噢易云教室解决方案(新)V1.0-201510.docx

噢易云教室解决方案目录1概述31.1项目背景31.2需求分析41.3建设目标62方案总体设计62.1方案组成62.2产品设计图92.3物理拓扑图102.4实现机制图103噢易云教室方案详述113.1噢易云教室介绍113.2桌面环境云部署113.2.1集中管理anywhere、anytime、anydevice113.2.2链接克隆闪电部署终端桌面123.2.3桌面双模式同时满足上课、移动学习多场景123.3日常运维云管理133.3.1云更新轻松应对系统补丁、软件更新133.3.2设备管控USB管控、终端管理143.4开启生动云课堂143.4.1广播教学：广播速度快，功能强大143.4.2小组讨论：建立互动平台，自由讨论153.4.3黑屏肃静：锁定屏幕，使学生专心听讲153.4.4远程辅导：实时监看，远程指导153.4.5作业收发：无纸教学，低碳课堂153.5绿色节能降成本153.5.1节能环保云终端低耗省电费153.5.2平滑扩展延长设备生命周期163.5.3多种应用场景164方案安全设计174.1虚拟机安全性174.2应用安全性174.3虚实双系统175噢易云教室特色185.1针对教育的解决方案185.2可满足考试环境，方便管理的云教室185.3可以离线使用的云教室185.4可支持公共上课和移动学习的云教室185.5可整合的教学管理平台195.6部署简单，性价比高196客户带来的价值196.1云管理模式，简化管理196.2更高的应用访问、系统安全性196.3更灵活的访问和使用206.4更广泛与简化的终端设备支持206.5绿色环保，减低整体运营成本206.6满足学校各阶层需求211 概述1.1 项目背景随着信息技术的快速发展，推动了教育信息化的不断转型，同时各种基于计算机和网络技术的课程不断增多，实践性又强，同时学生对于丰富、个性化的桌面访问工具和方式的需求越发迫切，IT部门来自降低成本、提高效率、加强安全性和控制力的压力日益增长，当前老旧计算机教室的基础设施已无法满足日益复杂的教学应用环境，如何利用新一代的信息技术，建设一个技术适度超前，系统便于管理维护，又能满足多样性教学环境需求，资源利用率高，经济安全可靠的现代化计算机机房，已成为学校信息化实施建设的需要。伴随着云计算技术的提出、发展和实际应用，对建立一个标准化的、开放构架的、高效灵活的计算机教学平台有着重要意义和推动作用，桌面虚拟化技术的发展，相比传统机房计算机的应用方案以其低成本，高可靠性，维护简单，高安全性、部署灵活多变的特点，在教育行业越来越受青睐，贯彻教育部关于教育信息化要加强信息技术在教育教学方面的探索和尝试的指导思想，建设符合教育信息化发展和IT技术发展趋势的计算机教学平台，将是未来教学信息化建设的重点方向。1.2 需求分析近年来，我国信息化建设取得了丰硕的成果，基本完成了教育信息化基础设施建设：包括校园数字化网络、计算机实验教室、多媒体教室等重点建设内容，目前计算机教学逐步向信息技术与教育教学应用融合的阶段发展，但是在推进教育信息化建设的过程中，目前传统计算机教室仍面临以下问题： 教学软件更新或操作系统升级，导致计算机更新换代快随着计算机和网络技术的基础教学软件不断增多，且更新速度快，导致部分新软件或操作系统不能部署在现有老旧计算机，计算机往往用不了几年就需要更新换代，使用生命周期短。 异构计算机数量多，缺乏标准化，管理维护困难随着基础教育信息化的发展，学生人数和基于计算机的教学课程不断增多，相应的计算机数量也越来越多，从而带来了各种管理维护难题，主要体现在：由于传统机房的IT架构已不能满足多样性教学课程要求，计算机教室环境僵化，无法灵活部署各种软件和升级操作系统环境，每次教学软件和系统环境的升级更新，都需要通过网络拷贝或网络同传重新部署，费时费力，效率低。由于计算机采购批次不同，计算机的品牌和配置往往差异较大，导致管理难度高，维护复杂，工作量大。由于计算机教室缺乏专业的管理人员，目前一般由计算机代课老师负责管理，导致老师工作压力大，维护困难重重，效率低下，影响了教学过程。 计算机系统臃肿，师生体验差，影响教学效果传统计算机教室要承担多个专业的教学任务，计算机往往安装多个教学软件，由于软件冲突，内存资源不足等问题，导致教学中断，机器速度明显变慢，运行效率很低，师生使用体验差，影响了教学效果。 计算机系统环境容易受到破坏，无法有效管控由于生对新鲜事物好奇心比较强，破坏意图强烈，在日常教学过程中，老师很难有效管控学生的上机行为，各种由于误操作、人为破坏、U盘病毒和木马感染等造成的教学系统崩溃时有发生，增加了机房管理维护工作量和难度。 学校机房资源利用低，总体运维成本高每年学校机房由于计算机硬件损坏更换，或者教学系统升级而导致近25%的老旧计算机被淘汰，但随着年限的增加，每3-4年计算机都会被更新淘汰一批，而且期间的软件部署、升级以及教学环境的管理维护都需要专业负责。从而导致每年学校机房都面临着老旧资源浪费，还需不断投入更多资金改造维护等，造成总体运营成本不断增高。这些问题造成了我国在教育信息化过程中，管理难度高，教学体验差，系统安全性低，同时教育资金的重复投入，而资源利用率却不高，从而影响了教学服务质量和效果。因此，建立一个标准化的、高效灵活的计算机教学平台，提高资源利用率，降低管理维护成本，提升教学服务水平和质量显得十分重要。1.3 建设目标本方案的总体目标是使用最新的云计算虚拟化技术打造学校的云教室，使用教育桌面云方案代替传统PC机，充分利用主机计算能力、存储空间，进行集中管理和维护，终端使用免维护，功耗更低的云教室终端交付学生上课使用的教学桌面，提升在校师生的上课用机体验。通过云教室集中管理平台对所有云主机，虚拟桌面，用户，终端进行统一管理，使用云教室多媒教学管理组件控制学生教学桌面，从而大大降低运维难度，降低TCO，节能减排，促进学校信息化发展，打造新时代的绿色云教室。2 方案总体设计2.1 方案组成噢易云教室是武汉噢易科技有限公司结合十多年教育行业机房IT应用环境信息化建设经验，采用先进的虚拟化技术、自主研发的软硬一体化整体解决方案。噢易云教室产品主要包括：噢易云教室主机（内置噢易云教室管理端）、噢易多媒体教学组件，瘦客户机。n 使用云教室主机，承载虚拟桌面，进行集中运算和存储，全面选用Intel产品，经过严格测试，保障噢易云教室更好的性能和稳定性。n 云教室主机部署噢易教育云教室管理平台，采用服务器集群方式，通过虚拟化技术生成大量虚拟教学桌面，利用远程桌面显示协议，通过网络将桌面发送给云教室终端设备访问，同时管理员可通过浏览器访问服务器管理平台，对所有服务器，虚拟桌面，用户，终端进行集中管理维护。n 教师机可通过专为虚拟化环境优化的云教室多媒体教学软件，可以实现屏幕广播、屏幕监看、视频教学、文件传输、电子白板等多媒体教学功能，实现对学生的统一教学管理。n 学生使用云教室终端替换PC机, 可满足学校需求的同时更易于管理维护且节能环保。终端配置一：云计算一体机采用intel低功耗嵌入式处理器，全新时尚外观，人性化设计，提供最丰富行业外设接口，满足行业应用需求。一体成型时尚外观，彰显高端和简约的环保理念。 超低功耗节能环保，采用高寿命风扇散热，消除因过热引发各种故障，“静化”您办公环境，带来更舒心的使用体验。 钢化玻璃外屏保护，防损伤、防污渍、使用寿命长。2.2 产品设计图云服务器集群通过虚拟化技术，生成大量虚拟桌面，并利用远程桌面显示协议，通过网络将桌面发送给终端设备。管理员可通过浏览器访问服务器管理平台，对服务器集群和所有桌面进行管理维护。2.3 物理拓扑图2.4 实现机制图3 噢易云教室方案详述3.1 噢易云教室介绍噢易云教室是一套针对教育行业特点,量身定制的桌面云服务解决方案，该方案将传统PC终端的操作系统和应用软件都安装在后台服务器的虚拟机中，所有运算都由服务器来完成，老师或学生可以使用云终端、瘦客户机、传统PC或笔记本电脑等设备来访问虚拟机，从而实现桌面环境集中管理、和硬件资源的弹性分配。噢易云教室将公司在云计算领域领先的技术实力与十余年在教育行业的深厚积淀相结合，打造出最适用于教育用户的桌面云，并成为2013年十佳教育云解决方案的重要组成部分，引领教育行业进入云时代。3.2 桌面环境云部署3.2.1 集中管理anywhere、anytime、anydevice基于WEB的图形化集中管理平台，用户可以在任意联网的终端设备上访问管理平台，实现对物理服务器的管理；虚拟机的创建、删除和修改；虚拟机系统和软件的安装；用户行为的统一管理等。在办公室内便可以部署或管理所有机房。3.2.2 链接克隆闪电部署终端桌面噢易教育桌面云软件提供链接克隆功能，管理员只需要创建一个桌面模板，再根据模板批量克隆具有相同配置的虚拟桌面，通过用户名或终端名实现桌面的快速分发。3.2.3 桌面双模式同时满足上课、移动学习多场景 “教学桌面”模式下，管理员可自定义系统还原策略，适用于上课、培训等场景，并支持批量修改虚拟机的IP、计算机名及系统登陆名，可满足考试场景需求。“个人桌面”模式下，可以给每个学生分配一个账户，并绑定虚拟桌面，学生无论在机房教室还是宿舍都可通过PC或笔记本访问自己独有的桌面环境，以满足毕业设计，移动学习的需求。3.3 日常运维云管理3.3.1 云更新轻松应对系统补丁、软件更新出现系统补丁或软件更新时，管理员无需在各个机房之间来回奔走，只需在办公室内打开管理平台，点击“一键更新”按钮即可；通过模板的更新完成对桌面的批量更新。3.3.2 设备管控USB管控、终端管理在桌面云管理平台里，可对桌面进行USB的使用权限设置；同时可以对终端设备进行管理，实现了对终端设备的计算机名修改、IP地址修改、远程开关机等。3.4 开启生动云课堂云教室提供实用丰富的多媒体教学功能，云教室所有的教学功能都从细节上方便教师的教学，完全按照课堂需求设计，给师生更好的教学体验。3.4.1 广播教学：广播速度快，功能强大采用独特的CPU节能技术让视频广播不停顿、画面流畅， 性能在业界遥遥领先，支持各种格式的视频、音频文件。广播教学时，可以使用半屏广播，半屏进行操作，边看边学。同时还可以配合电子白板使用，对重点、难点进行强调、注解，电子板书，达到更好的教学效果。广播时，如有新的机器连接上，可以自动进入同步广播。3.4.2 小组讨论：建立互动平台，自由讨论在小组讨论平台上，师生通过语音、文字、绘图等多种手段进行集体讨论，增强互动，充分激发学生的积极性，达到良好的教学效果。3.4.3 黑屏肃静：锁定屏幕，使学生专心听讲在需要听老师讲课的时候，可以远程对学生机进行黑屏肃静，锁定计算机，并给出提示信息，使学生集中注意力听讲，保证学习效果。3.4.4 远程辅导：实时监看，远程指导“远程辅导”可以实时监控学生机的屏幕，并可以远程操作学生机。在实时查看学生操作情况，对不正确的操作进行指导；对不良行为可以立即发现和制止。3.4.5 作业收发：无纸教学，低碳课堂教师可以通过网络收取学生的电子档作业，同时也能方便的把教学资料，课件等资源下发给学生。方便而环保，轻松实现无纸教学。3.5 绿色节能降成本3.5.1 节能环保云终端低耗省电费能耗38W的云计算一体机设备（云终端18w）相对于300W的传统PC更加节能，同时机房噪音从50分贝降低到10分贝，机房环境更加安静，真正实现绿色机房。云终端的低价格、免维护、低能耗电量从长期投资的角度上极大的降低了机房的整体成本。3.5.2 平滑扩展延长设备生命周期传统PC生命周期一般为3-5年，桌面云生命周期一般为5-8年，如需更新换代，也可以平滑升级；只需对服务器配置更新或新增服务器，无需更换终端设备。3.5.3 多种应用场景噢易云教室可集中管理多个计算机机房，除了用于计算机教学、多媒体教学等环境外，还可以作为教学办公桌面、会议室桌面使用。4 方案安全设计4.1 虚拟机安全性虚拟机入侵安全性外部进程不可能破坏甚至访问内存里的虚拟机容器；无特权执行 VM运行是无特权用户，消除了来自虚拟机内部对下面系统的损害；特权隔离每个虚拟机运行在授权的Linux用户ID下，防止其他用户来自虚拟机文件。各虚拟桌面之间互相独立，互不影响，某个虚拟桌面出现问题不会影响其他桌面的使用，同时可以迅速恢复环境。所有数据的计算和保存全部在服务端，与终端隔离，数据和信息不需要通过网络传递，增加了安全性，同时也避免了传统PC模式中各种网络攻击、移动拷贝等导致的系统风险。4.2 应用安全性虚拟桌面的动态实例是 “防止恶意代码”的，因为在虚拟机内的应用在用户文档区域之外不能保存持久数据；桌面云支持其他认证进入虚拟机环境(例如，使用Active Directory)，实现用户级别安全性，并可以用于保护应用被企图重写有特权区域；4.3 虚实双系统终端设备在使用“虚拟桌面”的同时，也可以保留并使用本地系统。虚拟桌面支持Office办公，浏览网页，多媒体教学系统等应用；当网络中断时，学生可以使用本地系统完成相关业务，如良好运行office办公系统等，支持对本地系统集中进行维护、升级等工作。5 噢易云教室特色5.1 针对教育的解决方案我们累积了十余年教育行业机房管理经验，技术人员常年遍布全国各地教育机房，深入理解机房管理需求，并将这些需求其与云计算的领先技术相结合，开发一套针对教育行业的桌面云系统，让我们的桌面云更懂教育，更易于学校老师管理员使用。5.2 可满足考试环境，方便管理的云教室噢易云教室管理平台支持批量修改虚拟机IP、系统登录名、计算机名，方便快捷搭建考试环境，便于机房有序管理。5.3 可以离线使用的云教室噢易云教室拥有独特的双系统设计，在学校网络断线的情况下，仍然能够使用本地系统进行教学，本地系统支持局域网统一部署，软件可统一更新。5.4 可支持公共上课和移动学习的云教室不同的场景，不同的使用方式，噢易云教室提供教学桌面和个人桌面两种使用方式，既可满足个性化需求，师生可随时访问属于自己的专属桌面，进行移动学习或办公，也可满足公共上课教学需求，随时还教学一个纯净的桌面环境。5.5 可整合的教学管理平台噢易云教室平台提供API接口，支持与机房管理系统，计费系统的对接，可形成一整套符合教学要求的教学管理平台。5.6 部署简单，性价比高 产品安装部署简单，可在裸机的服务器上安装虚拟化软件，使用一台PC即可完成多服务器的配置、虚拟机环境搭建和管理维护；产品相对于同类方案和国外产品性价比高；提供本地化的上门服务、培训和及时的客服、技术支持。6 客户带来的价值6.1 云管理模式，简化管理 对于学校来说，使用云教室建设方案，使学校机房教育装备、实验教学、实验室管理上一个新台阶，建设成集中统一管理的云数据中心，更好的为教学实验服务，可使IT设备使用周期更长，使用效率更高，降低运维成本，简化了关键IT 流程，例如资源调配、策略执行、性能监控和环境部署，软件更新。将数据移动到数据中心、集中强制实施端点安全性和策略配置、简化防病毒流程，以提高安全性和合规性，提高IT长期投入回报，引领计算机实验教学进入云时代。 6.2 更高的应用访问、系统安全性由于能够将数据从 IT 环境的边缘移到数据中心内，从本质上降低了 IT 部门所面临的安全风险。数据访问集中化能够缓解数据泄漏和失窃的风险并简化合规性工作程序。提升桌面系统安全，虚拟桌面的操作系统是置于数据中心，相对于传统的PC，不易遭受恶意攻击。管理员可以将安全补丁可以在数据中心仅需对标准Windows映像进行安装，一次安装，所有用户的桌面都可以得到升级，将系统风险降低到最低；6.3 更灵活的访问和使用对于师生来说，可以远程随时随地访问桌面系统，获得和PC完全一致的体验，可即时使用新环境，可按需获得资源，并提供更安全的教学学习环境、更灵活的使用方式，可实现移动学习；用户在任何地点都可以通过任何一种满足接入要求的设备，就可以访问虚拟桌面。6.4 更广泛与简化的终端设备支持由于计算全发生在计算中心，所以客户端的压力大大降低，更简化的客户端可以得到广泛使用，终端设备的可选择性更广泛，如瘦客户机，一体机，老旧PC、笔记本等，可以满足不同的应用需求，易于平滑扩展，易于未来将学校所有IT终端设备纳入虚拟化平台统一管理。6.5 绿色环保，减低整体运营成本每台云教室终端设备平均功耗18w（一体机设备也只有38w）差不多是传统PC机的1/15。且整个终端机身使用一体化设计，无风扇、机械硬盘等易损元件，寿命比PC机更久，使用周期长，节省开支的同时大大减少电子垃圾，响应国家倡导的绿色节能号召，同时从管理、维护、终端更新换代，业务扩展、终端用户持续增长等各方面综合考虑，长期投资回报率高。6.6 满足学校各阶层需求管理员老师学生学校简化管理维护流程，提高工作效率打造创新、开放教学环境，提升教学灵活性和效率与传统PC一样的用户体验，提升学生兴趣提高IT投入的回报 快速部署部署效率提升2倍以上 轻松维护维护效率提升3倍以上 集中管理B/S构架管理平台，轻松实现远程管理 丰富教学环境根据教学内容，部署个性化的教学环境 轻松教学管理屏幕监控，管控学生行为 创新教学模式可以实现多种教学方式 快速获取和使用桌面大幅提升开机速度，可流畅运行各类教学软件 全新学习环境体验体验云教室带来的全新学习环境，构建师生间交流互动平台 提升学生兴趣和乐趣开放式的教学环境，随意安装任意软件、不担心系统崩溃，开机即可还原 多场景应用除了用于计算机教学、多媒体教学等环境实用外，还可以作为教学办公、会议室使用 促进信息化建设采用信息化技术与教育教学相结合，提升教学水平 老机房利旧延长老旧计算机的生命周期，提升了计算机的使用效率，保护学校已有投资6.7 东华大学教育桌面云应用案例项目简述东华大学旭日工商管理学院一直对信息化教学非常重视，本次教学机房新建时，摒弃了传统PC解决方案，采用了噢易教育桌面云方案，了解到真正的集中管理、资源动态分配、随时随地的接入桌面办公等云计算技术所带来的价值，也深刻体会到噢易教育桌面云的双桌面环境、虚实双系统、多教学场景等功能，为教育带来的帮助和便利。应用场景本次东华大学的教育桌面云项目为云实验室的一期工程，终端授权数量为100点，其中85点是教学机房使用，15点为教师办公使用。实验机房内的教学桌面分为了4套场景，分别安装的winXP、win7_32、windows2003和windows2008四种操作系统，四套教学场景的虚拟桌面可根据课程安排功能进行自动切换；在网络不稳定时，可以使用本地真实系统，保证使用桌面云教学或办公的安全性。价值体现1、四套教学场景供学生上课使用，不同专业学生上课时，相对应的教学场景根据“课表计划”提前启动，学生开机之后自动登录该场景下的虚拟桌面。通过创建多种教学场景，基础课程和专业课程的上机实验可安排在同一间机房，机房的使用效率大幅提高；2、高性能的云服务器保证了机房内一体机的使用体验，学生上课时可并发播放高清视频，任课老师可通过桌面云进行视频教学；3、教学桌面满足学生上课时所需的标准教学环境，为老师分配的个人桌面可满足老师个性化的教学和办公需求，个性化与标准化共存的特性将实验中心带入了技术先进的云时代。方案配置本次东华大学教育桌面云项目的硬件配置如下：设备名称详细参数数量备注云服务器CPU：Intel 2路8核内存：128G DDR3硬盘：1*Intel 530 240G SSD 6*300G 15K SAS网卡：4*1000M4云终端一体机CPU: IntelCeleron赛扬双核1037U/1.8GHz主芯片：Intel NM70内存：1GB DDR3 1066/1333, DIMM内存插槽2条,最大支持硬盘：16GB固态盘显卡：集成Intel HD Graphics显卡,支持DirectX 11, Open GL 3.1显示屏：19.5 英寸LED背光宽屏网卡：10/100/1000 以太网接口：1*HDMI接口，1*VGA接口，1个网口，4*USB 2.0功耗：节能低功耗,小于38瓦一体成型PAD外观,钢化玻璃外屏保护100鼠标键盘USB键盘鼠标套装100交换机24口千兆交换机4只包含教学机房的交换机现场实景安装底层保护程序批量安装E-VDI客户端客户端同时启动同时播放720P视频机房全景图用户评语噢易教育桌面云在东华大学运行一段时间后，管理机房的李老师做了如下描述：“到目前为止，噢易教育桌面云运行稳定，而且确实有很多适合教育行业的功能，最少我们现在用起来觉得很贴切，不像一些国外的产品，无论功能还是名词解释都很别扭。正如他们的宣传语所说的，的确可以算是最懂教育的桌面云。”6.8 中国地质大学(武汉)实验中心教育桌面云应用案例项目简述：携手打造教学、科研、办公一体化云平台中国地质大学在不断提高教学信息化程度的同时关注着云计算技术在教育行业的具体应用。学校信息技术教学实验中心承载着全校学生的计算机基础课程和部分专业课程的教学，目前机房在使用和管理过程中面临以下挑战：计算机由于配置过低运行教学软件速度很慢；不同专业学生使用机房时需要不同的软件；机房不排课时只能闲置，教学资源得不到充分利用；大量的计算机造成机房管理困难，系统更新、软件升级工作量大。针对机房的这些情况，实验中心采用了以云计算技术为基础的噢易教育桌面云来实现终端桌面虚拟化，建设和完善教学、科研、办公的IT环境。应用场景实验中心公共机房利用原有旧电脑作为终端设备部署100点的噢易教育桌面云，创建4套教学场景，分别用于计算机基础教学，遥感、建筑专业课上机实验，以及课余的科研和大数据处理。根据课程安排的不同，在云桌面管理平台激活相应的教学场景，学生打开终端电脑之后可自动进入该教学场景下的虚拟桌面；也可同时激活多个教学场景，不同专业的学生可自主选择，而且教学场景可自由切换。教学场景内的虚拟桌面关闭之后自动还原，保证纯净的教学环境。教学常用软件: Autocad2010, Map GIS, Office2007, SQLserver2008,VS.net 2008, Matlab7.0,VC/VB/VF6.0, Rhinoceros4.0,WinRAR,搜狗输入法。价值体现1、机房旧电脑使用云服务器的计算资源进行教学活动，延长了旧电脑的使用寿命，保护了学校办学投资；2、根据不同的教学应用创建相应的教学场景，满足计算机基础教学和不同专业学生的上机实验；3、机房没有排课时云端计算资源可集中分配给单台虚拟机，高性能的虚拟机可用于科研和大数