综合实训室

一、建设背景
1. 1 经管学院实训室建设需求
随着当前的教育和教学对于硬件资源的要求越来越灵活，教学工具和教学软件的更新换代越来越频繁。在传统的 PC 计算模式下，当一个新的应用出现，需要更多的硬件资源使用时，就可能面临旧PC 的淘汰和新 PC 的采购，从而造成资源的严重浪费。
当前 IT 建设对于硬件资源的要求越来越灵活，除此之外，教学工具和教学软件的更新换代越来越频繁，也给软硬件维护工作带来了巨大的挑战。建设需求则集中在以下几点：
集中运维的桌面云平台 ：在数据中心机房内部部署统一的云计算资源平台，为分散在各楼层的实训机房提供可动态调配的计算资源（cpu、内存、存储等），从而做到集中运维，集中管理；
终端灵活登录 ：为每一个学生分配账号和密码，学生端可在实训室登录到云桌面教学环境外，
支持远程访问 ：支持跨网段、内外网的远程访问。在云服务器设置外网映射的情况下，用户可以直接在互联网、城域网、校园网等多种网络环境下访问到自己的云桌面环境。
快速的账套创建速度 ：经管学院实训室的用友、金蝶等应用对账套创建速度有较高要求。
青葡萄科技虚拟化平台可以帮助学校利用有限成本，使得最大化，构建最附灵活性的 IT 平台，帮助管理员实现有效管理最复杂的教学应用环境。借助它可以实现：
Ø 分布式部署 ， 集中管理 ：云终端分布式部署在学校各类应用场景中，云服务器集中部署在学校数
据中心，实现对云服务器及云桌面的集中管理。
Ø 模板管理 及课程切换：可根据需求自由创建、管理和切换虚拟服务器或桌面镜像。
Ø 广泛的应用兼容性 ：青葡萄云桌面支持发布 win XP、win7、win8、win10 及 Linux 操作系统，广泛支持各类应用软件及考试办公系统。
Ø 多种类终端访问 ：青葡萄云桌面支持 PC 利旧、X86 云终端、ARM 云终端、等多种终端访问。
Ø 快速的账套创建速度 ：青葡萄云桌面采用独有的软件定义内存技术，充分利用内存极高的 IO 读写特性，及采用内存-SSD-硬盘三级读写缓存机制，为账套创建速度加速。
因此，建议在学院数据中心建议选择“基于私有云架构的云计算方式”；在实训考试机房建议选择“基于云终端的虚拟桌面模式”，即青葡萄桌面云平台建设方案。

二、青葡萄桌面云平台解决方案
2. .1 设计原则
根据经管学院实训室云桌面项目需求及具体技术指标的分析，经管学院桌面云平台项目需具备以下设计原则：
Ø 集中部署的云服务器集群
所有云服务器集中部署在数据中心，通过服务器虚拟化技术、桌面虚拟化技术搭建起可统一运维管理的云计算资源平台，为分布在实训室的云终端提供计算及存储资源。
Ø 高安全性
安全接入，分权分域，集中管控：桌面云提供一体化的安全准入控制，集成现有的安全规程，依据相应的权限策略实现对不同安全域，不同接入类型用户的集中管控，保障核心数据，以及对不同业务资源的灵活分配、分权管理与审计。
Ø 高效体验
桌面云系统提供流畅的访问体验，用户不再受 PC、Windows 系统的频繁故障的影响。实现不同网络环境的一致访问体验，提升桌面的可用性与连续性。桌面云系统简单，易用，并提供友好用户界面与自助维护界面。
Ø 软件兼容性及高效应用
采用 windows 7 系统发布桌面，兼容经管学院日常教学所使用到的各类实训软件如用友 U8、SPSS等。且使用用友 U8 创建账套时，批量创建速度不高于 2 分钟，单台创建速度不高于 40 秒。
Ø 高可服务性 （ 可利旧 ）
降低运维成本，提高工作效率，减轻管理维护人员的工作强度与不必要的的重复劳动。利用现有旧电脑安装客户端或者直接安装客户端桌面云系统，将应用、桌面的升级、变更、维护等工作交由后台统一管理与运行；具备良好的综合定位分析及故障恢复能力，从而降低对业务的影响。供应商具备为项目长期服务和保障的能力。
2.2 技术优势
互联网技术和云计算技术的飞速发展，带给我们最重大的改变就是我们有更多的方法来选择最适合的解决方案，当前，我们认为基于私有云架构的云计算中心和基于云终端的桌面应用技术在结合校园的云数据中心是桌面云平台最合适的整体解决方案。
基于私有云架构的云计算中心，主要指通过实施服务器的虚拟化来建立云数据计算中心，其好处是：
Ø 有效降低各种开销，包括运营成本，维护成本，管理成本，升级成本等
Ø 管理更方便，业务扩展能力更强
Ø 资源的利用率比原来至少提高 6 倍以上
Ø 数据的集中存储和备份，保证了更高的安全性
Ø 未来技术发展的趋势

基于云终端的桌面应用技术，主要指将之前承载桌面的 PC 电脑替换为更加节能的云终端，提供跟 PC 一样的桌面环境和计算资源，但更大的好处在于：
Ø 更加灵活便捷的桌面访问模式
Ø 更方便管理、维护和升级
Ø 总体使用成本大大降低
Ø 更高的安全性
Ø 更长的使用寿命
Ø 低噪音、低辐射、绿色环保
Ø 在某些环境下是未来技术发展的趋势

2.3 整体建设方案
2.3.1 经管学院桌面云平台建设方案概述：
此次项目中，云服务器集群部署在数据中心，通过青葡萄科技服务器虚拟化平台 OVP 实现对计算资源的虚拟化构建桌面云平台，通过桌面虚拟化平台 OVD 实现和对云桌面对应的虚拟机和用户进行设置和管理。实现将用户桌面统一部署于服务器上，数据也集中存储在服务器后端，然后通过网络将个人桌面系统快速交付给用户，用户可以通过各种不同类型的终端设备如云终端、台式机、笔记本等随时随地接入使用，打造一种新型的桌面交付模式。云平台通过各类交换机、网线等设备为多类云终端提供计算及存储资源。

2.3.2 武汉大学经管学院桌面云平台建设架构

此次项目建设可分为：
数据中心桌面云平台 ：云服务器将以集群的方式部署在学院数据中心，通过服务器虚拟化技术、桌面虚拟化技术搭建起可统一运维管理的云计算资源平台，为分布在各个楼层里十几间实训室近 600点利旧 PC 云终端提供计算及存储资源。运维管理人员可通过同一个管理界面实现对所有云服务器及云终端的统一管理。
实训室利云终端 ：采用 PC 利旧方式，PC 本地安装 windows 系统，再在 windows 系统里安装客户端，用户可以通过客户端访问虚拟机，实现和 PC 一致的使用效果。
学生个人笔记本电脑 ：为每个学生分配一个桌面账号，学生在宿舍，图书馆等场景下，仍旧可以通过笔记本电脑上客户端登录到云桌面环境下。实现随时随地接入教学环境。
ARM ARM  架构云终端 ：采在一些新建实训室机房或濒临淘汰的 PC 实训室机房，采用 ARM 云终端+显示器的形式代替传统 PC 建设，ARM 云终端具备故障率低，能耗低等优异特性，管理运维起来更方便。
本次项目建设，采用 ARM 架构的云终端进行建设。

2.3.3 经管学院桌面云平台建设组件
方案由五大部件组成：云服务器、ARM 云终端 TA410、青葡萄云桌面虚拟化平台软件、及各类交换机网线等设备。

表 3.1 全县办公桌面云平台建设组件表

三、软件定义内存技术介绍
3.1 软件定义内存技术概述
青葡萄科技采用的软件定义内存技术，主要原理是内存-SSD-硬盘的三级读写缓存机制，充分利用内存介质极高的 IO 读写性能，在不增加用户的投资成本下，完美解决了大 I0 并发下的账套创建缓慢问题。

3.2 创建账套速度对比

在同等测试环境下，20 台云桌面使用用友 U8 同时创建大小为 1.49G 的账套，采用软件定义内存技术的青葡萄云桌面账套创建速度比传统 PC 提高一倍，比普通云桌面创建速度快 5 倍。

3.3 应用场景
青葡萄云桌面能广泛兼容各类金融、财会类软件，如用友 U8、用友 T3、SPSS、金算盘等。能适应高校经管学院、财经学院、会计学院等专业实训室场景的建设。

四、青葡萄桌面云平台方案特点
4.1 扩展便利 ， 降低硬件投资
云服务器集中了 PC 主机和老师电脑的计算资源，可随着时间的使用和软件安装的增多，动态的调配虚拟机的资源，来增高虚拟机的配置，如 1G 变 2G，2G 变 3G，满足以后的教学环境，无需在更换 PC 硬件配置，从长远来看节省了硬件资源的物质投入。
青葡萄桌面云平台的服务器里的处理器有集成显卡，除提供更为高效的图像解码方式，还可以承载轻量级 3D 应用，如 3Done 等。
4.2 集中管理 ， 终端低运维
青葡萄云桌面改变了过去分散、独立的电脑室分散环境，通过集中管理，运维人员
在数据中心就可以完成所有的管理维护工作，80%的维护工作将自动完成，包括软件下发、升级补丁、安全更新等等，减少了大量的维护工作量。
4.3 模板复制 ， 快速部署 ， 一键上课
根据学院不同的教学课程可将应用软件安装到不同课程模板，然后同步给实训机房中的虚拟机，这样便大大增加了教学环境的部署和恢复，同时云桌面支持课程表功能，老师可以自定义设置课程表，将课程表与桌面池进行对应，老师上课时可根据课程安排选择课程模板从而随时获得想要的教学环境，当需要上课的时候老师可一键启动课程所需要的桌面环境，学生则自动登录课程环境进行上课。
4.4 桌面漫游 ， 提高教学效率
作为一种全新的教学方式，教师在任意一个有云桌面的地方办公时，都可登陆到自己专用的云桌面界面，在多媒体教室和电脑室上课时，只需要在教室的教师机上启动Chrome 浏览器，通过账号密码连接到自己专属的桌面，即可将办公环境快速发布到教师机上，不用拷贝课件，不用担心教学环境跟办公环境不统一，教学工作得到了极大的便利。
4.5节能减噪 ， 创建绿色课堂环境
在新建机房采用 ARM 云终端的形式进行建设，每台云终端设备平均功耗 20W，是传统 PC 机的 1/12。且整个终端机身使用一体化设计，无风扇、硬盘等易损元件，寿命比 PC 使用时间延长 20%以上。节省开支的同时大大减少电子垃圾，响应国家倡导的绿色节能号召，创造舒适、低能耗的绿色校园环境。
4.6 高可靠
当桌面云服务器出现故障时，可以自动将故障服务器上的数据迁移到正常的服务器上，学生端完全透明，整个迁移过程相当于一次电脑重启的过程，从而使教学工作延续性得到保障。而相比较传统的云桌面厂商，需要配置额外的外置存储设备，用以实现虚拟桌面的高可用和动态迁移。
4.7 扩展便利 ， 降低硬件投资
云服务器集中了 PC 主机和老师电脑的计算资源，可随着时间的使用和软件安装的增多，动态的调配虚拟机的资源，来增高虚拟机的配置，如 1G 变 2G，2G 变 3G，满足以后的教学环境，无需在更换 PC 硬件配置，从长远来看节省了硬件资源的物质投入。
4.8 UPS联动
青葡萄桌面云平台解决方案中的虚拟化平台，可以与 UPS 设备联动，自动感知外部的突然断电情况，并在设定的时间内关闭服务器系统，确保在 UPS 供电期间服务器温暖下线，避免异常断电造成的数据丢失，提高虚拟化平台的可靠性。

五、产品介绍
5.1  云终端产品
云终端是一种理想的替换传统桌面 PC 的设备，它外形小巧，无噪音运行，日常耗电量仅需 10瓦，是真正意义上的经济环保型电脑。随时随地连接 Thinputer 虚拟桌面平台，不仅可获得与传统 PC一致的访问体验，而且提供了额外的安全性和广泛的可扩展性；同时通过虚拟桌面控制器 OVD 进行中央管控，极大简化云终端终端管理工作。目前青葡萄有 3 种型号的云终端，分别为：TA410、TA420、TX510，此次项目建设使用的为 ARM 架构的 TA410 云终端。

图 5 青葡萄 TA410 云终端

云终端和普通 PC 两者的比较参见下表：

5.2 一站式虚拟桌面产品
桌面交付环境的建设往往需要三个环节：首先通过服务器虚拟化软件(OVP)搭建具备高可用性的集群服务器环境，为用户新建和开启虚拟机，实现虚拟桌面及应用程序的后台运行；然后通过虚拟桌面发布平台（OVD）将桌面资源进行整合，同时利用高效的远程发布协议以快速、安全、稳定的方式交付给用户；最后用户可通过任意终端设备随时随地获取虚拟桌面资源，从而实现良好的桌面接入体验。

图 6 桌面虚拟化平台架构

Ø 完善的全系列虚拟化方案 ：涵盖云终端、虚拟桌面控制器 OVD、虚拟机管理软件 OVP 三大环节，业界方案最全面，兼容性最好，性价比最高，为 IT 提供了一种更加精简和安全的方法来管理用户和提供可按需访问的敏捷桌面服务。
Ø 卓越的用户体验 ：针对各种应用场景进行性能调优，高效传输协议 VDX 达到与传统 PC 一致的访问体验。尤其是对于高清视频的本地和在线播放，达到清晰流畅的体验效果。
Ø 更全面的数据安全保障 ：OVP,OVD,Thinclient 三方认证保障用户接入安全、全方位的加密算法保障传输安全、灵活访问控制进行集中鉴权、数据统一存储和备份保障个人数据安全，高可靠性HA 设计保障平台安全，最终实现端到端桌面虚拟化安全保护。
Ø 集中式  WEB  管理模式 ：整套方案的搭建仅需两大组件（OVP 和 OVD），相对业界其他厂商其部署组件最少，并可提供集中式、单一化的远程运维模式，提高了虚拟桌面部署的易用性和可维护性。
Ø 专业的本地化服务模式 ：在深圳有专业的虚拟化技术研发团队，成为国内唯一具备自主研发整套虚拟化产品体系的厂商，产品个性化开发能力强，并且在全国设立多个办事处有本地化技术支持，可快速解决产品后期问题。

六、电脑室云桌面配置清单
以 2 将 60 用户电脑室部署云桌面，配置如下。