1.  建設背景

1.1    桌面云，簡化高校機房的管理模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等多種新IT技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，高校對于計算機的教學需求變得越來越多，因此高校采購的PC數(shù)量也就越來越多。在學校有公共機房，供全校學生進行一些公共的計算機課程，在二級學院幾乎每個學院都有多個自己的教學機房，這些機房根據(jù)每個學院不同的特點承擔了每個學院不同的課程。

當前高校IT基礎(chǔ)設施建設均已投入到不同學院專業(yè)的實驗、實訓、教學等應用。但隨著建設規(guī)模的不斷擴大，管理工作量、管理效率亟待提升。因此桌面云技術(shù)開始逐步替代傳統(tǒng)PC， 越來越多的機房采用桌面云來建設，通過云桌面的模式來簡化管理，提高效率，節(jié)省資源，打造綠色低碳的教學環(huán)境。

1.2    一朵云、按需選型成為高校桌面云建設主旋律

隨著桌面云技術(shù)在高校的不斷深度應用，越來越多的高校終端已經(jīng)成功上云，不同的桌面云技術(shù)在公共機房、專業(yè)實驗室、語言類實驗室、多媒體教室、教師辦公等環(huán)境應用起來。但各高校的建設效果卻參差不齊，有的高校為了實現(xiàn)一朵云建設，想通過一種桌面云技術(shù)架構(gòu)來完成建設，但因為網(wǎng)絡瓶頸、性能瓶頸、復雜外設兼容性等問題，導致體驗不佳。還有部分高校面對VDI/IDV/VOI/TCI桌面架構(gòu)選型眼花繚亂，最終采用多家方案進行場景建設，最后發(fā)現(xiàn)無法統(tǒng)一管理，工作效率低。

因此，由于教學環(huán)境、實驗環(huán)境、科研環(huán)境、教室辦公的場景驅(qū)動，桌面云的技術(shù)架構(gòu)也從單一的VDI架構(gòu)，逐步發(fā)展成為VDI/VOI/IDV多架構(gòu)共存，越來越多的學校采用多架構(gòu)融合的方式，根據(jù)教學實驗環(huán)境的要求，選擇最合適的桌面架構(gòu)交付。

2.  高校云桌面解決方案

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2.1    云桌面方案簡介

云桌面解決方案，融合了IDV、VDI、TCI三種技術(shù)架構(gòu)，針對不同高校的應用場景提供針對性的解決方案，不再以單架構(gòu)形勢劃分產(chǎn)品，實現(xiàn)高校全場景的集中管理運維。將高校不同類型的需要用計算機來承載教學的實驗環(huán)境、教學環(huán)境、辦公環(huán)境進行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理，構(gòu)建極簡的高校信息化基礎(chǔ)設施建設方案，真正實現(xiàn)一朵云全場景接入。

2.2 方案架構(gòu)圖

方案基于高安全性、高可靠性、高可擴展性原則，采用超融合技術(shù)構(gòu)建基礎(chǔ)資源云平臺，通過桌面云控制器實現(xiàn)桌面交付及整體發(fā)布與管理，實現(xiàn)多種應用場景桌面特性使用，適合教育行業(yè)的計算機專業(yè)機房、公共機房、多媒體教室等多個場景應用。

2.3 方案建設目標

2.3.1  構(gòu)建一朵云，提升場景業(yè)務的支撐能力

通過一朵云的建設，滿足不同實驗教學場景都能夠從桌面云中獲取所需的環(huán)境，并靈活交付。同時隨著桌面資源的不斷建設，規(guī)模擴大，能夠滿足大規(guī)模、高并發(fā)情況下的支持，不僅解決環(huán)境部署和運維問題，而且可以批量快速更新桌面系統(tǒng)和軟件。

通過構(gòu)建一朵云，支撐實驗環(huán)境從公共機房延伸至要求更高的專業(yè)機房、多媒體教室，電子閱覽室、教師辦公等場景，實現(xiàn)學校桌面云的全面覆蓋。

2.3.2  基于超融合架構(gòu)，穩(wěn)定可靠易擴展

超融合架構(gòu)是現(xiàn)代化IT基礎(chǔ)架構(gòu)的主流交付形態(tài)，超融合架構(gòu)以虛擬化技術(shù)為核心，包括計算虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化以及存儲虛擬化，將多個組件融合成統(tǒng)一的虛擬化資源管理系統(tǒng)。

提出分層超融合方案，使用分級緩存技術(shù)，采用內(nèi)存、SSD分級緩存，及時在千兆網(wǎng)絡情況下也能夠部署超融合，同時保障存儲系統(tǒng)業(yè)務性能的同時，擁有更高的得盤率，保障計算性能、存儲空間、存儲性能線性擴容。

在保障穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)下，滿足豐富的實驗場景接入與擴容。

2.3.3  降本增效，管理維護效率提升

伴隨著桌面云在高校實驗教學中的深度應用，通過云桌面管理平臺，接入學校數(shù)幾十個機房，上幾千臺終端，通過一個管理平臺對分散在不同樓棟、不同樓層的終端遠程喚醒、部署操作系統(tǒng)、批量應用更新、制定策略，提供精準的日志分析，同時基于不同的管理人員匹配精細化的管理權(quán)限，大幅度提升管理效率。

2.4    云桌面場景化解決方案

2.4.1  桌面環(huán)境快速交付

2.4.1.1  實驗室教學環(huán)境快速部署

云桌面解決方案可以做到真正的統(tǒng)一管理和維護，簡化學生端終端，主要管理維護工作通過云主機后臺完成，從而大幅簡化管理維護工作量，主要體現(xiàn)在：

簡化鏡像部署的操作流程，云桌面解決方案通過軟件實現(xiàn)了系統(tǒng)重新啟動即可還原，無需額外操作，所以在鏡像環(huán)境配置過程中省去和很多不必要的步驟，僅需要上傳ISO文件到云主機、安裝系統(tǒng)、安裝軟件，一個教學鏡像制作耗時約為30分鐘，大幅降低了環(huán)境配置過程。

遠程即可完成整個機房管理，無需到教室現(xiàn)場，也無需等到教室設備空閑，僅需要通過Web連接到云主機便可以完成教學環(huán)境準備，運行情況查看。

2.4.1.2  考試環(huán)境個性化交付

針對考試環(huán)境的快速部署（例如計算機等級考試、司法考試等），在創(chuàng)建環(huán)境時，可以做到30分鐘籌備完成，且直接在線制作考試鏡像即可。同時，支持鏡像隱藏，可以提前部署考試環(huán)境。待考試結(jié)束后，可以快速收回資源，隱藏或刪除考試場景，快速恢復到回到機房原來的教學環(huán)境，無需重新同傳和拷貝系統(tǒng)過程，提高考試場景的部署和恢復效率。

2.4.2  在線運維、避免軟件重復注冊

云桌面解決方案教學鏡像可以增量更新，在鏡像中安裝系統(tǒng)補丁、軟件更新或者部署應用，可以在線直接完成與該鏡像匹配的所有桌面的更新維護，無需到現(xiàn)場，通過管理平臺即可實現(xiàn)對終端進行操作。

2.4.3  精細化遠程運維

2.4.3.1  跨網(wǎng)絡遠程喚醒-遠程一鍵開機

提出純軟喚醒方案，無需增加“喚醒控制設備”，即可實現(xiàn)跨vlan的網(wǎng)絡喚醒，該方案無額外成本及單點故障風險，并且可以秒級喚醒，速度快。

2.4.3.2  分級分權(quán)-更精細化權(quán)限管控

為了便于管理，需要根據(jù)每個老師的管理范圍設定管理權(quán)限，避免沖突，做到了以“按鈕”“教室”“鏡像”為最小顆粒度，能夠做到指定老師管理哪些教室、教室內(nèi)的哪些鏡像，以及在管理頁面下，細致到按鈕的權(quán)限劃分。

2.4.4  桌面高可用

2.4.4.1  分層超融合，任意服務器宕機集群可用

桌面云在課堂場景下，終端主要采用還原模式，用戶數(shù)據(jù)可以分兩類：主鏡像和學生作業(yè)等安全性要求比較高的數(shù)據(jù)，還原虛擬機等安全性要求比較低的數(shù)據(jù)。如果采用傳統(tǒng)部署模式：所有的數(shù)據(jù)全部采用一個存儲池，通過多副本形式存儲，會消耗很多的硬件資源。

云桌面通過分層超融合技術(shù)，將多臺服務器上的硬盤組合成虛擬存儲池，存放主鏡像、學生作業(yè)等重要數(shù)據(jù)，可采用副本或糾刪碼的方式，提高數(shù)據(jù)安全性。同時，單服務器上單存儲池，存放還原的虛擬機數(shù)據(jù)，整體得盤率更高。且無論任意節(jié)點服務器故障，仍可保障集群高可用，同時無需萬兆存儲網(wǎng)絡。

2.4.4.2    融合計算2.0，VDI桌面斷網(wǎng)可用

當采用VDI桌面交付時，當遇到極端情況下，例如教室網(wǎng)絡中斷， 集群完全癱瘓的情況下，采用融合計算終端與融合計算2.0技術(shù)，學生除了選擇vdi桌面，也可選擇本地的TCI桌面，保障教學業(yè)務不中斷。

2.4.5  專業(yè)機房場景化特性

2.4.5.1  支持英偉達&AMD顯卡虛擬化技術(shù)

云桌面解決方案采用顯卡虛擬化vGPU技術(shù)，將服務器端顯卡資源共享給所有虛擬機使用，每個虛擬機都可以獲得獨立的GPU資源，實現(xiàn)對物理GPU的資源切割，可支持OpenGL和DirectX標準及主流的3D設計類軟件，滿足用戶對GPU在圖形設計方面的需求，提供良好的3D使用體驗。

2.4.5.2  經(jīng)管賬套文件快速創(chuàng)建及導出

在財務類場景中，常用教學軟件有用友U8、金蝶K3、用友ERP、SQL等，如：用友U8教學時，每堂課開始都會創(chuàng)建賬套，這個過程會在每個桌面內(nèi)創(chuàng)建大約5G的一個數(shù)據(jù)庫文件，課程結(jié)束后學生會導出相關(guān)數(shù)據(jù)庫。

傳統(tǒng)PC是單機運行，創(chuàng)建速度依賴于硬盤IO，機械硬盤較慢SSD較快，或者采用VDI方案，但由于賬套文件同時創(chuàng)建，導致創(chuàng)建時間太長。

而提供超融合架構(gòu)方案，完美解決財經(jīng)類軟件建賬過程的高IO吞吐需求，通過IO提速，建賬時間從8分鐘提效到4分鐘，導出2分鐘，達到及超越普通PC和傳統(tǒng)桌面云。

2.4.5.3  師生實驗互動教學

云桌面解決方案提供專注高教的教學管理軟件，軟件中包括了屏幕廣播、文件收發(fā)、作業(yè)收發(fā)、文件共享、禁用網(wǎng)絡、禁用U盤、學生終端鎖屏等高校常用的功能。并且通過扁平化的設計為用戶提供了簡潔明了的操作界面，讓師生一看就會，“0” 學習成本。

2.4.6 建設與應用數(shù)據(jù)可視化解決方案

2.4.6.1  智慧桌面云建設全景圖呈現(xiàn)

通過CMC桌面云服務中心，可實時全方位了解桌面云的運行情況。機房數(shù)據(jù)可視化多維度呈現(xiàn)，數(shù)據(jù)可“量化”，通過大屏展示頁面，能夠清晰直觀的了解學校云桌面的整體建設情況，實時了解掌握不同教室的投入使用情況，同時可以為決策者提供建議依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

3.  方案價值

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1.1   

1.2   

1.3   

1.4   

3.4.1  全景適配

應用云桌面技術(shù)平臺，把高校全業(yè)務場景可以整合到?個平臺中，包括實驗、實訓、辦公、教學、科研場景的管理，采用VDI/IDV/TCI桌面技術(shù)按需交付，真正實現(xiàn)一朵云，全場景適配接入。

3.4.2  集約高效

云桌面融入了多種技術(shù)特點，例如分層超融合、個性化軟件統(tǒng)一注冊、OCS老電腦拯救者、個性化配置保留、分級分權(quán)等。通過云桌面可以做到資源的有效整合、配置更優(yōu)，最大化的提高資源的利用率，包括cpu、內(nèi)存、硬盤的靈活分配，為后面業(yè)務擴容提供數(shù)據(jù)支持，讓資源投入更具性價比全力打造集約化管理、高效運維的一朵云解決方案。

3.4.3  主動服務

云桌面為用戶提供主動服務的一朵云，為學生提供在線實訓服務、為教學科研提供資源空間服務、為移動辦公提供桌面隨身服務、為校園管理者提供數(shù)據(jù)支撐服務，提高整體高校桌面資源的師生滿意度。