2015-11-14 第 1 页, 共 31 页 桌面云应用于中小学桌面云应用于中小学计算计算机机教室教室 深圳市深圳市青青葡萄葡萄科技科技有限有限公司公司 二零一五年十一月二零一五年十一月 2015-11-14 第 2 页, 共 31 页 一、中小学信息化存在的问题 3 二、解决之道桌面云 .3 三、桌面云技术架构 5 四、桌面云优势 .6 五、桌面云应用于中小学计算机教室8 六、进一步发展 .9 七、结束语 9 八、案例介绍. 10 2015-11-14 第 3 页, 共 31 页 一、中小学信息化存在的问题一、中小学信息化存在的问题 近年来， 中小学校园信息化建设取得了丰硕的成果， 经历信息化基础设施建设和计算机 教室、 多媒体教室重点建设的发展， 如今校园的信息化建设已经朝数字校园的更高水平发 展。 中小学信息技术课程已经普遍开设，以“校校通” 、 “班班通”为代表的中小学现代远 程教育工程目标基本实现。 在大力推进基础教育信息化工作发展的同时，亦发现了其中所存在的问题。 1、管理成本高 随着基础教育信息化的建设， 各中小学校拥有的计算机的数量越来越多。 但是我们发现 计算机教室功能非常单一、利用率不高，管理维护的成本却越来越高。 其实出现这样的矛盾原因并不难理解。 一方面， 随着各中小学学生人数及基于计算机开 展的教学课程的增多，其用机需求也不断提升，各学校拥有的计算机数量不断增多。另一方 面，这些学校里的计算机房多为单单一功能的机房，严重降低了计算机教室的利用率， 而且 因为缺乏专门的管理人员，大批的电脑维护起来也比较复杂。 2、容易受到病毒的侵扰 计算机房由教计算机课的老师负责管理， 遇到系统升级和软件部署的情况， 就不得不暂 停机房的使用。 特别是遇到机器中毒和系统故障的情况， 经常得停掉好几天的课来查找原因 进行维修。 3、学生用机行为难于控制 对于学生的用机行为我们也无法进行合理的监控，无法保障设备软硬件资产的安全。 4、多种系统和应用的运维复杂 在计算机课程教学中，需要临时安装各种操作系统和应用软件，工作量大，时间长，效 率低。 5、机房耗能高，不环保 一个计算机教室 3050台计算机， 平均每台 200W 以上的耗电， 产生的能耗和噪音，均 不符合绿色环保的要求。 二、解决之道二、解决之道桌面云桌面云 在此之前， 市场上出现一些终端管理解决方案， 但这些方案都是基于传统技术基础之 上， 不能全面改善上述现状。 而目前市场上方兴未艾的云计算， 给我们提供了一个更广阔的 视野空间。其中的最先落地的“桌面云”是非常适合的解决方案，已经在其他行业和高校里 有具体的示范案例，体现出其独特的价值。下面就简单的介绍其原理和应用案例。 1、桌面云概念 在解释什么是桌面云之前，就不可避免的涉及到是什么是云计算。关于云计算的定 义很多，大家广泛认可的是维基百科上关于云计算的定义，也即： “云计算（cloud computing）是一种互联网上的资源利用新方式，可为大众用户依托互联网上异构、自 治的服务进行按需即取的计算，云计算的资源是动态易扩展而且虚拟化的，通过互联 网提供” 。 桌面云是满足上述云计算定义的一种云。在 IBM云计算智能商务桌面（IBM Smart 2015-11-14 第 4 页, 共 31 页 Business Desktop Cloud）的介绍页面看，我们可以看到桌面云的定义是： “可以通过瘦客户 端或者其他任何与网络相连的设备来访问跨平台的应用程序，以及整个客户桌面” 。也就是 说我们只需要一个瘦客户端设备， 或者其他任何可以连接网络的设备， 通过专用程序或者浏 览器， 就可以访问驻留在服务器端的个人桌面以及各种应用， 并且用户体验和我们使用传统 的个人电脑是一模一样的。 2、桌面云的业务价值 桌面云的业务价值很多， 除了上面所提到的随时随地访问桌面以外还有下面一些重要 的业务价值： 1）集中化的管理 在使用传统桌面的整体成本中，管理维护成本在其整个生命周期中占很大的一部分，管 理成本包括操作系统安装配置， 升级， 修复的成本，以及硬件安装配置， 升级， 维修的成本， 数据恢复，备份的成本，各种应用程序安装配置，升级，维修的成本。在传统桌面应用中， 这些工作基本上都需要在每个桌面上做一次，工作量非常大。对于那些需要频繁替换， 更新 桌面的行业来说，工作量就更大了。 例如对于培训行业来说，他们经常需要配置不同的操作 系统和运行程序来满足不同培训课程的需要， 对于有上百台机器来说，这个工作量已经非 常大了，而且这种工作还要经常性的。 在桌面云解决方案里， 管理是集中化的， 管理员通过控制中心管理成百上千的虚拟桌 面，所有的更新，打补丁都只需要更新一个或几个“基础镜像” （Gold Master Image）就 可以了。 例如， 对于一个培训中心来说， 管理维护就非常简单了：我们只需要根据课程的不同配 置几个基础的镜像， 然后不同的培训课程的学员可以分别连接到这些不同的基础镜像， 而且 我们要做任何修改， 只需要在这几个基础镜像上进行就可以了， 只要重启虚拟桌面学员就可 以看到所有的更新，这样就大大节约了管理成本。 2）安全性提高 安全是 IT 工作中一个非常重要的方面。对于企业来说，数据，知识产权就是他们的 生命， 例如银行系统中的客户的信用卡帐号， 保险系统中用户详细信息， 软件企业中的源代 码等等。如何保护这些机密数据不被外泄是许多公司 IT 部门的经常面临的一个挑战。为 此他们采用了各种安全措施来保证数据并不非法使用，例如禁止使用 USB 设备，禁止使 用外面电子邮件等等。对于政府部门来说，数据安全也是非常重要的，英国不久前就发生了 某政府官员的笔记本丢失，结果保密文件被记者得到，这个官员不得不自己引咎辞职。 在桌面云解决方案里，首先，所有的数据以及运算都在服务器端进行，客户端只是显示 其变化的影像而已， 所以在不需要担心客户端来非法窃取资料。 桌面云的服务器托管、 数据 集中存储的架构，从客观上提供了数据安全和备份的机制。其次，IT 部门根据安全挑战制 作出各种各样新规则，这些新规则可以迅速的作用于每个桌面。 3）绿色桌面更环保 如何保护我们的有限资源， 怎么才能消耗更少的能源， 这是现在各国科学家在不断探索 的问题。 因为在我们地球上的资源是有限的， 不加以保护的话很快会陷入无资源可用之困 境。 现在全世界都在想办法减少碳排放量， 为之也采取了很多措施， 例如利用风能等更清洁 的能源等。 但是传统个人计算机的耗电量是非常惊人的。一般来说， 每台传统个人计算机的 功耗在 200W左右， 即使它处于空闲状态时耗电量也至少在 100W 左右， 按照每天 10 个 小时，每年 240 天工作来计算，每台计算机桌面的耗电量在 480 度左右，耗电很大。此 外，为了冷却这些计算机使用产生的热量，我们还必须使用一定的空调设备， 这些能量的消 2015-11-14 第 5 页, 共 31 页 耗又是很大的。 采用云桌面解决方案以后，由于可以采用智能瘦客户机，每个瘦客户端的电量消耗在 20W 左右，只有原来传统个人桌面的 10%，所产生的热量也大大减少了，同时对空调制 的要求也大大降低，从而实现了“绿色桌面” 。 4）总拥有成本的减少 IT 资产的成本包括很多方面，初期购买成本只是其中的一小部分，其它还包括整个生 命周期里的管理，维护，能量消耗等方面的成本，硬件更新升级的成本。从上面的描述中我 们可以看到相比传统个人桌面而言，桌面云在整个生命周期里的管理，维护， 能量消耗等方 面的成本大大降低了，那么硬件成本又是怎么样呢？桌面云在初期硬件上的投资是比较大 的，因为我们要购买新的服务器来运行云服务，但是由于传统桌面的更新周期是 3 年，而 服务器的更新周期是 5 年， 所以硬件上的成本基本相当。 如果采用瘦客户机， 效果会更好。 因为瘦客户机的设备折旧期至少是传统PC的 1.5倍，也就是说，传统 PC的折旧期如果是 3 年的话，瘦客户机折旧期则是 4.5 年，桌面更新成本会大大降低。 还有，由于软成本的大大降低，而且软成本在 TCO 中占有非常大的比重，所以采用 云桌面方案总体 TCO 大大减少了。根据 Gartner 公司的预计，云桌面的 TCO 相 比传统桌面可以减少 40%。 5）移动桌面的实现 只要可以上网， 无论任何时间， 在任何地点， 用户都可以获取属于自己的 “虚拟桌面” ， 这就是桌面云最诱人的愿景。可以设想，在不久的将来，广域网络的带宽足够宽，像在局域 网络里一样，百兆甚至千兆到桌面，这时，个人桌面就会如影随形，我们的个人手持设备 （iPAD、iPhone 等）随时随地可以访问个人的云桌面。 三、桌面云技术架构三、桌面云技术架构 桌面云技术简介桌面云技术简介 桌面云是云计算的一种应用形态。关于云计算的定义很多，大家广泛认可的云计算定 义是“云计算（cloudcomputing） ，是一种互联网上的资源利用新方式，可为大众用户依托 互联网上异构、 自治的服务进行按需即取的计算,云计算的资源是动态易扩展而且虚拟化的， 通过互联网提供” 。桌面云合乎上述云计算定义的一种云，它具备云计算的三大特征：对用 户呈现为桌面服务、资源可弹性管理、通过网络提供，是一种云化的服务。也就是说我们只 需要一个瘦客户端设备， 或者其他任何可以连接网络的设备，通过专用程序或者浏览器，就 可以访问驻留在服务器端的个人桌面以及各种应用， 且用户体验和我们使用传统的个人电脑 是等同的。 桌面云是将个人计算机桌面环境通过云计算模式从物理机器分离出来，成为一种可以 对外提供桌面服务； 个人桌面环境所需的计算、存储资源集中于中央服务器上，以取代客户 端的本地计算、存储资源；中央服务器的计算、存储资源同时也是共享的、可伸缩的，使得 不同个人桌面环境资源按需分配、交付，达到提升资源利用率，降低整体拥有成本的目的。 2015-11-14 第 6 页, 共 31 页 图 1 桌面云服务示意图 四四、桌面云优势桌面云优势 总体拥有成本低总体拥有成本低 桌面云大量使用瘦客户机、低功耗计算、存储资源，该建设模式改变了现有的建设、维 护、运营模式，使得配套的电源、制冷系统建设成本降低，并大量节省运营和维护成本，使 得桌面系统的总体拥有成本大大降低。据权威机构测算，桌面云相对于传统 PC 桌面系统 5 年总体拥有成本可降低 40%左右。 另外，瘦终端由于使用无硬盘、风扇等机械装置，生命周期可达 8-10 年，可有效降低终端 系统的投资。 数据安全数据安全 1所有数据和计算都发生在中心机房，用户通过网络获取的只是图像信息，机密数据和信 息不能通过网络下载、存储，大大提高了安全性。 2数据的集中存储为数据的备份、恢复带来了便利，使得保护企业智力资产成为可能。 低能耗、低排放低能耗、低排放 传统 PC 功率一般为 150-200W，而瘦终端功率低于 20w，耗电量接近十分之一。虽然 计算中心相关服务器系统会占用一定的耗电量，但总耗电量仍低于 PC 的五分之一，因此， 每年的耗电量会大幅下降。 易于管理，资源按需分配易于管理，资源按需分配 所有桌面的管理和配置都集中在中心机房进行， 管理员可对所有桌面和应用进行统一配 置和管理，如：系统升级、应用安装等，避免了由于传统桌面分布所造成的管理困难和成本 高昂。 2015-11-14 第 7 页, 共 31 页 所有桌面环境对资源的要求不同，桌面云系统可以根据用户需求对资源进行合理分配， 达到资源的弹性管理，提高资源利用率。 灵活接入和使用灵活接入和使用 用户可以从任何网络可达的地方访问其应用和桌面，具有很强的移动性。 作为云计算的一种服务方式， 由于所有的计算都放在服务器上， 终端设备的要求将大大降低， 不需要传统的台式机，笔记本；而且智能手机，上网本