高校云计算数据中心项目可行性研究报告.pdf
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1、高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告高校云计算数据中心项目可行性的究报高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告目 录一、项目概况.1二、云桌面平台系统.21、需求概述.21.1 项目背景.21.2 场景现状及需求分析.32 CDESK面云解决方案设计.42.1 系统架构.52.2 关鲤组件具体介绍.62.2.1 硬件平台.62.2.2 软件平台.72.3 先进技术及优势.82.4 投资回报分析.113 CDESK面云方案设计.123.1 网络拓扑.123.2 服务器段计.133.3 存储设计.143.4 网络设计.153.5 终端设计.183.6 安全设计.194 项目计划实施.204.1 项目管
2、理.20高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告4.2 项目计划.204.3 实施团队.215 测试与验收.225.1 基本功能测试.225.1.1 云终端接入测试.225.1.2 云终端USB设备使用.235.1.3 管理平台终端管理.235.1.4 管理平台监控信息.245.1.5 管理平台桌面地操作.245.1.6 云桌面生命周期管理.245.1.7 管理平台升级包管理.255.2 兼容性测试.255.2.1 操作系统兼容性测试.255.2.2 办公软件兼容性测试.255.2.3 外段兼容性测试.265.3 性能潮试.265.3.1 性能测试.266 培训.276.1 培训承诺.276.2
3、培训目标.286.3 培训内容.286.3.1 项目实腿前期培训.286.3.2 项目现场培训.29高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告6.4 集中培训.307 技术服务承诺.317.1 产品质量承诺.317.2 售后服务承诺.317.2.1 技术支持与售后服务组织.317.2.2 技术支持与售后服务内容、方式与范围概述.327.2.3 xxx公司技术支持与售后服务方案.348 功能亮点.408.1 便捷管理.408.1.1 web管理平台.408.1.2 跨地域集中管理.418.1.3 软硬件集中升级.418.1.4 快速部署针对性用户操作环境.428.2 有效控制.428.2.1 教学管理
4、端.428.2.2 课表计划任务.438.2.3 有效控制USB接口使用.438.2.4 控制用户上网行为.448.3 用户体验.448.3.1 离线使用.448.3.2 与 PC一致的使用习惯.448.3.3 丰富的桌面类型.458.3.4 完整的监控功能.46高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告8.3.5 流畅播放1080P视颁.468.3.6 完美3D体验一自适应图形.478.3.7 完善的外段兼容.488.4 数据安全.498.4.1 传输安全.498.4.2 终端安全.498.4.3 高可用性.498.4.4 多重保障机制.508.5 教师办公.528.5.1 个性化桌面快速交付.5
5、28.5.2 PC定制版windows客户端.528.5.3 互通双系统.538.5.4 移动授课亦公模式.538.5.5 降低能耗.549 CDESK面示方案价值.549.1 规范桌面使用环境,提升教学办公效率.549.2 新的桌面管理运营模式.559.3 新的教学授课办公模式.559.4 绿色环保节能.559.5 改善使用环境和用户休驳.569.6 云存价.569.7 提升整体信息化水平,实 现 SSO.569.8 完善资产管理.56为赢喊瓶赢好爱施 二 二 二 二 二 二 高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告9.10 为高层决策提供依据.58三、云平台系统.591、需求分析.592、超融
6、合基朋架构概述.603、几种超融合架构的比较.643.1 主流架构对比.643.2 主流厂商对比.664、超融合超融合可行性方案.684.1 建设目标.684.2 方案设计.704.1.1 超融合资源池设计.714.1.2 网络设计.724.1.3 超融合平台安全设计.744.1.3.1 平台层面.744.1.3.2 业务层面(云经防护).764.1.3.3 虚按机网络(云纬防护).784.1.3.4 平台安全接人.794.1.4 可靠性段计.814.1.4.1 平台高可靠性.814.1.4.2 存储高可靠性.824.1.4.3 业务高可靠性.844.1.5 统一管理平台段计.84高校云计幕数
7、据中心项目WJ性研究报告4.1.5.2 网络虚报仪管理模块.874.1.5.3 存储虚拟化管理模块.905、方案价值.92四、机房工程.951、系统概述.952、需求分析.953、系统设计.973.1 机房设计特点.973.2 技术指标.983.3 机房装修系统.993.3.1 机房区间设置.993.3.2 地面.993.3.3 墙体隔断.1003.3.4 墙面.1003.3.5 天花吊顶.1013.3.6 口 .1023.3.7 其他.1023.4 电气系统.1033.4.1 机房供配电设计要求.1033.4.2 机房配电.1033.4.3 机房UPS配电.1043.4.4 电力线路布线.1
8、043.4.5 照明.1058.3.4 完整的监控功能.463.4.6 防雷接地系统.105高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告3.5 空调通风和封闭性通道系统.1063.5.1 机房空调系统的要求.1063.5.2 机房空调.1073.5.3 封闭冷通道.1073.5.4 新风系统.1083.6 消防系统.1083.6.1 设计依据.1083.6.2 火火设计浓度及设计范围.1083.6.3 联动控制功能.1093.7 机房环境监控系统.1103.8 门禁视魏监控系统.1133.9 机 相.1143.10 KVM 系统.1158.3.4 完整的监控功能.46高校云计算数据中心项目可行性研究报
9、告一、项目概况本 次X X X学校智慧校园信息化基础建设主要涉及:云桌面及软硬件平台部分(教育桌面云服务器、虚拟化平台软件、虚拟化客户端软件、虚拟化平台教学软件、云一体机等)、中心机房云平台部分(超融合虚拟化软件、超融合服务器、备价一体机、下一代防火墙、负载均衡、上网行为、核心交换机、接入交换机 等)及数据中心机房建设。第1 页高校云计算数据中心项目可行性研究报告二、云桌面平台系统1、需求概述1.1项目背景XXX学校是学校秉承绿城集团“真诚、善意、精致、完美”的文化精神,以“仁爱?求真 为校训,以培养“具有理性精神、健全大格、深厚文化素养和高度责任意识的公民”为己任,突出学生个性发展。目前学校
10、新建机房项目,对使用传统 PC而言,如何对众多PC机进行有效管理,提升使用者满意度,已经成为学校面临的一个难题。同时电腼采购成本过高,人员的管理难度较大,办公效率较低,PC机显然并不是最理想的方案。随着科技技术的变革,虚拟化在教育行业的应用也越来越显现。人们对计算设备更新换代的需求,以及终端设备多样性、移动性、安全性、个性化等需求都呈现爆炸式增长。传统 PC架构情况下任何一次设备更新,都需要对系统及应用进行彻底重新安装以及配置重来,并且还会有旧应用不兼容新系统等问题。针对这一实际情况,学校决定将采用具有国忻标准、高可用性、高安全的云终端设备投入到教室中进行应用,以解决教育信息化建设中的用PC作
11、为客户端造成的巨大问题。基于学校计算机网络系统建设为万北主干,千兆到桌面的网络架构。可以满足第2 页高校云计算数据中心项目可行性研究报告云终端上各个类型的外设的网络带宽需求。1.2场景现状及需求分析维护人员做现场,工作量大公共机房和教师办公等分散在学校各处,工作稳定性差,维护人员往往需要大老远的现场为用户解决硬件级刖和操作系统级刖的问题,对于大学级刖的场景来说尤其如此,需要在几个校区之间来回奔波。无法批量远程管理维护由于缺乏必要的运维技术手段,用户的信息化素养不高,设备数量众多,运维人员无法批量对 PC进行远程维护、操作系统升级、安 全 策 配 置。移动办公备课随着新技术的发展和教学改革的需要
12、,移动办公和备课的需求已经提上议事日程,教师不再拘泥于学校,希望借用信息技术,实现随时随地随需,至是在假期中,在家中,在旅途中展开亦公和备课。快速恢复由于各科老师对于各自桌面使用的不同需求,往往需要安装第3页高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告大量不同的应用软件,而教师对于信息技术的匮乏,往往造成软件冲突、系统死机等情况,不仅影响办公,甚至影响教学,出现教学事故,迫切需要一种方式能峭允许用户自助的快速的回复自己 的PC桌面环境。随着信息技术的发展,越来越多的管理者认识到用户始终是围绕数据来展开各种作业,而桌面只是进行各种作业的一个载体,如果能%招用户数据和所用桌面解耦,不仅用户使用数据的方式和
13、渠道得到了拓宽,同时数据不再依赖桌面,不会因为桌面的故烽而影响数据的安全性可用性。j教师备课往往需要大量的素材,如视频、音颛、动画等,数量多,体积大,同时要求能在多人间共享,存储在笔记本电腼中,往返学校和家中,不但不方便,而且容易丢失损坏,如何保障这些数据的安全性、可用性,并能峭方便的实现数据共享和流转是一个比较迫切的需求。2 cDesk桌面云解决方案设计cDesk教育桌面云是公司推出的桌面虚拟化基础架构整体解决方案。教育桌面云针对国内教育桌面虚拟化市场需求采用以用第4 页高校云计算数幅中心项目可卜性研究报告户为中心的计算模式、按需向用户提供 IT 资源,保持用户的桌面使用习惯,保证用户获取足
14、够的自由度和较高的用户体验,同时满足集中管理和数据安全的需求,解决桌面管理的各种难题。cDesk桌面虚拟化基础架构平台是深度一体化虚拟桌面解决方案,主要包括虚拟化平台及桌面终端和远程胡议等。使 用 cDesk桌面云解决方案,用户能够简单、怏速、一站式的构建校园桌面虚扭化平台,对内提供桌面云服务,大大简化桌面管理,提高数据的安全性,提高机器硬件利用率,降 低 IT 拥有总成本(TC O。2.1 系统架构管理节点全局管理整个数据中心中的多个集群,同时也可以作为计算节点,承载虚机桌面运行i t 算节点承载虚拟桌面运行,内 置 NFV(网络功能虚极化)有效控第5 页高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告
15、制用户网络行为,基于分布式存储,在打开高可用功能的前提下,即使某几个节点出现故障而离线,仍然可以保证其上的桌面可用,保障业务连续性终端用户通过网络将终端连接到管理平台,获取虚物桌面的显示,并将用户的键盘鼠标操作回传到虚拟桌面,同时为多种外设提供接口,包括平板电脑、台式机、手机、云终端等2.2 关键组件具体介绍2.2.1 硬件平台云终端用户通过网络招云终端连接到管理平台,获取虚拟桌面的显示,并招用户的提盘鼠标操作回传到虚拟桌面,同时为多种外设提供接口,包括平板电D M 台式机、手机、云终端等。X86(A R M 架构:硬件架构采用intel(ARM A 9)苏片,优势在于可配置 Microsof
16、t Windows7 Embedded或 Linux 操作系统。-一体化设计:设备采用集成化设计模式,无多余零部件,并且运行过程中发热少,所以寿命更长,高达 58年。绿色环保:平 均功耗仅10W,相 对 PC可 节 省 1 0 倍电力成本,并且无风扇运行,全程无噪音。云桌面服务器第6页高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告承载虚按桌面运行,内 置 NFV(网络功能虚极化)有效控制用户网络行为,基于分布式存储,在打开高可用功能的前提下,即使某几个节点出现故障而离线,仍然可以保证其上的桌面可用,保障业务连续性。高性价比:cDesk桌面云方案无需购置独立存储,通过虚拟存储技术提供高性能、低成本的存储方
17、案,效果与独立存储一样,但可以节省存储成本。极致体验:传统方案采用钝机械硬盘设计,多桌面并发使用时容易卡顿。利用高效缓存技术可以提升多倍1 0 性能,保障云桌面流畅体验。-良好扩展:普通服务器方案,扩容时需要停机做复杂配置。云桌面服务器在扩容时无需停机,只需在线加入集群,即可自动实现资源平衡,扩容非常轻松方便。-高稳定性:云桌面服务器采用全集群架构设计,主机和磁盘硬盘均有冗余设计机制,能够实现故障自动i f 移,确保桌面业务稳定运行。2.2.2 软件平台管理节点:全局管理整个数据中心中的多个集群,同时也可以作为计算节点,承载虚机桌面运行。服务器虚拟化:裸金属架构,可为云桌面提供高性能负载平台和
18、先进管理功能,包括虚拟机快速部署、资源管理及监控、第7页高校云计幕数据中心项目WJ性研究报告集群高可用、动态i f 移、数据备份及恢复等功能。存储虚拟化:将服务器直连硬盘形成分布式共享数据存储,通过内置冗余机制可透明存储多个数据副本,以确保磁盘和服务器故障时,数据不会丢失,并且依然可用。2.3 先进技术及优势链接克隆多个桌面共享同一个模板镜像,源生的相关桌面只是该镜像的一个链接与配置文件,从而实现批量怏速创建桌面,各个桌面的差异写入各自独立的磁盘镜像中,不仅大大提高了桌面部署速度,同时也极大的节约了磁盘空间GPU解码使用云终端本地的G P U 对服务器重新压缗编码的视频流进行本地解码,可以支持
19、多种视频格式,在降低网络带宽的同时保证音画同步,流畅播放 720P和 1080P视频。USB重定向基 于 USB重定向技术,可 以 完 美 兼 容 U 盘、打印机、读卡器、打描仪、摄像头、高柏世、U-key等上千种主流外设。传输加密提供面向桌面云的安全保障体系,包括客户端准入、传输加密、安全存储等端到端技术,提升安全性。介布式存储第8 页高校示计腿据中心项目WJ性研究报告无需外部存储,不依赖于存储网络无中心节点的全对称架构,无单点故障存储容量和性能可线性扩展可以使用廉价SATA硬盘和民用级SSD数据多副本保存,保障安全性和可用性新增节点通过简单配置可自动加入,数据自动实现负载均衡节点故障时,数
20、据可自动恢复容忍多硬盘多节点硬件故障,并支持热插板替换云存储屏蔽各种存储软硬件之间的差异,为用户提供一个统一的网络存储人口,同时实现数据的统一容灾和备份。这些对用户来说都是透明的,用户只需关心如何使用,而不必关心后端数据如何第9页高校云计算数幅中心项目可卜性研究报告存储、检索、加密、归档等作业,甚至可以和公有云存储对接,实现异地的备份和容灾。网络应用虚机化NFV(Network Function Virtualization,网络功能虚拟化)的目标是通过基于行业标准的服务器、存储和网络设备,来取代秋有专用的网元设备。由此带来的好处是主要有两个,其一是标准设备成本低廉,能峭节省巨大的投资成本;其
21、二是开放A P I接口,能够获得更灵活的网络能力。NFV是下述三大技术的集合:其一是服务器虚拟化托管网络服务虚拟设备,尽可能高效地实现网络服务的高性能;其 二 是 SDN对网络流量转发进行编程控制,以所需的可用性和可扩展性等属性无缝交付网络服务;其三是云管理技术可配置网络服务虚拟设备,并通过操控SDN来编排与这些设备的连接,从而通过操控服务本身实现网络服务的功能。无需硬件设备自行定义网络架构和拓扑降低总体拥有成本第10页高校云计算数据中心项目可行性研究报告融合计算将 C P U 内存、存储和网络都集成到一台设备中无需配置后端存储系统即可迅速、简便地部署新的虚拟机提供大规模横向扩展的能力,线性扩
22、容支持各种流行的技术,包括实时 V M ii移、高可用性(HA)、分布式资源调度远程唤醒在 同 一 子 网 或 vlan(需要交换机支持聘v la n 的定向广播)的情况下,服务端可以将联网的云终端(限 x 8 6 架构)唤醒启动,方便管理员进行维护。2.4 投资回报分析分M派目-500台式缈 瑞-500台传统PC-投资成本5UU 囊 CT!?+r S R)10台服务器500 台 PC管理成本(年薪4 万/人)箫 要 1人工资支出:4 万需要2 人工资支出:8 万运维成本叵案成本节目75%硬件更族费用降低50%云终端寿命58年维护琪I I 大、效率fit硬件更替成本高PC寿命35年能源成本总功
23、率:10W*500+10*1200W=17000W电费(按 0.7 元/度):2.5万/年总班率:200w*500=100000W电费(按0.7元/度):15万/年费用节省 年总乂出:6.5 n5 年总支出:32.5 JjI 4 心乂出:23 J J5 年总支出:115月第*页高校示计算数据中心项目mb注册究报告总体来说,部署云桌面需要购买云装端、服务器、存储及每 年 节 省16.5万,5年 节 省82.5万桌面云软件授权等软硬件设备,所以前期投资并不会低于传统P G但长期下来所带来的就是运维工作量及成本的降低(每年可以节省不少的硬件成本、维护成本和电力成本)o所以,随着年份增长,部署云桌面的
24、收益招越来越大。3 cD esk桌面云方案设计3.1网络拓扑服务器群组干北光纤级眼千光光纤级戢千兆光纤级联办公室24 公室3办公室4我.人交俄也.及人交换机接 入 交 费W办公室1 00 000 Q0U 000 人人人第12页高校云计算数据中心项目可行性研究报告3.2 服务器设计c D e s k 教育桌面云方案采用“云端集中化”作为部署的核心思路,将计算和存储资源集中承载于虚拟化服务器,不需要额外的存储设备。用户端只需部署客户端和输入输出设备。所以桌面云解决方案的重点在于服务器选型和虚相机资源分配。服务器硬件资源中,虚拟机对磁盘空间的占用是固定存在的,不管虚拟机是否运行,称为“泠资源”。而
25、CPU和内存等资源,只有该虚拟机在运行时才会分配占用的,称为“热资源”。而虚拟机运行时,对CPU和内存的分配方式也是不同的。CPU资源足峭的场景,虚接机会分刖那定在不同的 CPU核心上运行,不会互相影响。而CPU资源不足的场景,会出现多个虚拟机绑定在同一个CPU核心上运行,CPU以队列的方式处理各个虚拟机的指令请求,虽然每个虚拟机的指令最终都能得到执行,但会导致虚拟机运行缓慢。虚拟机对内存的需求,通常是长期分配占用的,不能实时回收内存。如果采用动态分配内存,当服务器内存胞满时,虚机机继续申请分配内存失败,会导致程序运行报错。所 以 cDesk对虚拟机内存的分配是预先保留的方式,即虚拟机配置多少
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