噢易教育桌面云解决方案(100点)

目录1. 概述 概述项目背景《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》以及《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中明确指出，教育管理信息化系统建设是支撑教育管理现代化、促进教育改革发展的基础性工程，并指出信息技术对教育发展具有革命性影响。目前，教育信息化已进入应用转型的时期，正逐步由搭建校园网等基础设施平台向深化应用，以应用驱动现代教育的发展转型发展。如何利用新一代信息技术，实现教育信息化的快速发展是教育信息化建设面临的新挑战。而随着云计算技术和应用的普及，同时带动桌面虚拟化的发展，相比传统PC的应用方案以其低成本，高可靠性，低维护量，高安全性、灵活多变的特点，在教育行业越来越受青睐。而学校计算机中心主要为全校计算机专业和非计算机专业的本科生、研究生、专科生计算机课程教学提供上机教学及实习环境。在保证正常教学的情况下，还额外为学生提供足够的课外学习用机，每年承担着繁重的教学实习任务。近年来，国家对教育行业的资金投入越来越大，高校实验机房的计算机更换频率也越来越高。一方面，高校中的各个科目都涉及到对计算机的应用，学校对计算机数量的需求大大增加，校方需要加大机房的数量和规模；另一方面，基础实验室机房计算机使用密度及负荷相比企业计算机要高很多，这些机房每天不但要完成大量的常规计算机类教学，还要承担各种涉及到计算机应用的任务，为院系师生提供基础教学、考试、测评、假期培训等上机服务，又是学生学习和业余生活的重要场所，每年承担着繁重的教学实习任务。因此机房维护和管理非常复杂，主要体现在以下几个方面：计算机性能赶不上软件更新速度随着教学软件的不断更新，一些新的软件或操作系统就不能在现有计算机上安装。经常是实训机房的计算机用不了几年就会更新换代。教学系统部署、升级和维护困难由于教学需要，学期课程软件更新频繁，为了紧跟技术的发展，提高学生的学习效果，某学院经常对现有的教学软件和学生上课使用的教学系统等进行新的开发和升级，有时还会部署全新的操作系统，而传统的IT架构不能充分满足教学课程、教学内容多样性的要求，学生学习环境僵化，对软件和操作系统环境不断的改变，每次软件和操作系统环境的改变，都需要重新网络对传操作系统，费时费力。多系统环境需求系统更新频繁，可能下一节课的系统环境和上一节课的就不一样；学生机房PC机使用密度及负荷比企业PC要高很多，往往从上午8点开始上课，一致使用到晚自学结束；使用者多，无法做到专机专用，每台PC一天会换5，6个使用者甚至更多，而且每位使用者的习惯不一，同时学校机房PC相关的管理规范也很难真正的落地。机房PC众多，维护管理困难实验室机房通常通过校园网接入互联网，这给学生获取信息和教师教学提供了方便，但同时也给病毒的传播提供了途径。机房管理人员人数有限，为了应付系统的安装、维护、杀毒、更新，疲于奔命，因此机房的管理和维护手段必须提升以应对挑战。总体运维成本高由于终端使用导致的硬件损坏，频繁更换快速，而随着年限的增加，实验室机房的PC如果每3-4年都更新一次，总体PC投入成本每年居高不下，软件部署、更新以及打补丁都需要IT管理人员操作，针对各种各样的PC机配置进行部署测试与审核，而标准化的缺乏，再加上需要支持人员亲临现场来提供故障处理支持，总体运营成本不断增高。针对上述问题，桌面虚拟化是非常适合与学校机房的一种解决方案。随着云计算技术和应用的普及，同时带动桌面虚拟化的发展，相比传统PC的应用方案以其低成本，高可靠性，低维护量，高安全性、灵活多变的特点，在教育行业越来越受青睐。学校机房的改革已经迫在眉睫，急需一批有卓越远见，敢于创新的IT人员及决策者开始重新审视学生机房的管理，开辟出一条改革学校机房设备合理化道路。项目建设意义建设云时代标准实验室机房创建云时代计算机实验室，使学校机房教育装备、实验教学、实验室管理上一个新台阶，更好的为教学实验服务，培养学生严谨的科学态度。将数据中心、计算机实验室管理推向云管理模式在当前的网络技术中，云计算是一种新的计算模型，也是下一代网络计算平台的核心计术。云计算在校园网中应用主要目的是校园网更好更有效的服务于广大师生，通过桌面虚拟化技术可以使校园客户端真正实现云化。打造绿色教学环境，建设更兼容，更容易扩展的机房系统环境单一视图的集中化管理平台，绿色环保的终端设备，弹性资源分配，云管理方式，打造更容易整合与扩展的的系统。1.3方案设计目标最终用户体验虚拟桌面能够提供与目前用户使用的PC一样的各种功能：如顺畅的使用教学所需要的软件等。可靠性保持教学业务连续性，不会因为单点故障影响到整体架构，导致系统不可用。支持主动监控服务和报警机制、支持负载共享或故障切换机制，实现负荷无缝转移。可管理性通过管理端能够对整个平台进行统一管理，包括服务器、虚拟机、虚拟机操作系统、应用软件等。将教学环境中的应用软件和桌面进行集中管理，可以根据需要随时调整教学环境的应用部署，简化客户端的教学环境配置和部署要求。在控制台能够监看整个平台的运行状态，包括服务器、终端和网络。噢易教育桌面云E-VDI解决方案2.1方案说明噢易教育桌面云E-VDI是武汉噢易科技有限公司推出的桌面虚拟化基础架构整体解决方案。噢易教育桌面云针对学校桌面虚拟化需求采用以用户为中心的计算模式、满足机房教学环境的需求，保持学生桌面使用习惯和良好的使用体验，同时满足集中教学管理和数据安全的需求，解决机房桌面管理的各种难题。虚拟桌面：可使用瘦终端，多个客户端通过网络连接同时登陆访问服务器上的VM，各终端之间互相隔离，每个人都是独立的桌面体验，都可以访问、使用VM里的所有软件和数据资源。2.2方案设计图2.3物理拓扑图2.4解决方案2.4.1搭建虚拟化的IT架构噢易教育桌面云E-VDI为学校机房网络、多服务器共建一个资源池（云），通过B/S架构集中化管理，根据教学业务需要动态创建、删除、备份虚拟机，快速部署虚拟的教学业务环境，动态迁移虚拟机保证教学业务连续性，并提供数据共享存储管理，性能实时监测，和故障报警等。2.4.2单一视图的集中化管理平台噢易教育桌面云E-VDI采用B/S架构，单一简洁的的全图形化管理界面，用户在任意联网的PC上通过IE、Firefox等浏览器便可访问平台，平台上可以实现服务器、用户、桌面、场景、终端、存储等的全面集中管理。噢易教育桌面云平台的集中部署模式将虚拟桌面环境部署在数据中心，终端只进行显示与操作处理，学生使用瘦客户端通过网络可以访问自己的虚拟桌面环境，非常方便灵活；而管理者只需对局域网内的数据中心软硬件进行管理，实现了管理维护的简化。2.4.3快速部署针对性教学环境利用噢易教育桌面云E-VDI可以方便制作针对性软件环境模板，通过模板可以实现桌面环境的批量创建、更新、分发，数百台终端瞬间即可使用相应的教育环境，达到快速部署教学环境的目的。教学应用软件的安装及配置变化，均可以通过管理控制台在服务器端集中操作，大大简化了教学办公环境的配置和部署。2.4.4“一键更新”,快速更新桌面环境噢易教育桌面云E-VDI支持编辑系统模板；在模板中安装系统补丁、软件更新或者部署应用，利用“一键更新”完成所有虚拟机的更新维护。学生登录即可获取一个新的桌面，实现教学环境的快速更新。2.4.5双虚拟桌面使用模式噢易教育桌面云E-VDI支持教学桌面和个人桌面两种使用场景。在教学场景下，用户登录不需要账户密码验证，上机过程中所做修改在下次登录时自动丢弃，系统还原为初始环境，避免病毒干扰，文件损坏，系统破坏等影响教学使用的情况出现。在个人桌面下，用户在使用过程中的数据可以被保留，以满足作业、考试等特殊情况下的使用。2.4.6教学管理的强大支持教室管理自定义教室信息，可将机房内的终端按需划分到不同的教室当中，不同的教室可以上不同的课程（按教室分配不同的虚拟桌面），多个教室也可以上相同的课程（分配环境相同的虚拟桌面）。课表计划管理员可以提前在场景中部署好教学环境，然后在系统中输入课表计划，包括上课时间、下课时间、学生人数、授课老师、使用场景等信息。课表计划创建好之后，场景按时自动启动，学生开启终端便可直接获取虚拟桌面使用。教学场景管理噢易教育桌面云E-VDI可创建不同的教学场景，如测试场景，考试场景，教学模式，每种模式都可创建独立的桌面教学环境，并实现按指定时间段自动激活场景模式，即支持基于从课表的相应镜像模板创建虚拟教学桌面环境。根据教学需求新建多个虚拟机环境场景，并且与教室、终端关联（例如场景模式1关联的是教室1，则只有教室1里的终端才能访问该场景）；多个场景可以同时激活，供用户选择使用。批量更改信息在创建大量虚拟桌面环境的时候，平台支持终端批量绑定IP地址、计算机名，从而更加便于教学管理。为了满足考试或其他应用的需求，可以批量修改虚拟桌面环境的IP地址，系统登录名，计算机名，方便统计信息。2.4.7随身携带个性化应用桌面教师可以拥有自己的个性化桌面环境，无论在办公室、教室还是家中，也无论任何一台PC、瘦客户端还是笔记本，只要网络正常，教师都可以通过网络访问自己专属桌面环境进行备课或办公。2.4.8流畅的应用体验大量用户访问时，自动平衡负载，保证接入性能；高效的桌面虚拟化协议，确保OFFICE，CAD等各类应用软件运行流畅，支持720P高清视频播放，完全媲美PC的使用体验。2.4.9多重保障机制水平扩展噢易教育桌面云平台内置实现了群集功能，是一个分布式的虚拟化平台，在平台中每台服务器被称为一个计算节点，当教学办公使用规模扩大时，可以方便地通过在平台中加新的计算节点来进行水平扩展，扩展整个桌面虚拟平台的计算能力。动态迁移当一台服务器运行失效，可以实时将虚拟机整体迁移至另一台物理服务器上重新启动，保证终端教学业务访问的连续性和稳定性，减少应用的停机时间，保障教学延续性。实现动态迁移，需要有2台或2台以上的服务器和共享存储。负载均衡在噢易教育桌面云平台虚拟桌面平台中，管理控制台负责收集监控每个计算节点的一些动态信息，如CPU、内存、虚拟机个数等信息并与进行相应的信息处理。当有新建虚拟桌面时请求时，自动将请求转到负载最轻的计算节点上进行创建，进行自动负载均衡，减少因教学资源利用不均衡引起的教学故障。备份与恢复虚拟机在线创建快照；当虚拟服务器报错影响教学业务正常运行，可快速恢复，避免系统故障带来的教学业务中断；支持控制台数据备份，保存控制台规划内容（如虚拟桌面数据，用户数据），以便于数据因意外丢失引起的教学事故。方案优势3.1兼容性强方便给云终端（瘦客户端）交付不同的教学操作系统环境，支持windowsxp，windows7等常见操作系统，适应不同的教学需求。3.2软件一键更新，维护更简单教学软件的更新，只需要在管理平台上更新模板，所有虚拟机自动更新，终端不需要安装即可直接使用。3.3支持离线使用E-VDI拥有独特的双系统设计，在网络断线的情况下，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。3.4独有的课表功能E-VDI支持老师自定义课表，并按照课表时间自动启动教学桌面环境，不同的课程启动各自不同的桌面，满足不同的公共课需求。3.5支持信息批量修改，满足考试环境E-VDI平台支持批量修改虚拟机IP、系统登录名、计算机名，方便用于考试场景。3.6支持数据保存与还原虚拟桌面支持两种使用场景，可以支持数据保存，满足个性化需求，也可以支持数据还原，满足教学需求。3.7支持第三方系统对接提供API接口，支持与一卡通、机房管理系统、多媒体教学系统等进行对接。3.8部署简单，性价比高，本地服务支持产品安装部署简单，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。方案价值4.1集中管控，提高部署维护效率整体方案部署操作简单；管理员在管理中心就可完成所有管理维护操作，对桌面环境进行集中创建、监控和管理，减少桌面现场支持的需求，大大提高工作效率。机房云终端免维护4.2提高资源利用率统一管理后台数据中心资源，并统一进行调度管理，资源弹性分配，将资源的利用率最大化。快速、灵活部署，按需申请、快速发放、，统一接入、随时随地访问。4.3提高终端应用访问、系统安全性使用桌面虚拟化，终端只是输入和负责输出显示，应用安装，用户数据存储都在服务器端，计算都有服务器承载，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。4.4节能减排，打造绿色机房环境传统PC一般在200W以上，而瘦客户端在15w左右，且瘦客户机体积小，占用空间少，无需冷却风扇和硬盘，不产生普通电脑的运行噪声，可建设更加绿色安静的机房环境。4.5减低整体运营成本，长期投资回报高把桌面环境运行于服务器中，可以有效地利用硬件资源，减少硬件的投入，终端使用瘦客户机即可，大大降低了终端硬件投入的总体成本，而且使用年限更长久（一般为6-8年，为传统PC两倍），即使大量用户接入数需要服务器集群和共享存储的支持，但从管理、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。实施规划5.1规划架构5.2平台实施裸机部署虚拟化软件在已经安装了操作系统的物理服务器（桌面虚拟化）上部署虚拟化软件，或者从裸机部署，在物理服务器插入光盘，系统自动识别进入安装界面，支持从裸机安装，整个过程傻瓜式，十分简单；安装要求服务器的CPU架构支持X86，并开启虚拟化功能。全中文界面，安装迅速，操作简单，没有技术经验也可独立完成。控制端配置任意一台安装了console的服务器都可以作为管理机，管理员通过一台普通PC机或者笔记本，在浏览器输入其中服务器的IP地址，进入配置界面来管理其他所有的服务器资源。构建资源池，部署虚拟桌面在完成噢易虚拟化软件的安装以后，可以通过主机IP地址直接访问虚拟化平台，构建资源池，进行资源池，服务器，虚拟机的的添加和管理，制作镜像模板，批量部署虚拟桌面。创建账户，根据教学需求可以给不同发的账户分配不同的桌面环境。5.3网络要求（1）虚拟化基础服务器间连接时，使用独立、隔离、冗余的以太网网络。（2）虚拟化基础服务器与存储间，使用独立、隔离、冗余的FCSAN或iSCSI以太网络。（3）机房接入网络为千兆，桌面环境可为百兆。与传统PC的对比1、集中管控，信息更安全（数据与终端分离）；2、集中维护，效率更高效（集中管理，终端免维护）；3、灵活升级调配，硬件资源浪费；4、故障快速恢复，减少教学事故（快捷的备份恢复技术）；5、降低碳排放，教学更绿色（功耗小，无噪音）；6、终端免维护，使用年限更长久（6-10年）。比较传统PC云终端部署管理安装部署复杂、线路多，难度大管理方便快速，无需额外的安全的投入以及人员投入维护升级需领购维护软件，维护困难终端免维护，所有升级直接在数据中心完成；单一视图B/S架构统一管理，直接在平台上完成所有终端的维护管理，降低管理难度和成本资源配置配置固定，资源分配不灵活按需规划，弹性分配安全成本需额外购买，价格高昂无需额外投入（碎片式存储、安全性很大的提高）安全策略无，容易遭到病毒攻击造成系统损坏或数据丢失数据与终端隔离，提供快速恢复机制工作环境CPU、显示器、硬盘的热量，风扇和光驱的噪音无噪音,无热量，舒适的工作环境能耗能耗高（单台300w），碳排放高能耗低（15-20w）,碳排放低空间线路分布杂乱，空间利用率低节省空间，工作环境整洁化便携只能固定使用可有随时随地远程连接到服务器，便携，只要网络就行新增客户机标准全套机无需主机，云终端即可使用年限3-5年6-10年方案推荐配置7.1资源分析终端用户60点系统Winxp，win7CPU资源60终端用户，一个用户分配0.8GHZ，所需48GHZ，虚拟化额外消耗10%，为4.8GHZ，共需52.8GHZ；内存资源一个用户分配3G内存，60*3G=180G内存；硬盘存储每个虚拟机分配40G，总容量60*40=2400G，考虑IOPS，建议配置12块以上15kSAS盘或SSD固态硬盘所需服务器配置5台2路8核，主频2.6GHZCPU，128G内存7.2推荐配置项目名称数量单位规格桌面虚拟化服务器3台CPU：2路6核，2.4GHZ以上；

内存：>=96G；

硬盘：6*300G15kSAS；

网卡：4*1000M；云终端设备一体机100台CPU：双核1.86GHZ以上

内存：>=1G内存

存储：>=8G固态盘键盘鼠标100套USB鼠标键盘工作组交换机个2个48口千兆交换机,1个24口千兆交换机系统集成1套网线，电源插座等桌面虚拟化软件1点噢易教育桌面云E-VDI（100点）方案进度管理准备阶段这一阶段的主要工作为准备项目所需要的先决条件和资源，并且为下一阶段的分析假设收据收集的系统和方法，目的是充分的为项目的分析提供依据，为项目的设计提供基线，为项目的实施提供条件等。系统分析阶段系统分析阶段是噢易技术工程师根据项目的需求阶段收集大量数据，并进行加工和处理，针对后一阶段需要进行的各种技术和实施方案的设计进行的分析和研究。系统设计阶段基于系统分析阶段所产生的数据和分析报告，针对实际环境和需求来确定适合可行的详细设计方案、实施方案及其验证方案。技术方案设计和实施方案的制定，是由噢易科技的资深技术工程师起草，保证设计方案的技术先进性、系统优化和可靠性，又能最大程度的保证其可实现性和最佳实践。本阶段的所有文档均为设计文档。它们的主要目的是使得设计和实施安排尽量接近可行的实际过程，保证项目的实施顺利平滑，降低实施风险。由于项目环境复杂多样，内因和外因