云桌面方案

云机房项目提案书Mar.2016使用单位：济宁创业技校一、方案概述一直以来，传统计算机教室普遍使用的是独立运算的个人终端PC。

但是，随云计算技术的成熟和客户日益增多的问题，胖客户端 PC 并不是当下最理想的解决方案。

云机房是根据不断整合和优化校园机房设备的工作思路，结合普教广大学校的实际情况编制的新一代计算机教室建设方案。

每间教室只需一台云机房主机设备，便可获得几十台性能超越普通PC机的虚拟机，这些虚拟机通过网络交付给云机房瘦客户机系统，学生便可体验生动的云桌面环境。

云机房可按照课程提供丰富多彩的教学系统镜像，将云技术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的时代。

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、节约成本、提高资源利用率、统一管理、系统冗余等多种特性，在各行业的应用越来越广泛，通过越来越广泛的网络覆盖，云计算服务的随时随地交付变为可能。

但功能如此强大的云计算技术却在教育行业迟迟没能落地，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建设目标云机房根据不断整合和优化校园机房设备的工作思路，结合济宁创业技校的实际情况，编制本设计方案。

本方案的总体目标是使用最新的云计算技术打造学校的云教学机房，使用桌面虚拟化解决方案代替PC机，通过在每间教室部署一台高性能云机房主机和零维护的云机房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。

并通过云机房集中管理平台对所有云主机统一管理，使用云机房多媒教学管理软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，促进学校信息化管理和服务和发展的同时打造绿色校园。

具体建设内容包括：●实现机房内云机房云主机的部属，实现一室一机的管理方式；●使用云机房终端替换PC机, 可满足学校需求的同时更易于管理维护且节能环保；教师机上安装专为虚拟化环境优化的云机房多媒体教学管理软件，对学生桌面统一教学管理，令老师授课更加得心应手，效率倍增；1.3设计思路为更好满足学校机房的建设要求，方案通过对国内多所学校进行实地调研和现场开发，参考老师和学生的上机习惯打造云机房整体解决方案。

根据学校建设机房的需求，同时结合国家教育局要求的师机、生机比率达标部署建议，我公司提出了一室一云主机加云终端的云课堂建设方案。

整体方案在满足师生上课需求的同时，着力于改善师生上机体验，降低机房管理运维难度，降低机房总拥有成本，节能减排，终端免维护。

并最终可在校与校间业务系统，管理机制提供统一的机房云平台打下基础，有利于提升落后地区的教育装备和配套课件，从而提升区域的平均教学水平。

简管理、促教学、更环保、易获得–是云机房方案四大核心构成理念。

云机房可根据教学需要灵活地提供多种教学系统镜像并可进行实时切换；可以有效的保障学生在上课期间专注听讲，加强教学管理，提升教学质量，通过融合计算技术提供超乎想象的流畅视频教学体验和3D使用体验。

云机房方案将云计算技术和教学场景紧密结合，实现管理集中化、教学智能化、校园绿色化、部署简捷化，将计算机教室带入云的时代。

1.4 价值观除以上四大核心价值外，云机房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，管理员三种角色被赋予不同的操作界面。

学生直接使用超越一般物理机体验的云桌面，老师可一键选择教学课程从而同步学生的教学桌面。

管理员可使用web 浏览器随时监控检查云机房主机设备，CPU、内存、磁盘和网络负载通过可视化图形动态表现。

所有操作参考多所学校实际案例制作，不需任何专业技巧，上机既用。

设备利旧：因为在各教室的终端机不发生计算执行过程，所以计算体系结构对终端设备处理能力的依赖性降低，通过利用瘦客户机或云终端做为桌面接入端，为学校IT人员创造了一个大幅降低终端硬件成本的机会。

同时也可以将现有PC 作为云课堂主机的终端设备重新加以利用，从而延长现有PC 的生命周期，或者使用瘦客户端设备代替老化的PC，这种瘦客户端设备的生命周期通常是标准PC 的两倍，能耗却仅仅是标准PC的几十分之一。

强化的系统稳定性：由于能够将数据从教室的终端机移到云主机内，从本质上降低了机房管理部门所面临的安全风险。

由于EST使用带外传输机制，传递的只是最终运行图像，所有的数据和计算都发生在云主机，机密数据和信息不需要通过网络传递，不需要占用学校宝贵的带宽资源。

即使网络出现瞬断，抖动，丢包等问题，系统信息依旧牢牢的保存在云主机上，网络情况好转时，客户端即连即用，相对于早期的无盘系统和远程桌面，不但大大增加了安全性而且用户体验也完全不可同日而语。

简化的数据备份：因为教学桌面镜像完全驻留在云主机内，所以更加容易确保完全遵守备份策略。

而且，云课堂主机专为考试环境设计了共享磁盘来上传和备份学生作业，使用合并磁盘映像文件和增量存储文件可以进一步简化重要数据的提取和收集，从而简化备份流程，提高数据安全性。

简化的灾难恢复：由于云机房主机每次下课时都能够自动地将虚拟桌面还原到系统初始状态，虚拟机大大减低了灾难出现几率，彻底简化了灾难恢复工作。

因此，IT 管理员不再需要定期还原或刷新所有终端系统，使用云主机镜像管理系统一劳永逸地自动控制系统还原。

智能集群管理功能可以实时同步所有云主机，同时在多主机间做好主备功能，任何设备宕机，均会有备用设备接管服务，让学校有充足的时间维护检修系统。

简化的系统部署：当在云机房主机体系结构中使用瘦客户端时，由于不需要在终端设备上安装任何内容，因此围绕部署的流程明显得到简化。

简化的IT维护：如果使用得当，与传统的PC 相比，云课堂主机的维护要容易得多。

因为虚拟机的独特特性，各项维护任务变得十分简单，包括修补应用程序、对用户进行供给/解除供给、迁移到新的操作系统以及执行教学场景切换等。

虚拟机在下课后所作更改均会被丢弃，易出问题的系统还原卡直接可淘汰，病毒也从此再无法感染系统。

统一管理集中配置：由于计算发生在云主机内，所有桌面的管理和配置都针对云主机进行，管理员可以随时随地对云主机内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，等等。

避免了传统由于PC终端分布造成的管理困难和成本高昂。

尤其对于学校机房、教学中心等大规模的，多变需求的应用场景（频繁更换操作系统），非常适合。

开放虚拟课堂：云课堂的核心技术EST是一条能以极低资源交付高性能的虚拟桌面传输协议。

该协议除包含多条如图形显示输出，键盘输入、用户接口设备、光标移动等专用通道外，还专门为图形压缩、视频解码和高质量音频还原作了大量优化，占用带宽很低，并可根据终端资源智能图形渲染，调节画质，实现最佳用户体验。

同时该协议传输数据均为加密矢量图形，不含业务真实数据，从而保证系统安全可靠。

因该技术的存在，后续机房场景可以被延伸至任何场所，在网络可达的范围内，学生可使用任何类型终端随时随地接入云机房主机（BYOD），获得和在教室中一模一样的教学环境，体验云技术带来的创新开放型机房。

二、用户实景分析2.1项目概述一直以来，传统教学机房普遍使用的是独立运算的个人终端PC。

曾几何时，PC 提供了价格、性能与功能的最佳组合，已经被各学校沿用了近十年。

但是，随云计算技术的成熟和客户日益增多的问题，胖客户端PC 并不是当下最理想的解决方案。

根据本校的实际经验，我们总结出传统机房面临的问题如下：●教学环境部署问题：软件冲突，更新软件困难，大量软件安装导致系统臃肿、运行慢●教学场景切换问题：教学、考试场景切换工作量大，多种操作系统之间切换工作量大●终端PC维护问题：大中院校机房平均有2000台以上的PC，学生修改系统设置，病毒等产生的终端维护量难于承受●IT运维人员问题：工作缺少创造性，只是安装、卸载和格式化，人员流动大●资源浪费问题：每年会有1/6的机器被淘汰，新机器从采购到上线均会产生很多成本和麻烦2.2 机房类型分析各学校的教学机房建设时间，维护质量，和采购成本均不相同。

机房的实际情况也有好有坏，我们需要根据学校现有环境，打造最符合学校要求，既能节省成本又能解决问题的云机房。

2.3 关键点根据学校项目决定实施配置方案，旧机房改造可继续沿用老PC 实现充分利旧节省成本的同时提高管理性。

新建机房则可采用云终端全面代替PC，体验超越PC的全面云教学环境。

三、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，并且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，瘦客户机等。

兼顾多种外接设备，如USB设备，并口设备，串口设备等。

四、架构设计4.1云课堂主机建设方案设计云课堂主机解决方案由客户端层、云主机层和管理层组成，贯彻这些层面的是接入控制和安全。

在客户端层，针对新、旧不同机房教学环境设计终端，新环境搭建可采用云机房终端，旧机房改造可采用利旧PC安装客户端的方式。

在云主机层，主要分别对各种教学场景、考试场景做镜像定制，通过云机房主机来为客户端层提供接入。

之所以在该层提供多种镜像类型，主要是不同的课程有不同的教学应用需求：云机房主机能提供功能强大的智能镜象管理系统，为避免在同一镜像封装过多应用导致过度臃肿或应用兼容性问题，一课一镜像的方式效率更高，管理更容易，问题出现几率也大大降低。

管理层通过为学校部署应用及云课堂集中管理平台，可同时对所有教室内的云主机进行集中的统一管理。

贯穿云机房管理方面还包括安全，安全涵盖范围较广，主要包括用户管理、权限管理和系统监控等方面内容。

在本次项目中，我们完全根据客户现状来制定适合本次项目的桌面云方案。

4.2 建设思路云机房主机方案的核心构成是云机房主机和云机房终端设备，首先云课堂主机可以教室为单位针对不同课程制作镜像模板，然后需要在教师用PC机上部署对镜像模板可控制的唯一教师端程序。