【正文】 一、 云實(shí)訓(xùn)室應(yīng)用方案 方案概述隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，教學(xué)的需求也越來越多元化，傳統(tǒng)的教學(xué)方式顯然已經(jīng)不能滿足當(dāng)前教學(xué)發(fā)展的要求，同時(shí)，教學(xué)過程中的一系列問題也嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)進(jìn)度。從國家主管部門到深耕三尺講臺(tái)的老師都深刻的意識(shí)到，必須對教育進(jìn)行信息化改造，才能持續(xù)滿足不斷變化的教學(xué)需求，其中，教育方式的信息化改造又是最基礎(chǔ)也最重要的一部分。而如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)為教育創(chuàng)新營造有利的環(huán)境，是擺在教育工作者面前的一個(gè)嶄新且富有挑戰(zhàn)的課題。H3C基于最前沿的云計(jì)算技術(shù)，結(jié)合廣大院校的實(shí)際困境，有針對性的設(shè)計(jì)出了新一代計(jì)算機(jī)教室建設(shè)方案——H3C云學(xué)堂。根據(jù)需要部署云主機(jī)資源池，啟動(dòng)虛擬機(jī)并通過網(wǎng)絡(luò)交付給云終端，學(xué)生便可體驗(yàn)生動(dòng)的云學(xué)堂環(huán)境。云學(xué)堂將云計(jì)算技術(shù)和教育場景緊密結(jié)合，可以按照課程創(chuàng)建豐富多彩的教學(xué)模板，并提供功能全面的教學(xué)管理功能，體現(xiàn)“多、快、好、省”的核心價(jià)值，將教學(xué)帶入云時(shí)代。 產(chǎn)品背景近年來，云計(jì)算因其資源按需交付、數(shù)據(jù)可靠、安全合規(guī)、成本可控、高利用率、高可用、統(tǒng)一管理等特性，在各行各業(yè)被越來越廣泛的使用。然而云計(jì)算在教育行業(yè)卻鮮有落地，究其原因，主要在于部署困難、管理門檻高、用戶體驗(yàn)較差以及初始投資較高。 建設(shè)目標(biāo)H3C對國內(nèi)上萬所普教、職教、高教等各類院校開展了深入的實(shí)地調(diào)研，針對傳統(tǒng)機(jī)房教學(xué)方式中存在的問題，結(jié)合云計(jì)算的特性，推出了云學(xué)堂解決方案。本方案的總體目標(biāo)是使用最前沿的云計(jì)算技術(shù)打造云教學(xué)機(jī)房。通過在教室部署高性能云學(xué)堂主機(jī)和云學(xué)堂終端，用虛擬桌面替代傳統(tǒng)PC，向?qū)W生交付上課需要的教學(xué)桌面，并通過云學(xué)堂管理平臺(tái)對云主機(jī)進(jìn)行管理，使用云學(xué)堂多媒體教學(xué)管理軟件豐富的教學(xué)功能高效的完成教學(xué)，從而提供豐富的教學(xué)場景支持，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)體驗(yàn)，降低運(yùn)維難度，在達(dá)到信息化目標(biāo)的同時(shí)，節(jié)能環(huán)保，打造綠色的云校園。具體建設(shè)內(nèi)容包括：n 在數(shù)據(jù)中心機(jī)房或教室部署云學(xué)堂主機(jī)，安裝CAS虛擬化軟件和云學(xué)堂管理端軟件；n 在瘦終端或舊PC上安裝云學(xué)堂學(xué)生端軟件，將其改造成云終端；n 在教師機(jī)上安裝云學(xué)堂教師端軟件； 設(shè)計(jì)思路H3C通過實(shí)地調(diào)研，對各類院校的教學(xué)方式和教學(xué)習(xí)慣作了深入的研究，并結(jié)合教學(xué)機(jī)房建設(shè)的新需求和教育局要求的師機(jī)、生機(jī)比例達(dá)標(biāo)部署建議，總結(jié)出了最適合教學(xué)場景的云學(xué)堂解決方案。方案在兼顧教學(xué)的各類需求的同時(shí)，致力于改善課堂體驗(yàn)，提升教學(xué)質(zhì)量，降低運(yùn)維難度，降低TCO。部署云學(xué)堂后，用戶可以根據(jù)各種需要靈活創(chuàng)建課程模板，并在極短的時(shí)間內(nèi)完成60個(gè)虛擬桌面的啟動(dòng)；使用多媒體教學(xué)管理組件豐富的教學(xué)功能，有效維護(hù)課堂紀(jì)律，提高教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，用戶可以不必在維護(hù)上耗費(fèi)大量時(shí)間，軟件維護(hù)工作量只有從前的十分之一；硬件更是可以做到零維護(hù)。 用戶需求分析 核心需求教學(xué)機(jī)房的建設(shè)往往需要達(dá)成以下目標(biāo)：保障教學(xué)連續(xù)性和數(shù)據(jù)安全性：教學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)健性要得到進(jìn)一步加強(qiáng)，在學(xué)生上機(jī)操作時(shí)對課件進(jìn)行處理的時(shí)候，數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的安全性會(huì)受到來個(gè)人自誤操作及外部網(wǎng)絡(luò)的各種威脅，為了防止人為或病毒的攻擊，解決方案需要提供一套安全保護(hù)措施，充分保證操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的安全，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)在多教室同時(shí)授課情況下，對數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的安全性和可靠性的保障措施，災(zāi)難應(yīng)對及恢復(fù)策略。減少對現(xiàn)有環(huán)境的修改：在建設(shè)新機(jī)房的同時(shí)盡可能減少對學(xué)?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和電路作修改。最好可以沿用原有舊機(jī)房直接改造，或者在新建機(jī)房時(shí)不需要部署強(qiáng)電，直接從普通教室升級(jí)而來即可。保證教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)及外圍設(shè)備的兼容性：保證系統(tǒng)在35年時(shí)間內(nèi)兼容現(xiàn)有教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)，并能夠隨時(shí)支持新的教學(xué)場景切換。要實(shí)現(xiàn)最高效的教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的集中管理、充分考慮合理的運(yùn)維費(fèi)用和較小的運(yùn)維服務(wù)難度，最大限度地降低綜合的維護(hù)成本。兼顧到不同時(shí)期的各項(xiàng)軟件應(yīng)用及硬件設(shè)備，利用較小的代價(jià)改造這些系統(tǒng)。兼顧到與已有的各種教學(xué)管理系統(tǒng)和身份認(rèn)證系統(tǒng)的兼容性。兼顧不同終端設(shè)備，包括PC，云終端等。兼顧多種外接設(shè)備，如USB設(shè)備，并口設(shè)備，串口設(shè)備等。 設(shè)計(jì)要求1）需求總結(jié)隨著信息化校園的建設(shè)和云計(jì)算的升溫，基于云計(jì)算的應(yīng)用交付逐步成為教育行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。學(xué)校期望的，是可以在預(yù)算不變的前提下加快信息化建設(shè)步伐，現(xiàn)有教學(xué)系統(tǒng)和應(yīng)用可以平穩(wěn)過渡到桌面云上，教師和學(xué)生在教學(xué)上有更優(yōu)的體驗(yàn)，而管理員也不需要為系統(tǒng)的安全和數(shù)據(jù)保護(hù)而分心，能將更多的精力投入到業(yè)務(wù)創(chuàng)新中。2）設(shè)計(jì)原則根據(jù)上述的需求分析和部署環(huán)境的實(shí)際特點(diǎn)，使用H3C云學(xué)堂解決方案整體規(guī)劃與打造云機(jī)房，需要本著以下原則進(jìn)行：n 統(tǒng)一規(guī)劃、逐步建設(shè)實(shí)施原則機(jī)房在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際需求，進(jìn)行逐步實(shí)施，充分考慮各種因素。n 集成性原則通過統(tǒng)一集成的規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)基于云桌面訪問的系統(tǒng)接入規(guī)范，從而逐步實(shí)現(xiàn)對全校教學(xué)系統(tǒng)用戶接入的全面融合。n 安全性原則根據(jù)桌面訪問的不同安全等級(jí)要求，和網(wǎng)絡(luò)訪問的安全規(guī)范，制定系統(tǒng)的安全性規(guī)范，完善信息安全策略和信息安全標(biāo)準(zhǔn)，滿足數(shù)據(jù)安全和訪問安全的要求，提供可靠的系統(tǒng)安全管理模式。n 可擴(kuò)展性原則系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮到學(xué)校未來發(fā)展的需要，架構(gòu)應(yīng)滿足橫向和縱向擴(kuò)展的需求，在架構(gòu)簡明的基礎(chǔ)上，降低各功能模塊和組件的耦合度，并充分考慮到兼容性，實(shí)現(xiàn)快速高效的擴(kuò)展方案。n 適應(yīng)性原則系統(tǒng)需充分考慮到已有的IT資源投入，適配網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和應(yīng)用架構(gòu)，避免在構(gòu)建過程中的大范圍系統(tǒng)改造，降低系統(tǒng)復(fù)雜度和建設(shè)成本。 用戶場景分析 傳統(tǒng)教學(xué)機(jī)房的困境通過對多所院校實(shí)際場景的調(diào)研，我們總結(jié)出一系列傳統(tǒng)教學(xué)機(jī)房面臨的問題。隨著辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)生數(shù)量持續(xù)增加，教學(xué)資源逐漸緊張，因此各院校都在不斷增加計(jì)算機(jī)的購置和教學(xué)機(jī)房的部署。目前很多教學(xué)工作都在機(jī)房進(jìn)行，而教學(xué)機(jī)房也是學(xué)生課余時(shí)間上網(wǎng)查資料、完成作業(yè)的主要場所，所以機(jī)房的管理和響應(yīng)速度，將直接決定教學(xué)工作能否順利開展。但教學(xué)機(jī)房的管理難度大、軟硬件更新快、維護(hù)復(fù)雜、系統(tǒng)穩(wěn)定性差，給教學(xué)機(jī)房的管理者帶來了挑戰(zhàn)。以某中學(xué)為例，該校在每間計(jì)算機(jī)教室中部署60臺(tái)PC供學(xué)生進(jìn)行上機(jī)操作，為防止學(xué)生操作導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)損壞，學(xué)校不得不在每臺(tái)PC中安裝還原卡，確保每次重啟PC時(shí)，系統(tǒng)還原到初始狀態(tài)。還原卡設(shè)置繁瑣、故障率高、對硬件要求苛刻，為了不陷入PC越用越少的困境，初期還得多采購一批備件，導(dǎo)致初始成本升高。另外，還原卡還容易被學(xué)生破解，系統(tǒng)依舊經(jīng)常損壞，管理員就必須重裝系統(tǒng)解決。同時(shí)，因教學(xué)需要往往需要安裝大量教學(xué)軟件，系統(tǒng)兼容性差、過度臃腫，越來越卡頓，問題頻現(xiàn)。這些情況不僅會(huì)影響教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，降低上課體驗(yàn)，也極大的增加了管理員的工作量。該校每年還會(huì)對外承接至少兩次等級(jí)考試。每次考試之前，管理員都要為所有PC重裝系統(tǒng)，準(zhǔn)備考試需要的環(huán)境，考試結(jié)束后又要裝一次系統(tǒng)，將PC恢復(fù)成教學(xué)需要的環(huán)境，工作量極大。盡管該校針對教學(xué)機(jī)房做了節(jié)能方案，如按時(shí)斷電、學(xué)生下課關(guān)機(jī)檢查、教師巡檢等。但機(jī)房電力消耗依舊是困擾學(xué)校的一大難題，其中，數(shù)量眾多PC是機(jī)房的用電大戶。 機(jī)房類型分析各院校的教學(xué)機(jī)房建設(shè)時(shí)間、機(jī)房環(huán)境、維護(hù)條件和資金預(yù)算各不相同，前期需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境，經(jīng)過現(xiàn)場勘測、需求交流，打造符合教學(xué)要求、既節(jié)省成本又能解決問題的云教學(xué)機(jī)房。H3C擁有服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、虛擬化等全面的產(chǎn)品線，產(chǎn)品性能業(yè)界領(lǐng)先，穩(wěn)定性久經(jīng)考驗(yàn)，能根據(jù)用戶實(shí)際需求，按需、彈性的交付最適合用戶情況的云學(xué)堂方案。 云機(jī)房建設(shè)關(guān)鍵點(diǎn)根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況決定實(shí)施方案，舊機(jī)房改造可繼續(xù)沿用已有PC，通過安裝軟件將其改造成云終端，充分利舊、節(jié)省成本。新建機(jī)房則推薦采用瘦客戶機(jī)全面代替PC，成本可控、節(jié)能環(huán)保。 總體架構(gòu)云學(xué)堂解決方案的核心構(gòu)成是H3C云學(xué)堂管理端、教師端和學(xué)生端。管理員在管理端上針對不同課程制作課程模板。教師在教師端程序執(zhí)行簡單操作：選中所需課程，點(diǎn)擊“上課”，即可在云主機(jī)中生成幾十個(gè)虛擬桌面并推送到學(xué)生端；點(diǎn)擊“下課”即可終止課程，刪除所有虛擬機(jī)，回收資源。云主機(jī)的操作記錄，運(yùn)行狀態(tài)等，可通過Web圖形化管理界面查看，一目了然。學(xué)生的云終端開機(jī)后自動(dòng)和云主機(jī)連接，獲取虛擬桌面，操作方式與傳統(tǒng)PC完全相同。針對不同的使用場景，需要注意以下幾點(diǎn)：n 以教室為單位按課程制作鏡像順序：按課表中的課程分別創(chuàng)建虛擬機(jī)→按課程要求在虛擬機(jī)中安裝標(biāo)準(zhǔn)化操作系統(tǒng)→安裝課程需要的教學(xué)應(yīng)用和多媒體教學(xué)管理組件→將虛擬機(jī)轉(zhuǎn)換成模板并按課程命名。如果不同的課程使用相同或類似的教學(xué)應(yīng)用，可以考慮將應(yīng)用合并在同一個(gè)課程模板中，對模板名稱加以注釋即可，這樣可以減少存儲(chǔ)空間占用，減少資源浪費(fèi)。n 應(yīng)用的兼容性。為避免課程應(yīng)用出現(xiàn)兼容性問題，在虛擬機(jī)中安裝應(yīng)用時(shí)要注意環(huán)境變量調(diào)優(yōu)和參數(shù)配置，保證所有應(yīng)用使用正常。n 外設(shè)的兼容性?？紤]到不同課程可能會(huì)對外設(shè)有詳細(xì)要求，需要打開云主機(jī)中外設(shè)重定向功能，將外設(shè)連接至云終端，在虛擬機(jī)中驗(yàn)證設(shè)備可正常識(shí)別并安