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近年来,以教育部《教育信息化“十三五”规划》为依据,各地各级教育局及基础教育机构积极利用云计算、大数据等新技术,创新基础教育信息化建设和管理模式,努力建立健全面向基础教育的网络安全防护技术和管理体系,进一步提高基础教育管理信息化水平。

♦ 行业现有的问题

 

长期以来,高教高职院校一直采用传统PC机作为教学管理、实验实训、上机考试的桌面计算终端设备,但在实际应用中,越来越突显传统PC机在资源利用率、易维护性、可管理性、安全可控性、总体拥有成本上的弊端,主要问题表现为:

► 资源利用效率低

传统PC机模式,每台机器计算、存储等资源相互独立,彼此之间共享资源有限。经过统计分析发现,高教高职院校在使用PC机过程中,很多用户只使用了PC机功能的一小部分,PC机计算、存储等平均资源利用率甚至不到15%,PC机大部分的性能被闲置或很少用到,也不能共享利用。

在分配教学及实训用机房的时需要根据机器配置及新旧情况酌情安排,从而导致配置较低、机器老化的机房的使用频率相对较低,机器新、配置高的机房的使用频率较高的情况的发生,有些机房的使用甚至超过其承载负荷,长期处于超负荷的状态,长期闲置不用与超负荷使用都会对计算机的硬件造成不同程度的损伤。

► 总体拥有成本高

按照传统PC机正常使用年限,高教高职院校PC机从购置到淘汰的周期一般不超过5年,频繁更新PC计算机不是所有的院校财力所能达到的,况且当前计算机软件的开发速度比硬件发展更快,计算机应用与专业软件每年都会推出更新版本,而且更新版本对硬件配置又有更高的要求,软件要求的最低配置门槛不断地提升,继续采用传统PC机设备是远远不能适应这种变革的,拿硬件更新速度去紧跟软件的发展速度是院校财力所达不到的,许多院校的PC机都存在超期服役的现象,这样的后果使得硬件条件逐渐不能适应教学管理、实验实训、上机考试所使用的软件的更新,长久如此对教学效果是一个很大的影响。另外,传统PC机的能耗较高,国内许多省份的高教高职院校电费政策已与市场化接轨,对于有数千台PC机规模的院校,每年将产生上百万的电费开销。

► 安全管理风险大

计算机病毒历来是传统PC机管理所面临的最棘手的问题,计算机病毒难以杜绝的主要原因是计算机和存储介质的交叉使用,而高教高职院校的计算机均处于局域网中,有些病毒极易通过本地网络传播,导致一损俱损的不良后果。一旦病毒泛滥,即会影响到机器的正常使用,大大增加了管理维护人员的工作量,同时也对计算机造成损耗,它所带来的影响是不可估量的。同时,现有PC机中的教学管理等数据保存于本机磁盘,教学管理等数据属于学校的重要数据资产,PC机硬盘的故障率较高,经常发生由于磁盘损坏导致重要的教学管理数据丢失的情况,严重时可能造成学校重要数据资产的不可挽回的灾难性损失。

► 管理运维复杂

由于PC机分散安装于不同的办公室、教研室和机房,物理位置比较分散,不能实现集中管理,PC机中的相关桌面操作系统和办公、教学软件需要各自分别安装、升级,经常造成办公、教学软件维护管理问题。同时,在实验实训过程中,由于在每台PC上安装了多种应用软件,多个学生的使用,时间一长,系统混乱,出问题现象较多;在上机考试过程中,不同的课程需要不同的软件应用环境,安装配置每一台PC耗费管理员大量工作,而且不易能及时满足各种需求。

♦ 方案适用场景

云桌面可以适用于以下各类教育应用场景:
•教学管理终端
•实验实训机房
•上机考试机房
•公共开放机房
•图书馆电子阅览室

♦ 方案价值

► 提高IT资源利用效率

云桌面是云计算万博手机app登陆技术的一种应用模式,桌面操作系统及应用软件都在云端服务器上的虚拟机中运行,可以充分发挥云计算的资源利用效率优势,实现IT硬件资源的最大共享利用。同时,云桌面的终端计算机(也叫云桌面终端)只是一个输入输出交互设备,云桌面运行过程对终端计算机的计算性能要求不高,推荐采用廉价、低功耗的瘦客户机终端,也可以利用老旧的传统PC机终端,在不影响用户使用体验的前提下,发挥老旧的传统PC机的最大潜力。

此外,云桌面由于终端接入网络带宽可看做 <10Mbps的固定带宽,接入网络的访问效果大幅提高,无需升级网络,就可提高校园网络设备的利用率。

因此,云桌面平台的建设实施将有助于整体提升高教高职院校IT资源利用效率。

► 提高院校信息化管理水平

云桌面将改变长期以来高教高职院校计算机终端简单、粗放的建设和管理模式,有利于实现计算机终端设备资产的数字化、全生命周期管理;云桌面支持集中运维管理,终端本地不再需要安装维护各类操作系统和应用软件,仅需检查终端网络和电源的可用性,将有效降低计算机终端的维护复杂性,大幅提高计算机终端运维管理人员的工作效率;云桌面可采用低功耗的瘦客户机终端设备,比传统PC机降低10倍以上的耗电量,每年既可为高教高职院校节省一笔不菲的电费,又能落实国家节能环保的要求,构建绿色校园,符合智慧数字校园的建设发展需要。

► 运用新技术推动教学创新

云桌面采用虚拟机替代传统PC机作为实验、实训、机考桌面环境,云桌面虚拟机通过预先制作的桌面模板自动化创建,不同实验、实训、机考桌面环境相互独立、互不影响,同时实现了计算机终端与操作系统环境的松耦合,可按需为实验实训提供多个不同的操作系统及配套软件教学环境,有效提升实验实训教学过程的标准化和精细化,有助于提高教学质量,是运用新技术推动教学创新的落地可行方案。

► 提升网络安全管理能力

云桌面平台可以对所需的桌面虚拟机进行集中创建和维护管理,终端侧无需安装和维护任何软件,有效缩短作终端桌面环境的部署或切换时间。云桌面运行在万博手机app登陆平台的宿主服务器中,即使终端侧发生硬件损坏、掉电、断网等偶发性故障,云桌面的运行不会受到影响,可有效提高教学管理、实验实训、上机考试等过程业务连续性。云桌面终端中不存储任何教学管理、实验实训、上机考试等过程产生的桌面数据,并可有效阻断从终端恶意入侵的途径,有助于提升高教高职院校整体网络安全管控能力。

► 促进国产自主软、硬件的教学推广

云桌面改变了计算机终端与操作系统环境的紧耦合关系,桌面操作系统及应用软件都在云端服务器上的虚拟机中运行,可以在虚拟机中安装国产操作系统、中间件、数据库及配套软件,提供给教师和学生使用,在不影响现有实验实训教学环境的前提下,更便于推广国产操作系统和软件;同时,云桌面降低了对终端的计算性能和兼容性要求,可以采用国产龙芯等自主芯片的计算机作为云桌面终端设备,有利于国产自主计算机软、硬件在高教高职院校的教学推广,为国家计算机关键核心技术领域的自主可控培养更多的专业技术人才。

本万博手机app登陆-主页包含以下盛思睿®云计算核心产品:
• 盛思睿®安全服务器万博手机app登陆(VSIP)系统软件(必选)
• 盛思睿®教育云桌面(DCEP)系统软件(必选)
• 盛思睿®瘦客户机云终端硬件(可选,推荐)

本万博手机app登陆-主页需要以下第三方软硬件产品:
• X86机架式服务器(必选,主流品牌)
• 千兆以太网交换机(必选,主流品牌)
• 万兆以太网交换机(超融合架构必选,主流品牌)
• 桌面操作系统软件(可选)

♦ 方案架构

海誉科技基础教育云桌面万博手机app登陆-主页,可采用“教育局-学校”两级架构,在区县教育局建设统一的基础教育云桌面服务平台管理系统,在各级各类学校建设标准的云桌面服务及相关信息技术基础设施。为各学校的计算机机房、多媒体教室、教研室提供安全云桌面服务,采用绿色环保、长寿命、易维护的瘦客户机逐步代替传统的PC台式机,总体架构如下图所示。

 

♦ 方案特点

海誉科技教育云桌面万博手机app登陆-主页示意图

海誉科技基础教育云桌面万博手机app登陆-主页可满足国内各级各类基础教育机构桌面终端使用和管理的不同应用场景,方案具有以下主要特点。

(1) 业务融合的一体化教学管理
方案提供对基础教育计算机教学相关全过程的一体化管理,包括教学管理、过程管理、教学辅助、基础信息管理等四大类业务功能,部分教学桌面控制功能如下表所示。

(2) 大规模桌面高清视频流程播放
针对基础教育计算机教学过程中,大量播放在线课程视频的需求,将桌面虚拟机本地视频数据流或WEB浏览器中的Flash、HTML5视频流,重定向到终端后进行解码播放,提供流畅的1080P高清视频体验,同时大幅降低服务器端视频处理的CPU计算开销,提高大规模虚拟桌面进行高清视频播放的运行支撑能力。

(3) 终端自动化远程管理
针对大规模瘦客户机云桌面终端,采用中心集中式系统结构,中心控制服务建立统一的终端节点对象数据库,对终端节点信息进行注册管理,并对终端管控策略、终端信息、终端日志等进行集中管理,通过驻留在终端的虚拟桌面客户端及相关服务,经过系统对终端身份认证和注册管理,建立终端与中心控制服务的安全通信机制,采用事件消息驱动或定时工作模式,根据接收到的中心控制指令,调用Linux或Windows系统API接口,实现对终端的网络设置、电源控制、消息推送、日志收集等自动化远程管理功能。

(4)同一机房自动切换桌面环境
在同一机房的不同时间段,往往需要使用不同的教学环境,传统大量PC机的环境频繁切换,往往使运维人员苦不堪言。使用海誉科技教育云桌面万博手机app登陆-主页后,可通过云桌面系统准备多种教学桌面环境,并按照排课计划快速切换桌面环境。切换过程中可根据当前授课老师需求在时间方面进行适当延迟,并且桌面环境切换不会影响下节课实验使用。