云課堂方案建議書V1.0

||云課堂方案建議書用戶場景分析項目概述一直以來，傳統(tǒng)教學機房普遍使用的是獨立運算的個人終端PC。曾幾何時，PC提供了價格、性能與功能的最佳組合，已經(jīng)被各學校沿用了近十年。但是，隨云計算技術的成熟和客戶日益增多的問題，胖客戶端PC并不是當下最理想的解決方案。根據(jù)本校的實際經(jīng)驗，我們總結(jié)出傳統(tǒng)機房面臨的問題如下：教學環(huán)境部署問題：軟件沖突，更新軟件困難，大量軟件安裝導致系統(tǒng)臃腫、運行慢教學場景切換問題：教學、考試場景切換工作量大，多種操作系統(tǒng)之間切換工作量大終端PC維護問題：大中院校機房平均有2000臺以上的PC，學生修改系統(tǒng)設置，病毒等產(chǎn)生的終端維護量難于承受IT運維人員問題：工作缺少創(chuàng)造性，只是安裝、卸載和格式化，人員流動大資源浪費問題：每年會有1/6的機器被淘汰，新機器從采購到上線均會產(chǎn)生很多成本和麻煩多間學校實地勘察概況根據(jù)對多地學校機房的實際場景進行勘測，各校均面臨不同程度的機房使用問題，針對相關環(huán)境，總結(jié)情況如下：隨著學校的辦學規(guī)模不斷的擴大,學生的數(shù)量不斷的增加，教學資源逐漸緊張，傳統(tǒng)的教學方法受到了極大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代化的教學方式已經(jīng)離不開計算機的輔助,因此各個學校都在不斷的增加計算機的購置和計算機教學機房的數(shù)量。現(xiàn)在很多的教學工作都在機房進行,同時機房也是每個學生在課余時間上網(wǎng)查找資料,完成作業(yè)的場所,所以機房計算機的管理及響應速度,直接影響了各學院教學工作能否順利的進行。但就管理部門來說，計算機機房是所有教室中難度最大的。

首先，學生機房的管理、維護復雜；硬件設備更新頻率高，系統(tǒng)穩(wěn)定性差在各院校均頻頻出現(xiàn)。由于學生機房面向的學生多，科目多，學生流動性大，所以對PC機的性能，穩(wěn)定性和維護均提出了很大的挑戰(zhàn),設備老化很快，淘汰率高。以某高校為例：該校在每間計算機教室中平均部署50臺左右的PC機供學生進行上機操作，為防止學生的誤操作導致數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)遭到破壞，學校不得不在每臺桌面機中均安裝硬盤保護卡，確保每次重啟桌面機時，數(shù)據(jù)恢復到初始狀態(tài)。此方法不但硬件投入較大，而且還原卡設置繁雜、易損壞、還會被學生破解，導致系統(tǒng)依舊經(jīng)常損壞，管理員需要重新Ghost系統(tǒng)，大大增加管理難度，降低教學效率。另外每臺學生機因課程需要往往需要安裝大量教學軟件，系統(tǒng)兼容性差和過渡臃腫，也令應用反映越來越慢，問題頻現(xiàn)。這些情況不僅會給學生的學習帶來不便，增加管理員工作量，而且?guī)硇畔踩矫娲嬖诘娘L險，教學質(zhì)量大受影響。同時為了方便教師進行教學，該學校在教學樓中每一間機房均部署了教師桌面PC機，教師可以通過U盤、移動硬盤方式隨身攜帶自身的教學課件拷貝入桌面機并通過教學管理軟件進行發(fā)布和教學?？梢坏︰盤、移動硬盤感染病毒，會迅速感染到學校的每一臺桌面機，嚴重影響正常教學。同時，如果U盤出現(xiàn)損壞，教師只能通過黑板等傳統(tǒng)方式進行教學，影響教學效果。每次考試之前，各機房的教師機和學生機要準備考試應用而重新刷機，每學期刷機的工作量要占據(jù)管理員大量時間?？荚嚱Y(jié)束后，所有機器又要被刷回教學系統(tǒng)，工作量加倍。為了能按時完成作業(yè)學校往往不得不請外援來協(xié)助完成，費時費力且增加成本。該高校每當需要部署新應用進行教學授課時，必須要在新的財年提交申請并審批，經(jīng)過政府采購流程后才可獲得新的物理PC機，此購置周期往往為半年甚至一年。同時管理員需要每臺機器逐一更新應用包，致使學校新應用不能立刻被部署或拖延很久，往往直接導致學生沒有機會學習的新應用。盡管各校有針對機房做出節(jié)能方案，如按時斷電，學生下課關機檢查，電教師老師巡檢等。但機房電力消耗依舊是困擾學校的一大難題。如何能進一步降低電力成本，則必須從機房耗電大戶PC設備上下手，才能真正做到節(jié)能減排，打造綠色校園。

機房類型分析各學校的教學機房建設時間，維護質(zhì)量，和采購成本均不相同。機房的實際情況也有好有壞，我們需要根據(jù)學?，F(xiàn)有環(huán)境，打造最符合學校要求，既能節(jié)省成本又能解決問題的云機房。云機房建設關鍵點根據(jù)學校項目決定實施配置方案，舊機房改造可繼續(xù)沿用老PC實現(xiàn)充分利舊節(jié)省成本的同時提高管理性。新建機房則可采用云終端全面代替PC，體驗超越PC的全面云教學環(huán)境！項目需求分析業(yè)務架構(gòu)與需求分析學校的機房建設項目往往需要達成以下目標。保障教學業(yè)務系統(tǒng)穩(wěn)健性和數(shù)據(jù)的安全性教學系統(tǒng)穩(wěn)健性要得到進一步加強，在學生上機操作時對課件進行處理的時候，數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的安全性會受到來個人自誤操作及外部網(wǎng)絡的各種威脅，為了防止人為或病毒的攻擊，解決方案需要提供一套安全保護措施，充分保證操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)的安全，同時要實現(xiàn)在多教室同時授課情況下，對數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的安全性和可靠性的保障措施，災難應對及恢復策略。減少對現(xiàn)有環(huán)境的修改在建設新機房的同時盡可能減少對學?，F(xiàn)有網(wǎng)絡環(huán)境和電路作修改。最好可以沿用原有舊機房直接改造，或者在新建機房時不需要部署強電，直接從普通教室升級而來即可。保證教學應用系統(tǒng)及外圍設備的兼容性保證系統(tǒng)在3-5年時間內(nèi)兼容現(xiàn)有教學應用系統(tǒng)，并且能夠隨時支持新的教學場景切換。要實現(xiàn)最高效的教學應用系統(tǒng)的集中管理、充分考慮合理的運維費用和較小的運維服務難度，最大限度地降低綜合的維護成本。兼顧到不同時期的各項軟件應用及硬件設備，利用較小的代價改造這些系統(tǒng)。兼顧到與已有的各種教學管理系統(tǒng)和身份認證系統(tǒng)的兼容性。兼顧不同終端設備，包括個人電腦，云終端，瘦客戶機等。兼顧多種外接設備，如USB設備，并口設備，串口設備等?？傮w設計要求需求特點總結(jié)隨著數(shù)字化校園建設的腳步和云計算的升溫，基于云的應用交付逐步成為教育行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。對學校來說，在預算不變的前提下加快IT建設步伐，使用先進技術提升教學效率和質(zhì)量的最好方法也是搭建私有“云”架構(gòu)。而最適合學校的私有“云”必然是桌面云。此時學生并不需要了解后臺采用了什么技術，采用了什么軟硬件平臺，管理員也不需要為系統(tǒng)的安全和數(shù)據(jù)保護而分心，老師可以輕松并安心地照常上課。1、高兼容性現(xiàn)有教學系統(tǒng)和應用需要平穩(wěn)過渡到云主機環(huán)境上，不為老師和學生帶來使用上的差異感，并保證對今后的教學軟件可以良好的適用。2、管理性與易用性并重使用簡單，強調(diào)用戶的體驗。管理維護量要與PC相比明顯改善。方案設計原則根據(jù)上述的需求分析和部署環(huán)境的實際特點，使用RG-RCD云課堂主機打造云機房整體規(guī)劃，需要本著以下原則進行規(guī)劃與設計：統(tǒng)一規(guī)劃、逐步建設實施原則教學機房在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下，根據(jù)學校的實際需求，進行逐步實施，充分考慮各種因素作為初次部署情況。集成性原則通過統(tǒng)一集成的規(guī)劃，實現(xiàn)基于云桌面訪問的系統(tǒng)接入規(guī)范，從而逐步實現(xiàn)對全校教學系統(tǒng)用戶接入的全面統(tǒng)一集成。安全性原則根據(jù)桌面訪問的不同安全等級要求，和網(wǎng)絡訪問的安全規(guī)范，制定系統(tǒng)的安全性規(guī)范，完善信息安全策略和信息安全標準，滿足數(shù)據(jù)安全和訪問安全的要求，提供可靠的系統(tǒng)安全管理模式。可擴展性原則系統(tǒng)的設計要考慮到學校未來發(fā)展的需要，架構(gòu)應滿足橫向和縱向擴展的需求，在架構(gòu)簡明的基礎上，降低各功能模塊和組件的耦合度，并充分考慮到兼容性，實現(xiàn)快速高效的擴展方案。適應性原則系統(tǒng)需充分考慮到已有的IT資源投入，適應網(wǎng)絡、系統(tǒng)和應用架構(gòu)，避免在構(gòu)建過程中的大范圍系統(tǒng)改造，降低系統(tǒng)復雜度和建設成本。云課堂項目總體架構(gòu)設計RCC云課堂項目總體框架采用“層次化”的分析和控制方案，分為客戶端層、云主機層和管理層三個實施層面，建立滿足學校項目總體設計要求的云機房。云課堂主機建設方案設計云課堂主機解決方案由客戶端層、云主機層和管理層組成，貫徹這些層面的是接入控制和安全。在客戶端層，針對新、舊不同機房教學環(huán)境設計終端，新環(huán)境搭建可采用RG-Rain100云課堂終端，舊機房改造可采用利舊PC安裝客戶端的方式。在云主機層，主要分別對各種教學場景、考試場景做鏡像定制，通過云課堂主機來為客戶端層提供接入。之所以在該層提供多種鏡像類型，主要是不同的課程有不同的教學應用需求：云課堂主機能提供功能強大的智能鏡象管理系統(tǒng)，為避免在同一鏡像封裝過多應用導致過度臃腫或應用兼容性問題，一課一鏡像的方式效率更高，管理更容易，問題出現(xiàn)幾率也大大降低。管理層通過為學校部署應用及云課堂集中管理平臺，可同時對所有教室內(nèi)的云主機進行集中的統(tǒng)一管理。貫穿云課堂管理方面還包括安全，安全涵蓋范圍較廣，主要包括用戶管理、權限管理和系統(tǒng)監(jiān)控等方面內(nèi)容。在本次項目中，我們完全根據(jù)客戶現(xiàn)狀來制定適合本次項目的桌面云方案。建設思路探索云課堂主機方案的核心構(gòu)成是RG-RCD6000云課堂主機和RG-Rain100云課堂終端設備，首先云課堂主機可以教室為單位針對不同課程制作鏡像模板，然后需要在教師用PC機上部署對鏡像模板可控制的唯一教師端程序。老師在上課時通過使用教師端程序執(zhí)行簡單操作：點擊所需課程鏡像即可在云主機中生成一對多的虛擬桌面推送到學生終端機；點擊“下課”即可終止課程，刪除所有虛擬機，回收云主機運算資源。所有對云主機進行的操作記錄，運行狀態(tài)，系統(tǒng)監(jiān)控等功能，管理員均可通過web圖形化管理界面一目了然，運籌帷幄。學生則操作Rain100云課堂終端設備，該設備可以在老師控制下自動和云課堂主機相連，獲取虛擬化桌面，操作方式和習慣與PC完全相同。在面對用戶的使用場景時，選擇的出發(fā)點如下：以教室為單位按課程制作鏡像順序：按課表中所有課程分別制作虛擬機按課程要求在虛擬機中安裝操作系統(tǒng)安裝課程需要的教學應用和教學管理插件將虛擬機封裝成鏡像模板并按課程命名注意：如果不同的課程使用相同或類似的教學應用，可以考慮將應用合并在同一虛擬機中再封裝成鏡像模板，對模板名稱加以注釋即可。此方法可減少存儲空間占用，減少資源浪費。應用的兼容性。為避免課程應用出現(xiàn)兼容性問題，在虛擬機中安裝應用時要注意環(huán)境變量調(diào)優(yōu)和參數(shù)配置，保證所有應用使用正常。外設的兼容性?？紤]到不同課程可能會對外接設備有詳細要求，需要打開云主機中外設重定向功能，將外設連接至終端機，在虛擬機中驗證設備可正常識別并安裝好設備驅(qū)動，測試基本功能沒問題，再將虛擬機封裝成鏡像模板。因為安裝不同應用的虛擬機對云主機系統(tǒng)資源占用量不同，所以在滿足用戶需求的前提下，建議按照最大資源占用量的課程制作方案，選擇云課堂主機類型。下文中將分析目前的重要使用場景，并提出推薦和備選的解決方案。 教室分散式部署云主機場景該場景為銳捷主力推薦云機房建設方案，在每個教學機房分別部署云主機交付本教室桌面，最突出的特點是：ESI帶寬充足，不占校園網(wǎng)絡帶寬，顯示效果最佳管理按物理教室劃分，一室一機，問題不出教室不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡架構(gòu)對于該場景，由于每個教室云主機和終端間使用千兆交換機直連，可用于云桌面顯示傳輸?shù)腅ST協(xié)議帶寬非常充足，顯示效果最佳，可以應對多數(shù)復雜的教學場合。 此場景中又可分劃分為三種類型，一種是圖形視頻類制作的教學課程，一種是基礎教學課程，一種是上機考試場景。其特點分別是基礎教學課程桌面：使用常見基礎教學軟件，非圖形類，如Office老師使用教學管理課件做屏幕廣播，課件分發(fā)演示低碼率視頻，一般不超過480P學生使用簡單，讀操作居多，寫操作較少，不會生成大量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡帶寬占用較低無特殊外設需求此種類型桌面使用場景對主機資源占用較少，每臺RG-RCD6000云課堂主機可以最多支持60個學生同時上課。一般不超過60個座位的教學機房部署一臺RG-RCD6000和60臺RG-Rain100云課堂終端即可。圖形視頻類制作的教學課程桌面：使用視頻或圖形制作類教學軟件，包括3D圖形制作，如MAYA，AutoCAD特別外設需求，如視頻采集卡會播放高碼率視頻，如720P、1080P學生執(zhí)行讀寫操作較多，數(shù)據(jù)量大網(wǎng)絡帶寬占用高此種類型桌面使用場景對主機資源占用較多，每臺RG-RCD6000云課堂主機須根據(jù)測試驗證實際情況確定最大連接數(shù)，一般可支持40個學生同時上該類課程。數(shù)據(jù)中心集中部署云主機場景在數(shù)據(jù)中心或者設備機房中集中部署云主機，通過校園網(wǎng)交付遠程桌面，最突出的特點是：云主機不用放在教室內(nèi)，空間節(jié)??；云主機管理集中化，集群功能可充分發(fā)揮；網(wǎng)絡不穩(wěn)定因素增加，需要按需優(yōu)化；對于該場景，由于所有終端如果使用校園網(wǎng)匯聚一處經(jīng)由統(tǒng)一出口連接至數(shù)據(jù)中心，對核心交換機要求較高，帶寬相對受限，可能會影響EST協(xié)議顯示效果，因此建議為云桌面環(huán)境單獨配置帶寬較高的局域網(wǎng)環(huán)境，并配置專用交換機負責EST顯示協(xié)議鏈路，連接數(shù)據(jù)中心中的云主機和教學機房中的終端設備。 此場景與分散部署情況一樣可分劃分為三種類型，一種是圖形視頻類制作的教學課程，一種是基礎教學課程，一種是上機考試場景。其特點分別是基礎教學課程桌面：使用常見基礎教學軟件，非圖形類，如Office老師使用教學管理課件做屏幕廣播，課件分發(fā)演示低碼率視頻，一般不超過480P學生使用簡單，讀操作居多，寫操作較少，不會生成大量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡帶寬占用較低無特殊外設需求此種類型桌面使用場景對主機資源占用較少，每臺RG-RCD6000云課堂主機可以最多支持60個學生同時上課。圖形視頻類制作的教學課程桌面：使用視頻或圖形制作類教學軟件，包括3D圖形制作，如MAYA，AutoCAD特別外設需求，如視頻采集卡會播放高碼率視頻，如720P、1080P學生執(zhí)行讀寫操作較多，數(shù)據(jù)量大網(wǎng)絡帶寬占用高此種類型桌面使用場景對主機資源占用較多，每臺RG-RCD6000云課堂主機須根據(jù)測試驗證實際情況確定最大連接數(shù)，一般可支持40個學生同時上該類課程。方案詳述根據(jù)某校當前狀況和需求分析，共需新建2個教學機房,每機房60學生上機位。為了滿足所有教學場景的功能需求，結(jié)合銳捷云桌面解決方案，我們建議采用教室分散式部署方式為每個教室配置一臺RG-RCD6000云課堂主機設備，使用RG-Rain100做學生用終端機，并通過數(shù)據(jù)中心安裝RCCCenter統(tǒng)一管理。搭建如下模塊化、易擴展、安全性高的云機房總體架構(gòu)，方案設計如下圖教室拓撲設計根據(jù)前述的需求分析、設計原則，以及總體架構(gòu)的要求，每間教室拓撲圖如下所示：如上圖，每個教學機房從終端入手，分為3個部分，終端區(qū)、云課堂主機區(qū)和校園網(wǎng)鏈路（數(shù)據(jù)通信及管理區(qū)），三個區(qū)域用千兆接入式連接起來。適用方式如下：第一步，老師首先從教師端發(fā)起請求，連接至云課堂主機，通過制作好的課程鏡像批量生成虛擬桌面，并通過CLassManager進行電子教學管理，如屏幕廣播視頻廣播等等操作。第二步，云課堂主機將生成的虛擬桌面推送到RG-Rain100云課堂終端第三步，學生打開終端即可獲得虛擬桌面，直接使用虛擬機上課或訪問校園網(wǎng)系統(tǒng)。第四步，老師點擊“下課”按鈕即可結(jié)束課程，所有虛擬機會被依次刪除，云課堂主機回收計算資源，為下節(jié)課做好準備。按此四步依次循環(huán)，老師和學生即可輕松獲得一節(jié)節(jié)生動的云主機教學課程。以下將詳細描述典型整體架構(gòu)中的三個組成區(qū)域模塊。云課堂主機區(qū)域模塊設計RG-RCD6000云課堂主機內(nèi)含頂級處理器、工業(yè)級存儲設備、海量內(nèi)存和強大的銳捷云桌面軟件功能，機箱采用全靜音設計，1米范圍內(nèi)平均噪音低于55分貝。網(wǎng)絡設計云主機和終端之間使用銳捷專門開發(fā)的EST（EnhancedStreamTransmission）增強圖形傳輸協(xié)議，該協(xié)議僅傳輸適量圖形而非數(shù)據(jù)，不會占用學校網(wǎng)絡帶寬，僅需使用普通千兆交換機將主機和終端相連。帶寬設計端口開放銳捷系統(tǒng)默認需要開放端口如下,但可根據(jù)實際情況修改80,3389,3306傳輸協(xié)議設計由于本次項目機房中上課的課程內(nèi)容尚未詳細了解，故在此給出網(wǎng)絡帶寬設計規(guī)則：根據(jù)銳捷在虛擬桌面上的實施經(jīng)驗。下面是參考的一些關鍵指標：云主機和終端間交互EST協(xié)議時的帶寬需求：50kbps基礎教學課程桌面100kbps上機考試場景桌面150k~500kbps圖形視頻類制作的教學課程桌面EST是銳捷獨有的增強型圖形傳輸協(xié)議，提供了更好的性能和用戶體驗，能以極低資源交付高性能的虛擬桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議。該協(xié)議除包含多條如圖形顯示輸出，鍵盤輸入、用戶接口設備、光標移動等專用通道外，還專門為視頻解碼和高質(zhì)量音頻還原作了大量優(yōu)化，讓學生感受身臨其境的高清世界EST的高性能現(xiàn)在以下幾個方面加速2D圖形渲染圖形智能壓縮，根據(jù)網(wǎng)絡帶寬自動調(diào)節(jié)畫質(zhì)自動終端偵測，根據(jù)終端資源智能調(diào)節(jié)畫質(zhì)，實現(xiàn)最佳用戶體驗媒體流軟解碼，播放高清視頻與音頻（480P視頻流暢）媒體流硬解碼，播放高清視頻與音頻（MJpeg流，1080P）客戶端鼠標硬件加速全外設重定向傳輸數(shù)據(jù)加密，EST所傳輸?shù)膱D形或數(shù)據(jù)均經(jīng)過加密，保障安全我們按照上述方式來初步選擇云主機網(wǎng)絡接口帶寬，相應交換機也按照上述方式選擇，本項目每機房可使用百兆交換機，為了獲取最佳用戶體驗，建議使用千兆交換機。云主機選擇根據(jù)本學校2機房項目，每機房60上機位需求現(xiàn)狀：按常用的教學課程需求資源計算，每臺RG-RCD6000可同時交付60個高資源虛擬桌面，因此每教室需布置一臺RG-RCD6000云課堂主機。虛擬桌面操作系統(tǒng)虛擬機采用32位WindowsXP操作系統(tǒng)，每VM（學生用虛擬機）配置2G內(nèi)存。考慮到用戶客戶端自身安裝配置的存儲空間需求以及緩存的用戶個性化配置及數(shù)據(jù)對存儲空間的需求，初步按照虛擬機C盤10GB存儲空間來估算。未來可針對應用安裝配置模式的優(yōu)化及用戶使用場景進行進一步詳細測算和調(diào)整。每虛擬機會自動掛載云主機的共享磁盤并識別為D盤，該盤用于老師上傳上課需要每個同學使用的課件。因磁盤共享的方式，僅需上傳一份即可提供所有學生下載使用。學生同樣可使用該盤作為作業(yè)存儲區(qū)域，所有需要保存的作業(yè)或者設計，會根據(jù)學生名稱自動存儲在云主機共享磁盤上，保證有效節(jié)省空間的同時，學生作業(yè)的有效上傳和備份。將上課所需應用依次安裝在虛擬機內(nèi)并封裝成鏡像模板。將模板存儲在RG-RCD6000云課堂主機中SSD固態(tài)硬盤中，來提升批量生成虛擬機時對磁盤讀取IO性能。批量生成虛擬機時產(chǎn)生的鏈接克隆文件使用銳捷多級緩存系統(tǒng)分別存儲在機械磁盤，固態(tài)硬盤和內(nèi)存中，杜絕磁盤讀寫IO瓶頸，大大提升虛擬機生成速度和操作相應。目前考慮每間教室需要使用云桌面的用戶共為60個，虛擬基礎架構(gòu)使用RG-RCD6000云課堂主機提供。根據(jù)目前了解的信息，需要創(chuàng)建虛擬機鏡像模板如下類型虛擬機數(shù)量CPU內(nèi)存(GB)硬盤(GB)顯存(MB)基礎類教學桌面WindowsXP1111016圖形類教學桌面WindowsXP11230256考試場景桌面WindowsXP1123016總計3注：教師發(fā)布課件和學生作業(yè)交付均在共享磁盤D盤進行存儲，共享磁盤大小可在RG-RCD6000云課堂主機中調(diào)節(jié)，如果數(shù)據(jù)過大，共享磁盤也可指定于校園網(wǎng)內(nèi)其它存儲區(qū)域。安全設計機房采用云課堂主機部署架構(gòu)，隔離了學生對終端機本地數(shù)據(jù)的直接訪問，通過虛擬化技術，將所有的數(shù)據(jù)都存放在云主機中保存，大大提高了系統(tǒng)整體的安全性。用戶訪問的安全性：唯一對云主機可執(zhí)行虛擬機生成及刪除管理的教師端，采用MAC地址綁定方式制作。即僅通過認證的教師用機才可操作云主機，學生機無法控制云主機，杜絕用戶非常規(guī)操作的安全漏洞。傳輸協(xié)議的安全性：用戶操作訪問虛擬桌面或虛擬應用時，通過EST協(xié)議建立用戶會話，采用了開放的標準安全協(xié)議和公用密鑰架構(gòu)來確保安全。僅傳輸應用客戶端的圖像變化和鼠標、鍵盤等的操作數(shù)據(jù)，本身并不直接傳輸應用的數(shù)據(jù)，避免了數(shù)據(jù)在終端駐留泄露的可能性。策略化的控制：系統(tǒng)的提供集中的細粒度的策略控制用戶的授權訪問，針對用戶、網(wǎng)絡位置、終端環(huán)境、應用、云主機等屬性決定用戶是否能夠獲得應用的訪問。銳捷系統(tǒng)允許訪問者進行有限制的訪問，而不能隨意的更改、拷貝信息，更不能將信息帶走。安全方案設計如果學校目前使用內(nèi)網(wǎng)PC，在訪問互聯(lián)網(wǎng)時通過代理的方式進行。但是這種模式造成了一些安全隱患，比如數(shù)據(jù)丟失，病毒引入等。及時使用還原卡或者Ghost系統(tǒng)，依舊會造成大量終端機系統(tǒng)損壞。下面我們通過桌面云的方案來解決上述問題。設計原則：虛擬機鏈接克隆：每次上課均生成新的虛擬機，保證系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全性一致性，學生做過的修改和作業(yè)可上傳致固定ftp保留。虛擬機自動刪除：每次下課所有虛擬機均會被刪除，課間所做改動不會保留。方案思路：無需借助外部軟硬件，云課堂主機中的所有虛擬機在下課時會被安全刪除，學生所做過的任何修改都會被丟棄。在下次上課時，按照模板生成全新虛擬機供其他學生使用，完全不受外界因素的影響。終端區(qū)域模塊設計云課堂主機項目方案的終端區(qū)域設計考慮如下，鑒于本次項目主推RG-Rain100云課堂終端方案，利舊PC僅供參考。RG-Rain100云課堂終端RG-Rain100云課堂終端是整個云課堂方案的核心產(chǎn)品之一。其精美的外觀，小巧的機身極富時代氣息，可為教室打造一個干凈整潔的教學環(huán)境。配備豐富的接口，可以滿足計算機教室中一切外設的需求。RG-Rain100是使用專業(yè)嵌入式處理器、小型本地閃存、精簡版操作系統(tǒng)的基于工業(yè)標準設計的教育行業(yè)專用終端。配置包含專業(yè)的低功耗、高運算功能的嵌入式處理器。不可移除地用于存儲操作系統(tǒng)的本地閃存、以及本地系統(tǒng)內(nèi)存、網(wǎng)絡適配器、顯卡和其它外設的標配輸入/輸出選件。Rain100中沒有可移除的部件，可以提供比普通PC更加安全可靠的使用環(huán)境，以及更低的功耗，更高的安全性。由于系統(tǒng)的管理、維護、升級、擴展、服務等一系列環(huán)節(jié)得到優(yōu)化，學校最大限度地節(jié)省了投入到系統(tǒng)中的各種費用，盡管系統(tǒng)在硬件的初期投資費用沒有明顯減少，但隨著時間的延續(xù)，系統(tǒng)TCO的減少會越來越明顯。Rain100云課堂終端具有硬件成本低、能耗低、生命周期長等特點對于教育行業(yè)來說，是一項完美的解決方案。與RG-RCD6000聯(lián)動，Rain100可以完美實現(xiàn)所有計算機教室中的教學任務。并且更便于學校管理人員集中管理。許多學校使用過程中發(fā)現(xiàn)，因為有了它，電腦教師從老式的臺式PC機向云課堂方案的過渡非常容易，于是紛紛贊譽其-小身材，大智慧！PC電腦部署銳捷云課堂主機方案時，可以對現(xiàn)有的PC電腦進行利舊。由于云課堂主機方案對終端的處理能力要求不高，即便是已經(jīng)使用了4-5年的舊PC電腦也可以作為終端設備使用，不會出現(xiàn)性能不足的問題。銳捷提供了免費的RCD學生端，可以在windowsXP、windows7等各種桌面操作系統(tǒng)上運行，機器啟動后系統(tǒng)會自動運行RCD學生端并連接至RG-RCD6000云課堂主機。所有的數(shù)據(jù)和計算都在云主機端執(zhí)行，終端上只需要進行指令輸入和屏幕顯示即可。外設支持銳捷云課堂主機方案允許用戶將外設連接到終端上，然后像在本地桌面使用外設一樣使用這些連接在終端上的外設。設備支持類型包括USB設備,串并口設備，攝像頭等。USB移動磁盤云課堂主機方案支持各種類型的USB移動磁盤，包括U盤、移動硬盤等，無需另裝驅(qū)動，即插即用。很多學校學生習慣使用U盤將上課時未完成做業(yè)帶回繼續(xù)完成，該功能可以另學生在豪無使用差異的前提下使用任何USB存儲設備。如果學校對存儲功能有所顧慮，云主機還可控制關閉USB設備的重定向使用，實現(xiàn)完善的集中管理功能。打印機云課堂主機方案可以支持HP、Canon等各種主流打印機，既支持網(wǎng)絡打印機，也支持連接到終端設備的本地打印機；同時支持串口、并口和USB接口打印機。串口和并口設備云課堂主機方案可以支持各種串口和并口設備，包括打印機、掃描儀、錄音等，只需要把設備連接到終端，就可以通過銳捷獨有的EST協(xié)議遠程攜帶到虛擬桌面使用。圖像和多媒體支持云課堂主機方案允許用戶在虛擬桌面上像在本地桌面一樣查看和編輯圖像、多媒體信息。在虛擬桌面環(huán)境下，可以支持1920*1080分辨率的圖像顯示，支持32位真彩色圖像顯示，能夠使用windowsMediaPlayer等常用多媒體工具流暢播放720P高清視頻。校園網(wǎng)通信及云主機管理區(qū)域模塊設計考慮到云主機設備與校園網(wǎng)通信從而保證學生正常上網(wǎng)，統(tǒng)一管理平臺的搭建對所有云主機進行統(tǒng)一管理意義重大，RG-RCCCenter云課堂集中管理平臺是隨云課堂主機附送的管理軟件。將RCCCenter安裝部署在數(shù)據(jù)中心的管理服務器上，即可通過統(tǒng)一平臺實現(xiàn)對所有校內(nèi)的RCD6000主課堂機進行遠程監(jiān)控，系統(tǒng)維護，鏡像同步等管理運維工作。從而實現(xiàn)一校一管的平臺維護方式，也可用于將來與其它學校和地區(qū)機房教育系統(tǒng)接軌。機房管理RG-RCCCenter云課堂集中管理平臺的主要功能是對所有機房的云主機設備集中管理。包括云主機得實時在線情況，上課狀態(tài)，鏡像模板，直觀的為管理人員提供了云主機布局情況和設備運行情況，采用Flash技術動態(tài)的展現(xiàn)云主機設備和連線狀態(tài)，絢麗界面保證了客戶的真實感體驗，不同課程類型之間采用不同的圖標進行區(qū)分，各教室的云主機分布也一目了然，完善的展現(xiàn)效果，為管理提供依據(jù)和便利，也為學校數(shù)字化建設帶來直觀的成果驗證；鏡像和虛擬機管理RCCCenter可以實時制作和同步RCD6000云主機上的課程鏡像。簡而言之，在RCCCenter上做的一次性編輯更改，可令全校師生直接瀏覽并親身體驗到！通過此功能的靈活使用，學校和學校間傳遞優(yōu)質(zhì)的教學資源也不再是難題，比如落后地區(qū)若想使用先進的教學應用，教育課件，只需一鍵同步即可。此功能可有效提高區(qū)域的整體教學實力和水平，將技術帶來的優(yōu)勢提升交付給所有師生。精細化的用戶管理管理員、老師、學生，每個用戶的身份角色不一樣、使用權限不一樣、操作業(yè)務不一樣，為了能保證不同用戶都能有簡單易用的體驗，這就需要實現(xiàn)對每個用戶都能全面深入的用戶運營管理。銳捷網(wǎng)絡給出了精細化的用戶管理方案，能夠?qū)崿F(xiàn)自定義用戶角色，根據(jù)用戶角色進行權限劃分，能夠?qū)崿F(xiàn)不同權限的用戶只能受限訪問不同的資源、獲得專署數(shù)據(jù)、在不同地區(qū)允許訪問不同業(yè)務等。全面的用戶信息，精細化的用戶管理，上萬師生的學校也能輕松進行運維管理。日志管理所有對RCCCenter云課堂集中管理平臺和RG-RCD6000云課堂主機做過的任何修改，編輯，更新等操作都會被詳細記錄在日志中，便于管理員實時跟蹤重要步驟。進一步加強系統(tǒng)安全性的同時，也保證數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時最短時間定位并且恢復。設備選型根據(jù)本項目的設計要求，推薦的設備選型如下：產(chǎn)品型號RG-RCD6000云課堂主機機箱設計2U標準服務器機箱中央處理器2*XEONE5-2690系列內(nèi)存容量8*16GDDR3存儲容量1TBSAS+120GBSSDGE口2*千兆(板載)Console接口1USB口4*USB2.0擴展硬盤插槽6*SATA/SAS風扇5700RPM80x80x38mm-4P電源AC100-240V720WW/PFC最大功耗720w產(chǎn)品型號RG-Rain100基本特性I/O端口后側(cè)1x12V-19VPowerport

1xD-Sub(VGA)

1xHDMI

4xUSB2.0

1xMicrophone

1xHeadphone/Speaker

1xGigabitLAN顏色白/黑存儲模塊8GBSSDCPUAMDE240內(nèi)存模塊1*1GBDDR3網(wǎng)絡模塊1*千兆以太網(wǎng)口顯示模塊集成IntelHD顯卡物理特性尺寸（寬×深×高）180mm×180mm×30mm設備配置清單根據(jù)該項目整體方案的設計，本項目中所涉及到的相關產(chǎn)品如下表：序號設備類型產(chǎn)品型號部署位置實現(xiàn)功能數(shù)量說明1云課堂主機RG-RCD6000機房提供機房學生用虛擬機系統(tǒng)，與終端配合使用2單臺最多支持60虛擬桌面，超出60終端教室可配置多臺組成集群。單臺設備不支持多教室同時使用。2云課堂終端RG-Rain100機房云終端設備，配合云主機實現(xiàn)教學云桌面展現(xiàn)，節(jié)省空間,美化環(huán)境120根據(jù)教室學生數(shù)量配置，最大配置60*N臺（N為RCD6000數(shù)量3教師用PC代理商根據(jù)用戶需求自行采購機房每間教室布置一臺,供老師操控整個機房2每教室1臺4顯示器代理商根據(jù)用戶需求自行采購機房顯示輸出設備120與終端數(shù)量相同5鼠標，鍵盤代理商根據(jù)用戶需求自行采購機房輸入設備120與終端數(shù)量相同6云課堂多媒體教學管理軟件RG-CLassManager機房教師PC機教師用教學管理軟件2云課堂方案機房教學場景必備軟件，實現(xiàn)教師教學管理功能。每教室1套，不支持多教室同時使用。7云課堂集中管理平臺RG-RCCCenter數(shù)據(jù)中心全校的云主機集中控制管理平臺1在教室數(shù)量超過3個時建議配置，每用戶配置1套。云課堂主機方案特點和優(yōu)勢云