第一篇：云機房數字教學平臺建設

概述：

云機房教學是高校教學的重要形式，但現有的機房環境和模式嚴重制約著教學活動的有效開展，亟需構建一種全新的機房教學環境，在降低機房建設、維護成本，減輕機房管理人員工作量的同時，提高教學效果。通過云桌面技術把系統資源、教學資源、辦公環境放到云平臺上，師生通過多樣的終端設備讀取桌面和資源，可有效改善機房教學的時空環境、設施環境、人際環境、信息環境、組織環境和情感環境等，促進教學。因此打造安全穩定、資源節省拓展應用、結合大數據的數字教學云平臺等將逐漸被教育行業認可，學校云機房的建設迫在眉睫。

隨著web技術的廣泛應用，在新形勢下對于傳統機房教育的拓展成為了可能。機房教學是當代高校特別是職業院校的重要教學形式，它承擔著學校基于計算機的基礎課程、實踐及相關考試、培訓任務，它不但需要承擔計算機主干課程的學習，更負擔了基于計算機的相關課程（比如自動化專業、汽車專業、財務專業、設計類專業等）學生通過動手訓練鞏固習得的知識和技能，提高實踐操作能力。近年來，教育信息化建設推進了學校網絡基礎設施和信息系統的建設，尤其是作為學校信息化程度重要指標的教學機房更是大量涌現。然而，面對機房教學對設備的可擴展性、高安全性、高性能性、高兼容性等需求，學校的現有硬件設備、軟件環境又進入了食之無味、棄之可惜的兩難境地。那么我們應該如何通過優化教學環境來高效地利用現有資源，更好地服務教學，提高教學效果呢？

概念界定

1.1 教學環境

關于教學環境概念的界定，由于研究者的立場和角度的不同，對教學環境都有不同的理解，在國內外也尚未形成一致的意見。一般來說，研究者通常從自己的研究目的、內容等出發給教學環境下適合自己的定義。我們傾向于使用我國學者田慧生在《教學環境論》一書中的描述，按照教學環境諸要素的特點，將教學環境分為物質環境和心理環境，物質環境主要由時空環境、設施環境、自然環境構成；心理環境主要由人際環境、信息環境、組織環境、情感環境、輿論環境等組成。

1.2 云技術

云技術即云計算是一種新興的超級大規模的計算方式，是以數據為中心的一種數據密集型的超級計算。在多個領域有其獨特技術，如數據存儲、數據管理、編程模型、虛擬技術等。云桌面技術是其虛擬化技術方面的主要應用之一。

云桌面技術能夠以精簡的、低成本的瘦客戶機代替傳統的個人電腦，并利用強大的服務器集群部署策略，通過虛擬化技術將各種應用作為集中服務，按需交付，從而實現桌面與后臺工作系統的連接訪問及應用部署方式的革命性創新。傳統機房教學環境存在的問題

我們通過教師、學生和機房管理員等不同角色對本校教學機房的使用情況進行了深入調研，發現在實際教學過程中存在很多問題，主要表現在以下幾方面：

2.1 一機房多應用，教學的自然環境復雜

由于教學機房不足，不能滿足與專業一對一的應用，往往一個機房承擔多個專業的教學任務，而不同的課程又需要不同的系統設置和應用軟件，由于不同系統環境下軟件設置的不統一，快速更新的軟件版本的前后不兼容、操作用戶（師生）對于某項目標的操作形式不相同，經常會造成應用軟件的損壞，甚至系統文件的破壞，導致死機等現象。軟件安裝過多不僅影響機器的使用性能，還會分散學生在上機操作時學習的注意力，同時給課堂教學秩序帶來了管理難問題。

2.2 機房設施投資大，淘汰速度快

為了滿足全校師生教學和科研的需求，機房規模較大，硬件設備的一次性投入動輒幾十萬。根據戈登·摩爾（GordonMoore）提出的關于計算機硬件更新的周期較短

（約18個月）性能就將提高一倍，學校教育需要應對新的市場軟件需求版本也隨之提升，然而大量的硬件更新將使學校的設備投入與日俱增。同時，學校機房使用強度大，PC機零部件損壞概率加大，應用軟件升級對計算機性能要求逐步提高等原因，每2至3年就要對機房設備進行更新換代，造成極大的資源浪費，也給學校帶來不小的經濟壓力。

2.3 病毒肆虐，信息安全性差

機房作為一個教學的公共場所，學生存儲介質的交叉使用幾乎使其成為公認的病毒集散地，不但加重了機房管理員的維護工作，而且妨礙計算機的運行，影響教學。若想通過殺毒軟件解決病毒問題，不僅面臨高額的使用費用，現行軟件病毒、木馬往往還具有自我傳播與變異的可能，對于此類惡意程序，殺毒軟件將無能為力，同時還存在文件誤刪問題。最近肆虐全球的新型電腦病毒WannaCry尤其是在高校造成了嚴重的損失和影響，勒索學生畢業設計等重要文件。

2.4 教學時間、空間環境受限

目前教學機房多采用集中教學的形式開展教學活動，且有嚴格的上課時間。如果學生在課堂內不能完成學習任務，由于教學環境的不可轉移性，他不得不中斷學習，課后的再學習也只能是紙上談兵，這樣勢必使學習效果大打折扣。同時，不同的軟件對于操作系統的要求也不同，學生難以或無法在個人電腦上安裝教學軟件，后期的學習更無從談起。

2.5 人力資源緊張，組織運維難以滿足教學需求

一方面由于機房的使用對象發生改變或是軟件的更新升級，每學期初，管理員都要大面積地安裝調試軟件，工作量不容小覷，如果機房的硬件設備沒及時跟進，安裝問題更是層出不窮；另一方面機房的維護還存在不對計算機操作系統進行還原保護，則計算機軟件頻遭破壞，限制過多，則影響教學過程和教學效果的矛盾。基于云平臺的機房教學環境建設

針對當前機房教學中存在的問題，本研究以提高教學效果，促進學生知識技能的習得為目的，通過基于云平臺的虛擬桌面技術，從時空環境、設施環境、人際環境、信息環境、組織環境、情感環境等方面優化機房教學環境建設。

3.1 基于云平臺的教學環境架構

通過基于云平臺的機房教學環境架構，具體架構圖如圖1所示。

其主要目的是為學校提供虛擬實驗室教學環境，使師生可利用最低配置的終端設備隨時隨地的進行工作、學習，從而真正實現移動教學，創新教學模式；實現教學資源的高效整合和共享，實現學生學習的個性化定制，提高教師教學的高效性和學生學習的便捷性；為學校構建一個不限地點的辦公環境，教師可通過智能手機、平板電腦等終端設備隨時隨地進入數字校園各業務系統進行辦公，更好地輔助教學活動。具體應用效果圖如圖2所示。

圖2：云機房數字教學平臺建設

3.2 基于云平臺的機房教學環境的優勢

3.2.1 一對一應用，凈化教學自然環境。

通過云計算平臺管理所有相關實驗資源后，學生可按照不同年級、課程、學習內容獲得不同的學習資源、操作系統和應用軟件環境。同一個機房，可以實現靈活調度分發實驗平臺資源，滿足不同教學需求。同時，該環境還為學生提供申報項目、課程預約、導師輔導、精品課件學習、網上圖書館、個人信息查詢等教學管理服務，為教職員工提供日常辦公所需數字校園軟件應用、備課系統、教研數據的實時傳遞、Cernet網絡教學資源共享等。根據教學要求和管理需求，學生可以通過云計算平臺獲取學生桌面，使用所有學習所需資源，老師可以通過云平臺獲取教師桌面，使用備課、授課等相關的應用軟件和資源，完成教學任務。

3.2.2 降低終端配置需求，延長設備使用壽命。

因為在客戶端上接收的僅僅是中心服務器經過計算的最終數據，只是結果圖形化展示的結果，它比傳統的B/S結構的客戶端還要節省資源。所以，可以實現用低配置的計算機來完成原來需高配置計算機才能完成的教學任務，對各專業尤其是對設計類專業更是大大降低了終端設備購置成本，且延長老舊機器繼續工作的年限。

3.2.3 病毒易控，確保信息安全性。

在桌面應用中殺毒采用集中方式、操作系統是獨立環境。環境用戶由于不參與數據運算、安裝，同時不會關聯任意程序，所以不會使得用戶的終端設備中毒。而即便中心服務器的數據本身有問題，但因為，程序服務器和數據庫服務器物理分隔，在病毒源查殺方面能夠更高效，并且可將擴散范圍控制到最小。

同時，即便個人終端本身帶毒，在與服務器交互過程中，可以借用中心服務器先進、高端的殺毒軟件進行處理，以獲得安全環境。

所有應用通過云平臺發布到校園網或者因特網，學生和老師可以通過不同的終端設備，接入云計算平臺，高效、安全地訪問這些資源，而且不用擔心病毒、數據泄露等安全問題。

3.2.4 突破時空限制，滿足個性化學習需要。

平臺集中建設在學校網絡中心，相關設備可以通過有線、無線無縫漫游到全校各區及公網。在外網環境中有效減少VPN的licence數量，提高VPN通道效率。教師可以通過智能手機、平板電腦、筆記本電腦等終端設備隨時隨地進入數字校園各業務系統進行辦公或瀏覽下載教學資源，更好地輔助教學活動；學生可以隨時隨地獲取機房的教學軟件環境完成課堂上未完成的學習任務，或是利用云平臺上的教學資源進行個性化的學習。

3.2.5 統一、快速的應用環境部署。

云計算中心在部署中的優勢在于所有操作系統、應用系統的安裝和相關配置工作都在虛擬機上完成，可進行批量地桌面復制，一次定制、長期使用、及時更改。通過前期對于環境的進行需求定制，一旦終端用戶有需求發起，應用服務器將所需軟件環境進行推送。機房統一桌面環境的布設快速便捷，即使機房有臨時性的不同專業課程的教學任務，也能輕松解決應用軟件環境的安裝調試。對于管理員，如果軟件有更新升級或更換，也只需在平臺模板上操作即可。

3.2.6 多變的人際情感環境，適應不同學生的學習風格。

基于云平臺的機房教學環境可以輕松地把教學資源和教學軟件環境推送到任何有“瘦”終端的地方，因此，可營造多樣的人際情感環境，滿足學生的學習需要。比如：場依存型學生喜歡與學習同伴互幫互學，那就可以多利用課堂時間或課后組隊開展學習活動；場獨立型學生則偏愛在不受干擾的環境進行學習，他們覺得與同伴在一起不易集中注意力，相互討論不如自己學習效果好，那就可以多利用課余時間在圖書館等安靜的環境自主學習。

發展與展望：由于云桌面的應用，用戶實際上沒實體機，全部應用都由平臺提供，所以對用戶對系統需求的提升只需更新后臺分配的資源，方便簡單。對平臺容量的擴充只需增加服務資源，升級技術的難度低，影響應用的涉及面小。

結語

計算機機房教學在高校教學中的地位非同一般，在培養學生動手能力、業務操作能力、空間想象力、創意創新能力等方面發揮著得天獨厚的優勢。然而其高成本的維護更新、費時費力的軟件應用環境布設，致命的時空限制性和防不勝防的病毒隱患卻讓使用者頭疼不已。基于云平臺的機房教學環境架構讓當前機房教學環境面臨的問題迎刃而解。它通過云技術和虛擬桌面技術對常用操作系統、應用軟件和教學資源進行集約化管理，構建一個和諧、開放、多維互動的教學環境，師生可利用各種低配的終端設備開展個性化的備課、教學和學習活動，真正實現教學模式的創新。云機房數字教學平臺建設方案將越來越受到用戶青睞。

舉例來說，30來個學生用戶的教室，NC云機房服務器配置大概如下：

CPU:2 * Xeon E5-2620V3 6C/12T 2.40 GHz 內存:2 * 16GB/DDR4/2133MHz 硬盤:3 * 300GB/SAS/10000RPM/2.5寸/企業級

RAID:1 * LR282A2/8口/SAS 6GB/512MB/半高/PCLE 2.0*8

（內存硬盤視情況而定）可做虛擬機一對一的VDI模式

云桌面產品可選擇NComputing的軟硬件，NComputing云教室的運作方式，是由一臺云主機分化出幾十臺下屬虛擬機，通過網絡傳輸，將虛擬機傳送到云終端。云終端將對教學信息進行整合、保存。系統虛擬化+vSpace服務器+NComputing終端+存儲的IT架構模式

NComputing云教室可以通過vSpace云主機，發布豐富的教學資源，實時更新最新教育課件等素材;學生可以通過登錄NC L300云終端，體驗完整的教學桌面環境，并對最新教學資源進行讀取、學習;教師、學生的教學互動過程，變得更加高效、簡便、可控。詳情天源騰創。

新型信息化時代的互聯網+、大數據、云計算、物聯網大背景下，教育信息化的2.0時代已然到來，信息的優化、整合成為當務之急，“云教室”概念順應而生。云計算教室所有的教學資源都存儲在“云端”，通俗進就是用一個大型資源庫取代了每一臺電腦有限的存儲空間，簡化了主機這一功能。

第二篇：云平臺建設方案

云平臺

云平臺建設原則

1、標準化

當前云服務在整個信息產業中還不夠成熟，相關的標準還沒有完善。為保障方案的前瞻性，在設備選型上力求充分考慮對云服務相關標準的擴展支持能力，保證良好的先進性，以適應未來的信息產業化發展。

2、高可用

為保證數據業務網的核心業務的不中斷運行，在網絡整體設計和設備配置上都是按照雙備份要求設計的。在網絡連接上消除單點故障，提供關鍵設備的故障切換。關鍵設備之間的物理鏈路采用雙路冗余連接，按照負載均衡方式或active-active方式工作。關鍵主機可采用雙路網卡來增加可靠性。全冗余的方式使系統達到電信級可靠性。要求網絡具有設備/鏈中故障毫秒的保護倒換能力。

具有良好擴展性，網絡建設完畢并網后應可以進行大規模改造、服務器集群、軟件功能模塊應可以不斷擴展。

良好的易用性。簡化系統結構，降低維護量。對突發數據的吸附，緩解端口擁塞壓力，能保證業務的流暢性等。

3、增強二級網絡

云平臺下，虛擬機遷移與集群式兩種典型的應用模型，這兩種模型均需要二層網絡支持。隨著云計算資源池的不斷擴大，二層網絡的范圍正在逐步擴大，甚至擴展到多個數據中心內，大規模部署二層網絡則帶來一個必然的問題就是二層環路問題。采用傳統的STP+VRRP技術部署二層網絡時會帶來部署復雜、鏈路利用率低、網絡收斂時間慢等諸多問題，因此網絡方案的設計需要重點考慮增強二級網絡技術（如IRF/VSS、TRILL等）的應用，以解決傳統技術帶來的問題。

4、虛擬化

虛擬資源池化是網絡發展的重要趨勢，將可以大大提高資源利用率，降低運營成本。應有效開展服務器、存儲的虛擬資源池技術建設，網絡設備的虛擬化也應進行設計實現。服務器、存儲器、網絡及安全設備應具備虛擬化功能。

5、高性能

由于云服務網絡中的流量模型發生了變化，隨著整個云平臺相關業務的開展，業務都分布在各個服務器上，流量模型從縱向流量轉換成復雜的多維度混合的方式，整個系統具有較高的吞吐能力和處理能力，滿足PB級別的數據處理請求，具備對突發流量的承受能力。

6、開放接口

為保證服務器、存儲、網絡等資源能夠被云平臺良好的調度與管理，要求系統提供開放的API接口，云計算運行管理平臺能夠通過API接口、命令行腳本實現對設備的配置與策略下發。

7、綠色節能

節能減排是目前網絡建設的重要系統工程之一，從網絡機房的整體能耗來看，IT設備運占到30%，空調等制冷系統約占45%，UPS、照明等輔助系統約占25%。所以作為IT設備的節能，不僅要考慮本身能耗比較低，而且要考慮其熱量對空調散熱系統的影響。應采用低功耗的綠色網絡設備，采用多種方式降低系統功耗。

云平臺建設目標

1、支持PB級數據存儲，保障訪問高速、安全

2、完善的容災備份機制

3、提供完整的故障預警和處理機制

4、提供彈性計算、自動擴充存儲空間功能

5、提供數據挖掘、數據分析和數據展現工具

6、部署CDN 云平臺建設思路

云計算主要分為三種服務模式：SaaS、PaaS、IaaS。SaaS主要將應用作為服務提供給客戶，IaaS是主要是將虛擬機等資源作為服務提供給用戶,Paas以服務形式提供給開發人員應用程序開發及部署平臺。

1)SaaS（Software-as-a-service，軟件即服務）

Saas是最為成熟、最出名，也是得到最廣泛應用的一種云計算。可以將它理解為一種軟件分布模式，在這種模式下，應用軟件安裝在廠商或者服務供應商那里，用戶可以通過某個網絡來使用這些軟件，通常使用的網絡是互聯網。這種模式通常也被稱為“隨需應變（on demand）”軟件，這是最成熟的云計算模式，因為這種模式具有高度的靈活性、已經證明可靠的支持服務、強大的可擴展性，因此能夠降低客戶的維護成本和投入，而且由于這種模式的多宗旨式的基礎架構，運營成本也得以降低。

2)PaaS（Platform-as-a-Service：平臺即服務）

PaaS提供了基礎架構，軟件開發者可以在這個基礎架構之上建設新的應用，或者擴展已有的應用，同時卻不必購買開發、質量控制或生產服務器。我們自主研發的App PaaS Structure可以在此基礎上很方便的擴展服務模塊。

3)IaaS（Infrastructure-as-a-service：基礎架構即服務）

IaaS通過互聯網提供了數據中心、基礎架構硬件和軟件資源。IaaS可以提供服務器、操作系統、磁盤存儲、數據庫和/或信息資源。IaaS的主要用戶是系統管理員。最高端IaaS的代表產品是亞馬遜的AWS（Elastic Compute Cloud），不過IBM、Vmware和惠普以及其他一些傳統IT廠商也提供這類的服務。IaaS通常會按照“彈性云”的模式引入其他的使用和計價模式，也就是在任何一個特定的時間，都只使用需要的服務，并且只為之付費。

鑒于云計算平臺應用需求的滿足是一個漸進的過程，云平臺建設是一項復雜的系統工程，建議云平臺建設遵循長期規劃、分布實施的原則，前期立足于滿足IaaS層，后續根據實際需求逐步支持PaaS和SaaS的實現。

總體拓撲結構

云平臺總體拓撲結構

云服務平臺移動端/PC用戶VPNCDN企業門戶CA認證應用服務映像管理部署性能監控Security計量Backup/Recover虛擬化平臺虛擬資源虛擬服務器虛擬存儲虛擬網絡物理設備SMP服務器 刀片 存儲服務器 存儲 網絡云服務總體拓撲結構

云平臺分層架構

外圍系統智慧城市其他數據中心

SaaS企業門戶信息管理業務支撐安全保障……PaaS運營管理體系CA認證訪問控制工作流引擎BI決策支持IaaS資源調度彈性計算負載均衡動態遷移按需供給信息安全體系虛擬化/資源池化服務器虛擬化存儲虛擬化網絡虛擬化基礎硬件設施服務器存儲網絡 云服務分層架構

基礎架構即服務：包括硬件基礎實施層、虛擬化&資源池化層、資源調度與管理自動化層。

硬件基礎實施層：包括主機、存儲、網絡及其他硬件在內的硬件設備，他們是實現云服務的最基礎資源。

虛擬化&資源池化層：通過虛擬化技術進行整合，形成一個對外提供資源的池化管理（包括內存池、服務器池、存儲池等），同時通過云管理平臺，對外提供運行環境等基礎服務。

資源調度層：在對資源（物理資源和虛擬資源）進行有效監控管理的基礎上，通過對服務模型的抽取，提供彈性計算、負載均衡、動態遷移、按需供給和自動化部署等功能，是提供云服務的關鍵所在。

平臺即服務：主要在IaaS基礎上提供統一的平臺化系統軟件支撐服務，包括統一身份認證服務、訪問控制服務、工作量引擎服務、通用報表、決策支持等。這一層不同于傳統方式的平臺服務，這些平臺服務也要滿足云架構的部署方式，通過虛擬化、集群和負載均衡等技術提供云狀態服務，可以根據需要隨時定制功能及相應的擴展。軟件即服務：對外提供終端服務，可以分為基礎服務和專業服務。基礎服務提供統一門戶、公共認證、統一通訊等，專業服務主要指各種業務應用。通過應用部署模式底層的稍微變化，都可以在云計算架構下實現靈活的擴展和管理。

按需服務是SaaS應用的核心理念，可以滿足不同用戶的個性化需求，如通過負載均衡滿足大并發量用戶服務訪問等。

信息安全管理體系，針對云計算平臺建設以高性能高可靠的網絡安全一體化防護體系、虛擬化為技術支撐的安全防護體系、集中的安全服務中心應對無邊界的安全防護、利用云安全模式加強云端和用戶端的關聯耦合和采用非技術手段補充等保障云計算平臺的安全。

運營管理體系，保障云計算平臺的正常運行，提供故障管理、計費管理、性能管理、配置管理和安全管理等。

組網物理拓撲圖

光伏電站光伏電站光伏電站CDNsCDNsInternet企業Intranet智慧城市鏈路負載均衡器其他數據中心虛擬資源池物理設備云服務 網絡負載均衡設計

鏈路負載均衡器將多條互聯網線路進行虛擬化處理，保障用戶仍最好的線路訪問內外部資源。任意一條ISP線路中斷，都不會對服務造成仸何影響。通過鏈路負載均衡器可實現ISP接入線路的無縫擴展。

1)OutBound流量負載均衡

訪問互聯網的流量到達鏈路負載均衡器時，將通過鏈路負載均衡器多種鏈路狀態檢測結果選擇最佳出口鏈路，提升用戶體驗。

2)InBound流量負載均衡

為使用戶通過不同互聯網鏈路訪問互聯網接入區應用系統，鏈路負載均衡器的智能DNS解析功能將不同用戶訪問的域名解析成不同的公網IP地址，加速應用訪問，提升用戶體驗。

云平臺技術選型

硬件設備

主機： 刀片服務器/機架式服務器

存儲： SAN存儲、NAS存儲、IP存儲、虛擬帶庫、異構存儲控制系統、SAN交換機 網絡設備：路由器、光纖交換機、負載均衡、VPN網關

安全設備及配套：防火墻、入侵防御設備、運維安全審計系統、數據庫安全審計系統、漏洞掃描系統 系統級軟件

1、物理服務器和虛擬服務器操作系統：Linux操作系統

2、虛擬化軟件：VMware

3、開放平臺：J2EE

4、大型數據庫：MySQL、PostgreSQL

5、云平臺管理軟件：包括網絡管理、資源管理、用戶管理、統計報表、監控、告警等管理功能。機房配套設備

1、配置UPS，保障電源持續可靠

2、空調設備，保障機房散熱持續正常

3、標準機架，提供物理基礎實施的放置和維護空間 云資源管理

整個復雜的計算機架構中，必項通過一個強大的管理平臺來實現對硬件資源的整合和虛擬化對功能服務器的模板制作不部署，對計算機資源進行啟動、停止、刪除、回收等，對整個計算機平臺運行性能進行實時監控和日志報告等功能；同時還實現用戶交換接口，用戶可以方便地登錄到計算機平臺，申請各種硬件資源和中間件資源啟動、停止自己功能服務器功能。這樣打破了業務應用對資源的獨占的方式，實現硬件資源和軟件資源的統一管理、統一分配、統一部署、統一監控和統一備份。

云資源管理功能結構圖

云資源管理系統架構需要實現功能：

1、設備管理

提供物理對物理設備接入和管理功能，包括設備發現展示、配置部署、告警上報等。

2、虛擬適配層

提供不同虛擬層（VMM）, 的適配、集成能力。如VMware、Xen、KVM、Hyper-V對上層屏蔽不同虛擬層差異，提供統一的虛擬化管理接口。

3、云適配層

資源的統一管理能力。

4、虛擬化資源池管理

實現計算、存儲和網絡的虛擬化和資源統一管理。

5、資源池調度

提供資源動態分配、動態耗能管理、調度策略管理、資源池高可用性和備份恢復等功能。

6、資源池服務

對外提供基礎資源池服務能力，如動態伸縮、負載均衡等。

7、對外接口

對外提供標準的接口和能力，供上層業務或解決方案集成。

8、管理平臺

云資源池的統一管理維護功能，如用戶管理、日志管理、告警和性能監控。

第三篇：基于桌面云的教學實驗平臺建設

基于桌面云的教學實驗平臺建設

摘要：隨著信息技術的發展，傳統的機房建設方案已凸顯越來越多的問題，比如設備分散，缺乏集中管理，教學安排和調整不靈活等。為了降低機房的建設成本，提高機房利用率，方便機房管理人員的管理與維護，本文提出了采用虛擬化桌面技術構建教學實驗平臺的方案。

關鍵詞：虛擬桌面；實驗平臺

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）12-0042-02 傳統機房建設存在的問題

1）設備分散，缺乏集中管理：高校機房往往由于各種客觀原因，分布在不同校區，不同樓層，缺乏統一的維護，因此迫切需要一套安全、便捷的機房管理。

2）教學安排和調整不靈活：由于電腦容量，運行速度等客觀條件的制約，機房管理員不可能將所有需要的軟件都安裝在一個機房內，如果要進行教學安排和調整，將受到很大的局限。

3）缺乏個性化的實驗環境：目前，機房為保護操作系統和上課軟件不被惡意破壞，通常采用了系統還原的保護模式，在這樣的環境下，學生無法個性化自己的實驗環境，也只能通過移動存儲介質保存自己的實驗結果，很不方便。

4）機房更新頻繁，資源浪費嚴重：隨著信息技術的發展，軟件運行也需要越來越高配置的硬件支持，通過傳統的購入新電腦以滿足軟件需求，難免造成硬件資源浪費。

桌面云的優勢

桌面云（Workspace）是一種運用云計算方式，提供虛擬Windows桌面與應用服務，學生通過云桌面可以突破時間、地點、終端的限制，隨時隨地接入到數據中心的桌面云。桌面云的優勢主要包括以下幾點：

1）管理集中，維護方便：通過機房管理人員在服務器端統一完成所有的安裝維護工作，包括軟件安裝、補丁升級、安全更新等等操作，改變了過去分散、獨立的機房環境，方便機房管理人員的維護。

2）使用方便，排課靈活：桌面云采用的批量生成、自由選擇、遠程交付的應用模式可以為每位學生個性化定制實驗環境，學生上機不再受機房環境的制約，同時為教務人員進行教學安排和調整提供了便利。

3）效率提高，成本降低：采用桌面云以后，數據的運算、存儲等操作都在學校的數據中心進行，本地終端只是提供接入服務而已。因此，那些配置不高的電腦都可以作為桌面云的接入端。這樣，提高了設備使用效率，降低了教育成本。桌面云的實現

3.1桌面云的邏輯劃分

基于校園網的網絡結構，桌面云的整體架構由4部分組成，從下而上依次是：

1）硬件物理層：提供桌面云需要基礎硬件設備，包括計算設備、存儲設備和基于校園網的互聯設備等。

2）環境資源層：通過虛擬化技術，創建虛擬資源池，按需分配資源，并提供云桌面服務。

3）用戶管理層：通過身份認證，確定每位用戶的訪問權限。

4）設備接入層：提供各種本地終端的接入服務，包括智能手機，平板電腦，瘦客戶機，機房電腦等設備的接入。

3.2桌面云的部署實現

3.2.1系統底層架構

如圖1所示，整個系統通過VMware vSphere構建，VMware vSphere包括ESXI和VMware vCenter Server兩部分，ESXI為運行虛擬桌面和應用程序提供了一個可擴展性高、可靠性強、穩定強健的應用平臺，而VMware vCenter Server是ESXI集中管理組件，各種桌面管理服務通過VMware vCenter Server實現。

3.2.2 桌面管理服務

VMware View Manager

通過View Manager集中管理若干虛擬桌面，簡化了機房管理員對虛擬桌面的部署、調配和管理操作。此外，一般用戶也可以通過 View Manager安全、便捷的訪問 VMware View虛擬桌面。

VMware View Composer

View Composer采用鏈接克隆技術，機房管理員可以通過鏈接克隆可以快速創建與父映像共享虛擬磁盤的桌面映像，并對其數據和設置予以管理。

VMware ThinApp

ThinApp應用虛擬化技術將用戶應用與底層系統相分離，提高了兼容性，減少了底層系統與用戶應用之間的沖突。此外，通過VMware ThinApp，機房管理員也可以根據用戶需求快速為用戶定制不同應用軟件需求的虛擬桌面。

結語

桌面云在高校信息化建設在已是大勢所趨，隨著云計算技術的日益成熟，桌面云將逐步取代傳統的分散、獨立的機房環境，這將對加強計算機管理，使計算機更好地服務于教育工作，將起到重要作用。

參考文獻：

[1] 韓寧.云桌面技術在高校信息化建設及教學中的應用[J].軟件導刊，2012（10）：10-11.[2] 陳翠竹.高校機房軟硬件的維護技術探討[J].科技信息，2010（21）：31-32.[3] 張榮高.基于VMware View實驗桌面云[J].計算機與現代化，2013（10）：177-178.[4] 趙迎春.桌面虛擬化在圖書館的應用[J].情報科學，2012（2）：240-242.

第四篇：數字廣播中心機房設計

數字廣播中心機房設計

來 源： DJ技術

隨著科技的飛速發展，計算機技術和網絡技術在廣播電視領域里的廣泛應用，使數字化廣播技術日趨成熟。數字音頻設備正在逐步取代模擬音頻設備，數字音頻技術改變了電臺傳統的節目制作、存儲和播出模式。在數字化廣播中心的整體設計中，直播機房播出設備的合理性、兼容性和穩定性，直接關系到節目播出質量。

一、數字化直播機房的設計思想和要求

數字化直播機房的設計思想是從方便使用的角度合理設計機房設備及布局,讓工作人員能夠輕松自如地操作各種播出設備,且方便設備維護。對數字播出系統設備的要求是：配置合理、功能齊全、操作簡捷，且設備運行穩定可靠。數字調音臺的數字/模擬音頻輸入/輸出通道配備得當、性能可靠、邏輯控制接口的功能完備，備份輸出應急切換簡捷可靠。數字設備應盡量選擇帶有AES/EBU接口的設備。數字音頻網絡必須有統一確定的標準電平——滿刻度電平（FSD）。必須用一個標準的信號源對來自不同音源的音頻信號進行同步。另外，還要具有較強的內部聯絡功能、多種確保安全優質播出的防范措施。

二、直播機房的組成

天津人民廣播電臺數字化直播機房由調音臺及外圍音頻設備組成直播系統、熱線電話系統、節目隨錄及監聽報警系統和對講系統。

1、調音臺及外圍音頻設備的直播系統(見附圖1)：

每個直播室主要配備一部StuderOn-Air2000數字調音臺（其內部包含應急播出備份模擬調音臺）、2只EVRE27N/D主持人話筒、1只PZM-30D介面電容嘉賓話筒、2臺TASCAM122MKⅢ卡座、2臺TASCAMCD-450激光放音機、1臺TASCAMDA-40數字錄音機、1臺TASCAMMD-801RMKⅡ光盤錄音機和2套英夫美迪AIR2000音頻工作站。

直播室系統圖[fenye]

(1)數字調音臺：

StuderOn-Air2000型數字調音臺采用模塊化設計，每個模塊既能作輸入模塊，也可以設定為輸出模塊（一般選用內部默認設定狀態）；采用計算機的觸摸屏技術，在設定各模塊功能、調整各模塊的狀態和音頻指標參數時，只需通過觸摸屏操作，省去了許多的機械式的旋鈕電位器及按鈕開關。滿刻度電平（FSD）指示的0dBFS相當于模擬電平的+15dB，每個模塊還具有一個可選擇控制方式的遙控接口，以實現對不同外設的遙控功能。另外，該調音臺還具有強大的用戶管理功能，對于不同主持人設定的參數進行存儲、加密、調用，便于提高播音質量。由上一級向下一級授權操作功能，可以避免誤操作而造成的播出事故。(2)數字延時器：

BD-500立體聲數字延時器具有最大8秒的延時時間，用來消除在熱線電話通話中不適合播出的內容，保證節目的安全播出。該延時器具有模擬或數字兩種信號延時模式。啟動后通過近120秒的時間，將正在播出的節目信號逐漸拉伸延時到最大（一般設定為8秒），在這一過程中，收聽效果感覺無誤差—信號完整。

(3)數字音頻工作站

每個直播室配置主、備兩套播出工作站，主站采用網絡播出，備站采用本地播出，每個系統都有各自的服務器、錄制站、節目管理站等。播出站具有自動播出功能。

2、熱線電話切換系統

直播機房熱線電話切換系統由TH3數字電話耦合器及兩臺GENTNER熱線電話控制盒組成。有5條電話外線與直播室的熱線控制盒相連，該熱線控制盒的混合信號接口與數字電話耦合器線路接口相銜接、連接接口與導播室的熱線控制盒的連接接口相連。當使用熱線電話時導播室的熱線控制盒負責接聽、保持，直播室的熱線控制盒負責將熱線電話語音信號通過數字電話耦合器切入數字調音臺。

3、節目隨錄及監聽報警系統

節目隨錄系統是由導播室里的隨錄數字音頻工作站和隨錄卡座組成。用數字音頻工作站將隨錄好的節目發送到服務器中，當需要重播時，只要在播出工作站調出服務器中的節目內容即可。隨錄卡座是為節目保留等需要所準備的。

在直播室和導播室各配備了一套監聽設備。在導播室安裝了停播報警器，它可以提供信號指示燈及停播提示音兩種警示功能。

4、對講系統

對講系統采用的是MATRIXPLUS對講設備，通過安裝在總控制室的MATRIX PLUS對講設備主機，可以實現總控室、各導播室、錄制室之間的相互聯絡。另一個是直播室與導播室之間的聯絡，這里采用的是對講電話。

三、完善調音臺對外圍設備的遙控功能

將STUDERON-AIR2000數字調音臺各輸入模塊的控制方式設置在“PFL/ONFADER”狀態，當單獨按下“PFL”鍵或按下“ON”鍵并推起音量控制器時在其對應模塊遙控端口的1/5腳（A路/B路）和9腳之間為短路狀態，反之為開路狀態，由于周邊設備控制方式各有不同，因此我們增加了不同的控制電路對其分別控制。

1．TASCAM122MKⅢ錄音機的控制原理

TASCAM122MKⅢ錄音機的遙控接口的“FADER START”為低電平時啟動放音，當調音臺該路模塊的音量控制器推起“ON”燈亮或“PFL”（預聽）鍵單獨按下時，9針D型遙控端口1/5腳和9腳之間的K閉合，通過卡座遙控接口啟動卡座放音。當拉下音量控制器時，K斷開則卡座停止放音。

2、TASCAMCD-450激光唱機的控制原理

TASCAMCD-450激光唱機的遙控方法是在CD-450暫停狀態下“FADERSTART”為高電平時啟動放音，調音臺該路模塊的遙控接口與CD-450的遙控接口之間需加控制轉換電路（如圖1）。

當調音臺該路模塊的音量控制器推起“ON”燈亮或“PFL”鍵單獨按下時，9針D型遙控端口的K閉合，控制轉換電路輸出為高電平，CD-450放音。當拉下音量控制器時K斷開，控制轉換電路輸出低電平，CD-450暫停放音。

3．TASCAMDA-40數字錄音機的控制原理

ASCAMDA-40數字錄音機的遙控接口無“FADERSTART”控制端，只有并行控制接口，放音與停止控制是負脈沖觸發有效。調音臺該路模塊的控制接口與DA-40的并行控制接口之間需加控制轉換電路（如圖2），該電路采用CC4098雙單穩態觸發器將一個開關狀態轉換成兩個脈沖信號，以實現對DA-40的放音和停止放音。

圖2[fenye]

4、MD-801MKⅡ光盤錄音機的控制原理

MD-801MKⅡ光盤錄音機控制方法是MD-801在暫停狀態下“FADERSTART”為低電平啟動放音，控制原理與TASCAM122MKⅢ錄音機控制原理相同。

5、BD-500立體聲數字延時器的控制原理

為了使熱線節目播出時能安全可靠的使用延時器。根據BD-500延時器的控制原理，在熱線電話模塊的遙控接口與BD-500延時器的內部控制電路之間加裝一個控制轉換電路（如圖3），該電路采用CC4098雙單穩態觸發器和一個繼電器組成，將一個開關信號轉換成3個脈沖信號通過有次序的控制延時器的BYPASS（旁通）鍵觸點和REBUILD（拉伸延時）鍵觸點，實現調音臺熱線電話模塊的音量控制器遙控啟動或旁通BD-500延時器的目的。

通過以上對遙控系統的改進實現了調音臺對外圍設備的遙控啟動，經過一段實踐表明，操作簡便、可靠，系統運行穩定。

四、直播機房設備安裝應注意的問題：

1、數字設備之間的連接：

由于數字系統對布線的要求很高。因此，在布線過程中盡量使傳輸不同信號的線分類鋪設。防止由于線間分布參數帶來的交互干擾。

要注意阻抗是否匹配，否則會影響信號傳輸質量。數字接口的標準應統一。前后相連的設備的輸入、輸出應為同名端相連，不能交叉。平衡與不平衡相連應加轉接器。

第五篇：人人通.云教學平臺

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教育信息化“十三五”規劃解讀

一、完成“三通工程”建設，實現公共服務平臺協同發展

具體任務：

1.基本實現各級各類學校寬帶網絡的全面覆蓋;基本建成數字教育資源公共服務體系;基本形成與學習型社會建設需求相適應的信息化支撐服務體系;

2.各地要根據信息化教學的實際需求，做好資源平臺建設規劃論證，充分利用現有通信基礎設施，加快推進區域平臺建設和與國家教育資源平臺的協同服務。鼓勵企業根據國家規定與學校需求建設資源平臺，逐步實現資源平臺、管理平臺的互通、銜接與開放。

二、不斷擴大優質教育資源覆蓋面

具體任務：深入推進三個課堂建設-------“專遞課堂”、“名師課堂”、“名校網絡課堂”。

三、加快探索數字教育資源服務供給模式

具體任務：

1.繼續開展“一師一優課、一課一名師”活動;

2.以先建后補方式繼續開展“職業教育專業教學資源庫”建設;

3.加快制訂數字教育資源相關標準規范，完善多機制、多途徑整合優質數字教育資源的制度;

4.加大數字教育資源的知識產權保護力度，加強相關法治培訓;

5.進一步確立通過市場競爭產生優質資源、提供優質資源服務的機制;

6.要通過多種方式大力培育數字教育資源服務市場，積極探索在生均公用經費中列支購買資源服務費用的機制;

7.鼓勵企業積極提供云端支持、動態更新的適應混合學習、泛在學習等學習方式的新型數字教育資源及服務。

四、創新“網絡學習空間人人通”建設與應用模式

具體任務：

1.積極利用成熟技術和平臺，統籌推進實名制網絡學習空間的建設與應用;

2.空間要集成網絡教學、資源推送、學籍管理、學習生涯記錄等功能。要融合網絡學習空間創新教學模式、學習模式、教研模式和教育資源的共建共享模式;

3.鼓勵教師應用網絡學習空間開展備課授課、家校互動、網絡研修、指導學生學習等活動;

4.鼓勵學生應用網絡學習空間進行預習、作業、自測、拓展閱讀、網絡選修課等學習活動;

5.鼓勵家長應用網絡學習空間與學校、教師便捷溝通、互動，關注學生學習成長過程，有效引導學生科學使用空間;

6.要實現學生學習過程、實踐經歷記錄的網絡學習空間呈現，依托網絡學習空間逐步實現對學生日常學習情況的大數據采集和分析，優化教學模式。

五、深化信息技術與教育教學的融合發展，從服務教育教學拓展為服務育人全過程

具體任務：

1.有條件的地區要積極探索信息技術在“眾創空間”、跨學科學習(STEAM教育)、創客教育等新的教育模式中的應用;

2.建立健全教師信息技術應用能力標準;

3.將信息化教學能力培養納入師范生培養課程體系，列入高校和中小學辦學水平評估、校長考評的指標體系;

4.將教師信息技術應用能力納入教師培訓必修學時(學分)，將能力提升與學科教學培訓緊密結合，有針對性地開展以深度融合信息技術為特點的課例和教學法的培訓，培養教師利用信息技術開展學情分析與個性化教學的能力。

六、深入推進管理信息化，從服務教育管理拓展為全面提升教育治理能力

具體任務：

1.建成覆蓋各級教育行政部門、全國各級各類學校和相關教育機構的國家教育管理信息化體系;

2.推動管理信息化與教育教學創新的深度融合;

3.系統發揮信息化在政府職能轉變、教育管理方式重構、教育管理流程再造中的作用;

4.要利用信息化實現政府部門、學校、家長和社會廣泛連接與信息快速互通。

七、緊密結合國家戰略需求，從服務教育自身拓展為服務國家經濟社會發展

具體任務：

1.要更好地服務國家重大需求，在“一帶一路”“互聯網+”、大數據、信息惠民、智慧城市、精準扶貧等國家重大戰略中發揮作用;

2.要加強教育信息化的國際交流與合作，搶占教育信息化的國際制高點，增加國際話語權，服務國家外交話語權的提升;

3.要貫徹落實國家網絡安全戰略部署和法律法規，加強網絡安全相關學科建設、人才培養和技術創新。

八、健全規范教育信息化管理體制和服務支撐機制

具體任務：

1.建立“一把手”責任制，主要領導親自抓信息化工作。要明確教育信息化行政職能管理部門、業務應用推進部門、技術支持部門等各主體在教育信息化建設應用格局中的責任與義務;

2.整合教研、電教、信息、裝備等教育系統專業機構的力量，充分利用相關企業專業化服務的優勢，形成合力，為學校、師生等提供優質、便捷、高效的服務;

3.在各級各類學校逐步建立由校領導擔任首席信息官(CIO)的制度;

4.全面統籌本單位信息化的規劃與發展，加強信息化專業隊伍建設。

九、分類指導，統籌推進教育信息化工作

具體任務：

1.地方各級教育行政部門要根據國家要求和本地區教育現狀與教育改革發展任務，有針對性地提出教育信息化建設與應用重點任務，統籌推進“十三五”教育信息化工作;

2.東部發達地區和中西部省會及中心城市要率先實現國家確定的發展目標，率先深入普遍應用;

3.各級各類教育要充分利用信息技術手段，促進改革發展重大目標的實現;

4.基礎教育要推進教學內容和模式的變革，促進學生全面發展，擴大優質教育資源覆蓋面;

5.職業教育要著力用現代信息技術改造傳統教學，重點解決實訓教學中“進不去、看不見、動不了、難再現”的難題;

6.高等教育要創新人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承和管理模式，提高人才培養質量和辦學水平;

7.繼續教育要建立線上線下相結合的混合式教學模式，為全民學習、終身學習提供方便、靈活、個性化的學習條件;

8.省級教育行政部門在統籌推進的基礎上，要著力加強對本地薄弱地區、薄弱學校與教學點的支持力度;

9.地市、區縣教育行政部門要著力加強對各級各類學校信息化建設與應用的指導，加大對校長和教師的培訓力度;

10.各級各類學校要主動把教育信息化納入本校總體規劃，深入開展信息化教學與管理應用。

十、開展督導，形成制度化的評估機制

具體任務：

1.制訂針對區域、學校、課程、資源、教師、學生信息化水平的評價指標體系和評估辦法;

2.將教育信息化作為學校基本辦學條件，納入學校建設基本標準和區域、學校評價指標體系;

3.全面開展面向區域教育信息化的督導評估和第三方評測，將督導評估結果作為核查工作進展、推動工作落實的依據。

十一、完善保障，形成多元化投入支持機制

具體任務：

1.加大中央財政對中西部地區教育信息化的投入力度，引導地方加強對農村、邊遠地區教育信息化的經費支持力度;

2.各地要加強對教育信息化的政策支持，將教育信息化納入經濟社會發展規劃和信息化整體規劃;

3.明確政府在教育信息化經費投入中的主體作用，統籌推進教育信息化和“互聯網+”、大數據、信息惠民、智慧城市等工作;

4.建立社會團體、企業支持和參與的多元化投入機制，鼓勵基礎電信企業建立對各級各類學校的網絡使用資費優惠機制;

5.各地要切實落實國家關于生均公用經費可用于購買信息化資源和服務的政策;

6.要明確教育信息化經費在當地生均公用經費、教育附加費中的支出比例。

十二、明確責任，確保網絡安全與信息化協調發展

具體任務：按照“誰主管誰負責、誰運維誰負責、誰使用誰負責”的原則，建立健全網絡安全責任制和問責機制。