校园云虚拟桌面虚拟化建设解决方案

一、教育行业虚拟桌面管理的困惑

对教育工作者来说，计算机办公和计算机辅助教学已经深入到学校的各个领域，随之带来了很多的IT架构管理的问题和挑战：

由于PC操作系统和应用软件自身比较脆弱，病毒木马大量传播，很容易造成死机、系统崩溃。以往需要IT管理员来帮助排除故障、甚至重装系统软件，费时费力不说，对正常工作和教学任务产生不利影响，严重时可能影响学校的教育形象。所以提供稳定可靠的应用环境是一个迫切需求，甚至可以在一个系统重启的时间自行快速恢复正常工作。

现今办公教学PC应用的设计软件、数据库、多媒体软件需要的PC性能越来越强；所以需要完全发挥终端PC的性能，网络带宽占有小。传统的管理模式如无盘站、瘦客户机、中央部署系统只能运行简单办公软件，对网络压力较大，是不能满足这些需求的。

公用的电脑教室桌面需要安装大量的应用软件。操作系统上同时安装了这么多的大型设计软件，必定严重影响PC的运行速度，学生出于好奇心理也会运行与本课程无关的软件，影响教学效果。如何提供纯净的个性化桌面环境和满足应用需求的多样性是一个矛盾。在管理人员、教师办公应用电脑的集中管理上，也同样需要满足个性化需求，每个人的工作、教学的应用需求、个性化设置都不一样。

不同的课程或者应用软件可能需要安装多种版本的Windows和Linux系统。在以往有些实验教学环境部署困难，如Linux环境的教学、电子对抗训练......如何最佳利用现有资源服务于办公教学，比如电脑教室内的电脑能否一机多用，能否同时应对基本教学、语音训练、上机考试等各种任务，甚至是课外培训，并且维护简单便捷，切换迅速，是一个非常现实的需求。

在实际的教学需求中，经常需要部署一个新的教学环境、考试环境。在以往基本是利用还原卡、网络对拷的方式实现；硬件故障多、部署时间长、成功率得不到保障。我们需要一个可以即时需要即时完成的桌面应用环境部署方式。

现在学校的办公教学场所物理分布比较广，以往教师新课件的制作提交、教学资料的携带分发转移、在不同的电脑教室、多媒体教室教学都需要利用移动存储。在效率较低、带来不便的同时，也容易造成病毒、木马等恶意软件的传播，从而危害整个校园信息安全。所以需要有这样的解决方式，随时随地按需灵活提供桌面应用环境、根据策略实现老师到不同多媒体教室、电脑教室、办公室都能得到自己的个性化应用和资料；每个工作人员、教师、学生都可以充分共享利用校园网的资源。

现有的模式下，PC管理维护耗时较长、效率较低，IT管理员工作量大。如：电脑教室新应用部署时，多数的设计软件需要逐台PC进行破解注册；应用网络对拷、还原卡，也存在着操作繁杂，时间长、成功率低的问题，并可能带来硬件故障；电脑故障时，需要实地排错鉴别原因，重装系统和软件耗时较长、还需要重新进行个性化设置。所以需要一个集中高效的IT管理架构，可远程维护、远程部署、远程控制；提高IT管理员的工作效率、降低响应时间。甚至有些故障不需要管理员的参与，用户自行重启复原即可解决。

对整个学校来说，重要的是搭建一个集中高效管理的系统平台，来推动数字化校园的建设，实现整个校园网络的资源整合共享；同时提高系统稳定性、降低故障率、能够灵活应对需求、对故障快速响应、并节省IT管理的人力物力。

天策TVD虚拟化桌面软件教育专版能够满足学校的需求：

1.集中管理     

TVD引入了镜像服务器的概念，可以实现跨学校部署，所有学校的镜像服务器均由中心服务器实现统一管理，主服务器可以放置于教育主管单位，镜像服务器可以放置于各个学校，镜像服务器无需配置和管理，当服务器更新后，镜像服务器会自动更新其中的数据。

2.本地运算

TVD将桌面流数据，以缓存的形式，派发至本地硬盘进行运算。这种模式保证了学生机与完全兼容现有的教学软件，硬件。完全不改变学生，教师的操作习惯。不降低计算机使用体验。

3.维护简单

更新线下的所有计算机的数据，不在需要当每个学校，分校，机房去进行安装，只需要在管理中心，进行配置安装即可将数据自动派发至学生端。学生机自带还原功能，和应用数据存储功能

4.个性化教学环境

对于老师，可以实现个性化的教学需求。

5.支持多媒体视频软件

性能卓越、完全支持多媒体视频软件。

6.稳定性、安全性高

高安全、高可靠、高稳定、避免病毒木马的侵袭

7.自定义环境

随时随地按需拥有可自维护的个性化环境

8.快速维护、切换机制

最快的故障恢复机制、切换机制，最灵活的应用部署

9.集中管理、减少运维成本

最少的日常维护成本，可集中管理、远程维护、远程部署、远程控制

10.windows操作体验

完全标准PC架构，不改变用户使用习惯，兼容以往所有软件应用

11.开放API整合接口

开放的平台，可以整合其他应用软件、一卡通、物联网……

12.界面友好、操作简单

简单易用的管理界面，只需简单的了解即可使用，不需要高深的IT技术

二、TVD云端虚拟化服务平台系统在学校中的应用

TVD教育桌面云采用服务器镜像的方式，实现所有学校，所有分权机构的桌面实现统一管理，配置，数据统一下发。实现了分散桌面的集群化管理。TVD Server 由四大组件：“中心服务器”，“数据服务器”，“缓存服务器”和“客户端”所组成。中心服务器负责管理数据服务器，缓存服务器，客户端和授权。数据服务器负责提供数据存储与读取服务。缓存服务器则工作在数据服务器的下一层，负责为客户端至数据服务器之间提供数据缓存加速功能。客户端负责管理桌面上的各种应用

应用场合

1、学校办公科研

计算机已经成为主要的教学办公平台和服务终端。然而却桌面应用环境的不稳定、病毒木马的入侵、软硬件故障严重影响老师的日常办公使用，降低工作效率，与此同时也给IT管理人员增加工作负担。IT管理人员不仅要管理电脑教室、还需对学校办公电脑进行维护。传统的办公电脑管理模式故障排除不仅需要花费大量的时间，且在维护过程中，PC不能运行，严重影响到学校的办公和教学。

使用TVD云端虚拟化服务平台桌面虚拟化系统可以为学校带来如下好处：

学校办公环境集中提供、按需供应；不同部门的教师都拥有个性化桌面应用环境，并可以根据需要，自行更新维护；办公电脑出现任何软件故障，重启还原即可恢复正常工作，节省维护时间；教师在校内任何地点调用个性化环境，自由灵活度高，强化了信息技术应变能力；办公电脑软件故障零维护，IT管理员的工作量大幅降低；教师也可以将更多精力投入到教学创新工作中，提高学校教育创新水平。

2、学校公共机房

目前学校的公共机房绝大多数都是把教学需要的所有软件都装进一个系统环境里去，甚者多达上百种软件，造成系统开机时间太长，运行速度缓慢，容易冲突、死机，升级维护麻烦，如果软件有不可解决的冲突那就得把这两种软件分别装在不同的机房里。公共机房基本都是采用还原卡网络同传进行分发，IT运维人员要等到空闲时间进行维护更新，如果是要安装考试系统要全部重新分发，不仅时间长，而且不能保证100%成功。

公用的电脑机房需要从各门学科的教学、培训、考试及学生自由上机需要出发，不同年级、不同班级、不同学科的学生使用同一机房的时候得到不同的桌面环境；需要满足多种教学模式的多语言、多系统、多环境甚至是个性化的需求；不要因为系统维护及升级耽误时间；不要因为不能提供适合的环境影响教学效果而造成昂贵投入的机房空闲。

使用TVD后，老师上课可以有专属环境，学生精力集中，可以提升教学质量；系统稳定、速度飞快，保障了教学活动的持续高效进行；TVD 的多种复原模式，可以让电脑软件故障快速恢复正常，只需一个重启的操作，节省部署维护时间；IT管理员可以在教室使用中远程后台进行维护，电脑设备得以充分利用，随时都能提供给学生使用，提高了教学设施的使用效；以往实现困难的实验教学环境,如Linux系统教学、电子对抗实验等可以轻易实现。

3、专业学科

大量图形及3D设计软件如UG、AutoCAD、ProE、Solidworks、Catiya、Photoshop、3DMax等、视频影音编辑、动漫设计及计算量极大的各种仿真软件在各种专门学科中都有使用，对桌面虚拟化的技术要求非常高。这些软件都需要高性能的电脑甚至是图形工作站才能流畅运行，软件授权也极其昂贵，还原卡会影响硬盘的读写速度及寿命，也会使得软件授权安装非常麻烦。目前国外的桌面虚拟化技术不能让用户体验和运行效能达到与PC以及图形工作站同样效果的水平，只有TVD 能够做到基于客户端本地运算，满足大型设计软件的同时基于虚拟化技术来提高软件使用率、节约授权费用。

4、自主实验 

以前的学生自主试验电脑机房没有办法安装还原系统，每个学生、每个研究课题、每个编程环境、每个开发环境要求都不一样，有太多不同的测试环境，这些pc的使用难度可想而知。TVD 使得每个学生都可以根据需要在同一台电脑上进行各种软件和系统实验、甚至格式化，都不会影响这台电脑上其他使用者的桌面系统环境和数据，使得各专业特别是计算机系的实验、编程、模拟、仿真能够大胆进行，提供了一个完全开放式的教学实验新平台。学生可以自由安装自己需要的软件，不用担心会影响到别人或者别人上机破坏了自己的系统及数据，学生的自主探索研究学习得到了保证。

5、IT管理模式 

采用桌面虚拟化实现了IT对分散的PC的集中式管理，站在管理优化的角度，它赋予了IT管理者战略性的基础架构中央管理能力和安全控制能力，获得了在中心机房集中管理桌面应用、对桌面应用实现统一配置与管理的能力。提升了IT服务的稳定性和效率，简化和解放了IT维护的精力。无论是重装系统、更新软件、甚至是灾难恢复，都能在不影响教学的前提下，用户自己在办公室里远程、在线轻易完成，有了更高的自由灵活度。TVD 还提供了API二次开发接口，可以在TVD 云端虚拟化服务平台的基础平台上，对校园一卡通系统、IC卡门禁、排课表、多媒体教学软件、物联网等等进行整合。所以说TVD 是建设数字化校园的基石。

三、TVD特点和应用价值

在TVD云端虚拟化服务平台虚拟架构中，用户可以把每个桌面应用环境看成是专属于他们的，自行进行系统维护，而IT管理员则可在整个教育发展中心IT管理范围内集中的管理和优化整个网络中的桌面系统环境。

TVD云端虚拟化服务平台的虚拟架构可以通过高安全性、增加效率、可靠性、灵活性和响应能力来降低IT花费。管理一个桌面虚拟架构可以让IT管理部门更快的反应、管理和控制单位分散的桌面，以满足工作科研和培训教学所需和业务改变。

1、TVD产品特点

支援跨互联网管理

TVD可以支持跨互联网管理，集群化管理可以轻松实现

支援镜像服务器/缓存服务器 

TVD支持镜像和缓存服务器，在跨互联网的应用模式下，为本地终端实现加速 

同时派发多套系统至本地 

按需读取，计划同步

按终端需要读取数据，实现桌面批量零部署时间，重启即可使用的灵活方式，通过后台计划同步，可将镜像完全同步至本地，实现离线使用

软件快速布署 

软件一次性安装，统一管理与维护免于每台安装；只需安装一台计算机既可。 

内建系统还原 

用户端可设定还原或不还原；可恢复到最原始干净的作业环境。 

多重节点架构

支援多层的差异磁盘设计，提高虚拟磁盘的管理与磁盘空间的消耗。 

高速快取设计(有效降低频宽)

服务器智能型快取、用户端存储器快取、用户端硬盘快取、回写快取阵列磁盘，以达最佳运算。 

自动负载均衡

多I/O服务器同步备援、多网卡自动负载均衡、多磁盘读写分离负载均衡设计，达最佳分流效能。 

用户限流机制

用户端读写流量控管有效管理网络流量，防止恶意终端独占网络频宽或进行网络流量攻击。 

多主板单映像

单一映像档支援不同网卡虚拟磁盘启动，满足单一映像档管理不同规格的主机板。 

个人化新应用

用户端资料导向设计，保留用户个人化设定。 

信息安全控管

限制储存设备安全管控。 

标准工业规格

虚拟磁盘格式兼容微软 .VHD开放磁盘格式。

用户开机选单

提供用户端多作业系统选单、可依环境设定，群组开机 

用户端支持各种操作系统

支持Windows XP、Windows 2003、Windows Vista、Windows2008、Windows 7、Windows 8、Ubuntu系统。

2、平台管理

• BOOT 服务器管理所有用户端的开机认证，纪录用户端的MAC表。 

• I/O服务器为映像档管理及派送主机，负责用户端的映像档系统派送。 

• Smart Cache加速用户端映像档读取速度，服务器端具有五级缓存的设计。 

• 本机磁盘快取改善用户端的磁盘写入效能.可限制用户端的读写速度。

• 控制台可实现跨互联网部署。

3、安全要求

应该通过多种方式保证用户使用的安全，包括物理设备和虚拟化系统自身的安全性要求、用户的认证与授权、数据的隔离与保护、网络的安全性等。

提供桌面管理及虚拟桌面的数据备份策略。

支须支持瘦终端与用户绑定、用户与客户机绑定，用户通过与其绑定的瘦终端访问绑定的虚拟桌面。

4、可满足多种场景的教学要求

1、主流操作系统系统按需Cache到客户机硬盘，实现任意OS即时获得。

2、N种教学环境随需Cache到客户机硬盘，按照群组实现任意教学环境即时获得。

3、可以授权一台客户机安装所需软件，其他机器即时获得、不需分发和Ghost。

4、可以让客户机每次开机都还原也可以在需要的时候再还原。

5、可以通过网络远程、在线、不停机、不影响正在进行的教学情况下维护所有客户机的操作系统和应用软件。

6、可以即时监视整个教室的客户机与服务器间网络数据通讯状态。

7、可以通过网络对群组中的客户机进行远程监控、教师即时了解客户机是否在使用指定教学系统，可以按照各个不同班级，量身、在线、不停机、不影响正在进行的教学情况下订做各个班级独立的教学系统、互不干扰、一机多用。

8、可以按照各个不同专业，量身、在线、不停机、不影响正在进行的教学情况下订做各个专业专用的教学系统、互不干扰、一机多用。

9、可以按照每个教师不同的教学特点，量身、在线、不停机、不影响正在进行的教学情况下订做教师个性化的教学系统、互不干扰、一机多用。

10、可以按照不同班级、不同学生进行划分，为每个学生在客户机上量身、在线、不停机、不影响正在进行的教学情况下建置独立的数据空间、互不干扰、互不可见。

11、可以为需要的课程量身、在线、不停机、不影响正在进行的教学情况下单独建立供学生进行各种软件实验的教学环境、且实验结果可以独立、一直保存，不影响其他教学环境。

12、可以为客户机任何一个教学节点创建快照，保存它的当时状态，可以帮助客户机恢复到之前快照的教学节点状态。

13、需要端口控制，方便教师管理客户机的U盘使用，方便教师管理客户机的光盘使用。

14、客户端能在启动时选择最高多达上千种不同的教学系统进行启动，实现真正的个性化教学、提高教学质量。

15、可以根据教学需要，客户机获得教师指定的定制教学内容、实现分组教学，可以远程实现对客户机教学系统的选择控制，让学生专心学习。

16、可以支持在一个操作系统上生成N种不同的教学环境、使操作系统和应用软件达到类似模块化组合的效果。

17、可授权任意一台客户机拷贝各种大容量的教学资料、例如视频、DVD、各种资料，其它客户机即时获得，不需进行分发。

18、可以根据教学需要，随时生成不同分类的资料盘，供客户机调用。

19、可以为客户端定义默认的教学启动节点，这样客户端就直接按此节点启动选择此后，客户端在下次重新启动进入此教学节点后会自动还原成干净的教学系统，且不影响其他教学节点。

20、即使客户机的硬盘损坏，也可以以电子硬盘的方式启动、继续教学，不会因为硬盘的损坏影响学生的学习。

21、可以支持多种主流系统，包括Windows2000，XP，Windows2003、Vista、Windows 7、Linux 的各个版本RedFlag、Redhat、Ubuntu、OpenSUSE…等，可以支持N种语言，实现多语言教学。

22、可以设定客户端的启动界面，可以远程控制客户机本地硬盘，这样学生无法对硬盘进行非法数据的写入。

23、可以为在需要的时候在线、不停机、不影响正在进行的教学情况下单独建立供学生进行测验、考试的干净系统环境、且考试、测验结果可以独立、一直保存，不影响其他教学环境。

24、可以在客户机上建立本地的备份系统离线亦可还原。 

5、应用价值

基于以上功能，TVD云端虚拟化服务平台可以为高校、学校、校园达成以下价值目标：

节省总拥有成本(TCO)70%

• PC正版软件通过按需提供机制提高了利用率同时降低了60％软件版权的采购成本；

• 运维人力减少70%～80%；

• 降低70-80%  IT管理成本， 包括耗电量，冷气空调和人力成本。

提高IT管理效率

• 部署一次的时间从小时级到分钟级，1台PC重建和应用加载时间从2—4个小时缩短到5分钟，灾难恢复时间降到了最低；

• 以前软件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1—3小时/台的维护窗口，现在进行硬件维护和软件升级都是一次开机的时间；

• 每一年有4%的PC正常工作时间被软件的维护所浪费掉，同时浪费IT人员与使用人员的时间，有了TVD云端虚拟化服务平台，PC停机几率下降90%，关键是工作时间有了大幅提高，教学和办公连续性得到了保障。

提高IT服务水平

• IT部门应急响应时间缩短99%；——在重启客户端复原节点后多达 99% 的问题，如病毒木马可以马上解决；

• 降低部署应用复杂度及提高业务弹性；

• 帮助您的学校建立稳定可靠运行和始终一致的教学办公环境，保障IT架构连续性；

• 保证学校办公的数据安全和桌面运行安全；

• 无中断实时在线的系统更新、升级和维护；

• 不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。

• 多种桌面应用环境的随需提供，保障了课外培训、学生自主上机等教学活动的顺利进行，有助于提高资产利用率。