云终端网络教室解决方案.docx
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云终端网络教室解决方案
云终端（桌面虚拟化）
云教室解决方案
第1章应用需求
1.1普教信息化建设的发展
随着现代信息技术的飞速发展，越来越多的用户更加注重自身信息架构的简便易用性、安全性、可管理性和总体拥有成本，教育行业也不例外。
近年来，普教信息化建设发展迅速，学校信息网络不断完善，作为高科技教学手段之一的电脑网络教室自然是普教信息化建设的重中之重。
电脑网络教室是以计算机网络为基础构建的一种辅助教学系统，教师主要以广播形式教学，同时辅以遥控和监视等功能，达到实时指导、互动沟通的教学效果。
电脑网络教室的应用不但极大地丰富了各科教师的教学手段，改变了传统课堂以教师讲授为主学生被动接受的局面，而且使得师生一对一的教学、异步教学等教学模式成为可能，极大地提高了学生的学习积极性和主动性以及教学的效率。
然而，现阶段一些电脑网络教室的建设，大都采用教师和学生单独享用各自PC机的模式，而PC机模式具有采购部署成本高、大量PC机资源闲置浪费、后期管理维护困难、安全性差等诸多问题。
因此，如何能够构建一个低成本、易于管理、安全性高的电脑网络教室，一直是普教信息化建设的焦点。
1.2PC机模式的弊端
（1）PC造价高昂
电脑网络教室具有学生用机数量较大的特点，一般30-50台不等，采购众多PC机成本高昂，而安装软件需要同等数量的LICENSE，进一步增加成本，并且在每次的电脑升级换代和维护过程中，都需要学校投入较大的资金，应用的成本较高。
（2）管理维护困难
电脑网络教室的主要使用对象为学生，而这些学生的计算机专业技术水平通常不高，这便增加了管理人员对PC终端管理的复杂性；另外，随着普教信息化建设的逐步深入，PC终端需要配合学校的应用系统建设，进行系统的升级和更新，而每次系统升级或更新，都需要庞大的处理工作，不可避免地增加了系统的维护工作量和开销。
（3）安全性差
PC终端本地拥有存储，学生可以随意安装各类软件，容易受到网络或其他潜在的病毒攻击，系统安全性较差。
（4）噪音辐射功耗大
传统PC功耗在200W左右，耗电量大，机箱风扇运行噪音干扰也较为严重，另外机体辐射较强，对学生的体健康不利。
（5）整洁度不高
整洁的教学环境能给学生带来轻松愉快的心情，从而使得教学效果更佳。
当前校园教学用地十分有限，分配用于电脑网络教室的空间不会很大，而PC机本身占用空间较大，在一个有限的空间内部署多台PC会影响教学环境的整洁和美观。
1.3终端机的到来
针对传统PC存在的众多弊端，教育等行业对应用模式提出了新的需求。
为了满足这一要求，终端接入模式应运而生，它以网络终端和服务器为主体，构成新型的终端教育教学模式。
使用终端接入模式的电脑网络教室，通过网线和网络设备将服务器、教师机和学生机按照一定的协议连接起来，实现资源共享，其主要应用架构为终端机形式。
终端不具备硬盘、CD-ROM等外部设备，其任何软件、数据和计算都存储在服务器上；服务器统一管理资源，集中存储和分配数据及应用软件；升级和维护工作也仅在服务器端进行。
终端机运算平台类似采用主/从运算架构的传统计算机系统，差别只在于终端机采用极少的硬件设备，大部分运算都由服务器执行，同时服务器也负责储存工作。
终端接入模式开发的宗旨是降低教育计算机化的投入成本，减少维护费用，最大程度利用富余资源，并且极大地满足了电脑网络教室建设的易维护性和安全性需求，大大提高了学校的教学质量。
第2章云终端电脑网络教室解决方案
2.1云终端方案概述
传统电脑网络教室造价高昂、维护困难、难于管理，这已经成为普教信息化面临的最为严重的问题之一，越来越多的学校开始寻求降低台式机管理和运营成本的有效方法，同时也在追求节省电力消耗的“绿色”目标。
为顺应普教信息化建设发展的潮流，推出一种价格低廉的网络计算机产品，即云终端，并提出一种利用云终端构建电脑网络教学环境的解决方案。
这种方案不但大幅削减了学校网络教育的建设投资，而且还很好地降低了管理和维护难度，是构建校园电脑网络教室的最佳选择。
2.2云终端简介
公司投入相当一批科研队伍，经过长期的努力，开发出一套云服务系统，该系统由服务器端桌面虚拟化软件和云终端设备组成，安装了桌面虚拟化软件Windows服务器称为云服务器，终端设备商品名称即为云终端，
目前业界性能最强的ARM云终端产品，采用4核ARMCortexA9嵌入式方案，支持双显示接口，内嵌定制的Linux内核和优化的RDP客户端协议，提供人性化交互设置界面，以卓越的性能满足用户桌面虚拟化的业务需求。
云终端VD6000图
关键特性：
1、定制的嵌入式Linux操作系，安全可靠，免维护
2、支持32位色深，1080P分辨率
3、优化的标准RDP客户端，支持流畅的远程桌面视频播放
4、支持全高清视频文件重定向播放
5、绿色节能，低于5w的平均功耗
6、接口丰富，支持双显示器
7、支持USB外设重定向
8、支持中英文版本，多语言扩展
产品规格
云终端VD6000详细参数
系统配置
详细说明
CPU
ARMCortexA91.6GHz,4Cores
内存
DDR3：
2GB/1GB
Flash
NANDFlash：
8GB
以太网络
10/100M自适应RJ45接口
无线网络（选配）
WIFI802.11B/G/N（可选配置）
音频输入
MIC输入口，直径3.5mm
音频输出
音频输出口，直径3.5mm
USB
3个USB端口
VGA
最高1920x1080，60Hz；色深：
32bpp
电源
外接电源适配器
输入：
AC，100~240V，50~60Hz
输出：
DC，5V，2000mA
主机电源输入
直流5V，2000mA
电源开关
轻触开关
整机尺寸
100x100x15mm
功耗
<5W
冷却
自适应散热、无风扇
噪音
0分贝
工作温度
0~45摄氏度
工作湿度
20%至80%冷凝
10%至95%非冷凝
挂件
1件，显示器背挂架，VESA标准
云终端解决方案，基于计算与操作相分离的理念，采用公司自主研发并生产的云终端设备作为终端用户硬件操作平台，云服务器采用满足需求的高端PC即可。
整个网络拓扑为星型结构，在TCP/IP协议百兆交换到桌面的以太网环境下，提供了全方面兼容Windows软件的软硬件一体化解决方案。
本系统基于自主研发的桌面虚拟化协议为核心的Windows终端虚拟桌面服务技术，终端呈现业务工作界面，所有的计算、存储都由云服务器端完成，在保证本地正常工作的同时，避免了使用PC机作为客户端的资源浪费，大大节省了总体拥有成本。
云终端是基于网络环境的客户端产品，它通过桌面虚拟化协议与运行多用户的Windows7或Windows8服务器进行通讯，云终端与服务器之间通过TCP/IP协议和标准的局域网架构相联系。
云终端作为客户终端，它的配置、存储、运行、管理等主要功能由云服务器完成，从而最大限度地利用服务器资源的“海量处理”能力，使每台云终端都有可能具有服务器级的运算能力，众多的客户端可以使用独立帐号同时登录到云服务器上进行工作。
2.3云终端云教室解决方案
2.3.1电脑网络教室架构分析
目前，教育行业电脑网络教室中的教师机与学生机相对较集中，通常是以班级为单位进行组织，并通过一台或多台交换机直接相连，基于PC模式的电脑网络教室拓扑图如图1所示。
图1PC模式电脑网络教室拓扑图
2.3.2云终端解决方案
云终端教育行业电脑网络教室解决方案，基于计算与操作相分离的理念，采用公司自主研发并生产的云终端设备作为学生端硬件平台，服务器采用满足需求的高端PC即可，教师机既可以是服务器，也可以是与服务器分离开来的操控设备。
整个网络拓扑结构为星型结构，在TCP/IP协议百兆交换到桌面的以太网环境下，提供了全方面兼容Windows软件的软硬件解决方案。
本系统基于桌面虚拟化协议为核心的Windows终端服务技术，客户端只负责简单的输入输出工作，而由服务器进行计算、存储，在保证本地正常工作的同时，避免了使用PC作为客户端的资源浪费，采用云终端模式的电脑网络教室拓扑如图2所示。
图2云终端电脑网络教室拓扑图
云终端是基于网络环境的客户端产品，它通过桌面虚拟化协议与运行多用户的Windows7或Windows8进行通讯，云终端和服务器通过TCP/IP协议和标准的局域网架构相联系，云终端作为客户终端，它的配置、存储、运行、管理等主要功能由服务器完成，从而最大限度地利用服务器的资源的“海量处理”能力。
众多的客户端可以同时登录到服务器上进行工作，它们之间是相互隔离的，互不干扰。
根据网络终端数量的不同和使用情况的不同，云终端对服务器的配置要求也有所不同。
根据用户实际情况，终端服务器既可以采用普通PC机，也可以采用高性能服务器。
2.3.3云终端电子教室软件功能
1.最前沿的视频截取和网络控制技术使得产品性能大幅本质提升，能够实时流畅的传输动画、课件、视频、鼠标动画等屏幕画面。
2.采用动态频道分配模式，占用带宽少、性能高，广泛适用于网络中多服务器、多班级、多教师同时授课环境。
3.网络控件同步操作技术，使多人同在网上实时操作网络画板，进行交互演示讨论。
4.独创窗口广播模式，老师采用窗口广播模式进行授课，窗口任意移动不受影响。
5.提供视窗接收广播方式，学生可以在接收教师屏幕广播的同时，边学习边操作练习。
6.支持多屏同步实时监看，每个窗口都分配一个频道，效率高，实时性强。
先进的多线程监看算法，充分利用系统资源，多屏幕同时监看更加流畅和清晰。
7.高可靠性、稳定性强，即使在网络阻塞等情况下，系统都能正常运行。
8.支持屏幕广播（包括：
全屏广播、区域广播、指定窗口广播以及学生使用窗口模式接收老师全屏广播
9.支持屏幕转播；可对任一学生进行屏幕转播，其它学生接收屏幕
10.支持学生演示；指定一名学生来操作老师机，其它学生观看演示，并同时可以进行语音交流
11.支持屏幕监看；支持多屏同步实时监看，每个窗口都分配了一个频道，能保持各窗口实时同步传输显示，可设置最大16屏监看
12.远程控制支持遥控时锁定/不锁定学生的键盘与鼠标
13.支持黑屏肃静；黑屏状态下，学生的机器被锁定，立刻黑屏及延时执行黑屏
14.支持声音广播；既可以强制学生机黑屏听老师讲课，也可以让学生正常使用，老师讲课的声音作为辅导声音，支持Micphone、CD、Waveout、课件声音等所有设备的声音广播
15.支持网际影院·先进的视频流传输技术，实现VCD，MP3零延时播放，支持无声卡、有声卡混合环境，无声卡机器也能看到VCD图像支持多个节目连续、循环播放，在网际影院播放时，学生可同时操作自己的机器。
16.支持联机讨论；参与者可以用文字、语音、图像进行联机讨论，并可以多人同时讲话，其他人听,讨论内容可以保存为文件，可以直接启动网络画板；
17.支持远程命令；·老师可以向单个、部分、全体学生发送执行某程序的命令，并在学生机上自动执行；
18.支持桌面模式；以Windows桌面方式全屏显示云终端网络计算机操作环境，完全融入操作系统之中；全新的教学操控模式，给老师更广阔的操作视野和电脑工作空间
19.支持远程配置；教师可以针对教学特点，统一对学生机进行远距离的配置，
第3章桌面虚拟化方案优势
3.1适用易用性
普教信息化建设的目的是使得中小学学生更早的接触计算机，更快的融入信息时代，然而教育资金的紧缺却减慢了普教信息化建设的步伐。
针对这一现象，公司推出云终端产品套件，部署云终端简易方便，并可以大幅消减总体拥有成本。
云终端无任何可移动部件，可以轻松共享服务器端的软硬件资源，学生终端可以使用服务器端安装的教学课件等教学资源。
云终端使用起来十分方便，特别适合于终端用户基础差或无基础的学生使用。
3.2卓越的PC机体验
随着信息技术的飞速发展，PC机性能获得了较大的提高，随之出现的便是PC资源闲置浪费的问题，初步接触PC的学生更无法充分利用这些资源，其闲置率超过一半甚至高达95%。
面对这一问题，云终端采用先进的Windows终端技术，支持多用户共享服务器资源，充分释放服务器富余的性能。
每个学生用机都可通过以太网络访问服务器的虚拟机操作系统，并可以同时且独立的运行应用程序，学生完全如同使用自己的PC机，教学效果更胜一筹！
3.3总体拥有成本低
在电脑网络教室建设初期，电脑产品采购模式是“一次购足、顶级配置”，但是随着信息化建设经验的积累，目前学校的采购更注重的是如何降低网络教室的总体拥有成本，包括初始的硬件投资、系统软件和应用软件的购置开发费用、系统软硬件的安装调试费用、硬件维护及升级费用、系统软件和应用软件的维护及升级费用，以及系统网络的管理费用。
（1）硬件采购成本
云终端的购入价格不到入门级PC的一半，轻松拥有云终端较之传统PC将大幅消减学校在电脑网络教室建设中的资金投入。
（2）软件采购成本
使用云终端只需在服务器端安装一个服务端软件，由服务器端统一管理云终端用户即学生终端，所有学生终端共享服务器软硬件资源。
（3）硬件维护成本
由于云终端使用精简的硬件技术，出现故障的概率远比普通PC低得多，设备维护频率大大减小，而且云终端实行的相应保修销售政策，能极大地节约了校园网络维护的人力资源和成本。
（4）软件维护成本
云终端解决方案中，终端应用软件和管理软件均安装在服务器上，因此系统管理人员只需维护服务器，不需要像PC一样对每个终端（PC）进行维护，云终端计算机具有自己的处理能力，但除核心软件之外，其他软件都需从网络服务器下载，节省了频繁的软件升级和维护，降低了开销。
（5）管理成本
云终端解决方案中，服务器远程集中管理所有学生终端，而PC的管理本身就很麻烦，众多PC的使用无疑会提高电脑网络教室的管理成本。
（6）能耗等运营成本
云终端采用高速低功耗CPU且本地没有硬盘等可移动部件，单台主机功耗仅仅为5W，而普通PC的单台功耗一般在200W以上，因此采用云终端可以大量节省学校的能耗成本。
3.4高效管理，易维护
云终端解决方案首先体现了一种集中管理的理念。
服务器远程集中管理所有终端，所有应用软件在服务器端安装配置完成，一切软硬件升级和维护都只需在服务器端进行，而终端采用一体化的设计，无软驱、无光驱、无硬盘，基本无需维护和升级，学生使用授权可使用的软件（比如只许使用收费软件），并且无法随意删改权限。
软件硬件稳定可靠，大大降低维护工作量，特别适合于计算机水平相对有限的学生使用。
3.5完美的安全性
云终端硬件一体化的设计减少了病毒的入口，再通过服务器的集中过滤，基本可以把病毒挡在门外。
采用云终端解决方案，一方面可以有效的避免人为或意外导致的数据泄露或损失，同时关键信息储存在网络存储介质上，确保了备份的安全；另一方面云终端用户受到病毒感染的危险性要小得多，硬件故障也少得多。
相对来讲，PC机中的软驱和光驱都是病毒的介入口，很容易感染病毒，引起系统崩溃，采用PC模式的整体安全性较差。
3.6绿色健康
功率不超过10瓦，耗能比节能灯泡还少，十分省电。
并且机体运行无需风扇散热，无噪音干扰，低辐射，节能环保，绿色健康。
3.7精巧别致
云终端具有高度集成的体系，机体轻薄瘦小，只占100mm*100mm*15mm的桌面空间，甚至可以悬挂在显示器背面，而PC机体庞大，占用空间较大，使用云终端可以大大提高电脑网络教室的整洁性和美感，使学生获得计算体验和别具一格的精致感受。
3.8解决了虚拟IP问题
云终端VD6000解决了某些软件受IP地址限制问题；使用虚拟IP，可以使特定的应用软件正常运行。
云终端VD6000多媒体网络电脑室，完全可以用于信息技术、英语等课程的开设，能够运行windowsxp、office、photoshop、flash等信息技术课程教学所需的软件，能够开展多媒体网络教学、英语听力考试、信息技术等级考试、生物和地理水平测试等教学活动；
3.9完美高清播放，极致视觉体验
借助Intel最新集成GPU图形核心和HD高清硬件解码，实现高清视频的完美播放，达到极致的视觉体验。
提供完美的2D图形显示效果与流媒体的播放效果，1080P高清视频流畅播放。
第4章配置清单
序号
设备名称
型号规格
数量
备注
1
服务器
CPU；2*E5-2650V96G内存，2*480GSSD固态硬盘，集成阵列，2个千兆网卡，DVD光驱，
软件：
桌面虚拟化软件
备注：
虚拟机操作系统为win7旗舰版（分配3G内存,40GSSD固态硬盘）
1台
2
教师机
CPU：
I3-4130
内存：
4GDDRII
硬盘：
500G
其它：
DVD+-RW/集成IntelGMA3100显卡/光电防尘鼠标、防水抗菌键盘
1
3
云终端+桌面虚拟化软件授权
VD6000+桌面虚拟化软件授权
40
4
液晶显示器
尺寸:
19英寸;点距:
0.285mm;屏幕比例:
16:
10;接口类型:
15针D-Sub接口;亮度:
300cd/m2;典型对比度:
1000:
1;分辨率:
1440×900;响应速度:
5ms以下;耗电功率:
开机:
34W以下,待机。
40
5
耳机
有线动圈式大口径耳麦
40
6
键盘鼠标
USB键盘鼠标
40
7
电子教室软件
教师教学管理软件
1
第5章附录：
5.1云终端VD6000介绍
云终端VD6000是一种采用低功耗的硬件平台、目前业界性能最强的ARM云终端产品，采用4核ARMCortexA9嵌入式方案，支持双显示接口，经过定制化剪裁的嵌入式操作系统（linux）和优化的RDP客户端协议，提供人性化交互设置界面，以卓越的性能满足用户桌面虚拟化的业务需求。
无风扇，不使用传统硬盘存储数据，是一种高可靠，高稳定的计算机设备。
用户通过云终端上面安装的虚拟桌面客户端软件连接到数据中心的虚拟桌面。
支持思杰Citrix、VMware、TF-vdi、微软Hyper-V交付使用
VD6000技术参数：
VD6000是最新推出的云终端产品，采用最新的ARMCortexA9四核处理器，高达1.6GHZ的主频，搭配1GDDR3内存，性能得到极大的提升，完美支持Citrix及其他虚拟化方案，是当前市场上性能最为强悍的云终端产品。
系统配置
详细说明
CPU
ARMCortexA91.6GHz,4Cores
内存
DDR3：
1GB
Flash
NANDFlash：
8GB
以太网络
10/100M自适应RJ45接口
无线网络（选配）
WIFI802.11B/G/N（可选配置）
音频输入
MIC输入口，直径3.5mm
音频输出
音频输出口，直径3.5mm
USB
3个USB端口
VGA
最高1920x1080，60Hz；色深：
32bpp
电源
外接电源适配器
输入：
AC，100~240V，50~60Hz
输出：
DC，5V，2000mA
主机电源输入
直流5V，2000mA
电源开关
轻触开关
整机尺寸
100x100x15mm
功耗
<5W
冷却
自适应散热、无风扇
噪音
0分贝
工作温度
0~45摄氏度
工作湿度
20%至80%冷凝
10%至95%非冷凝
直立底座
1件
挂件
1件，显示器背挂架，VESA标准
更强劲的性能，更好的视觉体验
云终端VD6000，采用最新ARMCortexA9处理器，使云终端的性能得到极大的提升，在处理性能和解码性能上远远高于市场上其它云终端产品。
VD6000完美支持Citrix等主流虚拟化方案，支持完美的视频体验，最高可达到1080P高清流畅播放，解决现有市场上云终端产品视频体验较差的难题。
全面支持虚拟化，降低虚拟化成本
VD6000沿用云终端的嵌入式设计，采用专业定制的linux系统，降低了成本。
以强劲的性能为基础，VD6000可支持现在全球市场上主流的虚拟化软件及协议，如Citrix、Microsoft等。
多样化定制，灵活支持客户需求
VD6000采用专业定制的linux系统，充分保证了系统的稳定性、安全性、可用性。
同时，以强大的研发作为支持，可以针对不同的客户进行个性化定制，灵活支持客户的应用需求。
厚重大气的机身
VD6000采用主机和显示器可相连可分离式设计，可立、可卧、可壁挂于显示器背后，0.6L的超小体积在发挥出来强劲性能和使用性的同时大大节约了办公空间；强劲的性能，良好的散热，超低的功耗，小巧的身形（150x115x29.5mm），可以满足政府、酒店、交通、证券、银行、医疗等行业的高标准要求，同时，也可以通过特殊定制功能满足各类中小企业的业务需求。
丰富的外设支持
VD6000显示接口采用HDMI接口和VGA接口，支持双屏显示，满足用户对显示的各种设想和需求。
5.2云平台（桌面虚拟化软件）功能简介
Web一体化管理
桌面云管理平台提供了图形化的web管理控制台,通过这个控制台实现了对所有的物理资源和虚拟资源进行管理,包括数据中心,群集,主机,虚拟机生命周期,桌面管理,用户管理等等。
桌面云管理平台提供了管理员接口以及普通用户接口；这样也更方便普通用户对自己的可是要的桌面进行管理和维护。
以下是通过管理员用户登录后的界面截图。
广泛的存储兼容性
桌面云管理平台包括三种存储域类型：
数据存储域、ISO存储域、导出存储域。
其中数据存储用于用于存放虚拟机和元数据，模板，快照等，支持FC、iSCSI、NFS和POSIXcompliant存储四种类型存储；ISO存储用于存储ISO镜像文件，ISO镜像可以是操作系统，应用程序或者虚拟机agent等，这些镜像文件可以挂载到虚拟中使用，目前ISO存储只支持NFS类型存储；导出存储域用于导出虚拟机和模板，目前只支持NFS类型存储。
功能强大的网络管理
桌面云管理平台提供主机网卡绑定、虚拟VLAN、逻辑网络等网络功能，通过设定不同的网卡绑定模式，可以做到平时分流、负载平衡、损坏时互相支援的机制；虚拟VLAN则用来提高虚拟机网络的性能和安全性，有效隔离广播风暴；逻辑网络位于数据中心级别，用于管理主机之间、虚拟机之间的通讯，实际上是横跨主机的虚拟网络，管理员还可以建立存储网络和显示网络，用来隔离不同类型的网络，分流，优化性能。
主机和虚拟机的高可用性
桌面云管理平台通过主机的电源管理设备检查主机的状态，当一台主机由于硬件故障等原因造成状态变成无响应后，其上面运行的虚拟机也会变成无响应状态，但是桌面云管理平台会自动将配置为高可用的虚拟机在另外的主机上重新启动，并且能够将进入异常状态的主机隔离开来，在一定时间内不能恢复后会自动重启主机，如果是非硬件故障，主机重启后会自动恢复正常状态并继续提供服务。
同时，桌面云管理平台也可以通过主机的电源管理将资源使用率不高的主机自动关闭，节省电力。
.动态负载平衡与实时迁移
桌面云管理平台通过群集的负载平衡策略，可以将虚拟机在符合策略的主机上启动，也可以根据工作负载将虚拟机从负载高的主机上迁移到负载低的主机上。
可以将群集的负载平衡策略设置为关闭、平均分配和省电，以达到确保工作负载平衡和节省电力的目的。
桌面云管理平台通过实时迁移技术完成虚拟机均衡负载的任务，可以将正在运行的虚拟机从一台主机移动到同一个群集中的另一台主机上，而且几乎不会造成任何服务中断，用户基本察觉不到。
支持广泛的目录服务
桌面云管理平台可以通过外部目录服务完成用户的验证，只有经过认识和验证的用户才能
升级会员 