智慧校园私有云服务平台建设解决方案

智慧校园私有云平台

建

设

解

决

方

案

2018年

目录

第一章教育行业背景 (1)

第二章教育行业发展现状 (2)

第三章项目设计原则 (3)

第四章项目建设模式分析 (4)

第五章项目总体方案设计 (5)

1.项目建设目标 (5)

2.整体业务架构 (7)

3.整体网络技术架构 (7)

3.1.应用云服务层 (7)

3.2.分布式平台层 (8)

3.3.基础设施服务层 (9)

4.云计算整体网络架构 (9)

4.1.层次架构 (9)

4.2.系统访问 (10)

5.项目实施流程 (10)

5.1.云计算平台的搭建 (10)

5.2.云管理平台的部署 (10)

5.3.应用迁移 (11)

第六章智慧校园云计算平台设计 (11)

1.整体架构设计 (11)

2.计算资源池设计 (13)

3.存储资源池设计 (15)

4.网络资源池设计 (17)

4.1.设计要点 (17)

4.2.组网架构 (20)

4.3.核心交换系统 (22)

4.4.服务器与存储接入 (22)

4.5.虚拟机接入 (23)

5.安全资源池设计 (28)

5.1.设计要点 (28)

5.2.网络边界安全防护 (29)

5.3.虚拟机深度安全防护 (31)

5.4.安全策略动态迁移 (32)

6.虚拟化平台设计 (34)

6.1.计算虚拟化 (34)

6.2.网络虚拟化 (42)

7.云管理平台设计 (48)

7.1.云业务管理 (48)

7.2.云网络管理 (56)

8.推荐配置清单 (61)

9.解决方案优势 (62)

9.1.高效节能 (62)

9.1.1.降低能耗节约电费 (62)

9.1.2.降低采购成本 (63)

9.1.3.高效业务变更 (63)

9.2.弹性可靠 (64)

9.3.标准融合 (66)

9.3.1.网络融合安全 (66)

9.3.2.网络融合虚拟化 (67)

第七章智慧校园云服务系统平台设计 (68)

1.云服务平台系统详细建设 (75)

1.1.公共数据管理中心 (75)

1.1.1整体概述 (75)

1.1.2功能要点 (75)

1.2.资源共建共享管理中心 (76)

1.2.1整体概述 (76)

1.3.应用系统推送中心 (78)

1.3.1整体概述 (78)

1.3.2功能要点 (78)

1.4.开发者中心 (79)

1.4.1整体概述 (79)

1.4.2功能要点 (79)

1.5.动态门户群管理 (80)

1.5.1整体概述 (80)

1.5.2功能要点 (80)

1.6.云端监测中心 (81)

1.6.1整体概述 (81)

1.6.2功能要点 (82)

1.7.运营服务平台 (82)

1.7.1整体概述 (82)

1.7.2功能要点 (82)

2.教育云门户网站建设 (83)

2.1.云端桌面系统 (83)

2.1.1系统简介 (83)

2.1.2功能介绍 (84)

2.2.教育信息门户 (85)

2.2.1系统简介 (85)

2.2.2功能介绍 (86)

3.应用空间 (86)

3.1.教师空间 (86)

3.1.1系统简介 (86)

3.2.2功能介绍 (87)

3.2.学生空间 (88)

3.2.1系统简介 (88)

4.教学应用解决方案 (89)

4.1.网络课表计划 (89)

4.1.1系统简介 (89)

4.1.2功能介绍 (90)

4.2.网络备课系统 (90)

4.2.1系统简介 (90)

4.2.2功能介绍 (91)

4.3.集体备课系统 (92)

4.3.1系统简介 (92)

4.3.2功能介绍 (93)

4.4.课例打磨系统 (94)

4.4.1系统简介 (94)

4.4.2功能介绍 (95)

4.5.教育资源网 (96)

4.5.1系统简介 (96)

4.5.2功能介绍 (97)

4.6.题库组卷系统 (98)

4.6.1系统简介 (98)

4.6.2功能介绍 (99)

4.7.教师研修系统 (100)

4.7.1系统简介 (100)

4.7.2功能介绍 (100)

4.8.教师培训系统 (101)

4.8.1系统简介 (101)

4.8.2功能介绍 (102)

4.9.名师工作室 (103)

4.9.1系统简介 (103)

4.9.2功能介绍 (103)

4.10.教师评价考核系统 (104)

4.10.1系统简介 (104)

4.10.2功能介绍 (104)

4.11.家校互通系统 (104)

4.11.1系统简介 (104)

4.11.2功能介绍 (105)

4.12.全自动智能云录播系统 (105)

4.12.1系统简介 (105)

4.12.2功能介绍 (107)

6.学习应用解决方案 (110)

6.1.班级空间 (110)

6.1.1系统简介 (110)

6.1.2功能介绍 (110)

6.2.家庭作业系统 (111)

6.2.1系统简介 (111)

6.2.2功能介绍 (111)

6.3.教育问答系统 (112)

6.3.1系统简介 (112)

6.3.2功能介绍 (113)

6.4.自主学习系统 (114)

6.4.1系统简介 (114)

6.4.2功能介绍 (114)

6.5.综合素质评价系统 (115)

6.5.1系统简介 (115)

6.5.2功能介绍 (115)

7.教育管理解决方案 (116)

7.1.行政管理系统 (116)

7.1.1系统简介 (116)

7.1.2功能介绍 (116)

7.2.教务管理系统 (117)

7.2.1系统简介 (117)

7.2.2功能介绍 (118)

7.3.办公管理系统 (119)

7.3.1系统简介 (119)

7.3.2功能介绍 (120)

7.4.一卡通系统 (121)

7.4.1系统简介 (121)

7.4.2功能介绍 (121)

7.5.信息发布系统 (123)

7.5.1系统简介 (123)

7.5.2功能介绍 (123)

8.硬件配置 (124)

9.方案优势 (127)

9.1.促进教育资源公平获取 (127)

9.2.降低信息化成本的投入 (127)

9.3.更快捷的资源共建共享 (128)

9.4.创新变革教育活动方式 (128)

9.5.移动实时办公提高效率 (129)

第八章智慧校园运维管理平台设计 (130)

1.运维系统逻辑架构设计 (130)

2.运维系统部署架构设计 (131)

第一章教育行业背景

2012年5月28日，全国教育信息化试点工作座谈会在北京召开，教育部副部长指出，要做好教育信息化工作首先要准确把握教育信息化十年规划的精髓，有两个关键点：一是教育信息化的核心理念是“教育信息技术与教学过程的紧密融合”，二是纲要的关键思路是“应用驱动”和“机制创新”结合。

王延觉司长部署了教育信息化试点工作，要求一要充分认识教育信息化试点工作的重大战略意义，二要准确把握教育信息化试点工作方向，三要围绕重点工作进一步充实教育信息化试点工作的内容。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出：(一)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。

(二)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。

(三)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。

《全国教育信息技术研究“十二五”规划》政策中研究重点同样提到：推进网络教学资源库的建设和应用，加强“数字化校园“建设、应用与评价研究，加强基于云服务的数字化校园建设与应用研究。

国家教育发展的目标是构建全民学习、终身教育、随时随地可学习的学习型社会。2012年教育部发布《教育信息化十年发展规划》明确指出：以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。随着物联网、云计算和新一代移动网络技术等兴起和快速发展，教育信息化建设从数字技术进入智能化时代，智慧教育成为教育信息化发展的新趋势。互联网+教育政策，进一步推动教育信息化进程，通过智慧教育的理念和信息技术去改变传统的教育方式。

智慧教育区别于已有教育的最根本之处，是要新増将培养创新创造之人作为重要任务，而不是原来可有可无的任务。相应地，智慧校园的本质在于为造就创新创造之人提供支持、支撑、服务。

智慧校园，核心理念是：通过以用户为中心，以需求做驱动的方式，智能化的满足校园网络用户的个性化需求和功能服务，真正做到信息化技术与教育教学的深度融合。

第二章教育行业发展现状

根据我国教育部对中小学智慧校园建设的纲要，可以将中小学智慧校园的发展划分为以下四个阶段：

综合上述阶段来看，我国的教育目前正处在加快教育信息化建设中应处于第二阶段向第三阶段过度的的阶段，此阶段是一个承前启后的阶段，在此阶段我们有以下几点需要加以关注：

(一)软硬件结合利用率低：前期注重硬件的建设，轻视硬件与软件管理相结

合提高设备的利用率和使用率等情况，以致于这些问题造成了教育投资达不到预期效果。

(二)各级应用系统整合难度大：目前辖区内已有众多子系统的综合性信息平

台，并涉及对现有系统平台的平滑升级，各级政府教育主管部门和学校都建设有各自独立的系统，这写系统它们相互独立且分散，存在着“信息孤岛”

的问题，造成了大量的数据重复和不同步；实现资源数据相通，需要专业人员维护多套系统，维护工作巨大。

(三)原创和创新性优质资源匮乏：随着“班班通”、“农远工程”的实施，中

小学网络基础设施得到了较大改善，但资源和各类应用较少，存在着“有路无车”的问题；为加快教育资源信息化进程，需利用新型的网络技术，突破时间和空间，随时随地的实现教育、教学、优质资源共享。

(四)网络教学创新的挑战：新课标下，探究网络环境与信息技术课程整合的

教学模式显得越来越重要了，网络教学具有无可替代的优势，它是适应新课标及素质教育的任务，培养学生学会自主学习、协作学习，学会质疑、学会探讨、终身学习的重要途径。

(五)办公自动化管理加快进程：缺乏统一的用户管理和权限控制；缺乏信息

的过滤和安全保障；缺乏实时便捷的移动办公应用；缺乏高效的行政办公管理；缺乏及时有效的决策支持。所以目前急需建成集电子政务、教学资源和办公平台为一体的整体化教育信息应用网。

因此建立一套完整、科学、高效的信息化基础数据与资源中心应用平台，促进教育内容、教学方法和教育管理规范化、现代化的应用系统，实现统一信息标准、统一管理，避免资源浪费，使得教育资源共享、信息公开、多方互动、全员参与等问题成为了基础教育信息化建设中首要解决的问题。

第三章项目设计原则

●兼容与互通

当前阶段，整个云计算产业还不够成熟，相关标准还不完善。为保证多厂商的良好兼容性，避免厂商技术锁定，方案的设计充分保证与第三方厂商设备保持良好的对接。此外，为保证方案的前瞻性，设备的选型应充分考虑对已有的云计算相关标准（如EVB/802.1Qbg等）的扩展支持能力，保证良好的先进性，以适应未来的技术发展。

●业务高可用

云计算平台作为承载未来政务应用的重要IT基础设施，承担着稳定运行和业务创新的重任。伴随着数据与业务的集中，云计算平台的建设及运维给信息部门带来了巨大的压力，因此平台的建设从基础资源池（计算、存储、网络）、虚拟化平台、云平台等多个层面充分考虑业务的高可用，基础单元出现故障后业务

应用能够迅速进行切换与迁移，用户无感知，保证业务的连续性。

●统一管理与自动化

云计算的最终目标是要实现系统的按需运营，多种服务的开通，而这依赖于对计算、存储、网络资源的调度和分配，同时提供用户管理、组织管理、工作流管理、自助Portal界面等。从用户资源的申请、审批到分配部署的智能化。管理系统不仅要实现对传统的物理资源和新的虚拟资源进行管理，还要从全局而非割裂地管理资源，因此统一管理与自动化将成为必然趋势。

●开放接口

传统的管理系统与上层系统对接，注重故障的上报和信息的查询。而云计算的管理系统更关注如何实现自动化的部署，在接口方面更关注资源调度和分配，这就需要管理系统在业务调度方面实现开放。为保证服务器、存储、网络等资源能够被云计算运营平台良好的调度与管理，要求系统提供开放的API接口，云计算运营管理平台能够通过API接口、命令行脚本实现对设备的配置与策略下发联动。同时云平台也提供开放的API接口，未来可以基础这些接口进行二次定制开放，将云管理平台与教育网应用相融合，实现面向云计算的教育应用管理平台。第四章项目建设模式分析

在信息化发展加速的今天，小企业开始建立自己的信息系统，通过租赁云计算数据中心可以投资，并以少量的专业IT人员实现信息化。但对于具有成熟应用是大中型企业机构，租赁数据中心终究需要依赖于第三方机构，业务部署灵活性较差，安全性无法得到有效保证。因此，建议基于自身业务和发展目标，整体规划、分步实施、统筹协调，进行云计算平台的自建，以充分保证应用系统支撑平台的可靠性和安全性。

自建云计算数据中心：用户可以根据自身业务需要，定制化的建设适合自身业务承载平台，从基础承载网、计算资源、存储资源和业务系统等多方面得到准确控制，保证平台的高可靠性和高性能；也可基于自身业务出发，开发出支撑新业务的应用系统，通过资源的自动调度，满足多种业务上线测试的需求。

租赁云计算数据中心：可以减少初期投资与运营成本，降低风险。用户不必进行硬件的基础投资和购买昂贵的软件版权，只需根据需求租赁相应的硬件、软

件，并根据使用情况来付费。

两种模式对比如下：

从以上对比来看，建议自建智慧校园的云计算平台。

第五章项目总体方案设计

1.项目建设目标

在云服务技术日渐成熟的今天，我们联手信息化技术知名服务厂商，基于智慧校园产品的基础上，以资源整合和信息服务作为切入点，以高效快捷、开放服务为原则，以全面构建智慧校园综合服务体系为目标，设计了基于“云服务”的应用数据中心和应用服务中心整体解决方案。

基于云服务的应用数据中心建设将遵循简化、共享、动态的原则，利用虚拟化、负载均衡和多级存储等技术，来建设一个动态资源基础平台，从而实现整合计算资源，提高设备利用率，降低应用复杂性，增强存储资源的共享能力、节约能耗等目标，最终使得在此基础之上构建的智慧校园业务应用管理更简单、更全面，运行更可靠、更稳定，并能更加灵活便捷的为师生提供“随需而变”的应用