中小学数字化平台解决方案.docx

中小学数字化平台解决方案第。页一、项目概述1二、现状分析1三、方案概述33.1 建设目标33.2 业务架构53.3 技术架构51应用云服务层52分布式平台层73基础设施服务层83.4 云计算网络架构93.5 实施流程10四、应用场景建设124. 1云服务平台244. 1.1公共数据管理中心245. 1.2资源共建共享管理中心266. 1.3应用系统推送中心287. 1.4开发者中心308. 15动态门户群管理329. 16云端监测中心3410. 1.7运营服务平台3611. .2教育信息门户3912. 应用空间404 .3.1教师空间405 .3.2学生空间424.4 教学应用解决方案434. 4.1网络课表计划435. 4.2网络备课系统446. 4.3集体备课系统477. 4.4课例打磨系统498. 4.5教育资源网519. 4.6题库组卷系统5310. 4.7教师研修系统5511. 4.8教师培训系统5712. 4.9名师工作室5913. 4.10教师评价考核系统6014. 4.11家校互通系统6215. 4.12全自动智能云录播系统634.5 学习应用解决方案694.5.1班级空间694.5.2家庭作业系统714.5.4自主学习系统754.5.5综合素质评价系统764.6教育管理解决方案784.6.1行政管理系统784.6.2教务管理系统804.6.3办公管理系统844.6.4-卡通系统874.6.5信息发布系统90五、硬件配置错误!未定义书签。六、方案优势错误!未定义书签。七、疑难问答错误!未定义书签。八、总结错误!未定义书签。一、项目概述根据实际情况编制。二、现状分析根据实际情况编制。三、方案概述3.1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，基于智慧校园方案的基础上，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”的应用服务。构建智慧校园云服务平台目标，总结如下：1）提高信息化设施应用构建一个教学、科研、办公、生活于一体的“一站式”服务平台。2）各级系统的无缝整合构建统一门户，集中信息资源管理、应用服务管理和内容整合。3）优质资源整合与共享构建基于云服务的教育公共资源服务平台，推进资源共建共享。4）促进网络教学的创新构建一个适应新课程改革的创新教学模式，推进教育信息化应用。5）建设教育电子政务服务体系构建统一的教育信息管理系统和所有的教育教学和管理工作均在网络上实现。3.3技术架构1应用云服务层应用云服务层(SaaS)又称为：软件运营服务模式。它面向最终用户，将不同应用系统托管到同一平台上进行统一管理，实现隔离和共享，以达到减少系统硬件重复建设、减少系统维护量的目的，并且随着数据的集中，建立数据仓储。软件云服务关键技术也是在高层对数据中心进行虚拟化，即在区域级数据中心为每个学校建立一个学校级的虚拟数据中心，这种虚拟数据中心技术具有很强的可扩展性。虚拟数据中心可以支撑大量的应用系统，无需像传统开发方式，每开发一个系统进行数据隔离，虚拟数据中心结合平台服务层的分布式文件系统可以更加有效实现分布式存储和并行计算。在向客户提供联网应用的同时，也提供软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。对于教育单位来说，SaaS是采用先进技术的最好途径，它消除了单位购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要。在这种模式下，不再像传统模式那样花费大量投资用于硬件、软件、人员，而只需要支出一定的服务费用，通过互联网便可以享受到相应的硬件、软件和维护服务，享有软件使用权和不断升级，这是网络应用最具效益的模式。具体来说saas可以为客户带来如下的价值：a）服务的收费方式风险小，灵活选择模块，备份，维护，安全，升级b）让客户更专注核心业务c）灵活启用和暂停，随时随地都可使用d）按需定购，选择更加自由e）方案更新速度加快f）实现年息式的循环收入模式g）有效降低成本h）准面对面使用指导i）在全球各地，7*24全天候网络服务j）不需要额外增加专业的IT人员k）大大降低的投入成本2分布式平台层分布式平台层技术以分布式计算、分布式存储和数据挖掘为核心，可以架构在基础设施层之上，也可直接架构在大量廉价的物理硬件上，分布式平台层是以多单位租用、集中管理、多级级联为特征的软件平台（如果学校数据中心托管到区域级数据中心）的基础支撑，主要为独立软件开发商和软件开发人员提供服务，不直接面对最终用户。平台服务层从软件虚拟化角度屏蔽物理硬件的物理位置和差异，以统一的文件系统方式来访问不同物理位置、不同性质的设备，达到管理大规模网络就像管理一台计算机一样简单，并且提供在大规模网络上提供并行计算、灾难容错的编程模型。目前比较成熟的平台服务层系统有谷歌的GFS分布式文件系统和开源的Hadoop分布式系统。目前淘宝网、雅虎等公司的大型计算、存储平台均架构在HadooP平台上。3基础设施服务层基础设施服务层(IaaS)云技术是通过硬件资源虚拟化技术实现，即将所有物理服务器、存储设备集中到资源池，通过虚拟化软件把一个物理服务器虚拟化成若干个虚拟机，操作系统和数据库等系统软件运行与虚拟机上，从而解除应用系统与硬件服务器绑定，以达到对硬件资源动态分配，按需使用、统一管理、动态迁移、负载均衡等目的。基础设施服务层建设目的主要是通过虚拟化提高系统的安全性、可管理性和降低建设成本，但是以牺牲性能为代价,并且目前虚拟化平台软件对于高CPU,高速磁盘IO性能损失高达20%左右结合实际情况，采用先进的云服务技术在应用层进行虚拟化，将传统部署在学校或教育部门服务器终端的教育应用集中部署在“教育云”上，为区域级教育部门、学校、教师、职工、家长和学生提供“一站式”、“个性化”教育服务。3.4云计算网络架构层次架构云计算服务中心网络建设主要包含三个层次，包括：应用驱动、云翼平台和存储灾备。1 .应用驱动由应用服务器实现不同系统应用。应用服务器通过VM虚拟机将系统不同功能进行隔离，有效保护不同系统的应用，防止一个应用出现问题后波及其他系统正常使用情况的发生。2 .云翼平台由平台服务器实现平台资源应用。平台服务器主要实现为基础数据和系统资源搭建稳定科学的应用平台，一方面与应用服务器进行良好的结合，获取不同应用系统对平台基础和资源信息的应用需求；另一方面与存储服务器进行连接，实现应用服务器所需资源的对应获取。3 .存储灾备由存储服务器实现资源存储应用。存储服务器完成对系统涉及数据、资源等信息的安全存储，提高系统存储能力，规避因系统崩溃导致资源丢失的风险。系统访问1 .用户通过云计算中心对系统进行访问，通过交换机访问应用驱动，通过应用服务器自动锁定对应VM虚拟应用；2 .应用服务器和平台服务器连接，通过平台服务器锁定用户需要的基础数据及资源信息内容；3 .平台服务器和存储服务器连接，通过存储服务器找到对应的基础数据和资源信息的具体存储内容，依次反馈平台服务器和应用服务器，从而完成用户对应用系统的访问和信息的获取。3.5实施流程1) 云计算平台的搭建该阶段主要是要为市教育局设计搭建一个物理上可以工作的云计算平台。主要涉及的工作包括服务器、网络、存储的设计、安装、调试，并辅以相应平台软件的安装、设置。该阶段完成以后，市教育局的云计算平台已经基本可用，可以在云计算平台上以手工方式逐一实现一些简单的原子操作，如虚拟资源的创建、更改、维护等。2) 云管理平台的部署该阶段工作主要是在已经搭建的云计算平台上，根据市教育局自身的业务特点，为其安装云计算平台的管理软件。该阶段完成以后，市教育局将能通过一个统一的平台操控整个云计算平台。对云计算平台的操作也将被封装成不同的业务集合，不再仅仅以原子操作为单位。3) 应用迁移在云计算平台平稳投入运行以后，可以考虑进行第三阶段，即将原先运行于纯物理平台的应用，分期分批地向云计算平台迁移，并做业务切换。在这个阶段里，云计算平台将逐渐地原先完全基于物理机平台，在企业的业务提供强有力的平台支持。在资源紧张的情况下，还可以考虑逐步将应用被迁走的物理机纳入云计算平台的管理范围，使其成为资源池的一部分。这样，企业可以以相对较小的代价逐渐起步，推进其云计算平台的建设。四、应用场景建设智慧校园云服务整体概览智慧校园云系统服务解决方案可根据规模大小程度和具体需要建立云服务基础平台或者虚拟服务平台，我们与国际知名厂商共同建立的智慧校园云服务解决方案，可将学生、家长、教师、学校、教育管理者、社会、社区等互通互联。具体如下图所示：方案整体内容方案名称方案模块摘要说明云服务平台公共数据管理中心实现单点登录、统一认证、SSO管理机制、高兼容、高扩展。将分散、异构的教育应用和教育资源进行整合汇总，通过统一的访问入口,用户在任何一个系统登录后可在授权应用系统中畅行访问，并能够实现统一的消息推送机制。实现跨区域、跨部门多系统的统一角色管理、统一用户管理、统一资源管理、统一授权访问、统一消息推送控制。资源共建共享管理中心为校、区县、省市、厅提供资源维护管理的一体化模式，实现跨校际、跨地域的资源共享。细致人性的权限划分，实现“大工作细分化简执行”的机制，满足优质资源的轻松管理。以资源平台为核心，联通各项教与学应用系统，形成“动态资源云”，构建资源的持续生长的有机机制。通过优化整合以及共享教育资源，建立丰富优质的教育资源库，利用开放的资源应用接口，可方便的与其它业务系统合并或提供关联应用服务，缩小区域教育差距，达到资源共享、提高教学质量的目标。应用系统推送中心应用中心，是新型的网络服务模式。松耦合集成各项业务系统，又可以根据不同政策、不同地域特点，实现业务系统的“接入卸下”“灵活调整”“按需所配”，构成教育信息化的可持续发展模式。开发者中心依据教育部发布的教育管理信息（系列）标准建立教育信息化统一的基础数据标准，开放开发所需的SDK,以提供第三方开发者获取标准的基础信息数据。可实现省市、区县、学校、第三方数据的轻松整合联通共享，为教育信息化发展构建可持续发展模式。动态门户管理系统动态教育门户群是教育局、学校各管理、教学、科研单位的业务网站以及对外的窗。动态门户管理系统可以摆脱对技术人员的依赖，自主构建网站框架，自定义栏目结构和多媒体内容，实现网站建设与维护的大众化，提高工作效率和展示效果。云端监测中心通过虚拟化云集群系统低层提供的强大AP1接口，结合上层应用系统的数据分析，云端监测中心将平台整体软硬件及网络情况进行全方位立体监控预警。通过站点服务器运行情况、用户在线情况、应用运行状态监测分析云翼平台软件层运营情况，当业务系统出现高负载或故障时，及时通过消息中心上报反馈；通过VmWareServices中心,