網絡教室系統

　　傳統網絡教室面臨的(de)問題

　　傳統網絡教室通常由：教師機PC+學(xué)生機PC+交換機組成，在長(cháng)期的(de)使用過程中存在極大的(de)不便。

　　1、上機環境的(de)準備非常困難

　　一(yī)般來說，機房管理(lǐ)人員必須要求所有帶課教師提交所需要的(de)上機環境說明，然後通過樣闆機安裝好系統，再通過網絡傳到所有的(de)實驗用機上，傳送過程通常需要2個小時以上，必須選擇在機房的(de)空閑時間進行，安裝樣闆機的(de)過程更長(cháng)，而收集上機環境不可(kě)預期，甚至充滿變數。同樣，對于帶課教師，也非常不便。在整個教學(xué)過程中，無法對上機環境進行任何的(de)調整，隻能維持在調查之前提交的(de)狀态。有時候每次上機前不得不解決因為(wèi)和(hé)其他教師共享上機環境而造成的(de)沖突問題。

　　2、桌面終端PC系統維護困難

　　大量的(de)網絡教室終端數量衆多，在當前大量使用PC的(de)情況下，所有終端的(de)操作系統、補丁升級、業務軟件都需要在每台PC上分别實施，耗費巨大的(de)人力物力，費時費力，效率低(dī)下。學(xué)校PC機房通常都是采用GHOST、安裝還原卡或還原精靈的(de)方法來防止系統崩潰，但是必需在每台電腦上分别進行，一(yī)旦重裝系統、添加删除軟件，工作量極大，需要消耗很多時間，并且每台PC都有可(kě)能感染病毒。

　　3、桌面環境安全有待提升

　　由于校園機房和(hé)培訓教室內(nèi)的(de)PC會被許多學(xué)生使用，頻繁的(de)U盤拷貝導緻PC極易感染病毒，從而引發各種不可(kě)預知的(de)風險;并且由于很多學(xué)校采用系統還原的(de)辦法管理(lǐ)PC操作系統，也就是說殺毒軟件不能實時更新病毒庫，對安全造成很大隐患。

　　4、應用場景單一(yī)

　　PC機房使用功能往往具有很強的(de)局限性，讓學(xué)校不能靈活性的(de)安排教室，造成電子(zǐ)教室利用率低(dī)下，如(rú)果想改變應用場景要耗費極大的(de)時間和(hé)人力，并且很多部分管理(lǐ)人員為(wèi)其他老師兼職，在很多條件下無法實現，學(xué)校希望能有這樣一(yī)個教室，仿佛它有功能切換模式按鍵一(yī)樣，可(kě)以非常快速的(de)切換為(wèi)“計算機實驗室”、“電子(zǐ)閱覽室”、“計算機考試考場”、“電子(zǐ)會議室”、“遠程培訓教室”等等。

　　5、固定資産不易保護

　　由于學(xué)校PC機房教室人流量大，管理(lǐ)人員有限，甚至發生內(nèi)存丢失的(de)情況，以及其他人為(wèi)破壞行為(wèi)，部分學(xué)校會定制特殊的(de)課桌，将主機鎖住，但是課桌材質往往是低(dī)成本的(de)合成木闆，散熱性差且易燃，發熱量極大的(de)PC設備放在這個木制小櫃子(zǐ)中由于散熱不好也會加快設備老化速度，并且有火災隐患。

　　6、功耗大、噪聲響

　　PC機功率高(gāo)耗電量大，不利于節能減排，并且機器風扇發出一(yī)定聲音，許多機器合在一(yī)起就會形成較大的(de)噪聲。

　　随着IT技術的(de)發展，人們迫切希望通過新技術、新方法來改變這種情況。

　　桌面雲技術介紹及應用分析

　　目前教育行業對計算設備更新換代的(de)需求，以及終端設備多樣性、移動性、安全性、個性化等需求的(de)爆炸式增長(cháng)，傳統的(de)“緊耦合”計算結構越來越“力不從心”。任何一(yī)次設備更新，都需要對系統及應用進行徹底重新安裝以及配置重來，并且還會有舊(jiù)應用不兼容新系統等問題。

　　以我們熟悉的(de)傳統網絡教室為(wèi)例(如(rú)圖所示)，整個計算體系結構可(kě)分為(wèi)硬件(CPU、內(nèi)存、主闆、顯示器、硬盤、外設等)、操作系統(Windows、Linux、Mac等)、應用(Office、Web浏覽器、AutoCAD、反病毒軟件等)、用戶(包括用戶配置文件)幾個層次。到目前為(wèi)止，在這個層次結構中任意上下相連的(de)二個“層”之間在編程邏輯上都是緊密相關的(de)，即“緊耦合”，這使得硬件和(hé)操作系統之間、操作系統和(hé)應用之間、應用和(hé)其使用者之間緊密捆綁。

　　随着教育行業對計算設備更新換代的(de)需求，以及終端設備多樣性、移動性、安全性、個性化等需求的(de)爆炸式增長(cháng)，傳統的(de)“緊耦合”計算結構越來越“力不從心”。任何一(yī)次設備更新，都需要對系統及應用進行徹底重新安裝以及配置重來，并且還會有舊(jiù)應用不兼容新系統等問題。

　　經過網絡技術對計算應用地(dì)巨大推動，虛拟化技術得以實現并發展成熟。從圖中可(kě)以看到，其在現有層次結構、上下邏輯關系不變的(de)前提下，将操作系統、應用程序和(hé)用戶放到數據中心(網絡教室服務器)，通過桌面交付的(de)方式實現集中管理(lǐ)，從而使得層與層之間從“緊耦合”變成了“松耦合”。各種終端可(kě)以靈活的(de)訪問相同的(de)桌面，并且後端我們給桌面提供的(de)是服務器級别的(de)保護和(hé)高(gāo)可(kě)用，最大程度上保證了教學(xué)業務的(de)連續性和(hé)可(kě)靠性。

　　普教行業網絡教室應用面臨教育資源分布不均、應用系統相對孤立、硬件環境參差不齊、機房運維艱難、難以滿足複雜教學(xué)需求、系統及數據安全機制等諸多問題。這些問題或多或少都與傳統網絡教室的(de)技術架構有着密切關系。因此，目前教育行業的(de)網絡教室應采用桌面虛拟化技術，實現桌面雲系統。

　　桌面雲網絡教室的(de)建設

　　采用服務器(1台，根據終端數量配置硬件)+教師機/管理(lǐ)機(1台)+X86學(xué)生終端(40、50台，或根據實際情況配置數量)+交換機+虛拟桌面雲服務軟件(1套)+操作系統及應用及管理(lǐ)軟件(1套)，來組建1所桌面雲網絡教室。

　　其邏輯組成為(wèi)：配置好硬件服務器并在其上安裝虛拟桌面雲服務軟件，通過教師機/管理(lǐ)機使用桌面雲管理(lǐ)端軟件對其進行配設和(hé)管理(lǐ)，在服務器上生成模闆鏡像，并生成出若幹個虛拟機(可(kě)以根據需要分配給每台虛拟機相應的(de)服務器物理(lǐ)資源)，将鏡像加載給每個虛拟機，然後将這些虛拟機內(nèi)容推送到每台學(xué)生終端機上。當打開學(xué)生終端，就會有使用普通PC機般的(de)操作效果，對這些終端的(de)操作任務，其計算基本都會有後台服務器完成并通過網絡反饋回來。教師機/管理(lǐ)機可(kě)以通過網絡教室軟件，實現對所有學(xué)生終端的(de)教育教學(xué)管理(lǐ)。

　　教育局等管理(lǐ)部門可(kě)以向各個學(xué)校用戶提供計算機教學(xué)環境的(de)統一(yī)鏡像。教育局可(kě)以集成操作系統和(hé)預裝的(de)教學(xué)軟件，配合每學(xué)期的(de)教學(xué)任務，制作标準的(de)教學(xué)鏡像，分發給各個學(xué)校。同時，各個學(xué)校也可(kě)以創建優秀的(de)教學(xué)鏡像，上報給教育局進行推廣，也可(kě)以直接分發給其他學(xué)校，達到資源有效共享的(de)目的(de)。

　　通過制作标準鏡像可(kě)以解決各校系統資源需求變化時面臨系統的(de)擴容、修改問題。以高(gāo)中教學(xué)為(wèi)例，教育局規定的(de)課程為(wèi)“必修模塊Office+選修模塊(計算機網絡與應用、算法與程序設計VB、網頁制作、多媒體技術)”。在每個學(xué)期開學(xué)前，每個學(xué)校的(de)網絡機房采用教育局發布的(de)統一(yī)鏡像，再稍作配置即可(kě)開展教學(xué)。

　　拓撲示意圖：