教育信息化三通兩平臺方案


1.行業發展現狀


    教育是民族振興、社會進步的基石。國家在《教育信息化十年發展規劃(2011-2020)》中特別提到了信息化手段在教育改革中的關鍵作用。信息化手段極容易跨越空間和時間的限制,將教學與信息手段的融合,將能大力解決教育實踐中的核心問題,這也是教育信息化的核心價值所在。教育改革的目標是利用信息手段,促進教育公平化,提高教學質量,提升管理現代化水平。核心就是建設“三通兩平臺”,三通是“寬帶網絡校校通、優質資源班班通、網絡學習空間人人通”,兩平臺是“教育資源公共服務平臺和教育管理公共服務平臺”。國家在十三五規劃中又提到要深化“三通兩平臺”建設。

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    “校校通”是基礎設施建設,具備信息可傳遞到每個班級的條件,所以包含了網絡建設、計算機教室的建設等?!鞍喟嗤ā眲t是開展的具體教學業務內容,并以一種常態形式存在,比如課堂模式的創新、教學內容的創新,開展這些活動需要校校通作為連通的基礎,資源平臺提供所需要的教學資源,最終結果能反饋到管理平臺中去?!叭巳送ā眲t是進一步延伸教學的空間和時間,相當于校園學習搬到網絡上,但不是單純的個人空間建設??商峁╇S時隨地的學習,學校與家庭可良好的互動,并且這種學習過程能夠與課堂教學有機的結合起來?!皟善脚_”則是具體的內容承載平臺,資源平臺以教學資源為主,為“班班通”業務和“人人通”業務開展提供資源訪問;而整個教學過程的信息化,又可將過程和結果反饋到管理平臺,結合原有的管理系統,實現對老師和學生的個性化管理,比如老師的績效評估、學生的成長記錄等。


2.建設需求


    要實現“三通兩平臺”所描述的效果,具體的建設內容應該包含:業務建設、基礎設施建設、機制保障建設、人員隊伍建設,其中業務建設是核心,基礎建設需要圍繞業務的需要來設計,機制和人員是保證可持續發展的保障。

    地市教育局在“三通兩平臺”的建設任務中主要的就是要建立兩平臺的載體云數據中心,教育城域網、中小學校園網以及以互聯網為基礎的教育網接口。將每個學校都跟兩平臺連接起來,讓每個學校都能享受優質的教學資源和先進的管理手段,實現校校通。讓信息化教學能夠進入到每個班級后實現常態化,老師愿意用、會用信息化手段,學生喜歡,并且從信息化受益,實現班班通。通過互聯網打破學校的物理邊界,在網絡世界里面實現教學和管理全過程,而又跟學校、家庭實現實時互動,所有圍繞學生的資源有機的融為一體實現人人通。到2020年完成三通兩平臺的建設目標是各級教育主管部門信息化建設的主要目標。

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三通兩平臺系統拓撲結構圖


3.解決方案


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“三通兩平臺”解決方案邏輯架構圖

    中訊是“三通兩平臺”完整方案的提供商,提供完整的教育云數據中心、教育城域網、智慧校園、教育互聯網等方案。具體呈現在三個層面:


1)云計算數據中心


    H3C以全虛擬化、全融合的技術理念構建云計算數據中心。

    為了實現云的效果,需要將分布在不同區縣的數據中心進行邏輯上整合,從而實現共享。區縣可以借用市里的資源,市里也可以借用區縣的資源,中小學可以直接使用云端的計算能力、存儲能力,不需要再單獨搭建IT系統。

    實現這一整合的技術基礎就是全虛擬化。首先是服務器虛擬化,通過在服務器上開啟虛機,實現服務器資源的充分利用。然后是存儲虛擬化,通過零存儲的分布式技術將服務器現有硬盤、舊的磁盤柜充分利用起來,成為高性能共享存儲,為服務器資源池所用。而網絡虛擬化則是進一步簡化網絡的架構,通過IRF系列技術將所有網絡設備邏輯為一臺,最大限度的簡化組網和管理。

    其次是融合。通過虛擬化將構建數據中心的三大塊基礎設施形成了資源池,但彼此之間尚未真正的融合。比如服務器虛擬化后非常便利的遷移操作,在網絡層面無法感知,還需要人工配置一系列復雜的網絡命令才能實現。各中小學直接使用云端的虛機創建校園個性化應用,網絡策略無法定制,任何一個錯配都可能導致整個數據中心網絡癱瘓。所以,我們需要一個自動化的數據中心,那么,融合是基礎。H3C推出的一系類Overlay落地技術是融合的關鍵,通過VEPA實現虛擬機遷移后,網絡策略的感知和自動跟隨,VxLAN允許各中小學擁有獨立的網絡策略,并且不會干擾到其他學校等。

    有了這個基礎,可以輕松實現全市基礎設施資源的整合,H3C推出了云彩虹技術將分布在不同區縣的數據中心打通,變成一個共享的資源池。而且這種架構具備了自動化編排的基礎,對業務的支撐將會變得異常方便,因為業務模型本身就是不確定的。比如中考成績發布時全校統一查分導致查分系統癱瘓,課堂同時訪問教學資源導致資源系統響應不及時等,H3C的云數據中心具備針對應用的彈性擴展能力DRX,能根據業務訪問量的變化,自動靈活的調配基礎設施資源來應對。


2)新校校通網絡


    H3C在傳統校校通實現市、區縣、學?;ヂ摶ネǖ幕A上,進行了架構的調整,讓網絡更適合云化帶來的流量變化。

    首先是針對在班級常態化開展信息化教學后,帶來對云端資源的集中訪問。一方面是云端資源的性能瓶頸,一方面是網絡帶寬的限制。我們不可能無限制擴大云數據中心和網絡帶寬,也不可能按照最大使用量去設計,因為那將是極大的浪費。在新校校通網絡設計中,我們引入了云點技術,將云端資源選擇性的分布式部署到學校本地,針對同步課堂、大規模在線公開課等業務將是極好的支撐,解決了大量視頻教學業務訪問效果不佳的問題。

    其次是課堂邊界的延伸,將使得有一部分學習內容是在家庭完成,通過互聯網訪問云端資源的流量將規模增長,同樣受到云數據中心出口帶寬的限制。所以在網絡設計上首要考慮就是對現有出口帶寬的充分利用,通過入口負載均衡技術實現。從持續應用角度來看,出口帶寬必將面臨升級,那么升級后出口設備是否具備性能擴展也是非常重要,否則將成為性能瓶頸。H3C推出融合架構的M9000,可無縫擴展安全性能。


3)三通兩平臺生態圈


    除了提供有特色的基礎架構建設方案之外,H3C還希望進一步整合業務建設系統,形成整體的解決方案和頂層設計,為用戶提供交鑰匙工程。所以,H3C聯合各領域的軟件提供商,共筑三通兩平臺生態圈。包括視頻直播、課堂錄播、移動教學、資源內容提供商等多維度的軟件,在軟硬件預裝、驗證以及功能配合上做了大量的優化工作。比如直播系統與云點的配合,為直播系統分布式部署提供了靈活的基礎環境,保證了直播效果,又避免了分布式部署的復雜性。

    數字化解決方案的領導者是H3C的愿景。在普教三通兩平臺的建設中,H3C將持續用自己在基礎架構領域的創新,融合應用廠商,達到最佳效果,為普教信息化提供完善、針對性的服務。


4.方案優勢


    H3C提供的是最完整的解決方案:包含了計算、存儲、安全、運維、虛擬化、大數據、SDN/NFV、移動IT在內的最完整的IT基礎架構,聯合教育資源提供商、教育應用軟件商、投資運行方等提供完整的生態圈。

    H3C提供了最先進的技術創新:中訊提出的三通兩平臺解決方案,基于中訊集團在IaaS領域(服務器、網絡、存儲、虛擬化、云平臺)的領先技術優勢,在數據中心、城域網建設方面降低基礎教育信息化的技術風險;結合中訊在普教領域的大量實踐,設計了云學堂(云教室和云辦公)、物聯校園、普教大數據等方案,結合教育應用合作伙伴,針對性的解決教育應用問題。


5.案例


    在服務教育客戶向互聯網+轉型的道路上,H3C有豐富的建設經驗,和很多客戶取得了共同的進步。包括100多個教育云、500多個教育城域網、5000+中小學校園網。

    杭州教育云

    南京教育云

    蘇州教育云

    深圳南山教育無線城域網

    北京無線城域網

    騰沖教育城域網

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