【正文】 。為避免課程應(yīng)用出現(xiàn)兼容性問題，在虛擬機中安裝應(yīng)用時要注意環(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。學(xué)生的云終端開機后自動和云主機連接，獲取虛擬桌面，操作方式與傳統(tǒng)PC完全相同。 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。 機房類型分析各院校的教學(xué)機房建設(shè)時間、機房環(huán)境、維護條件和資金預(yù)算各不相同，前期需要根據(jù)實際環(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)機房。每次考試之前，管理員都要為所有PC重裝系統(tǒng)，準備考試需要的環(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。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。目前很多教學(xué)工作都在機房進行，而教學(xué)機房也是學(xué)生課余時間上網(wǎng)查資料、完成作業(yè)的主要場所，所以機房的管理和響應(yīng)速度，將直接決定教學(xué)工作能否順利開展。n 可擴展性原則系統(tǒng)的設(shè)計要考慮到學(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，實現(xiàn)快速高效的擴展方案。2）設(shè)計原則根據(jù)上述的需求分析和部署環(huán)境的實際特點，使用H3C云學(xué)堂解決方案整體規(guī)劃與打造云機房，需要本著以下原則進行：n 統(tǒng)一規(guī)劃、逐步建設(shè)實施原則機房在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下，根據(jù)學(xué)校的實際需求，進行逐步實施，充分考慮各種因素。兼顧不同終端設(shè)備，包括PC，云終端等。兼顧到不同時期的各項軟件應(yīng)用及硬件設(shè)備，利用較小的代價改造這些系統(tǒng)。同時，用戶可以不必在維護上耗費大量時間，軟件維護工作量只有從前的十分之一；硬件更是可以做到零維護。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 在教師機上安裝云學(xué)堂教師端軟件； 設(shè)計思路 建設(shè)目標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地調(diào)研，針對傳統(tǒng)機房教學(xué)方式中存在的問題，結(jié)合云計算的特性，推出了云學(xué)堂解決方案。云學(xué)堂將云計算技術(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”的核心價值，將教學(xué)帶入云時代。從國家主管部門到深耕三尺講臺的老師都深刻的意識到，必須對教育進行信息化改造，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嶄新且富有挑戰(zhàn)的課題。 產(chǎn)品背景近年來，云計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。本方案的總體目標是使用最前沿的云計算技術(shù)打造云教學(xué)機房。H3C通過實地調(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)機房建設(shè)的新需求和教育局要求的師機、生機比例達標部署建議，總結(jié)出了最適合教學(xué)場景的云學(xué)堂解決方案。 用戶需求分析 核心需求教學(xué)機房的建設(shè)往往需要達成以下目標：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)健性要得到進一步加強，在學(xué)生上機操作時對課件進行處理的時候，數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的安全性會受到來個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，同時要實現(xiàn)在多教室同時授課情況下，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。保證教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)及外圍設(shè)備的兼容性兼顧多種外接設(shè)備，如USB設(shè)備，并口設(shè)備，串口設(shè)備等。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。但教學(xué)機房的管理難度大、軟硬件更新快、維護復(fù)雜、系統(tǒng)穩(wěn)定性差，給教學(xué)機房的管理者帶來了挑戰(zhàn)。同時，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)。H3C擁有服務(wù)器、存儲、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，能根據(jù)用戶實際需求，按需、彈性的交付最適合用戶情況的云學(xué)堂方案。管理員在管理端上針對不同課程制作課程模板。針對不同的使用場景，需要注意以下幾點：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→按課程要求在虛擬機中安裝標準化操作系統(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→將虛擬機轉(zhuǎn)換成模板并按課程命名。n 外設(shè)的兼容性。 教室部署教室部署就是在每個教學(xué)機房獨立部署一臺云主機，其特點是：n 帶寬充足，顯示效果最佳，不占用校園網(wǎng)絡(luò)帶寬n 問題不出教室，定位容易，影響較小n 管理按實際教室劃分，一目了然n 不必改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 數(shù)據(jù)中心部署在數(shù)據(jù)中心或設(shè)備機房中集中部署，通過校園網(wǎng)交付遠程桌面，最突出的特點是： 方案詳述采用鏈接克隆技術(shù)批量生成虛擬機，生成的差分數(shù)據(jù)存儲在高速固態(tài)硬盤中，以此解決IO瓶頸導(dǎo)致的啟動風(fēng)暴問題。教師可以上傳課件和作業(yè)到教師空間供學(xué)生下載。對于云計算平臺上的服務(wù)器，通常都是將相同或者相似類型的服務(wù)器組合在一起，作為資源分配的母體，即所謂的服務(wù)器資源池。在x86系列的芯片上，其主要是以常規(guī)意義上的VMware虛擬機或者H3Cloud虛擬機的形式存在。所以，一般都是將相同處理器、相近型號系列并且配置與物理位置接近的服務(wù)器——比如相近型號、物理距離不遠的機架式服務(wù)器或者刀片服務(wù)器。如果有條件的話，通常推薦先審視一下北京航空航天大學(xué)自身的業(yè)務(wù)應(yīng)用。在云計算平臺搭建的初期，那些目前正在為業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)的服務(wù)器并不會直接被納入云計算平臺的管轄。其狀態(tài)可以用下圖所示：H3Cloud CVM虛擬化管理平臺體系將IT數(shù)據(jù)中心的物理服務(wù)器資源以樹形結(jié)構(gòu)進行組織管理，統(tǒng)一稱之為云資源。沒有加入集群的主機全部在主機池中進行管理。4）HA集群設(shè)計傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的服務(wù)器高可靠性保障通常會選擇依賴于集群技術(shù)的部署。當(dāng)物理主機發(fā)生故障，出現(xiàn)宕機時，HA功能組件會立即響應(yīng)并在集群內(nèi)另一臺主機上重啟該物理主機內(nèi)運行的虛擬機。當(dāng)LRMd守護進程檢測到本機的某臺虛擬機出現(xiàn)通信故障時，首先將事件通知給DC，由DC統(tǒng)一將該虛擬機狀態(tài)告知集群內(nèi)所有的物理服務(wù)器節(jié)點，并按照一定的策略算法，為該故障的虛擬機選擇一個空閑的服務(wù)器節(jié)點，在該節(jié)點上重啟該虛擬機。通過H3C CAS HA，IT部門可以：為沒有容錯功能的應(yīng)用提供冗余保護傳統(tǒng)意義上HA實現(xiàn)很復(fù)雜并且價格昂貴，多用于關(guān)鍵性的服務(wù)或應(yīng)用，而H3C CAS HA為所有的應(yīng)用程序提供了高性價比的HA解決方案。H3C CAS永遠會保證資源池里有足夠的資源提供給虛擬機，當(dāng)物理服務(wù)器宕機后，這部分資源可以保證虛擬機能夠順利的重新啟動。? 降低硬件成本和設(shè)置：在傳統(tǒng)集群解決方案中，必須有重復(fù)的軟硬件，而且各個組件必須正確連接和配置。在H3Cloud云計算管理平臺主界面導(dǎo)航菜單窗口中點擊需要增加主機的集群，在快捷工具欄中選擇增加主機按鈕。在IaaS架構(gòu)中，虛擬機作為最為重要的IT基礎(chǔ)設(shè)施，它的生命周期供貫穿于整個云業(yè)務(wù)服務(wù)的流程之中，并直接關(guān)系著云計算平臺的資源利用狀況。在這個階段需要將業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)化為IT需求，并落實到業(yè)務(wù)和資源兩個方面的規(guī)劃設(shè)計中來。實際操作流程如下圖所示：u 創(chuàng)建虛擬機的創(chuàng)建是虛擬機實體誕生并提供給用戶業(yè)務(wù)的開始。IO優(yōu)先級 。用戶可以依托H3C云管理平臺簡單的實現(xiàn)上述虛擬機的狀態(tài)的切換，具體如下圖所示：u 調(diào)整虛擬機的調(diào)整是云業(yè)務(wù)管理員根據(jù)虛擬機所承載的業(yè)務(wù)的變化需求對現(xiàn)有虛擬機所占資源的主動行為。在虛擬機生命周期終結(jié)時要關(guān)注虛擬機所占用系統(tǒng)資源的回收。隨著業(yè)務(wù)量的增長，虛擬機對計算資源需求會相應(yīng)的迅速增加。全自動化的資源分配和負載平衡功能，也可以顯著地提升數(shù)據(jù)中心內(nèi)計算資源的利用效率，降低數(shù)據(jù)中心的成本與運營費用。此時，只需要在H3C CAS云計算管理平臺上，去勾選虛擬機的自動遷移屬性即可（虛擬機自動遷移屬性配置）。但是，并不是所有虛擬機工作負載天生相同，例如，SQL服務(wù)器和Web服務(wù)器的訪問需求就不盡相同，因此，手動調(diào)整分配給每個虛擬機的資源就顯得非常重要。當(dāng)所有的虛擬機都處于滿負載運行的情況下，CPU資源嚴格按照4:2:1的權(quán)重比例進行調(diào)度，以確保所有的虛擬機都能搶占到一定數(shù)量的資源，保證業(yè)務(wù)的可用性。 基于磁盤的備份功能，為虛擬機提供快速、簡單的數(shù)據(jù)保護。 支持全自動的定時備份和手工干預(yù)的即時備份，滿足不同的應(yīng)用要求。如下圖所示：H3Cloud Virtualization Manager的備份特性是一種高效而低成本的災(zāi)難恢復(fù)特性，它將給用戶帶來如下價值：u 基于磁盤的備份功能，為虛擬機提供快速、簡單的數(shù)據(jù)保護u 無需額外代理的備份，簡化了部署復(fù)雜度u 支持全自動的定時備份和手工干預(yù)的即時備份，滿足不同的應(yīng)用要求10）性能狀態(tài)監(jiān)控u 基于物理服務(wù)器的性能監(jiān)控提供物理服務(wù)器CPU和內(nèi)存等計算資源的圖形化報表及其運行于其上的虛擬機利用率TOP 5報表，為管理員實施合理的資源規(guī)劃提供詳盡的數(shù)據(jù)資料