【正文】 n 外設(shè)的兼容性。 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(duì)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(lái)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(duì)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(duì)及恢復(fù)策略。而如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)為教育創(chuàng)新?tīng)I(yíng)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。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)思路兼顧不同終端設(shè)備，包括PC，云終端等。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。學(xué)生的云終端開(kāi)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。虛擬桌面操作系統(tǒng)采用32位Windows7操作系統(tǒng)，每桌面配置2G內(nèi)存，可以滿足日常教學(xué)需求。對(duì)云計(jì)算平臺(tái)而言，屬于同一個(gè)資源池的服務(wù)器，通常就會(huì)將其視為一組可互相替代的資源。云資源中的被管理對(duì)象之間的關(guān)系可以用下圖描述：3）主機(jī)池設(shè)計(jì)在H3Cloud云計(jì)算軟件體系架構(gòu)中，主機(jī)池是一系列主機(jī)和集群的集合體，主機(jī)有可能已加入到集群中，也可能沒(méi)有。同時(shí)，對(duì)眾多的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，H3C CAS提供統(tǒng)一的HA解決方案，避免了針對(duì)不同操作系統(tǒng)或者應(yīng)用，采用不同的HA方案帶來(lái)的額外開(kāi)銷和復(fù)雜性。6）虛擬機(jī)生命周期管理傳統(tǒng)的虛擬機(jī)生命周期是指虛擬機(jī)從創(chuàng)建到刪除所經(jīng)歷的各個(gè)階段，最常見(jiàn)的劃分為“創(chuàng)建、運(yùn)行、終結(jié)”三個(gè)階段。而且依托虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加靈活的虛擬機(jī)使用模式：?jiǎn)?dòng)、休眠、關(guān)閉、暫停、恢復(fù)、重啟。例如，用戶可能希望某些虛擬應(yīng)用系統(tǒng)只允許在固定的物理主機(jī)上運(yùn)行，而不允許其動(dòng)態(tài)遷移。216。EVB（Edge Virtual Bridging）是IEEE標(biāo)準(zhǔn)化組織針對(duì)數(shù)據(jù)中心虛擬化制定的一組技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包含了虛擬化服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)互通的格式與轉(zhuǎn)發(fā)要求，以及針對(duì)虛擬機(jī)、虛擬IO通道對(duì)接網(wǎng)絡(luò)的一組控制管理協(xié)議。 充分利用外部交換機(jī)的既有特性增強(qiáng)虛擬機(jī)流量監(jiān)管能力，如各種端口流量統(tǒng)計(jì)，NetStream、端口鏡像等。虛擬機(jī)遷移時(shí)網(wǎng)絡(luò)策略同步的流程圖下面是虛擬機(jī)遷移時(shí)網(wǎng)絡(luò)策略同步的流程說(shuō)明：216。根據(jù)前述的需求分析、設(shè)計(jì)原則，以及總體架構(gòu)的要求，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下所示：云主機(jī)和學(xué)生機(jī)之間采用H3C自主研發(fā)的哈雷桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議，每個(gè)終端只需要極少的帶寬即可流暢工作，因此只需要在接入交換機(jī)上分配1個(gè)GE口作為教室網(wǎng)絡(luò)出口即可滿足網(wǎng)絡(luò)需求。方案也允許用戶將外設(shè)連接到云終端上，無(wú)需另裝驅(qū)動(dòng)，即可像在傳統(tǒng)PC上一樣使用這些外接設(shè)備，例如標(biāo)準(zhǔn)USB設(shè)備、串并口設(shè)備等。 學(xué)生端功能介紹如圖所示的是云學(xué)堂學(xué)生端。n 運(yùn)維管理好：一站式運(yùn)維，模板化管理，簡(jiǎn)化操作。同時(shí)，云學(xué)堂具備系統(tǒng)逃生功能，可由老師控制切換到備用系統(tǒng)，且多媒體教學(xué)管理組件的主要功能還能正常使用，上課不會(huì)中斷。模板專用，告別臃腫、卡頓的單一系統(tǒng)?？欤簄 一鍵開(kāi)機(jī)：一鍵喚醒、一鍵開(kāi)機(jī)，從開(kāi)啟學(xué)生機(jī)到所有學(xué)生可以進(jìn)入教學(xué)桌面只需要90秒。上課時(shí)，教師先通過(guò)遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)開(kāi)啟所有學(xué)生終端，在課程列表選擇需要的課程，點(diǎn)擊“上課”按鈕，虛擬機(jī)就會(huì)在2分鐘內(nèi)啟動(dòng)完畢，并交付給學(xué)生。瘦客戶機(jī)外觀精致，體型小巧、連線簡(jiǎn)潔，可保證機(jī)房環(huán)境干凈整潔；接口豐富，可滿足教學(xué)過(guò)程中一切外設(shè)需求；配置高性能X86處理器、高速內(nèi)存和高速固態(tài)硬盤，提升操作體驗(yàn)；能耗極低，綠色環(huán)保；具有硬件成本低、能耗低、用途廣、生命周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。 鄰接物理交換機(jī)通過(guò)HTTP向iMC請(qǐng)求虛擬機(jī)VSI對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源，iMC檢索VSI類別對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源，并通過(guò)命令行方式逐條下發(fā)給物理交換機(jī)相應(yīng)的端口上。216。為了解決上述問(wèn)題， 本次項(xiàng)目H3C的解決思路是將虛擬機(jī)的所有流量都引至外部接入交換機(jī)，此時(shí)因?yàn)樗械牧髁烤?jīng)過(guò)物理交換機(jī)，因此與虛擬機(jī)相關(guān)的流量監(jiān)控、訪問(wèn)控制策略和網(wǎng)絡(luò)配置遷移問(wèn)題均可以得到很好的解決，此方案最典型的代表是EVB標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)虛擬機(jī)被分配了一個(gè)虛擬網(wǎng)卡（不同的虛擬機(jī)網(wǎng)卡有不同MAC地址）。H3C CAS云計(jì)算管理平臺(tái)的災(zāi)備恢復(fù)方案H3C CAS云計(jì)算管理平臺(tái)的備份特性是一種高效而低成本的災(zāi)備恢復(fù)特性，它將給用戶帶來(lái)如下價(jià)值：216。即便大量運(yùn)行SQL Server的虛擬機(jī)，只要開(kāi)啟了動(dòng)態(tài)資源調(diào)整功能，就不必再對(duì)CPU和內(nèi)存的瓶頸進(jìn)行一一監(jiān)測(cè)。CPU調(diào)度優(yōu)先級(jí) ，IO資源：存儲(chǔ)資源amp。5）主機(jī)設(shè)計(jì)集群創(chuàng)建成功之后，沒(méi)有任何主機(jī)或虛擬機(jī)包含于其中，為了基于將主機(jī)和虛擬機(jī)基于集群進(jìn)行管理，首先需要將主機(jī)添加到集群。在每臺(tái)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上都運(yùn)行了一個(gè)LRMd（Local Resource Manager daemon，本地資源管理器守護(hù)進(jìn)程），它是HA軟件模塊中直接操作所管理的各種資源的一個(gè)子模塊，負(fù)責(zé)對(duì)本地的虛擬化資源進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，并通過(guò)shell腳本調(diào)用方式實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的各種操作。在云計(jì)算平臺(tái)搭建完畢以后，北京航空航天大學(xué)的服務(wù)器資源池可以如下圖所示：在云計(jì)算平臺(tái)上線以后，原有非云計(jì)算平臺(tái)上的應(yīng)用會(huì)逐步向云計(jì)算平臺(tái)遷移，空出的服務(wù)器資源池也會(huì)逐漸并入云計(jì)算平臺(tái)的資源池中。對(duì)不同處理器架構(gòu)的服務(wù)器以及不同的虛擬化平臺(tái)軟件，其實(shí)現(xiàn)的具體方式不同。雖然數(shù)據(jù)中心部署看上去略復(fù)雜一些，但是綜合其他因素考慮，如果學(xué)校條件允許，還是建議部署在數(shù)據(jù)中心，便于管理維護(hù)，服務(wù)器性能也更容易發(fā)揮極致。 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。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(chǎng)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(kāi)展。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)。 建設(shè)目標(biāo)H3C對(duì)國(guó)內(nèi)上萬(wàn)所普教、職教、高教等各類院校開(kāi)展了深入的實(shí)地調(diào)研，針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)房教學(xué)方式中存在的問(wèn)題，結(jié)合云計(jì)算的特性，推出了云學(xué)堂解決方案。 產(chǎn)品背景近年來(lái)，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(lái)越廣泛的使用。保證教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)及外圍設(shè)備的兼容性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(guò)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。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。 教室部署教室部署就是在每個(gè)教學(xué)機(jī)房獨(dú)立部署一臺(tái)云主機(jī)，其特點(diǎn)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(wèn)題不出教室，定位容易，影響較小n 管理按實(shí)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(jī)房中集中部署，通過(guò)校園網(wǎng)交付遠(yuǎn)程桌面，最突出的特點(diǎn)是：對(duì)于云計(jì)算平臺(tái)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。在云計(jì)算平臺(tái)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(huì)直接被納入云計(jì)算平臺(tái)的管轄。當(dāng)物理主機(jī)發(fā)生故障，出現(xiàn)宕機(jī)時(shí)，HA功能組件會(huì)立即響應(yīng)并在集群內(nèi)另一臺(tái)主機(jī)上重啟該物理主機(jī)內(nèi)運(yùn)行的虛擬機(jī)。? 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(gè)組件必須正確連接和配置。實(shí)際操作流程如下圖所示：u 創(chuàng)建虛擬機(jī)的創(chuàng)建是虛擬機(jī)實(shí)體誕生并提供給用戶業(yè)務(wù)的開(kāi)始。隨著業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)，虛擬機(jī)對(duì)計(jì)算資源需求會(huì)相應(yīng)的迅速增加。當(dāng)所有的虛擬機(jī)都處于滿負(fù)載運(yùn)行的情況下，CPU資源嚴(yán)格按照4:2:1的權(quán)重比例進(jìn)行調(diào)度，以確保所有的虛擬機(jī)都能搶占到一定數(shù)量的資源，保證業(yè)務(wù)的可用性。虛擬網(wǎng)卡性能狀況監(jiān)測(cè)11）虛擬機(jī)聯(lián)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在虛擬化服務(wù)器中，虛擬以太網(wǎng)交換機(jī)是一個(gè)比較特殊的設(shè)備，具有重要的作用。vSwitch的引入，給云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行帶來(lái)了以下兩大問(wèn)題：（1） 網(wǎng)絡(luò)界面的模糊主機(jī)內(nèi)分布著大量的網(wǎng)絡(luò)功能部件vSwitch，這些vSwitch的運(yùn)行和部署為主機(jī)操作與維護(hù)人員增加了巨大的額外工作量，在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心通常由主機(jī)操作人員執(zhí)行，這形成了專業(yè)技能支撐的不足，而網(wǎng)絡(luò)操作人員一般只能管理物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無(wú)法操作主機(jī)內(nèi)vSwitch，這就使得大量vSwicth具備的網(wǎng)絡(luò)功能并不能發(fā)揮作用。 H3C CAS CVM管理平臺(tái)通過(guò)CVK組件將VM與網(wǎng)絡(luò)資源的綁定關(guān)系寫(xiě)入到vSwitch模塊。 激活物理主機(jī)B上的VM，向鄰接物理交換機(jī)發(fā)送VDP關(guān)聯(lián)消息。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在云端不落地，避免數(shù)據(jù)泄露的可能性。 教師端功能介紹如圖所示的是云學(xué)堂教師端。多：n 應(yīng)用環(huán)境多：多課程、多場(chǎng)景支持，輕松應(yīng)對(duì)教學(xué)、考試等常用場(chǎng)景。n 豐富的教學(xué)功能內(nèi)置針對(duì)虛擬化場(chǎng)景深度