云教室建设方案

云教室建设方案The manuscript was revised on the evening of 2021

录

云教室建设整体系统方案

概述

1.1项目背景

在校园网络教室中，多数仍使用传统PC, PC提供了价格、性能与功能的最佳组合。但同时，在实际应用过程中，需要在每台PC上安装业务所需的软件程序及客户端；所有数据分散在各PC上，对PC无法方便地进行统一集中维护与管理，对数据无法进行集中存储与备份。主要体现在以下儿方面：

?难以保证非法接入：PC本地有USB 口、串口、并口都可以外接设备，没有有效的管理手段，禁止非法设备的接入，存在数据泄密的风险。

?难以保证数据的安全：PC通常是应用系统的客户端，可接收、处理、存储应用系统的数据，若这些数据是学院的关键信息资产，容易使学院关键信息

泄露。另一方面，PC工作环境下，PC上保存着员工的智力数据，也是学

院资产的一部分。这些数据如何能在PC出现故障或文件丢失时恢复，是一

个当前IT系统的一个巨大的挑战。

?难以管理：面对广泛分布的PC硬件，用户日益要求能在任何地方访问其桌面环境，因此集中式PC管理极难实现。此外，众所周知，山于PC硬件种

类繁多，用户修改桌面环境的需求各有不同，因此PC桌面标准化也是一个

难题。

?高能耗、高排放：一台PC的能耗在200瓦左右，每台PC个人电脑平均运行12小时以上，一台PC -年耗电800-1000度电左右，对于网络教室大规模

的PC工作环境，一年的耗电量是一个非常惊人的数字。这当今提倡绿色环

保、低碳经济的大环境下，确实是一个巨大的挑战。

?资源未能充分利用：PC的分布式特性使人们难以通过集中资源的方式提高利用率和降低成本。结果，PC的资源利用率通常低于5%,远程办公或教学需

要重复的桌面基础架构，老师和同学可能需要使用复杂的远程桌面解决方

案。

?总体拥有成本髙：PC硬件相对较低的成本优势，通常无法抵消PC管理和支持工作的高昂成本。LI前，PC管理工作包括部署软件、更新和修补程序

等，山于这些工作需要对多种PC配置的部署进行测试和验证，因而会耗费

大量的人力。同时，由于标准化程度不高，支持人员经常需要亲临现场解

决问题，这就进一步增加了支持成本。

为了解决上述问题，我们使用桌面云技术取代传统PC。具体而言，采用在服务器系统上承载桌面映像的方法，以集中资源并提高其桌面计算基础架构的可管理性。

1.2技术问题分析

□前大多数学校使用最频繁的桌面管理技术有无盘站、网络克隆、还原卡等，其中无盘站对服务器和网络要求太高以至于有局限性，比如上机软件无法流畅运行、教学课件调用不稳定等；而网络克隆、还原卡等技术非常影响PC 性能、没有多桌面环境切换、无法满足实验环境要求、限制了教学环境的复杂性和弹性同时依然会浪费老师大量的时间和精力。因此，为了满足灵活的教学模式，需要一种新型的

桌面交付模式：桌面虚拟化。

第2章云桌面平台

2.1桌面云架构解析

桌面云是一种新型的桌面交付模式，通过集中化的桌面管理，提升资源利用率，降低总体拥有成本。将个人桌面环境集中存放于数据中心，取代客户端的本地计算，实现个人桌面环境的按需分配、随时随地交付。

桌面云的主要构成如下：

终端接入层：教师及学生可通过普通PC、笔记本、瘦客户机aDesk、手机及平板电脑等不同类型的终端接入设备将个人或共享桌面环境输出到显示器，并回传指令及操作信息到虚拟桌面。如果结合会话保持的功能特性还可以实现不同终端切换桌面/应用不中断的效果，实现教学业务无处不在的价值。

虚拟桌面接入平台：通过虚拟桌面控制器为用户提供认证、访问权限的细致分配、传输协议优化及加密等，最终提供高性能及可幕的桌面环境传送。

虚拟桌面基础架构：采用先进的虚拟机管理软件将物理服务器划分为可动态管理的资源池，保证资源的充分利用，并通过合理创建虚拟机为用户提供灵活、高效的个人桌面环境。

最终，、通过瘦客户机，虚拟桌面控制器、虚拟机管理软件三大组件为教育行业用户提供一站式桌面云建设方案，可用于多媒体教学、学生实验机房、电子阅览室等各种应用场景，打造全新的教学模式，促进教育现代化。

2.2桌面云系统实现目标

A虚拟桌面站点需接入互联网，允许进行互联网的浏览、文件上下载等常见操作。

，系统支持集中管理能力，如：对操作系统镜像统一管理、软件补丁统一分发、TC终端统一管理。

＞系统支持互联网终端接入桌面云需求。

A系统支持安全架构设计，具有完善的安全防护能力。

，系统支持高可用性、动态迁移等可靠性设计。

?系统支持通过扩容存储与计算资源实现用户平滑扩容。

第3章设计方案

3.1桌面云设计

本项目为了实现高安全、高可幕、高性能、易远程集中运维、平滑扩容的L1标，采用业界主流成熟的虚拟化技术，实现虚拟桌面、服务器虚拟化等要求。本项E1方案主要以下方面考虑：

资源池设计：根据本项口的需求，服务器上安装的虚拟化软件，将服务器池化。池化后VDI桌面、应用虚拟化、服务器虚拟化的服务器分别组成集群。池化后服务器上运行虚拟机便于管理、监控。虚拟机在集群里可以实现定制策略迁移、手动热迁移、故障热迁移。资源池的设计具有高可靠、平滑扩容特性。

桌面虚拟化：虚拟桌面管理软件提供高性能且可靠的桌面投送。桌面虚拟化以服务器虚拟化为基础，允许多个用户桌面以虚拟机的形式独立运行，同时共享CPU.内存、网络连接和存储器等底层物理硬件资源。这种架构将虚机彼此隔离开来，同时可以实现精确的资源分配，并能保护用户免受山其他用户活动所造成的应用程序崩溃和操作系统故障的影响。

配备桌面虚拟化方案具备下列优势：

?集控制能力和可管理性于一身：由于桌面在数据中心运行，因此管理员可以更轻松地对其进行部署、管理和维护。

?桌面云把数据、信息和知识财产将保留在数据中心内，而且永远不外流。

?与PC —致的体验：用户可以灵活访问与普通PC桌面功能相同的个性化虚拟桌面。

?降低总体拥有成本(TCO)：桌面虚拟化可以减低其管理和资源成本。

统一软硬件管理：为了便于硬件设备(服务器、存储、交换机)、虚拟资源的集中管理，虚拟化管理软件采用B/S架构，可以远程统一管理本项L1 中VDI桌面、服务器虚拟化三个资源池。可管理、监控硬件资源、虚拟资源；支持虚拟机的快速部署、定制化策略调度。

＞计算资源池

计算资源池为用户提供CPU、内存计算资源。在服务器上安装华为的虚拟化软件，可以在一台服务器上虚拟岀多个台虚拟机，提供弹性规格的虚拟桌面。

这儿个资源池归属同一朵桌面云管理系统。

＞存储资源

存储资源主要为虚拟桌面提供系统空间和数据空间、还有桌面云管理系统

所需要的空间。这些存储都在主用存储上。主存储根据数据类型的不同，划分不同的数据LUN。这里的数据类型主要包括管理数据、Windows系统数据、用户数据。

3.2云教室设计

“60+1云教室”布局图