一、方案概述

随着信息技术的飞速发展，教学的需求也越来越多元化，传统的教学方式显然已经不能满足当前教学发展的要求，同时，教学过程中的一系列问题也严重影响了教学质量和教学进度。从国家主管部门到深耕三尺讲台的老师都深刻的意识到，必须对教育进行信息化改造，才能持续满足不断变化的教学需求，其中，教育方式的信息化改造又是最基础也最重要的一部分。而如何利用先进的信息技术为教育创新营造有利的环境，是摆在教育工作者面前的一个崭新且富有挑战的课题。

为此，我司结合H3C云计算技术和丰富的教育行业信息化建设经验，有针对性的为用户提供新一代计算机教室建设方案——H3C云学堂。根据需要部署云主机资源池，启动虚拟机并通过网络交付给云终端，学生便可体验生动的云学堂环境。云学堂将云计算技术和教育场景紧密结合，可以按照课程创建丰富多彩的教学模板，并提供功能全面的教学管理功能，体现“多、快、好、省”的核心价值，将教学带入云时代。

方案优势：

业界领先的虚拟化平台

云学堂使用了H3C自主研发、业界领先的企业级虚拟化平台，它通过统一的管理平台，完美实现了对云主机资源、虚拟机和教学模板的管理。由于虚拟化平台的卓越性能，不仅可以在同等硬件资源下交付更多、更高性能虚拟桌面，还可以提供多种独特的虚拟化特性。

灵活的架构

云学堂的架构十分灵活，借助云主机集群部署，可以实现动态扩展，提供最大限度的灵活性，真正做到按需交付。

简便的操作体验

云主机管理、课程模板制作、终端远程唤醒、桌面批量发布等大部分功能均可通过极简便的操作完成，没有任何使用门槛。

丰富的教学功能

内置针对虚拟化场景深度优化的多媒体教学管理组件，提供丰富、全面的教学功能，例如：屏幕广播、视频广播、屏幕转播、远程控制、电子白板、电子点名、电子抢答、在线考试等，满足教师日常教学需要，提高教学质量。

应用极速秒开

云主机和云终端均配置高速固态硬盘，结合H3C的存储分层技术和应用加速技术，极大的加快了系统启动和应用打开的速度，提升体验。

课程模板化管理

不同的教学环境以虚拟机模板的形式提供。模板专用，告别臃肿、卡顿的单一系统。在虚拟机模板上进行修改，即可发布最新的虚拟桌面给所有学生，工作量是传统方式的十分之一。所有虚拟机都是通过模板实时创建的，所以每次上课学生都可以获得全新的虚拟桌面，不仅保证了所有学生使用的系统统一，也告别了病毒的困扰。

强化的系统稳定性

计算和数据都在云端，网络上只传输桌面图像变化，即使出现网络故障，虚拟机依旧正常运行，不会受到任何影响，待故障恢复后即连即用。同时，云学堂具备系统逃生功能，可由老师控制切换到备用系统，且多媒体教学管理组件的主要功能还能正常使用，上课不会中断。另外，课程模板会在所有云主机上实时同步备份，极大降低数据丢失的风险。

分布计算技术

针对传统云桌面在重载应用支持上不太理想的表现，H3C革命性的开发出分布计算技术。利用计算负载均衡算法，在运行重载应用时，动态的利用云终端空闲的计算能力，分担云主机的计算压力。

硬件零维护

使用瘦终端替换传统的PC，一旦出现故障，直接更换，用户不需要再像以前那样疲于维修PC；云主机使用企业级服务器，性能稳定；因此，部署云学堂后，可以做到硬件零维护。

低TCO

初始投资和传统机房差不多，但是云学堂低故障、零维护的特性，极大的节省了用户的维护成本，而且云学堂的能耗只有传统机房的十分之一。

二、功能介绍

管理端介绍

如图所示的是云学堂管理端。管理端拥有美观、友好、简洁的界面，极简的操作就可以涵盖极丰富的管理功能。管理员可以通过Web随时随地登录管理平台，进行云主机资源监控、课程模板管理与制作、账号管理、虚拟机管理、云终端管理等工作。

教师端介绍

如图所示的是云学堂教师端。任课教师可以使用教师账号登录教师端。H3C对实际教学场景和操作习惯进行了细致的分析，有针对性的设计了简洁、易操作的界面和功能。上课时，教师先通过远程开机开启所有学生终端，在课程列表选择需要的课程，点击“上课”按钮，虚拟机就会在2分钟内启动完毕，并交付给学生。上课过程中，教师可以点击“启动教学软件”按钮打开多媒体教学管理组件，使用丰富的教学功能。下课时，教师点击“下课”按钮，所有资源会被云主机回收，然后通过远程关机关闭所有学生终端。同时，教师还能通过“更多”菜单唤出更丰富细致的管理功能。

学生端介绍

如图所示的是云学堂学生端。教师端开始上课前，学生可以自由选择课程列表里的课程进行学习。当教师开始上课后，学生端会自动切换到教师选择的课程。当学生端系统发生故障时，学生可以发起请求，由任课教师控制学生端系统还原成初始状态，只需十几秒，发起请求的学生就可以获得全新的教学桌面，继续上课，并且不会影响其他学生。学生端网络断开重连或系统重启后，都会自动连入教学桌面，无法逃脱，保证同步教学。学生端可以使用虚拟应用的功能，借助CAS虚拟化平台的分布式计算功能，将计算压力从云主机分担到负载相对较轻的学生终端，从而实现对CPU消耗较大的重载应用的支持。

多媒体教学管理组件介绍

如图所示的是多媒体教学管理组件，提供了丰富的教学功能，涵盖功能包括：屏幕广播、屏幕录播、屏幕转播、屏幕监看、网际影院、网络过滤、分组教学、网络画板、电子举手、电子点名、远程控制、学生演示、联机讨论、试卷导入、在线考试、电子抢答、文件管理、文件分发、电子教鞭、电子表决、黑屏肃静、语音广播、语音对讲。功能上基本可以覆盖95%以上的教学场景，且针对虚拟化环境做了大量细致的优化，性能相比同类软件大幅领先。

三、总体架构

云学堂解决方案的核心构成是管理端、教师端和学生端。管理员在管理端上针对不同课程制作课程模板。教师在教师端程序执行简单操作：选中所需课程，点击“上课”，即可在云主机中生成几十个虚拟桌面并推送到学生端；点击“下课”即可终止课程，删除所有虚拟机，回收资源。云主机的操作记录，运行状态等，可通过Web图形化管理界面查看，一目了然。学生的云终端开机后自动和云主机连接，获取虚拟桌面，操作方式与传统PC完全相同。

网络拓扑设计 

根据前述的需求分析、设计原则，以及总体架构的要求，网络拓扑图如下所示：

云主机和学生机之间采用H3C自主研发的桌面传输协议，每个终端只需要极少的带宽即可流畅工作，因此只需要在接入交换机上分配1个GE口作为教室网络出口即可满足网络需求。

桌面传输协议设计

H3C云学堂采用自主研发的桌面传输协议，高传输效率、低带宽占用，提供更佳的性能和更好的体验。该协议除包含多条虚拟控制通道，可以单独控制，提供了最大的控制自由度。

主要优势功能包括：

数据加密传输

加速2D图形渲染

图形智能压缩，根据网络带宽自动调节画质

视频重定向，允许播放高清视频

外设重定向，允许使用更多的外接设备

计算重定向，允许使用终端的计算能力运行重载应用，分担云主机的计算压力

Internet控制，允许控制学生能否连接Internet

本地系统控制，允许控制学生能否登入终端本地，服务器故障时还能继续上课

安全设计

H3C云学堂解决方案隔离了学生对本地系统的直接访问，通过虚拟化技术，将所有数据都存放在云端，大大提高了系统整体的安全性。

账号分级管理，按角色分权。考虑到部分教师IT水平有限，只有管理员可以登录管理平台进行虚拟机级的操作，这样可以避免教师误操作对系统产生负面影响。教师通过账号+MAC地址绑定的认证方式登录教师端。

用户访问虚拟桌面时，采用业界领先的桌面传输协议交互。该协议仅传输桌面图像变化和鼠标移动、键盘输入等少量信息，并且会自动对传输内容加密。业务数据在云端不落地，避免数据泄露的可能性。

提供集中的、精细化的策略控制用户的授权访问，针对用户、网络位置、终端环境、应用、云主机等属性决定是否允许用户访问。

云终端设计

推荐使用瘦客户机代替传统PC。瘦客户机外观精致，体型小巧、连线简洁，可保证机房环境干净整洁；接口丰富，可满足教学过程中一切外设需求；配置高性能X86处理器、高速内存和高速固态硬盘，提升操作体验；能耗极低，绿色环保；具有硬件成本低、能耗低、用途广、生命周期长等特点。

安装云学堂学生端软件之后，终端启动后会自动连接到虚拟桌面，除非教师控制，否则本地系统对学生不可见。

方案也允许用户将外设连接到云终端上，无需另装驱动，即可像在传统PC上一样使用这些外接设备，例如标准USB设备、串并口设备等。该功能可以让学生与传统方式无差异的使用任何USB存储设备。如果学校对该功能有顾虑，也可以关闭外设重定向。

模板管理设计

方案提供了标准化的课程模板，管理员可以根据在此标准模板上安装教学需要的软件，制作个性化的课程模板。任何修改只需要在模板上进行，学生就可以获得最新的教学桌面。通过此功能的灵活使用，区域间传递优质的教学资源成为可能，极大的平衡了地区间的资源差异，提升区域整体教学水平。

四、方案优势和案例

如图所示，“多、快、好、省”是H3C云学堂的四大核心价值。

成功案例如下：

临沂磨山中心小学云学堂

临沂二庙中学云学堂

临沂芦柞中学云学堂

临沂兰陵七小云学堂

临沂兰陵县中学云学堂

临沂兰陵九小云学堂

临沂兰陵八中云学堂

临沂兰陵兴明中学云学堂

临沂兰陵流井中学云学堂

临沂兰陵向城中学云学堂

临沂兰陵思源中学云学堂

潍坊兴国小学云学堂

潍坊理想小学云学堂

潍坊河滩小学云学堂

潍坊东坡学校云学堂