教育云平臺建設方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 應用之間的數據共享變得直接透明，這就大大提高了區教育數字資源的整合能力。216。 促進區域信息技術與教育教學的融合信息技術與教育教學的融合需要經歷一個不斷探究、不斷創新的過程，每往前走一步，都要依托與前人的智慧與經驗。在這個過程中，經常需要重用以往的數據成果與應用成果，而不是每次都是從無到有的構建過程。云服務平臺使數據沉淀、應用沉淀的成為可能，而且這種沉淀是以重用為目的的。平臺應用的不斷建設，使得后來者可以借鑒、重用的資源就會不斷積累，從而加快技術與教育的融合。當這種積累與沉淀的范圍打破學校的邊界，發生在整個區域時，效果將更加明顯。216。 成為學校信息化建設的催化劑學校信息化建設面臨硬件與軟件兩部分的問題。云服務平臺解決了學校硬件建設的問題，學校只需要根據需求向信息中心申請存儲、計算與帶寬資源，而不需要自己建設與維護，從而省去了這部分的時間與人員消耗。對于軟件部分來說，存在大部分類似的業務應用，可以有區統一建設，開通給每個學校使用。另外，學校會根據實際情況建設個性化或創新的應用，這些應用的建設可以直接使用平臺的數據成果與應用成果，從而加速應用開發。最后，通過授權可以訪問其它學校的創新應用，從而借鑒其它學校的優秀成果，加速本校的應用建設。216。 實現區域教育信息化建設的效能累加模式云服務平臺的建設會大大提高信息化建設的規范程度。為了實現數據 與功能的沉淀，平臺會建設相應的規范接口，并發布平臺的數據描述、功能描述 及業務描述標準。植入平臺的應用須要遵循這些規范，才能利用平臺提供的各種 數據與功能。而一旦應用遷移到平臺上，其生成的數據將沉淀到平臺中，其提供的功能也成為平臺服務。這實際上構成一個信息化系統建設的生態環境，構成教育信息化建設的效能累加。216。 大大提升區域教育信息系統的應用價值與用戶體驗云服務平臺采用先進的云計算架構，最大程度實現了全縣范圍內的數據融合與應用融合。不同學校的人員通過平臺能夠隨時互動，發生數據共享與交換；不同學校產生的數據，可以一起進行分析與展現；不同的應用可以隨時訪問對方的數據。應用可以訪問更豐富的關聯數據，可以借助更多其它應用功能完成自己的工作時，就會為用戶提供更大的價值。而用戶在使用單一應用時，就能夠獲取到其它應用產生的相關數據時，則會大大提高應用的用戶體驗。 總體性能要求 存儲容量要求 視頻接入設計要求設計接入高清視頻1000路，單路視頻碼流為2Mbps，存儲1星期，按照磁盤空間90%利用率，所需存儲容量為160TB，兩副本存儲，所需存儲空間為320TB。 其他設計網絡教程、媒體素材、題庫、課件等文件存儲量為50TB，兩副本存儲，所需存儲空間為100TB。 計算資源要求設計虛機數量不小于40臺，每臺虛機至少為1顆虛擬CPU，2G以上內存，100G以上存儲空間。第3章 基礎設施層 總體方案拓撲 邏輯架構圖 3 邏輯架構圖本規劃的邏輯圖由存儲層、計算層、業務層三部分組成：216。 存儲層由具有良好可擴展性、高可靠性的集群存儲系統構成，整個存儲層為計算層的計算提供存儲資源訪問支撐。216。 計算層以標準X86服務器為硬件基礎，以云管理、服務器虛擬化為核心進行建設，為應用系統提供靈活的資源分配、快速應用支撐環境構建能力。216。 應用層以計算層為基礎，直接構建在計算層提供的計算、存儲虛擬資源之上，并具備直接訪問底層存儲層的能力，以實現海量數據的高速存儲訪問。 組成圖 4 云管理系統組成本節將描述各部分具體硬件構成以及層級直接的連接系統：216。 存儲層基于標準X86服務器為硬件基礎，利用每臺服務器的多塊SSD、SATA磁盤構建具有高可靠性、高IOPS能力的集群存儲系統YeeStor。集群存儲系統采用標準的POSIX接口通過以太網為計算層提供虛擬機鏡像存儲支撐服務，并為將來業務層提供海量數據存儲訪問支持。216。 計算層服務器采用標準的高性能X86服務器構建，利用高性能服務器實現多虛擬機資源支撐，虛擬化技術統一采用KVM技術支撐。對于應用層則通過以太網構建業務訪問網絡，保持各應用系統原有使用模式。216。 應用層包含多類應用，運行在云計算虛擬化提供的Linux、Win虛擬機中，利用云計算虛擬化平臺的支撐能力實現系統的高可用、系統能力的按需調用，以保障其更加可靠、高效的穩定運行。 虛擬化云平臺建設計算池核心為服務器虛擬化，設備數量隨著系統規模的增長后期設備會越來越多，且需要針對不同的應用系統提供差異化服務，因此為了實現整體系統的有效管理，將采用統一管理平臺來實現對硬件資源的虛擬化以及虛擬化云管理。平臺需要通過單一Web界面提供廣泛的管理功能，包括資源池管理，網絡管理，服務產品管理，資源監控。在此建議采用利用EasyCloud平臺進行統一管理和服務。圖 5 EasyCloud平臺 系統特性 計算資源復用在將服務器硬件資源虛擬化后，其CPU、內存等資源為多臺虛擬機共享使用，在應用系統虛擬機創建時需要指派定量的CPU和存儲資源，理論上多臺虛擬機的CPU和內存分配資源綜合等于物理服務器的資源配置。但在實際的運行環境中，各應用系統不會將分配給自己的CPU、內存資源用到100%，因此可能依然存在一定的資源浪費。圖 6 計算資源服用為了解決此問題，本方案的EasyCloud云管理系統提供CPU和內存的超量配置功能，以物理服務器的CPU、內存配置為基礎單位，在此基礎上進行倍率增加，這樣云管理系統會認為該物理設備可以分配更多的資源，從而也就可以建立更多的虛擬機。當某臺虛擬機運行所需實際資源不足時則可以利用本平臺的負載遷移功能進行整體遷移。 個性化網絡服務作為整體云平臺的管理系統，應用網絡也是其重要組成部分之一。在傳統IT系統中，應用服務器的網絡安全、集群負載處理等需要專門的設備來提供，而在虛擬環境如果沒有有效措施，則在虛擬化服務器內部的多臺虛擬機之間的網絡則成了完全透明無保障的環境，為了解決此問題需要在虛擬化服務器系統內部進行適當的隔離、策略定制。圖 7 網絡管理云管理平臺為了解決以上問題，提供了可針對掌握不同資源的不同用戶的差異化網絡管理方案。每一個掌握有資源的用戶，均可建立自己的獨立網絡環境，并由云管理工具提供諸如防火墻、地址映射、負載均衡等網絡管理功能，這樣每個用戶就可以針對自己的環境進行針對性配置，以保障應用系統的訪問安全、高效。 多級別用戶管理在云計算環境中，使用少量的虛擬化服務器取代了大量的物理機，如何有效對資源進行分配和管理將成為考驗每位IT系統管理人員能力的基礎指標。而在超大規模環境下，IT管理人員往往只進行設備管理，應用系統對于CPU、內存、磁盤等資源的需求往往只是遵照前端業務人員提供的信息，而隨著業務數量、類型的增加，管理工作會變的異常復雜、耗時。圖 8 用戶管理為了解決此問題，云管理平臺提出了用戶分級管理模式，特權管理員可以管理所有的資源可以直接建立虛擬機直接分配給相關應用。同時管理人員還可以將一定量的CPU、