教育云解决方案

教育资源服务云平台解决方案

一、项目背景

随着信息化的飞速发展，数据呈现出爆炸性增长，而管理数据的人却越来越少。具体到我们的高校体系，出现了这样的现象：学生人数日益增多，教育资源匮乏。使得我们不得不考虑一种新型的教学教务模式，用以平衡这种倾斜，创新教育模式，提高教学质量，增强学生能力。

2010年7月，教育部颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出“高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高质量是高等教育发展的核心任务，是建设高等教育强国的基本要求。当前，先进的信息化手段与教学的融合，已成为提高教育质量，促进人的自由而全面发展的有效途径。”纲要中对教育信息化建设提出明确目标：

•把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，到2020年基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系

•充分利用优质资源和先进技术，整合现有资源，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施，推进数字化校园建设

•加强优质教育资源开发与应用，加强网络教学资源体系建设，建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享

•鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力。

2013年4部委局下发了《关于同意北京等16城市开展国家下一代互联网示范城市建设工作的通知》，要求示范城市开展重点项目建设。通知指出“把握全球移动互联网发展机遇，以移动智能终端为着力点，提高移动智能终端核心技术开发及产业化能力。加快移动互联网关键技术的研发及应用，培育能够整合产业链上下游资源、具备一定规模的移动互联网骨干企业。完善公共服务平台建设，形成综合的移动互联网产业服务能力。

二、建设思路

2.1、整体目标

通过对教育云资源平台的部署及实施，提高教育现代化水平，使教学、教务、校务工作更加顺利的开展，让教学科研能力、基础设施建设得到保障。同时，促进国内云计算技术的落地，增强自主知识产权研发的水平，有效地

2.2、整体架构

智慧型高校教育资源服务平台作为开放的、灵活的公共服务平台，其内容包含教育资源共享资源池建设、教育资源共享服务平台建设和教育资源综合应用服务平台建设。

图2-1 项目建设整体架构图

教育资源支撑服务云平台

通过整合计算、存储、网络等物理硬件资源，提高设备利用率；由云管理系统实时管理，实现资源智能调度，降低资源分配复杂性，保障系统的可靠性和可用性，实现计算资源和存储资源的共享；提高IT生产力、节约能源、降低能耗。

教育资源共享服务平台

通过构建统一的教育资源共享服务平台，实现应用集成，教学资源共享，教学教务管理互联互通，实现教育资源的“共建、共享”，消灭数据孤岛。

教育资源综合应用服务平台

教育资源综合应用服务平台结合桌面云、SaaS等技术服务建立教育资源应用一体化教学体系，规范的教务、校务管理系统，智能的教学平台，使师生间、同学间能够交流，达到互动教学的目的。

2.3、具体建设内容

2.3.1、教育资源支撑服务云平台建设

教育资源支撑服务云平台的建设是由国腾“创智云”底层核心平台提供技术支撑，通过云管理系统、云计算系统、云存储系统和云监控系统实现教育底层硬件资源的智能调度、按需分配，通过构建教育IaaS基础设施云服务实现资源的全方位共享。

图2-2 教育资源支撑服务云平台框架图

2.3.1.1、云管理系统

云管理系统按照分级管理制度（平台级管理、项目级管理和用户级管理）提供对数据中心各种资源的管理，保证平台的可靠性、高效性和安全性，通过安装向导、自动安装等优化功能，将管理员从复杂的环境部署工作中释放出来，提高工作效率。

角色访问管理

云计算系统提供多角色访问控制策略，将其分为用户认证管理角色、网络管理角色、存储管理角色、计算管理角色等多种管理角色。只有获得多种角色的权限组合时，才具有相应的对平台的管理和使用权利。

自动安装

为提高应用部署能力，简化部署过程，云管理系统采用系统“模板”

(系统镜像文件)进行虚拟机自动部署。用户只需要在启动虚拟机时挂接这个镜像就可以使用这个操作系统。同时采用CPU和I/O资源互补策略，将承载CPU消耗业务的虚拟机与承载I/O消耗业务的虚拟机尽可能分配到同一物理服务器上，从而最大化地利用物理服务器资源。

为保证平台稳定、可靠，云管理系统除提供虚拟资源的自动部署外，还提供远程物理服务器自动部署功能，当数据中心资源出现短缺的情况下，管理员只需要将新增的服务器或存储资源直接挂载到云平台上，完成通电及简单的客户端IP配置操作，系统将自动侦测到新挂载的物理服务器，完成操作系统的安装、计算节点的安装和配置，并自动将其添加到云平台中。整个过程不需要管理员参与，也无需关闭或重启其它的服务器。

向导操作

云管理系统提供统一的安装向导和友好的操作流程，包含虚拟机创建向导、卷创建向导等。管理员只需要按照创建向导提示完成信息填写即可完成虚拟机或卷的创建。且可以根据需求在创建向导中指定需要创建的虚拟机或卷数量，一次性完成大规模的创建。

分区部署

云管理系统的分布式架构保证了在教育资源服务平台建设中高安全性的要求。通过从物理架构进行分区域部署保证平台的安全性。我们把核心业务与普通业务区别开来，在遵循国家信息安全等级制度前提下，坚持“分散部署统一管理”原则，在低等级区域运作普通业务（例如共享资源），而那些具备一定秘密等级的业务（例如学籍管理等），则运行在高等级保护区域，两者绝不混淆不分。

2.3.1.2、云计算系统

计算系统通过虚拟化技术将数据中心各类软硬件资源实现不同层次和粒度的资源抽象，使得系统软件环境与其底层硬件基础架构分离，将多个服务器、存储等基础架构和网络聚合成共享资源池；并将所有资源包括服务器、网络、存储等进行分区、隔离、封装，实现资源的负载管理和动态调度、快速部署、按需分配、资源隔离和安全可靠等，同时为管理员快速、精确的掌控系统运行情况提供基础信息。

用户通过云计算系统提供的API提交各种请求，系统管理服务器通过异步可靠通信方式把这些请求分发到各个服务子系统，完成资源管理、资源分配、资源调度、备份管理、安全策略以及系统中各种资源（包括服务器、存储、网络等）的有效监控等工作。

多控制节点，消除单点故障

云计算系统通过云控制器来提供一套工具来实现云环境的部署，包括运行实例、管理网络以及控制用户和其它项目对云的访问。部署云控制器的服务器被称作云控制节点，云控制节点采用的集群部署模式为无中心架构，而非主/备模式，多个云控制器通过多路分发实现负载均衡，消除云控制器的单点故障问题，提高云平台的可靠性和可扩展性。

资源按需分配，合理化利用

云计算系统将全部资源进行整合在分割，实现资源按需供给。用户只需根据当前应用系统负载状况申请资源数量进行部署，当未来某时段