摘 要:隨著云計算技術的不斷成熟,IT系統(tǒng)的云化成為企事業(yè)單位IT建設的大趨勢。不僅僅是互聯(lián)網企業(yè),傳統(tǒng)行業(yè)也在積極擁抱云計算,以行業(yè)云的模式為本行業(yè)提供云服務,云計算正在成為企業(yè)面對多樣化客戶需求的核心競爭力。各地政府對云教室和電子圖書館的投入加大,教育行業(yè)將是瘦客戶機、桌面虛擬化市場的新增長機會,以升騰為代表的廠商也推出了專門針對云課堂的整體解決方案。
關鍵詞:云教室;桌面云;CenDesktop
在教育領域,傳統(tǒng)PC教室造價高昂、維護困難、難于管理。針對傳統(tǒng)教室之殤,升騰提出的云教室概念,實際上是要創(chuàng)造一個智慧教學環(huán)境,這種智慧教育環(huán)境可以減輕學習者認知負載,從而可以用較多精力在較大的知識粒度上理解事物之間的內在關系,將知識學習上升為本體建構。簡言之,云教室的本質是拓展現(xiàn)實校園的時間和空間維度,提升傳統(tǒng)校園的運行效率,擴展傳統(tǒng)校園的業(yè)務功能,實現(xiàn)教育過程的全面信息化,從而達到提高管理水平和效率的目的。
1 需要考慮的問題
(1)基于教育機構管理者的考慮,綜合成本,包括硬件、軟件、管理、能耗。(2)基于教室與學生的考慮,應用于體驗,包含易用的人機交互界面、豐富的桌面體驗。(3)基于IT管理者的考慮,靈活的建設與優(yōu)秀的管理,包含統(tǒng)一管理界面快速故障恢復,快速統(tǒng)一的升級,桌面健康,與未來的教育云計算的結合。
2 存在的問題
傳統(tǒng)的電子教室都采用PC電腦+還原卡的方式進行建設,技術陳舊,特別在中小學更容易出現(xiàn)以下問題:(1)還原卡依賴PC本地硬件,一旦出現(xiàn)硬盤故障,電腦就無法開機工作。(2)還原卡是一個硬件產品,容易出現(xiàn)硬件單點故障,損壞后更新維護麻煩。同時還原卡不合適部署多個操作系統(tǒng),所有的軟件通常都部署在一個鏡像中,影響終端機器性能。(3)同一批還原卡只支持相同型號、相同版本、相同的計算機配置的硬盤管理,不能實現(xiàn)多個不同計算機型號的連網管理,由于教學需要,發(fā)生教學應用更新時,對不同網絡、不同型號計算機只能對每個機房進行更新,工作量很大。(4)由于還原卡對操作系統(tǒng)進行了保護,造成計算機性能下降,還原卡進入保護狀態(tài)下,不能保留病毒定義碼或補丁升級,要想實現(xiàn)病毒庫及教學應用更新或升級需要全部對傳,且無法跨網對傳。(5)還原卡通常需要保留本地硬盤上的一個分區(qū)作為重啟不還原,便于學生存放個人資料。這個分區(qū)很容易出現(xiàn)病毒,導致病毒在校園網中交叉感染。(6)還原卡處于系統(tǒng)底層,對校園網終端電腦可能出現(xiàn)的arp病毒攻擊、學生考試作弊、網絡資源濫用等行為無能為力,很難滿足校園信息化發(fā)展的新需求。
3 解決方案
升騰CenDesktop云教室解決方案是升騰自主開發(fā)的桌面云整體解決方案,方案基于VDI技術實現(xiàn),方案由云主機、云桌面交付控制器(Centerm Desktop Controller)、學生機、教師機,云桌面連接協(xié)議Xred、網絡組件以及基于VDI技術開發(fā)并優(yōu)化的多媒體教室軟件等組成。具體情況如圖1所示。
3.1 云主機
云主機采用超融合架構設計,計算、存儲整合在1臺2U的標準機箱中,虛擬化平臺采用由升騰基于開源XenServer開發(fā)的服務器虛擬化軟件。
3.2 云桌面交付控制器(Centerm Desktop Controller,簡稱CDC)
升騰自主開發(fā)的云桌面交付產品,將云主機上的云桌面交付給教師和學生,是桌面虛擬化解決方案中的中央平臺。通過在云計機上部署軟、硬件,使用戶通過云終端或者其他任何與網絡相連的設備來訪問云桌面。主要包含:(1)管控用戶和云桌面之間的連接。(2)管理虛擬桌面的狀態(tài)以及向終端用戶交付虛擬桌面。
3.3 學生機
每個云教室配置50-60臺學生云終端,云教室終端通過Xred協(xié)議連接訪問云主機上云桌面,具備良好的兼容性和用戶體驗。
3.4 教師機
每個教室配置1臺教師機,在教師機本地安裝多媒體教室軟件教師端程序及所需教學軟件。
3.5 云桌面連接協(xié)議(Xred)
升騰自主開發(fā)的云桌面交付協(xié)議,專為桌面交付而構建,無論最終用戶執(zhí)行什么任務,處于何位置,均可為其提供極佳的桌面體驗。該協(xié)議與升騰云計算終端無縫結合,對于客戶的各類需求進行快速響應。
3.6 多媒體教室軟件
升騰基于云桌面架構開發(fā)的多媒體教室軟件,解決了傳統(tǒng)PC架構的多媒體教室軟件在云桌面模式下應用效果不佳等問題。具有如下特點:(1)功能完善,易操作。(2)強大視頻廣播性能,帶來流暢云教學體驗。并發(fā)60點極致體驗:1080P大圖片PPT屏幕廣播,無格式限制1080P全高清視頻廣播。(3)強大的管控能力,保證學生上課質量。(4)快捷鏡像切換,一鍵開關學生云桌面,一鍵關閉云主機。教師在教師機控制臺即可完成學生機桌面的統(tǒng)一、快速切換,如從數(shù)學課系統(tǒng)切換到語文課系統(tǒng)鏡像。a.點擊“上課”后,系統(tǒng)將讓老師選擇本次上課的課程。選擇一個課程后,學生云桌面將自動從該模板啟動(若已從模板啟動,則不進行其它操作)。b.下課時,老師只需點擊“下課”按鈕,所有學生云桌面將自動批量關閉。c.放學后,老師可點擊“放學”關閉云主機以節(jié)省能源消耗。
部署升騰資訊有限公司CenDesktop云教室方案后,其快速部署和彈性分配的云桌面特性使得新的電子機房擁有傳統(tǒng)電子機房無可比擬的優(yōu)勢:
一鍵式的故障恢復機制:在實際使用中,因誤操作而造成系統(tǒng)崩潰,或因多軟件、多版本之間沖突而造成終端藍屏死機現(xiàn)象時有發(fā)生,升騰虛擬終端管理系統(tǒng)采用虛擬化技術,將操作系統(tǒng)和所有服務都集中在服務器上。不論客戶端操作系統(tǒng)因何種原因出現(xiàn)故障(如軟件版本沖突或誤操作等)均可通過重新啟動而瞬間得到恢復。
更高的信息安全防護體系:傳統(tǒng)的終端模式,往往會存在病毒感染、硬件損壞而造成數(shù)據(jù)丟失等一系列安全問題,而采用虛擬化技術的升騰云教室系統(tǒng),在啟動時從虛擬磁盤進行引導,由系統(tǒng)服務器上直接讀取操作系統(tǒng)鏡像文件,工作主機對系統(tǒng)的所有操作都處于虛擬環(huán)境下,管理員只需要加固服務器端便可確保整個網絡的安全和穩(wěn)定,從根源上保證了數(shù)據(jù)的安全性。
高效節(jié)能的綠色IT:該系統(tǒng)中學生機采用超低功耗的x86云終端,小巧輕便,性能卓越,以每年開機200天,每天開機8小時,每千瓦時電費0.8元計算,相對于傳統(tǒng)的PC方案每個培訓教室(50臺)每年可節(jié)省電費5000元以上。