教育（普教）行業(yè)CenDesktop云教室解決方案

摘 要：隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟，IT系統(tǒng)的云化成為企事業(yè)單位IT建設(shè)的大趨勢(shì)。不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，傳統(tǒng)行業(yè)也在積極擁抱云計(jì)算，以行業(yè)云的模式為本行業(yè)提供云服務(wù)，云計(jì)算正在成為企業(yè)面對(duì)多樣化客戶需求的核心競(jìng)爭(zhēng)力。各地政府對(duì)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(jī)、桌面虛擬化市場(chǎng)的新增長(zhǎng)機(jī)會(huì)，以升騰為代表的廠商也推出了專門針對(duì)云課堂的整體解決方案。

關(guān)鍵詞：云教室；桌面云；CenDesktop

在教育領(lǐng)域，傳統(tǒng)PC教室造價(jià)高昂、維護(hù)困難、難于管理。針對(duì)傳統(tǒng)教室之殤，升騰提出的云教室概念，實(shí)際上是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)智慧教學(xué)環(huán)境，這種智慧教育環(huán)境可以減輕學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)載，從而可以用較多精力在較大的知識(shí)粒度上理解事物之間的內(nèi)在關(guān)系，將知識(shí)學(xué)習(xí)上升為本體建構(gòu)。簡(jiǎn)言之，云教室的本質(zhì)是拓展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空間維度，提升傳統(tǒng)校園的運(yùn)行效率，擴(kuò)展傳統(tǒng)校園的業(yè)務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)教育過(guò)程的全面信息化，從而達(dá)到提高管理水平和效率的目的。

1 需要考慮的問(wèn)題

（1）基于教育機(jī)構(gòu)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(xué)生的考慮，應(yīng)用于體驗(yàn)，包含易用的人機(jī)交互界面、豐富的桌面體驗(yàn)。（3）基于IT管理者的考慮，靈活的建設(shè)與優(yōu)秀的管理，包含統(tǒng)一管理界面快速故障恢復(fù)，快速統(tǒng)一的升級(jí)，桌面健康，與未來(lái)的教育云計(jì)算的結(jié)合。

2 存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)的電子教室都采用PC電腦+還原卡的方式進(jìn)行建設(shè)，技術(shù)陳舊，特別在中小學(xué)更容易出現(xiàn)以下問(wèn)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(wú)法開機(jī)工作。（2）還原卡是一個(gè)硬件產(chǎn)品，容易出現(xiàn)硬件單點(diǎn)故障，損壞后更新維護(hù)麻煩。同時(shí)還原卡不合適部署多個(gè)操作系統(tǒng)，所有的軟件通常都部署在一個(gè)鏡像中，影響終端機(jī)器性能。（3）同一批還原卡只支持相同型號(hào)、相同版本、相同的計(jì)算機(jī)配置的硬盤管理，不能實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同計(jì)算機(jī)型號(hào)的連網(wǎng)管理，由于教學(xué)需要，發(fā)生教學(xué)應(yīng)用更新時(shí)，對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)、不同型號(hào)計(jì)算機(jī)只能對(duì)每個(gè)機(jī)房進(jìn)行更新，工作量很大。（4）由于還原卡對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行了保護(hù)，造成計(jì)算機(jī)性能下降，還原卡進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)下，不能保留病毒定義碼或補(bǔ)丁升級(jí)，要想實(shí)現(xiàn)病毒庫(kù)及教學(xué)應(yīng)用更新或升級(jí)需要全部對(duì)傳，且無(wú)法跨網(wǎng)對(duì)傳。（5）還原卡通常需要保留本地硬盤上的一個(gè)分區(qū)作為重啟不還原，便于學(xué)生存放個(gè)人資料。這個(gè)分區(qū)很容易出現(xiàn)病毒，導(dǎo)致病毒在校園網(wǎng)中交叉感染。（6）還原卡處于系統(tǒng)底層，對(duì)校園網(wǎng)終端電腦可能出現(xiàn)的arp病毒攻擊、學(xué)生考試作弊、網(wǎng)絡(luò)資源濫用等行為無(wú)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(shù)實(shí)現(xiàn)，方案由云主機(jī)、云桌面交付控制器（Centerm Desktop Controller）、學(xué)生機(jī)、教師機(jī)，云桌面連接協(xié)議Xred、網(wǎng)絡(luò)組件以及基于VDI技術(shù)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(jī)

云主機(jī)采用超融合架構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算、存儲(chǔ)整合在1臺(tái)2U的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱中，虛擬化平臺(tái)采用由升騰基于開源XenServer開發(fā)的服務(wù)器虛擬化軟件。

3.2 云桌面交付控制器（Centerm Desktop Controller，簡(jiǎn)稱CDC）

升騰自主開發(fā)的云桌面交付產(chǎn)品，將云主機(jī)上的云桌面交付給教師和學(xué)生，是桌面虛擬化解決方案中的中央平臺(tái)。通過(guò)在云計(jì)機(jī)上部署軟、硬件，使用戶通過(guò)云終端或者其他任何與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備來(lái)訪問(wèn)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(xué)生機(jī)

每個(gè)云教室配置50-60臺(tái)學(xué)生云終端，云教室終端通過(guò)Xred協(xié)議連接訪問(wèn)云主機(jī)上云桌面，具備良好的兼容性和用戶體驗(yàn)。

3.4 教師機(jī)

每個(gè)教室配置1臺(tái)教師機(jī)，在教師機(jī)本地安裝多媒體教室軟件教師端程序及所需教學(xué)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(gòu)建，無(wú)論最終用戶執(zhí)行什么任務(wù)，處于何位置，均可為其提供極佳的桌面體驗(yàn)。該協(xié)議與升騰云計(jì)算終端無(wú)縫結(jié)合，對(duì)于客戶的各類需求進(jìn)行快速響應(yīng)。

3.6 多媒體教室軟件

升騰基于云桌面架構(gòu)開發(fā)的多媒體教室軟件，解決了傳統(tǒng)PC架構(gòu)的多媒體教室軟件在云桌面模式下應(yīng)用效果不佳等問(wèn)題。具有如下特點(diǎn)：（1）功能完善，易操作。（2）強(qiáng)大視頻廣播性能，帶來(lái)流暢云教學(xué)體驗(yàn)。并發(fā)60點(diǎn)極致體驗(yàn)：1080P大圖片PPT屏幕廣播，無(wú)格式限制1080P全高清視頻廣播。（3）強(qiáng)大的管控能力，保證學(xué)生上課質(zhì)量。（4）快捷鏡像切換，一鍵開關(guān)學(xué)生云桌面，一鍵關(guān)閉云主機(jī)。教師在教師機(jī)控制臺(tái)即可完成學(xué)生機(jī)桌面的統(tǒng)一、快速切換，如從數(shù)學(xué)課系統(tǒng)切換到語(yǔ)文課系統(tǒng)鏡像。a.點(diǎn)擊“上課”后，系統(tǒng)將讓老師選擇本次上課的課程。選擇一個(gè)課程后，學(xué)生云桌面將自動(dòng)從該模板啟動(dòng)（若已從模板啟動(dòng)，則不進(jìn)行其它操作）。b.下課時(shí)，老師只需點(diǎn)擊“下課”按鈕，所有學(xué)生云桌面將自動(dòng)批量關(guān)閉。c.放學(xué)后，老師可點(diǎn)擊“放學(xué)”關(guān)閉云主機(jī)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(jī)房擁有傳統(tǒng)電子機(jī)房無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：

一鍵式的故障恢復(fù)機(jī)制：在實(shí)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(lán)屏死機(jī)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，升騰虛擬終端管理系統(tǒng)采用虛擬化技術(shù)，將操作系統(tǒng)和所有服務(wù)都集中在服務(wù)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(guò)重新啟動(dòng)而瞬間得到恢復(fù)。

更高的信息安全防護(hù)體系：傳統(tǒng)的終端模式，往往會(huì)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(wèn)題，而采用虛擬化技術(shù)的升騰云教室系統(tǒng)，在啟動(dòng)時(shí)從虛擬磁盤進(jìn)行引導(dǎo)，由系統(tǒng)服務(wù)器上直接讀取操作系統(tǒng)鏡像文件，工作主機(jī)對(duì)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(wù)器端便可確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)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I(xiàn)T：該系統(tǒng)中學(xué)生機(jī)采用超低功耗的x86云終端，小巧輕便，性能卓越，以每年開機(jī)200天，每天開機(jī)8小時(shí)，每千瓦時(shí)電費(fèi)0.8元計(jì)算，相對(duì)于傳統(tǒng)的PC方案每個(gè)培訓(xùn)教室（50臺(tái)）每年可節(jié)省電費(fèi)5000元以上。