久远多媒体教学云平台方案.docx

久远多媒体教育云平台
一、前言
1.1 编写目的
本文是久远多媒体教育云平台的总体实现方案。根据各个学校的需求分析，为系统设计一个优秀的架构，并且在该架构中，构建一个扩展灵活，伸缩性强，性能稳定的云平台。

本文档的用户包括架构设计人员、开发人员、测试人员、销售人员、部署实施人员及最终用户。
1.2 背景
为了有机地整合高校的硬件、网络、教学资源等要素，形成整体协调、高效运作的多媒体教学一体化平台。为了能针对不同专业，不同老师的需求，定制统一的教学平台。同时，也为了让管理人员能有一套方便、快捷、准确地部署、运行、监控整个系统的手段，需要建设一个教学云的基础平台。
久远多媒体教学云平台利用云计算的优势，为高校提供一个伸缩性强，易维护，高可靠性教学云平台解决方案，并且将目前的多媒体教学模式架设在该云平台之上。
利用云计算优势的同时，也照顾到学校的实际情况，尽量减少对硬件的重复投入，充分利用现有的硬件和网络设施。可靠性方面，即使在网络故障的情况下，也能保障教学的顺利进行。用户体验方面，做到用户界面的直观、简单、实用，管理员部署、配置和运营维护简单、方便。
二、总体设计
三、产品介绍
3.1 产品简介
久远多媒体教育云平台软件产品是一个以虚拟化技术为基础的，基于WEB发布的，可扩展，支持服务器集群和工作负载平衡等特性，提供高可靠性，高性能的云平台管理软件。
图1 久远多媒体教育云平台软件框架
它在架构设计上采纳了当前世界上企业级用户数量最多的Eucalyptus私有云的软件体系结构设计，在系统内部的高性能通讯和接口设计上，采纳了Facebook公司的最新的thrift技术，并严格遵循了美国国家标准局的云计算平台框架标准（见图1）。这使得整个私有云平台软件系统，即简单可靠，有具有良好的弹性扩展能力，同时，还为第三方开发者提供了多种语言的SDK开发包，方便客户或独立软件商在此基础上进行个性化定制。
从图1可以看出：
² 整个云平台的服务是在局域网内部的，也就是学校的校园网之内
² 整个云平台简单的分为前段和后台服务两个部分
² 前段，终端用户可以通过浏览器或者客户端软件来访问后台的服务
² 后台服务则按照类型分为
Ø 管理服务：
l 用户和AD域用户的管理
久远私有云平台自带基于LDAP协议的用户账户管理模块。同时，它还提供和微软的AD(Active Directory)无缝集成的功能。通过简单的配置，久远私有云平台的用户账户管理模块，可以把客户自身已经具备的AD域用户自动的纳入到私有云管理平台之中。
l 虚拟机镜像资源的管理
虚拟机镜像资源本质上是一个比较大（10G左右）的二进制文件而已。它的管理涉及到两个方面的问题：存储和访问控制。但它的访问控制必须经过精心的设计和规划。在久远私有云平台里面，虚拟机镜

像资源分为三个级别：私人，院系级和校级。校级的虚拟机镜像资源任何人都可以访问；院系级别的虚拟机镜像资源只能被本院系的教职员工访问；私人的虚拟机镜像资源只有这个虚拟机镜像文件的拥有者才能访问。在这个访问控制的基础上，久远私有云平台还增加了自定义用户规则，来进一步约束用户和虚拟机镜像资源之间的访问控制
l 物理硬件资源的管理
久远私有云平台还会把所有的物理服务器，物理PC机统一管理起来，并提供统一的管理控制操作界面。
l 虚拟硬件资源的管理
久远私有云平台同样把所有的虚拟的服务器，虚拟的桌面统一管理起来，并提供统一的管理控制盒操作界面。
Ø 基础服务
l 物理硬件资源层
物理硬件资源指的就是放在机房或网络中心的，支持久远私有云平台软件正常运转的所有物理服务器，PC机等硬件资源
l 虚拟硬件资源层
虚拟硬件资源指的就是久远私有云平台，通过硬件虚拟化技术，虚拟产生的所有虚拟机实例，它们根据一定的调度算法，动态的分配到物理硬件资源层所管辖的物理服务器或PC机上运行。
l IaaS层
IaaS层就是通过对物理硬件资源层和虚拟硬件资源层的抽象和封装，为用户提供了一个统一的访问接口，用户可以无需了解物理硬件资源层和虚拟硬件资源层的具体实现，就可以很方便的调用这两层提供的硬件资源服务。
l PaaS层
PaaS层则是在IaaS层上更进一步的抽象和封装，使得用户及业务应用程序，无需再考虑硬件资源的分配等细节问题，而是集中精力关注业务逻辑和算法等重要的问题上面。
3.2 产品特点
Ø 自主知识产品
Ø 支持多媒体，性能业界领先
Ø 支持远程(通过WEB访问)和离线(断网也能使用)两种部署模式
Ø 支持两种部署模式，为客户提高最大灵活性的解决方案

Ø 提出并实现了工作桌面的概念

可以为每个老师定制一份统一的教学桌面，并从服务端自动推送到每个教学点的终端上。
3.3 统一教学桌面解决方案
目标客户
浙江各地方县、市教育局
解决的问题
教育机构中，教学用PC的管理和维护问题
² 义务教育阶段的学校缺乏足够专业的IT管理维护人员
² 日常教学已经完全依赖于教室的PC等设备
² 两者之间的矛盾已经影响到了日常教学工作和日常教学管理的正常运转
实现方案
以县、市教育局为中心，部署久远多媒体教育云平台，把下属的各中小学教学用PC机，纳入该云平台的管理之内。管理员人员就可以在教育局的机房，为广大的一线老师提供如下服务：
² 针对老师的需求，在线定制并推送不同的教学桌面
² 教育主管部门或电教馆的教学资源推送应用程序，以及对教学资源的使用率等数据的收集
² 教师工作评价和资料利用率挂钩的应用程序
² 产品试用
教育主管部门可以同时在不同的学校，通过云桌面推出不同的教学业务应用（例如电子课本等）。通过实践使用的数据收集反馈后，再确定向哪家供应商采购。这样做到了按使用效果来决定采购内容。
² 产品所有权购买
教育主管部门可以采购多种教学业务应用，并通过不同的云桌面推送。学校根据实际情况，选择最适合自己的。这样达到了资源的充分利用
投入估算
投入方案建议
Ø 教育局先选择网络和机器硬件条件比较好的几所学校进行小规模铺开，然后再根据实际使用情况和用户数量，逐步增加服务器硬件、PC机和软件的投入
Ø 这样的实施步骤，在最初的部署中，只需要2台性能好一点的商用服务器
Ø PC机则可以选择充分利用最近采购的PC来进行离线模式的部署
硬件投入估算
Ø 服务器费用：RMB 5-6万，也可以利用现有的
Ø PC机：RMB 0
Ø 网络：确保10M-100M到桌面
软件投入估算
Ø 久远多媒体教育云平台：每个教育局的初始投入为10-15万，以后安装实际用户数来逐步增加投入

3.4课堂多屏移动互动教学解决方案
目标客户
浙江各地方县、市教育局
解决的问题
一线老师在多媒体教室中的移动互动教学问题
实现方案
Ø 把多媒体教室的教学用电脑云桌面化
Ø 为每个老师配置一块x86平板电脑
投入估算
投入方案建议
Ø 先实现统一教学桌面
Ø 然后再根据实际教师人数，逐步配置平板电脑

硬件投入估算
Ø 平板电脑：RMB 2500-3000

软件投入估算
Ø 久远云桌面客户端：RMB 500/点

四、硬件配置方案
4.1 Linux本地版桌面客户端
l 硬件环境
主板
支持VT-x虚拟化技术
CPU
支持VT-x虚拟化技术，主频2.0GHz以上
内存
推荐4GB，最低2GB
硬盘
100GB 以上
显卡
支持Linux驱动的主流显卡
网卡
支持Linux驱动的主流网卡

l 软件环境
操作系统
Ubuntu 10.04 Desktop LTS amd64
浏览器
MS IE 7.0以上, Firefox 14.0以上
软件
JRE 1.6.0

4.2 VDI远程版Web客户端
l 硬件环境
主板
X86架构
CPU
X86 架构
内存
最低2GB
硬盘
100GB 以上

l 软件环境
操作系统
WindowsXP/WindowsVista/Windows7
浏览器
MS IE 7.0以上, Firefox 14.0以上
其他软件
无

4.3服务器端
l 硬件环境
类型
机架式1U
CPU核数
8核
内存
16GB
硬盘
500GB
至少需要一台服务器，需要根据规模，添置和扩展物理服务器数量

l 软件环境
操作系统
Ubuntu 12.04 Server LTS amd64
浏览器
无
其他软件
无

4.4网络环境
有线带宽
千兆主干网，百兆到教室PC机。
无线带宽
300M以上Wi-Fi AP
其他要求
a) 教室PC机能访问机房服务器
b) 学校无线网络能访问教室PC机

简要的网络拓扑如下：

五、项目预算