让高校多媒体教室进入云时代

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  锐捷网络云课堂多媒体教室解决方案可按照课程提供丰富多彩的教学系统镜像,将云技术和教育场景紧密结合,实现教学集中化,管理智能化,维护简单化。

  一直以来,传统多媒体教室普遍使用的是独立运算的个人终端PC。但是,随着云计算技术的成熟和客户的日益增多,胖客户端PC并不是当下最理想的解决方案。RCC(Ruijie Cloud Class)云课堂是根据不断整合和优化校园机房设备的工作思路,结合学校的实际情况编制的新一代计算机教室建设方案。学校中心机房放置一台云课堂主机设备,便可获得几十台性能超越普通PC的虚拟机,这些虚拟机通过网络交付给RG-Rain100S云课堂终端,云终端放置在多媒体教室中,教师在上课时便可体验生动的云桌面环境。云课堂可按照课程提供丰富多彩的教学系统镜像,将云技术和教育场景紧密结合,实现教学集中化,管理智能化,维护简单化,将多媒体教室带入云的时代!

  云课堂多媒体教室解决方案的目标

  使用最新的云计算技术打造学校的多媒体教室,使用桌面虚拟化解决方案代替PC,通过在中心机房部署多个高性能云课堂主机,在多媒体教室部署零维护的云课堂终端交付教师上课使用的教学桌面,提升教师的上课用机体验。通过云课堂集中管理平台对所有云主机统一管理,使用云课堂多媒体教学管理软件控制教学桌面,从而大大降低运维难度,降低TCO,节能减排,促进学校信息化管理、服务以及发展的同时打造绿色校园。

  总体来说,锐捷云课堂多媒体教室解决方案要实现以下目标:

  1.实现中心机房内多台RCD(云课堂云主机)组成集群,提供桌面虚拟化服务,实现全校多媒体教室的管理方式;

  2.使用RG-Rain100S云课堂终端替换PC,可满足学校需求的同时更易于管理维护且节能环保;

  3.建设一校一管的云课堂集中管理平台,集中管理所有多媒体教室以及中心机房的云主机设备。

  方案总体架构设计

  日前,云课堂多媒体教室解决方案在某学校尝试实施,项目总体框架采用“层次化”的分析和控制方案,分为客户端层、云主机层和管理层三个实施层面,建立满足学校项目总体设计要求的云教室。其设计方案如下面所描述。

  云课堂主机建设方案

  云课堂主机解决方案由客户端层、云主机层和管理层组成,贯彻这些层面的是接入控制和安全。

  在客户端层,针对新、旧不同多媒体教学环境设计终端,新环境搭建可采用RG-Rain100S云课堂终端,也可使用软件客户端加原有PC的方式改造旧机房。

  在服务器层,多台云主机集群部署,组成一个桌面虚拟化资源池,集群中需部署至少2台服务器,互为热备,保证教学业务的连续性和高可用性。

  管理层通过主控设备中自带的Web管理平台对集群进行管理,可同时对所有教室内的云终端进行集中的统一管理。云课堂管理还包括安全,安全涵盖范围较广,主要包括用户管理、权限管理和系统监控等内容。在本次项目中,我们完全根据客户现状来制定适合本次项目的桌面云方案。

  建设思路

  云课堂多媒体教室方案的核心构成是RG-RCD Office云课堂多媒体主机和RGRain100S云课堂终端设备,首先云课堂主机可以制作多套镜像模板,然后可以给教师所需的教学镜像环境。教师在上课时通过使用云终端获取虚拟机桌面资源;在下课关机时删除所有虚拟机,回收云主机运算资源。所有对云主机进行的操作记录,运行状态,系统监控等功能,管理员均可通过Web图形化管理界面一目了然,运筹帷幄。

  在面对用户的使用场景时,选择的出发点如下:

  管理的简便性。对于全校多媒体教室的软件和系统的更新,只需要做一次,不需要花费大量时间,降低管理员工作量。

  服务器的高可用性。包括服务器集群的稳定性和容灾,服务器集群要做到能够长时间稳定运行,并且在异常情况下可以做到灾备。

  教学业务的连续性。在服务器或者网络发生重大异常事件时,还能够通过终端实现基本的教学业务。

  应用的兼容性。为避免课程应用出现兼容性问题,在虚拟机中安装应用时要注意环境变量调优和参数配置,保证所有应用使用正常。

  外设的兼容性。考虑到不同课程可能会对外接设备有详细要求,需要打开云主机中外设重定向功能,将外设连接至终端机,在虚拟机中验证设备可正常识别并安装好设备驱动,测试基本功能没问题,再将虚拟机封装成镜像模板。

  1.数据中心集中部署云主机

  采用在数据中心或者设备机房中集中部署云主机,通过校园网交付远程桌面,最突出的特点是:

  云主机不用放在教室内,节省空间;云主机管理集中化,集群功能可充分发挥;网络不稳定因素增加,要按需优化。

  对于该场景,由于所有终端如果使用校园网汇聚一处经由统一出口连接至数据中心,对核心交换机要求较高,带宽相对受限,可能会影响EST协议显示效果,因此建议为云桌面环境单独配置带宽较高的局域网环境,并通过EST显示协议链路,连接数据中心中的云主机和教学机房中的终端设备。

  机房教学课程可划分为两种类型,一种是图形视频类制作的教学课程,一种是基础教学课程。

  基础教学课程桌面的特点:

  使用常见基础教学软件,非图形类,如Office;老师使用教学管理课件做屏幕广播,课件分发;演示低码率视频,一般不超过480P;使用简单,读操作较多,写操作较少,不会生成大量数据;网络带宽占用较低;无特殊外设需求。

  此种类型桌面使用场景对主机资源占用较少。

  图形视频类制作的教学课程桌面的特点:

  使用视频或图形制作类教学软件,包括3D图形制作,如MAYA,AutoCAD;特别外设需求,如视频采集卡;会播放高码率视频,如720P、1080P;执行读写操作较多,数据量大;网络带宽占用高。

  此种类型桌面使用场景对主机资源占用较多。

  2.云终端利用现有校园网接入

  云终端的接入采用现有校园网,无需单独部署教学骨干网,仅在数据中心按需增加数据中心核心和接入交换机即可。云主机和终端之间使用锐捷专门开发的EST(Enhanced Stream Transmission)增强图形传输协议,该协议仅传输适量图形而非数据,不会大量占用学校网络带宽,仅需使用普通千兆交换机将主机和终端相连。

  EST是锐捷独有的增强型图形传输协议,提供了更好的性能和用户体验,能以极低资源交付高性能的虚拟桌面传输协议。该协议除包含多条如图形显示输出,键盘输入、用户接口设备、光标移动等专用通道外,还专门为视频解码和高质量音频还原做了大量优化,让学生感受身临其境的高清世界。

  该项目使用的百兆交换机,为了获取最佳用户体验,建议使用千兆交换机。

  云课堂多媒体教室方案优势

  云课堂多媒体教室方案优势如下:易操作:管理系统操作简单,教师、管理员2种角色被赋予不同的操作界面。老师可一键进入教学桌面。管理员可使用Web浏览器随时监控检查云课堂主机设备,CPU、内存、磁盘和网络负载通过可视化图形动态表现。所有操作参考多所学校实际案例制作,不需任何专业技巧,上机即用。

  对外设的兼容:云课堂的瘦终端对于教学中常用的外设可以完美兼容,包括投影、电子白板、音频设备等。

  强大的系统稳定性:由于EST使用带外传输机制,传递的只是最终运行图像,所有的数据和计算都发生在云主机,机密数据和信息不需要通过网络传递,不需要占用学校宝贵的带宽资源。即使网络出现瞬断,抖动,丢包等问题,系统信息依旧牢牢地保存在云主机上,网络情况好转时,客户端即连即用。

  简化的数据备份:因为教学桌面镜像完全驻留在云主机内,所以更加容易确保完全遵守备份策略。而且,云课堂主机在集群内数据实时备份,提高数据安全性。

  系统永不损坏:云课堂云主机做到计算与存储相互独立,由于云课堂主机每次下课时都能够自动地将虚拟桌面还原到系统初始状态,虚拟机大大降低了灾难出现几率,彻底简化了灾难恢复工作。个人数据在存储中保存下来,再次开机时又是一个新的桌面搭配个人数据启动。

  简化的系统部署:当在云课堂主机体系结构中使用瘦客户端时,由于不需要在终端设备上安装任何内容,因此围绕部署的流程明显得到简化。

  简化的IT维护:如果使用得当,与传统的PC相比,云课堂主机的维护要容易得多。因为虚拟机的独特特性,各项维护任务变得十分简单,包括修补应用程序、对用户进行供给/解除供给、迁移到新的操作系统以及执行教学场景切换等。虚拟机在下课后所作更改均会被丢弃,易出问题的系统还原卡直接可淘汰,病毒也从此再无法感染系统。

  统一管理集中配置:由于计算发生在云主机内,所有桌面的管理和配置都针对云主机进行,管理员可以随时随地对云主机内所有桌面和应用进行统一配置和管理。例如系统升级、应用安装等等。避免了传统由于PC终端分布造成的管理困难和成本高昂。尤其对于学校机房、教学中心等大规模的,多变需求的应用场景(频繁更换操作系统)非常适合。

  总体来说,锐捷网络提供的云课堂具有零维护、数据随身、资源共享的特点,让学校师生在一个良好的云机房体验环境中,放心、省心、愉快地享受现代化信息教学。

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