终端产品概
24、述终端产品概述云端时代云终端 S12A 采用 ARM 平台,内嵌云端时代自主研发的Linux 操作系统,它创新地结合了PC 与网络计算机的双重优势,具有系统安全可靠、管理维护便捷、网络布置灵活等特点,可有效地满足各种不同网络应用环境的实际需求。S12A 零配置,易维护,全面引领云计算落地,带您轻松畅享云端漫游。S12A 具有下述特性:基于 ARM 平台的高性价比机型。支持 CTOS操作系统。超薄机身,摆放方便,可悬挂于显示器后。超低的整机功耗,无风扇静音设计。2 2)X86X86 终端产品概述终端产品概述S24X 是云端时代自主研发一款新型中高档云终端。产品采用 Intel 1.86G 高速低
25、功耗 CPU,支持Linux、操作系统,它创新地结合了 PC 与网络计算机的双重优势,兼顾 Linux 应用系统和网络计算对客户机设备的要求,具有本地处理能力强、系统安全可靠、管理维护便捷、网络布置灵活等特点,可有效地满足各种不同网络应用环境的实际需求。S24X 体积小,功耗低、零配置,易维护,完美诠释了高效、稳定、简洁的云终端。S24X 具有下述特性:基于 Intel 低功耗平台的高性能机型。支持 WES7/WES09/CTOS操作系统,多系统完全兼容。具有本地处理能力强、系统安全可靠、管理维护便捷、网络布置灵活等特点。应用范围广泛,可利用性强,扩展性强具有本地处理能力强、系统安全可靠、管理
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