H3C云学堂技术方案概述

1方案概述随着信息化技术的飞速发展，从国家的主管部门到站在教育第一线的教师们都意识到，必须对作为立国之本的教育事业进行信息化改造，才能满足不断变化的教学需求。

而教育手段的信息化改造，是教育信息化改造最为基础，最先进行的一部分。

如何利用先进的信息技术和现代教育思想，为实施素质教育创建信息化教学管理环境，是摆在教育工作者面前一个崭新而又富有挑战的课题。

目前，传统的教学方式已不能够充分满足当前教学发展的要求，教学过程中既存的和新发现的一系列问题都严重影响了教学质量的提高以及教学进度，所以新兴的现代教育技术手段就显的格外重要。

H3C基于最前沿的云计算技术，结合了广大院校的实际情况，有针对性的设计出了新一代计算机教室建设方案。

每间教室只需配置一台云学堂主机，便可获得几十台性能卓越的虚拟机，这些虚拟机通过网络交付给云学堂终端，学生便可体验生动的云桌面环境。

云学堂可按照课程提供丰富多彩的教学课程模板，将云计算和教育场景紧密结合，实现教学集中化，管理智能化，维护简单化，将计算机教室带入云时代。

1.1项目背景近年来，云计算因具备资源按需分配、安全可控、数据可靠、资源利用率高、管理方便、系统高可用、成本适中、节能环保等多种特性，在各行业中应用越来越广泛。

基于网络的日趋优化，云服务随时随地交付变为可能。

但云计算在教育行业，却迟迟没能落地。

其主要原因有四点：部署困难、管理技术门槛高、用户体验较差以及初次投资成本过高。

1.2项目建设目标H3C云学堂根据不断整合和优化校园机房设备的工作思路，结合普教/职教/高教等广大院校的实际情况，编写本设计方案。

本方案的总体目标是使用前沿的云计算技术打造学校的云教学机房，使用桌面虚拟化代替传统PC机，通过部署高性能的云学堂主机和零维护的云学堂终端，交付学生上课使用的教学桌面，并通过多媒体教学管理软件丰富的教学功能高效的完成教学，从而极大的降低运维难度，节能减排，提高教学体验，促进学校信息化发展。

具体建设内容包括：实现数据中心云学堂主机的部署，提供数据中心级的管理；使用云学堂终端替换PC机，在满足教学需求的同时，更易管理、更易维护、更节能环保；教师机上安装专为虚拟化环境优化的云学堂多媒体教学管理软件，具备丰富的教学功能，极大的提升上课效率；建设校级的统一管理平台，集中管理所有服务器、存储资源。

1.3方案设计思路为更好满足学校教学机房的建设要求，H3C对国内多所院校进行实地调研，根据教师和学生的上课习惯，结合国家教育局要求的师机、生机比例达标部署建议，打造出一体化交付的云学堂解决方案。

该方案在满足师生上课需求的同时，着力于改善师生上课体验，降低管理运维难度，降低总拥有成本，节能环保。

“全融合、高体验、简管理、促效率”是H3C云学堂解决方案的四大核心价值。

云学堂可根据教学需要灵活提供多种教学课程模板并支持实时切换；可有效保障学生在上课期间专注听课，保证课堂纪律，提升教学质量；可极大的降低机房维护难度。

云学堂将云计算和教学场景紧密融合，实现交付快捷化、管理集中化、教学智能化、校园信息化。

1.4更多价值点除四大核心价值外，H3C云学堂解决方案还可提供以下优势：易操作：管理系统操作简单，教师，学生，管理员三种角色拥有不同的操作界面。

教师一键选择教学课程，并同步到学生的桌面；学生直接使用超越PC体验的云桌面。

管理员可通过Web浏览器随时监控云学堂主机负载。

所有操作参考多所院校实际案例制作，不需任何专业技巧。

设备利旧：推荐使用瘦客户机代替老化的PC，瘦客户机的价格远低于标准PC，生命周期通常是标准PC的两倍，能耗仅仅是标准PC的几十分之一，而且瘦客户机体积小巧，空间占比优于标准PC。

当然，也可以将现有PC改造成云终端重新加以利用，从而延长现有PC的生命周期并降低初始投资成本。

强化的系统稳定性：计算和数据都在云端，H3C桌面传输协议只传输桌面图像变化，从根本上降低了机房管理所面临的安全风险。

同时，由于传输内容简单，不需要占用宝贵的带宽资源，即使网络出现故障，系统依旧正常运行在云主机上，不会受到任何影响，待故障恢复后即连即用，相对于早期的无盘系统和远程桌面，安全性和稳定性都大大提高。

简化的数据备份：教学课程模板存放在云主机内部存储中，H3C云学堂针对存储高可用作了深度优化，可确保模板不丢失。

同时，云学堂专门为考试环境设计了作业空间来下发/上交作业，简化流程，提高了考试数据的安全性。

简化的还原工作：任课教师主动控制或下课时，虚拟桌面会还原到初始状态，彻底简化了还原工作。

IT管理员不再需要定期还原或刷新所有操作系统。

强化的高可用性：借助业界领先的CAS虚拟化平台提供的HA功能，可以保证云学堂主机高可用性，保证教学不中断。

简化的系统部署：引入了课程模板化功能，所有课程都作为虚拟机模板存在，不再需要反复重装系统、安装软件，因此部署的流程可得到明显的简化。

以前管理员可能要在每台PC 上花费几个小时部署新的应用，然后再花几十个小时将此修改同传给所有PC，而现在只需要花费15分钟更新教学镜像就可以了。

简化的IT维护：与传统PC相比，云学堂主机的维护要容易得多。

因为虚拟机的特性，各项维护任务变得十分简单，包括维护系统和应用、向用户分发桌面、业务迁移以及教学场景切换等。

对虚拟机的修改在下课后都会被丢弃，系统还原卡直接被淘汰，病毒从此也无法再感染系统了。

统一管理、集中配置：虚拟桌面的管理和配置都在云端进行，管理员可以随时随地对所有桌面和应用进行统一配置和管理。

例如系统升级、应用安装等，避免了传统PC空间上过于分散所造成的管理困难，降低了管理成本。

综上所述，H3C云学堂解决方案让师生在现代化的云机房中，获得卓越的教学体验。

2用户场景分析2.1多所院校实地勘察概况通过对多所院校实际场景的调研，总结出各院校面临的教学机房使用问题如下：随着各院校办学规模的不断扩大，学生数量不断增加，教学资源逐渐紧张，传统的教学方法受到了极大的挑战。

现代化的教学方式已经离不开计算机的辅助，因此各院校都在不断增加计算机的购置和计算机教学机房的部署。

目前很多教学工作都在机房进行，而教学机房也是每个学生在课余时间上网查找资料，完成作业的场所，所以机房的管理和响应速度，将直接决定各院校教学工作能否顺利开展。

但计算机教学机房的管理难度又无疑是所有教室中最大的。

教学机房的管理和维护复杂，软硬件更新频率高，系统稳定性差。

以某中学为例，该校在每间计算机教室中平均部署50台PC机供学生进行上机操作，为防止学生操作导致的数据丢失和系统损坏，学校不得不在每台PC中安装还原卡，确保每次重启PC时，数据还原到初始状态。

还原卡本身设置繁琐、故障率高、质量参差不齐，并且要求所有PC的主板和硬盘型号都一致，常常会由于采购不到配件而导致陷入PC越用越少的困境。

因此通常都会在部署初期采购大量备件，导致初始硬件成本升高。

另外，还原卡还容易被学生破解，导致系统依旧经常损坏，管理员不得不重装系统，大大增加了管理难度。

每台PC因课程需要往往需要安装大量教学软件，系统兼容性差、过度臃肿，也令系统反应越来越慢，问题频现。

这些情况不仅会影响教学质量和效率，增加管理员的工作量，而且也会带来信息安全方面的风险。

同时，为了方便教学，该校在每间机房都部署了一台教师PC机，教师可以通过U盘、移动硬盘的方式将随身携带自身的教学课件拷贝入桌面机并通过教学管理软件进行发布和教学。

可一旦U盘和移动硬盘感染了病毒，就会迅速感染其他PC，严重影响正常教学。

同时，如果U盘出现损坏，教师只能通过黑板等传统方式进行教学，影响教学效果。

每次考试之前，IT管理员要为各机房的教师机和学生机重新刷机，每学期刷机就占了很大的工作量。

考试结束后，所有机器又要刷回教学系统，工作量加倍。

为了能按时完成，学校往往不得不请外援来协助完成，费时费力、增加成本不说，还有安全隐患。

该校每当需要部署新应用进行教学授课时，必须要在新的财年提交申请并审批，经过政府采购流程后才可获得新的PC机，此采购周期往往为半年甚至一年。

尽管该校针对教学机房做了节能方案，如按时断电、学生下课关机检查、教师巡检等。

但机房电力消耗依旧是困扰学校的一大难题。

经过勘测，发现空调和PC机是机房的用电大户。

2.2机房类型分析各院校的教学机房建设时间，维护质量和采购成本各不相同，机房的实际情况也有好有坏，需要根据现有环境，打造符合教学要求、既节省成本又可以解决问题的云机房。

2.3云机房建设关键点根据学校实际情况决定实施配置方案，旧机房改造可继续沿用老PC，充分利旧、节省成本。

新建机房则推荐采用瘦客户机全面代替PC。

3项目需求分析3.1业务架构与需求分析学校的机房建设项目往往需要达成以下目标：保障教学业务系统稳健性和数据的安全性：教学系统稳健性要得到进一步加强，在学生上机操作时对课件进行处理的时候，数据、系统的安全性会受到来个人自误操作及外部网络的各种威胁，为了防止人为或病毒的攻击，解决方案需要提供一套安全保护措施，充分保证操作系统和数据应用系统的安全，同时要实现在多教室同时授课情况下，对数据和系统的安全性和可靠性的保障措施，灾难应对及恢复策略。

减少对现有环境的修改：在建设新机房的同时尽可能减少对学校现有网络环境和电路作修改。

最好可以沿用原有旧机房直接改造，或者在新建机房时不需要部署强电，直接从普通教室升级而来即可。

保证教学应用系统及外围设备的兼容性：保证系统在3-5年时间内兼容现有教学应用系统，并能够随时支持新的教学场景切换。

要实现最高效的教学应用系统的集中管理、充分考虑合理的运维费用和较小的运维服务难度，最大限度地降低综合的维护成本。

兼顾到不同时期的各项软件应用及硬件设备，利用较小的代价改造这些系统。

兼顾到与已有的各种教学管理系统和身份认证系统的兼容性。

兼顾不同终端设备，包括个人电脑，云终端等。

兼顾多种外接设备，如USB设备，并口设备，串口设备等。

3.2总体设计要求3.2.1需求特点总结随着信息化校园的建设和云计算的升温，基于云计算的应用交付逐步成为教育行业发展的必然趋势。

学校期望的，是可以在预算不变的前提下加快信息化建设步伐，现有教学系统和应用可以平稳过渡到桌面云上，教师和学生在教学上有更优的体验，而管理员也不需要为系统的安全和数据保护而分心，能将更多的精力投入到业务创新中。

3.2.2方案设计原则根据上述的需求分析和部署环境的实际特点，使用H3C云学堂解决方案整体规划与打造云机房，需要本着以下原则进行：统一规划、逐步建设实施原则机房在统一规划的前提下，根据学校的实际需求，进行逐步实施，充分考虑各种因素。

集成性原则通过统一集成的规划，实现基于云桌面访问的系统接入规范，从而逐步实现对全校教学系统用户接入的全面融合。

安全性原则根据桌面访问的不同安全等级要求，和网络访问的安全规范，制定系统的安全性规范，完善信息安全策略和信息安全标准，满足数据安全和访问安全的要求，提供可靠的系统安全管理模式。