教育數字化轉型解決方案

目錄

第1章教育數字化建設背景.................................................4

第2章教育數字化需求分析.................................................5

2.1xxx市教育數字化整體情況分析..........................................5

2.2基礎網絡情況分析......................................................6

2.3基礎設施及成熟軟件分析...............................................7

2.4應用系統現狀分析......................................................7

2.5教育局用戶群體與需求分析..............................................8

2.5.1辦公室...........................................................8

2.5.2督導室...........................................................9

2.5.3基教科...........................................................9

2.5.4規劃財務科.......................................................9

2.5.5教科院...........................................................9

2.5.6教師工作科......................................................10

2.5.7職成教科.......................................................11

2.5.8學校安全管理科、綜合改革與政策法規科............................11

2.5.9體衛藝科.......................................................13

2.5.10教育裝備服務中心................................................13

2.5.11教育質量評價中心................................................13

2.5.12人事科..........................................................14

2.5.13電教館..........................................................14

第3章總體建設規劃......................................................15

3.1總體建設內容概述....................................................15

3.2總體德設理念........................................................16

3.2.1搭平臺..........................................................16

3.2.2定標準..........................................................16

3.2.3上應用..........................................................17

3.2.4成體系..........................................................18

3.2.5集中管..........................................................20

3.2.6特色建..........................................................21

3.3總體目標............................................................21

3.3.1培養人才目標...................................................21

3.3.2推動教育治理體系和治理能力現代化目標............................22

3.3.3平臺建設目標...................................................22

3.4總體架構設計........................................................24

3.4.1總體架構.......................................................24

3.4.2系統技術路線設計................................................25

第4章云平臺及應用系統技術..............................................26

4.1云平臺技術介紹......................................................26

4.1.1公共云技術......................................................29

4.1.2區域教育云技術.................................................31

4.1.3虛擬化技術......................................................31

4.1.4超融合設計......................................................35

4.1.5云存儲..........................................................42

4.1.6云災備..........................................................47

4.1.7軟件定義網絡設計................................................55

4.1.8軟件定義存儲設計................................................58

4.2應用系統技術介紹....................................................66

4.2.1虛擬仿真實驗室.................................................66

4.2.2網絡直播課堂....................................................67

4.2.3智慧課堂.......................................................69

第1章教育數字化建設背景

在，，互聯網+，，大潮奔涌而至的今天，教育亦不能，，作壁上觀，，。

在數字化的大潮中，教育應如何更好地應對、變革、創新和實踐，

我們一直在思考和探索，并在頂層設計、基礎設施建設、推動方

式、工作機制、發展模式等方面形成了一整套行之有效的做法。

但這與教育實踐的廣泛需求還有明顯差距，與發達國家水平相比,

發展的不均衡性還較為突出，處于較低的發展階段。

當前，我國教育的重要使命是促進公平和提高質量，增強教育

綜合實力和國際競爭力。實現這一任務僅靠傳統的教育發展方式

很難奏效，而以信息化為手段擴大優質教育資源覆蓋面是一條有

效途徑。特別是隨著人口紅利的式微與教育供給側改革的開啟，

中國教育正面臨著全新的發展環境，也面臨著全新的挑戰與需求。

抓住以云計算、大數據與人工智能為代表的三大數字化轉型動力

源，已成為未來教育信息化和數字化發展的關鍵所在。目前，我

們已經站在信息化和數字化的“風口”，借助信息技術推動深度

課堂改革，勇敢擁抱互聯網浪潮，才能為教育的未來尋找一個可

融入的“接口”。

擁抱互聯網和數字化，更要擁抱互聯網精神，倡導信息技術，

更要倡導信息技術文明。從理念的角度看，要突出融合發展思維，

用數字化實現對教育理念和模式的重構。在這種重構中，教務將

進一步精簡業務流程、強調協作效率的提升，突顯教育產品的服

務特性；在學生特質差異化更明顯的時代，教學相長的互動將獲

得進一步增強；憑借技術革新，專注與共享將為教研帶來更多的

可能。而在具體的實踐中，在未來教室里，實時交互、視頻教學、

3D打印等信息化的元素將無處不在，開放、平等、協作、分享的

理念將無處不在。

第2章教育數字化需求分析

2.1xxx市教育數字化整體情況分析

XXX市行政區域和教育轄區調整后，全市共有各級各類學校

（不含幼兒園）XXX所，其中高中XXX所，初中XXX所，小學XXX

所，教學點XXX個。這一數字也在持續增加，目前在校學生約XXX

萬人，教師數量約XXX萬人。

XXX市始終著眼于教育與經濟社會的和諧發展，著眼于教育內

部諸要素的和諧，堅持教育優先發展戰略，堅持黨委領導和決策,

堅持大視野大思路、大投入大建設、大改革大調整，讓視野決定

高度，讓思路決定出路，讓干部發揮關鍵作用，化后發劣勢為后

發優勢，超前規劃發展。

XXX市不斷加強數字化建設，促進優質教育普及共享。以國際

化、現代化先進城市教育為標桿，全面建設XXX和諧教育。其中

主要標志之一為“教育數字化”，提出“數字化是當今和未來人

類生存、生活、生產的必然要求，要讓現代信息技術滲透到教育

的每一個環節，使教育更適應信息時代人才培養的特點和需要。

統籌規劃全區教育數字化建設，建成覆蓋全市的數字化教育公共

服務體系，建立適應現代化數字化社會發展需要的教育、教研和

管理新方式、新形態，教育內容、教學手段和方法現代化，優質

教育資源普及共享。”

該規劃將“加強教育數字化建設，提升教育數字化水平”作為

教育發展的重點工作之一，提出“加快推進數字化校園建設，以

應用為導向，構建校校通、班班通、家校通的教育校域網和數據

中心，完善各級各類學校數字化基礎建設。搭建虛擬教學平臺，

加快校園數字圖書館和虛擬實驗室，幫助師生提高學習效率和創

新能力。加強數字化教育公共服務平臺建設，XXX年，建成由教

育決策支持軟件系統構成的XXX市教育數據中心，構建涵蓋學生、

教師、校情、安全四個子庫的教育基礎數據庫，實現動態預測、

預警、干預、指導功能，促進優質教育資源普及共享”的建設目

標。

2.2基礎網絡情況分析

目前，市教育局為100兆共享互聯網出口，且未能與所轄縣

（區）教育信息中心實現網絡連接，未建成全市教育城域網，無

法滿足與國家、省教育廳主干網的有效銜接，且線路節點位于運

營商機房，各項應用受制于運營商限制，無法滿足數字化教育教

學的深入開展需求。互聯網出口帶寬嚴重不足，只能應對帶寬要

求較低的一般應用，遠不能滿足區域內開展的教學視頻點播、互

動教學、視頻會議等涉及大量多媒體的應用要求，制約了教育數

字化應用的進一步發展。

2.3基礎設施及成熟軟件分析

教育數字化市級層面的頂層設計和統籌規劃尚未得到有效落

實，市局各科室、縣（區）局、各級學校間各自為政，建設及應

用水平、標準不一，信息孤島現象嚴重，缺少統一的數字化協同

手段，未形成統一的教育基礎數據體系。市局有關科室、縣（區）

局各自建設了多個管理系統，目前尚不能進行信息整合，無法提

供統一的數據服務，不能有效支撐教育機構從管理向服務的職能

轉變需求。

2.4應用系統現狀分析

目前，XXX市數字化教育應用服務平臺已納入部分教學方面

的數字化應用，各個應用系統雖然實現了初步的整合，但整合的

深度不夠，沒有深入地將教育教學管理、服務、家校互動等各環

節打通，各縣區、各學校內部的眾多教學數字化支持系統缺乏整

合，無法實現數據互通和資源共享。另外，市平臺優質的教育教

學資源得不到及時的補充和更新，縣域間、校際間的教學資源庫

也存在重復建設的現象，無法實現共享，市級資源和縣（區）、

校級資源尚未形成有效互通的平臺與機制，無法實現有效教學資

源的雙向推送。

2.5教育局用戶群體與需求分析

2.5.1辦公室

1.建設一個全市教育系統的視頻會議平臺。一般的會議不需

要縣區上XXX來開會，有利于提高工作效率，節約差旅費用。

2.建議在管理平臺上建一個全局員工短信平臺。各種會議通

知及時發送到每一個員工的手機上，與電腦同步。

3.請假報告平臺。完善現在的考勤系統，將各種請假報告單

從手機或網絡平臺上提報，集領導簽字、報備等程序于一體，并

自動形成匯總數據。

4.局領導日常活動安排平臺。局領導每日重點工作可自行通

過短信或微信等形式上報，發送后由系統平臺自動生成，并實現

電腦、手機同步。

5.信息報送平臺。通過平臺各科室及時將工作信息報送至辦

公室。

6.重點工作督查平臺。實現與市委督查系統相同的功能。

7.手機APP。建議將局教育數字化制做一個手機APP與電腦

系統同步，便于在外出或非工作日辦公時用手機操作。

2.5.2督導室

建議研發教育督導信息管理系統（含專家現場評估系統和教

育督導管理信息系統）。應用教育督導信息管理系統，填報學校

基礎數據，既能大大減輕縣區、學校的工作量和工作壓力，又能

節省填報時間，提高工作效率。關于學校真實情況和重點督導環

節，要求學校上傳相關照片，保證了填報數據的真實性、準確性

和可靠性，為各級政府的督導評估提供了有力的支撐。

2.5.3基教科

完善初中學業水平考試成績查詢系統建設，確保查詢暢通，

數據結果無差誤；建設初中學生綜合素質評價系統，以指導初中

學校開展學生五個緯度的綜合評價工作，結果作為高中階段招生

錄取的依據之一；嘗試建設全市初中學生學業水平考試報名系統。

2.5.4規劃財務科

整合全省中小學教育資產管理系統和中小學校舍檔案管理

系統。

2.5.5教科院

1.網絡互動教研系統（演播室及攝錄系統，多機位切換直播、

錄制及編輯系統，觸摸平板電腦授課系統）。

2.學習診斷系統。

3.教學質量檢測平臺（閱卷、分析；信息平臺；考務管理等）。

4.其它教學軟件。

2.5.6教師工作科

1.基礎設施的建議和需求：依托資源平臺建設XXX市師資培

訓資源庫。資源庫中包名校長（初中和小學校長）培訓、班主任

培訓、教師培訓、“三名”建設和其他培訓等五個板塊，另設市

縣區管理板塊。每個培訓版塊的資源內容包括視頻（音頻）學習

資料、文本（含PPT）學習資料、學員培訓心得交流等欄目，主

要實現學員學習、交流功能。市縣區管理板塊實現市縣區對學員

學習的管理、考核功能。

2.應用系統建設的建議和需求：視頻（音頻）學習資料的獲

得主要由三個途徑：一是購買優秀視頻資源，二是從網上免費下

載視頻資源，三是在我市組織的培訓中自行錄制的視頻資源。

視頻資源的容量：資源平臺建立之初，需能夠容納至少300個

小時的視頻，并實現1000人（或者2000人）同時在線學習的需

求。隨著工作的深入開展，后續需要進一步升級擴容。

資源平臺可實現市、縣區和學校網絡的互聯互通。對組織的每

期校長培訓班、班主任培訓班、骨干教師培訓班，可給每位學員

設立單獨賬號登陸學習，市、縣區管理部門可實現對學員學習情

況的管理和必要的考核。非培訓班的校長、班主任和教師，能夠

免費登陸資源平臺進行學習

2.5.7職成教科

整合現有應用系統：中職學生學籍信息管理系統（全國統一）；

中職專業設置與公用信息服務平臺（全國統一）；XXX省規范

化中職學校建設工程項目申報系統（XXX省統一）；XXX省中等

職業教育教師培訓管理系統（XXX省統一）；XXX職業教育云服

務平臺。

2.5.8學校安全管理科、綜合改革與政策法規科

1.實現全市教育基礎信息的實時共享。一是要“全”。要囊括

全市所有公辦學校、幼兒園和審批注冊的民辦學校、幼兒園的基

本信息，如學校名稱、地址、平面布局圖、面積、建筑物、教師

數、學生數、年級數、班數等。二是要“新“。至少每學期更新

一次數據。三是要能實現“數據分類”。如全市不同類型教育的

學校和教師、學生數量，不同學段的學校和教師、學生數量等。

四是要能實現“數據導出“。根據工作需要導出數據進行分析統

計。

2.滿足學校安全管理工作的日常需要。目前，主要是想升級完

善現有學校安全管理系統。xxx年，濱城區教育局研發了《學校

安全在線管理系統》，在增加了校車信息管理模塊后已在市教育

局校園天網監控系統安裝并測試，建議電教館組織專家進行評估,

是否可以推廣應用。

如有其它推薦學校安全管理系統，至少應實現以下功能：一是

有能督查學校安全管理責任精準落實的模塊。如能在學校平面布

局圖上標注不同區域、不同建筑物的安全管理責任人、管理職責，

實現區域精準；按照教育部《中小學校崗位安全工作指南》要求，

能夠將學校所有崗位安全職責的上墻圖片、崗位工作人員信息在

系統內進行上傳、匯總和統計，實現崗位精準和人員精準。二是

有能督查學校安全管理活動精準開展的模塊。市教育局部署開展

的活動或工作，縣教育局和學校層層落實的會議召開、會議紀要、

落實文件、相關的檔案材料、活動圖片或影像資料等都能實時上

傳系統并展示。三是有能督查學校安全檢查精準落實的模塊。學

校組織開展的各項檢查圖片、各個部位的安全隱患圖片、隱患整

改完畢的圖片等，都能實時上傳系統并進行查驗。四是有能督查

學生保險工作精準落實的模塊。所有學校學生的投保信息、賠償

信息、事故原因等都能及時統計并可以匯總分析。五是有能開展

學校安全工作精準統計考核的模塊。以上工作都可以進行分類賦

分和匯總統計，形成過程性評價與終結性評價相統一的考評結果。

3.滿足綜合改革工作的日常管理需求。目前，主要是研發一套

系統，能滿足市教育局對局機關相關科室（局屬事業單位）、縣

區和市直學校改革進展情況的分類調度和督查。一是能設置不同

模塊，實現分類管理。根據改革的任務目標，要設置校長職級制、

縣管校聘、交流輪崗、績效工資、德育改革、課程改革等不同模

塊。二是能細化項目內容，實現精準管理。分縣區、分學校精準

錄入信息數據，分時段確定任務進程、達成目標，分標準確定考

核指標和驗證材料（如會議召開圖片、文件掃描曄、活動書面或

音像資料等過程性材料）。三是能分類賦分和匯總統計，實現量

化考核。

4.滿足政策法規工作的日常管理需求。目前，主要是研發一套

系統，能滿足對依法行政工作、依法治教和依法治校工作、教育

普法等全市基礎信息數據統計匯總、工作的內容標準設置、任務

目標的過程性進展、年終考核評價的調度、督查和考核功能。

5.滿足根據工作需要增加管理模塊的需求。隨著形勢發展、上

級要求和工作實際的變化，要留有增加模塊的空間。

2.5.9體衛藝科

建設校園足球管理應用網站，建設藝術教育信息平臺。建設體

育、藝術網上工作室，同步藝術、體育課程，實施校際間互動。

2.5.10教育裝備服務中心

建立XXX市中小學教育裝備數字化管理系統

2.5.11教育質量評價中心

1.管理應用建設：

（1）教育質量評價基礎數據庫；

（2）教育質量評價專家庫；

（3）教育質量評價指標體系、標準及題庫

2.教與學應用建設：

（1）教育質量評價信息讀取系統；

（2）教育質量評價評價系統；

（3）教育質量評價網上答卷和評卷系統；

（4）教育質量評價數據處理及分析系統。

3.社會公眾應用建設：

（1）對縣區、學校、教師的公眾參與測評系統；

（2）對教育質量評價信息、結果的發布與查詢系統；

（3）學生評價教師和學校的網上測評系統。

2.5.12人事科

一是需要建設全市教育系統高層次人才數據庫。將全市的特

級教師、齊魯名師、名校長等納入系統管理，搭建平臺，更好發

揮高層次人才作用。二是學習省教育廳及外地先進經驗，建設全

市中小學教師職稱評審系統，進一步提高評審結果的公信力。三

是建設全市教師招聘報名系統，實現教師招聘報名管理的數字化。

2.5.13電教館

局機關辦公用電腦、網絡設備運行維護管理平臺，服務商年度

績效評估（或測評）系統，為支付服務費提供依據。

第3章總體建設規劃

3.1總體建設內容概述

為了充分發揮XXX市教育云平臺教育信息管理、教育資源共

享、遠程教育教學、服務家庭社區功能，在進行云平臺整體架構

設計過程中依據云平臺不同的功能層次，將架構分為三大部分：

云平臺基礎設施，云平臺應用系統和云空間。

基礎設施作為云平臺的底層構建基礎，包含教育城域網、云

數據中心與云平臺支撐環境。為云平臺上層應用提供計算資源、

存儲資源與網絡資源。

云平臺應用系統作為各項教育教學和管理活動的載體，為教

育云平臺的高效使用，教育教學數據的收集，教育大數據分析

利用提供軟件保障。

云空間面向個人，學校和區域三種主要角色提供集教學應用、

教學內容、教學工具、教學交流于一體的可定制可編輯的個性

化信息門戶。

云平臺基礎設施，云平臺應用系統和云空間作為有機的整體,

通過云平臺基礎設施對云平臺應用系統和云空間提供硬件和網

絡基礎。通過云平臺應用系統與云空間采集、清洗、分析教育

教學數據，充分利用云平臺基礎設施。使云平臺得以高效利用,

為教學質量的高速提升提供強大助力。最終實現“統一身份認證、

統一數據匯聚、統一資源管理、統一桌面呈現”的設計理念。

3.2總體建設理念

XXX智慧教育云平臺的建設理念為“搭平臺、定標準、上應

用、成體系、集中管、特色建“O

3.2.1搭平臺

搭建統一的智慧教育云平臺，統一規劃，統一實施；通過

“兩級部署、三級應用”，形成一朵市級大云，14朵區縣（市

直學校）小云的教育云平臺。平臺實現硬件設備共享、優質資

源共享、先進應用共享、數據共享。通過統一數據中心、數據

戶操作中心、統一消息中心、應用接入統一接入管理實現平臺

上各個應用的有機互動，數據有機流轉，消滅信息孤島，實現

人人通。

3.2.2定標準

通過XXX市智慧教育云平臺的規劃和建設，形成一系列標準

體系，滿足市級統一規劃，統一管埋的需求。標準體系內容如

下：

＞基礎設施建設標準

?區縣級局域網建設標準

?校級無線WIFI建設標準

＞應用建設標準：

?數據互操作標準

?統一登錄認證標準

?統一消息中心標準

?第三方應用接入系統標準

?智慧課堂建設與管控標準

?數字閱讀空間建設標準

?創客空間建設標準

?資源建設標準

?網絡閱卷標準（微掃采集系統、高掃采集系統）

?電子班牌建設標準

?錄播教室建設標準

＞服務體系標準

?平臺即服務標準

?運維服務標準

?運營服務標準

?培訓服務標準

3.2.3上應用

部署上線一批滿足XXX智慧教育云平臺建設需求方案的應

用，包括：

＞以資源為核心的公共資源服務平臺：如教育教學應用、

考試分析與管理應用、資源內容與管理應用；以及整已

建的“一師一優課”和“名師工作室”等應用。

＞以0A辦公、數字校園為核心的公共管理服務平臺：如協

同辦公系統、數字校園系統、教師校長管理系統、學生

管理系統等。

＞同時，平臺具有兼容性和開發性，通過第三方應用接入

標準，滿足各個區縣特色應用的接入。特色應用部署在

區縣平臺，遵循誰建設，誰應用的原則。

3.2.4成體系

通過XXX智慧教育云平臺整體規劃和建設，構建一系列應用

體系。應用體系內容如下：

＞以互聯網+技術為核心的智慧教育教學體系，包含虛擬仿

真實驗室應用、智慧課堂應用、創客空間、數字閱讀、

備授課系統、在線教研系統等；

＞以優質資源沉淀、管理和使用為核心的資源管理體系，

包含：資源管理、校本資源、個人資源、資源征集等，

系統與視頻云平臺、智慧課堂、考試分析系統對接，可

以實現資源的沉淀、內生外生、使用的可持續化，讓每

一個優質資源活起來，為教師和學生所用，發揮資源本

身的巨大價值。

＞以微掃和高掃設備為數據采集的考試分析與管理體系。

實現了教務管理、考試管理、數據采集和數據分析，并

將數據實時對接云端數據分析決策平臺，為客觀評價學

生的學習效果和個性化發展提供客觀數據畫像。微掃系

統的設計滿足課堂檢測、單元測驗這類常態化檢測和分

析的需求，高掃系統的設計滿足月考、期中、期末、模

擬考試的大批量處理的需求。

＞備課教研體系：備授課系統是智慧課堂、創客空間、在

線學習等應用的基礎體系，通過調用資源管理系統的備

課、題庫、微課等資源，滿足線上線下的教學要求。通

過視頻云平臺，實現網絡教研、在線評課等活動，打造

備課教研體系。

＞師生管理體系：通過教師管理系統、學生管理系統、校

長管理系統，實現對用戶的全方位管理，包括用戶的基

礎信息、成長信息、評價信息等。

＞數字校園管理體系：通過數字校園的學籍、選排課、學

生德育信息管理、日常管理等內容，與云端智慧教育平

臺有機互動，數據對接，構建智慧校園，形成虛擬仿真

實驗室、智慧課堂、創客中心、智慧圖書館、智慧實驗

室、智慧公寓等一系列智慧空間。

＞家校互動體系：通過家校互動平臺，提供班級空間、通

訊錄、圈子等網絡活動空間，讓家長和學校進行近距離

交流，展示孩子在學校的各類表現和成長信息，關注學

生健康發展。

＞協同辦公體系：通過通知、公共、公文流轉、工資、合

同審批、物品申購、周歷等靈活便捷的web端和移動端

應用，構建智慧便捷的移動辦公平臺。

＞綜合評價體系：綜合評價體系包括教師評價、學生評

價、雙軌評價、考試評價、課堂評價、教育質量評價

等。評價對象包含教師、學生。評價工具包括：雙軌評

價、考試、和檢測。教育質量評價是教育能力和學習能

力的整體評價，通過評價手段，提升教師和學生的整體

水平。

3.2.5集中管

建設集中管理平臺，將所有規劃的應用部署在市級云平臺，

實現數據采集多樣化，數據匯集集中化，數據管理標準化，數

據呈現可視化。平臺還將實現用戶統一管理，權限應用分配，

做到一個賬號，走遍全網。角色和應用權限個性化，滿足各類

應用的定制化需求。

統一規劃部署的“大數據和運維服務可視化”平臺，可以通

過大屏動態、實時展現各類設備和應用的運營情況，可以接入

巡考系統、校園安防系統、大數據可視化分析系統、網絡運行

情況、機房運行情況、運管中心運行情況等各類視頻數據，讓

決策者有據可依，讓運營服務人員智能化管理。

3.2.6特色建

XXX智慧教育云平臺，通過1朵大云，14朵小云的兩級部署

規劃，通過統一接入管理，滿足區縣校個性化應用接入和部署

的需求。

特色應用部署在區縣級云平臺，遵循誰建設，誰應用的原

則。

3.3總體目標

3.3.1培養人才目標

構建從個人到學校到區域多級互聯的人人通空間，充分發揮

校內應用互聯、校際資源互聯和區校數據互聯的價值，為教

師、學生、學校和區域教育行政部門等各類用戶提供共享、共

贏、互利的生態體系，實現區域內優質資源共建共享和智慧教

學的協同創新。通過豐富的教學手段和優質的學習資源，提升

學生的學習效率和學習質量，提高學生的學習興趣；通過編輯

的管理工具和教學工具，減輕工作負擔，提高教學質量。最終

目標是從整體上提升教師的專業化水平，提升學生的學習質

量，為社會輸送全面發展的各類人才。

3.3.2推動教育治理體系和治理能力現代化目標

管、辦、評分離是加快推進教育治理體系和治理能力現代化

的基本要求和迫切任務，教育云項目將為推動管辦評分離提供

重要的技術基礎和支撐，優化管理流程、促進程序公開透明。

通過教育云，掌握全面準確的教育基礎數據，實現大樣本的抽

樣調查和大數據的準確分析，監測區域教育發展情況和各級各

類學校的教育教學質量和學生綜合素養發展水平；利用教育云

大數據，推動教育科學決策、高效管理。

3.3.3平臺建設目標

通過教育云平臺的建設將實現覆蓋XXX市各個學校和教育

管理部門的高速寬帶網絡。充分云平臺的基礎優勢解決已建設

系統間的數據孤島問題，整合與共享教育教學數據，使應用系統

的運行效率最大化。結合云平臺支撐環境與云數據中心的大容

量高效率存儲能力，為教育大數據的采集、清洗與分析提供基礎

條件，進而為教育決策提供數據支撐。最終實現六化：

＞智慧教育平臺建設標準化：

形成一系列的建設標準，包括基礎設施標準化、平臺支

撐標準化、應用建

設標準化、平臺服務標準化。

＞平臺云化:

基礎設施云化：構建計算資源池、存儲資源池、網絡資

源池；通過云管平

臺進行統一集中管理，集中監控。

業務能力云化：平臺即服務的理念，將各類應用部署在

市級云平臺，用戶

通過賬號進行遠程訪問，構建“胖中心服務器集群，度客戶端校

園網”服務模式。

＞服務集中化

通過統一的平臺規劃和部署，建立健全智慧教育云平臺服

務標準體系，提供

統一的、規范的、可量化的教育云服務。

＞應用移動化

形成學校移動化、管理移動化、辦公移動化、溝通移動化

的生態體系。

＞應用擴展化

滿足教育數字化應用的迭代更新，保障新技術、新應用的

按需接入。

＞資源可持續化

秉承著“讓資源活起來的“目的，將資源的生產、應用、

和評價形成一整套

體系，將資源管理平臺與課堂應用、資源沉淀、考試分析進行無

縫融合，讓優質的資源為用戶所用，發揮出巨大的價值。

＞管理可視化

搭建“大數據與運維服務可視化”平臺，實時動態展現各

類設備和應用的可

視化，可以直觀的了解設備的運營情況，應用的使用情況，資源

的利用情況等。

3.4總體架構設計

3.4.1總體架構

XXX市教育局智慧教育云平臺整體架構以云平臺基礎設施層

為硬件底層基礎，其中包含教育城域網與云數據中心，為云平臺

提供網絡資源、計算資源與存儲資源。通過基礎支撐層為云平臺

應用系統與人人通空間提供統一認證、統一授權、日志管理、系

統監控、多媒體流、運維管理等基礎性服務。

云平臺應用系統包含教育資源公共服務平臺與教育管理公共

服務平臺兩大應用系統組成部分。云平臺應用系統與人人通空間

中的個人空間、學校空間、區域空間共享業務流與知識流。最終

各種功能與服務通過教學終端、智能手機、電子白板、PC終端等

終端設備進行呈現與交互。

云平臺整體架構如下圖:

終端設備‘百標智能手機電子白板PC終試

可視化平臺收青政學可視化考場巡檢可視化應用運行可視化設備運行可視化大數苑分忻可視化

云教育管理公犯§分析

業共服務平臺

平知

務

臺識

流校長管

應

理系統流

用

系

統

教育資源公

共服務平臺

3.4.2系統技術路線設計

采用“胖中心服務器集群，庾客戶端校園網”方式，避免區

縣、學校單獨建設，實現集中管理與維護，充分體現“云”的建

設思路。

整個教育城域網是一個獨立專網，核心層在市教育局，向下

與各區縣實現高速互聯，再向下連接至各個學校。但由于資源

限制等原因，不采用統一互聯網出口模式。各區縣單獨設置互

聯網出口，市教育局單獨設置互聯網出口，在設計網絡路由時

需充分考慮。

各區縣如果對現有網絡設備、服務器有升級、更新等需求，

可在項目開始前向市教育局提出申請，在本項目中按照統一技

術標準予以建設，其費用在該區縣負擔的服務費中體現。

第4章云平臺及應用系統技術

4.1云平臺技術介紹

過去幾十年里，數據中心技術發生了天翻地覆的變化，2000

年前后的互聯網發展推動了數據中心從大型機時代轉向獨立服

務器和集中存儲架構。相比之下，獨立服務器帶來了比大型機更

加靈活的系統的環境；可以通過網絡訪問讓也降低了運維的復雜

性。業務部門需要盈利，數據是關鍵因素。依賴于其靈活的容量

調配和高可用設計，集中存儲實現了可共享的、更大的存儲資源

池，并且可以提供數據的保護能力。池化讓存儲資源得到更充分

的利用，RAID及基于存儲的容災復制技術使得數據得到充分保

護，避免因為服務器宕機、管理員誤操作等引起數據丟失。

但是獨立服務器和共享存儲架構也存在很多問題，獨立服務

器帶來的是豎井式的架構設計，相應的服務器資源利用效率不平

均，總體來說利用率非常低下（平均5T0Q。另外服務器也經

常成為單點故障。集中存儲的系統復雜性也需要額外的管理工具

和技術團隊來運維，專用的存儲系統也讓用戶很容易被鎖定。

虛擬化技術的出現使得多種工作負載和操作系統以虛擬機

(VM)的形式運行在單一物理機上，大大增加了物理服務器的資

源利用率。隨著Vmware等廠商的推動，X86虛擬化方案的功能日

漸豐富，效率也大幅提高。借助諸多高級功能，比如在線遷移、

高可用和動態資源負載均衡等，用戶真正獲得了虛擬機的高可用

能力，并且可以動態遷移和管理工作負載。集中存儲雖然通過合

并路徑等操作來提高效率，但大規模虛擬化集群中虛擬機的快速

增長卻會帶來下面的問題：

?虛擬機快速增長導致更多的存儲，代理更加復雜的管理;

?多個虛擬機征用帶來的資源沖突；

?存儲的控制器架構帶來的性能瓶頸；

做為一種日益普通的存儲介質，固態硬盤的出現在一定程度

上解決了集中存儲的問題。放在集中存儲中的固態硬盤使得無需

借助更多的陣列就可以提供更高的10性能和更低的相應延遲。

但來自集中存儲控制器和網絡的瓶頸依然存儲，應用的豎井架構

和復雜的存儲管理依然存儲。

在計算、網絡和存儲三層架構的傳統數據中心中，隨著服務器

CPU處理能力的日益提升，網絡日益成為瓶頸。傳統的4/8/16GB

FC網絡帶寬只能對應1到9塊固態硬盤的I/O處理能力。另外，

電商、大數據等諸多應用對實時系統要求日益提高，相應延遲成

為一個影響客戶體驗的訶題。一個典型的網絡響應時間為0.5毫

秒，而本地內存訪問的延遲不到1/100。很多基于服務器的緩存

技術出現，正式為了緩解網絡延遲問題。

云計算和互聯網的蓬勃發展，帶來用戶對不可預見的IT資源

需求。互聯網架構就是面向業務快速增長的敏捷IT需求而設計，

是一種面向基礎架構和計算資源的全新計算架構方式，可以實現

互聯網規模的彈性架構能力。但是數據中心不會走向Google、阿

里這樣的大規模，而且有其他在高可用等方面的特定需求。目前

很多流行的融合架構、軟件定義的智能化、分布式系統、基于API

的自動化等概念，正是在互聯網架構下衍生出來的企業級IT技

術趨勢。

相對于傳統的計算、網絡和存儲的三層數據中心架構，融合架

構可以將多個組件組合在一個單元中，提供計算、網絡和存儲服

務，并且可以獨立擴展，這樣消除傳統計算和存儲的豎井架構。

當然，很多環境下客戶也需要存儲和計算分開維護，融合架構要

提供這樣的靈活性，并且能利用到本地I/O處理帶來的快速響應。

軟件定義是指運行在通用的商品化硬件之上，通過軟件來實

現核心的邏輯，把關鍵處理邏輯從專用硬件中剝離。軟件定義可

以降低對硬件的依賴，提升系統的敏捷性和健壯性，具備如下特

征：

?底層負責提供服務，采用X86等通用硬件；

?控制平面和數據平面分離，并對底層資源進行抽象；

?可以通過可編程的接口實現高度的自動化；

分布式、可線性擴展的系統，是指從之前的單一集中模式處理

業務，轉向集群內所有節點分布式處理業務，并且可以在需要橫

向擴展時隨時擴展系統的性能和容量。傳統架構設計的前提是假

定硬件可靠，至少在某種程度上是可靠的，正如服務器、存儲等

某個單點上是5個9高可用一樣。但分布式系統的假定是硬件終

究是會出問題，關鍵點是如何在一個簡單的、以業務不中斷的方

式來處理故障。分布式系統的設計是為了調整和修復故障，并且

能做到自恢復。任何一個故障出現，系統會通知管理員，而修復

都可以按照管理員之前設定的流程自動化的去修復。這樣就解決

了單點故障，消除了系統中的瓶頸。靈活的線性擴展使得系統的

計算、網絡和存儲容量可隨時靈活擴展，客戶可以從小規模開始,

在任何規模都能獲得一致性的性能和容量增長。

總結以上數據中心的技術變遷，虛擬化技術的出現解決了計

算資源的利用率的問題，但存儲的負載和復雜性依然存在，同時

網絡層面的開銷和延遲也降低了客戶體驗。固態硬盤、服務器本

地緩存等技術的出現和完善，使得分布式系統成為可能，軟件定

義降低了對專有硬件的依賴，通過軟件的方式來實現分布式系統

的自恢復和管理，互聯網架構在企業級數據中心中成為可能。

4.1.1公共云技術

云技術(Cloudtechnology)基于云計算商業模式應用的網

絡技術、信息技術、整合技術、管理平臺技術、應用技術等的總

稱，可以組成資源池，按需所用，靈活便利。云計算技術將變成

重要支撐。技術網絡系統的后臺服務需要大量的計算、存儲資源，

如視頻網站、圖片類網站和更多的門戶網站。伴隨著物聯網行業

的高度發展和應用，將來每個物品都有可能存在自己的識別標志,

都需要傳輸到后臺系統進行邏輯處理，不同程度級別的數據將會

分開處理，各類行業數據皆需要強大的系統后盾支撐，只能通過

云計算來實現。

公有云通常指第三方提供商為用戶提供的能夠使用的云，公

有云一般可通過Internet使用，可能是免費或成本低廉的。這

種云有許多實例，可在當今整個開放的公有網絡中提供服務。外

部用戶通過互聯網訪問賬務，并不擁有云計算資源。其意義在于

能夠以低廉的價格，提供有吸引力的服務給最終用戶，創造新的

業務價值，公有云作為一個支撐平臺，還能夠整合上游的服務（如

增值業務，廣告）提供者和下游最終用戶，打造新的價值鏈和生

態系統。

雖然每個公有云的提供商都對外宣稱，其服務在各方面都是

非常安全，特別是對數據的管理。但是對教育行業而言，特別是

區域級教育系統而言，和業務有關的數據是生命線，是不能受到

任何形式的威脅。所以短期而言，區域級教育用戶不會將其核心

業務應用放到公有云上運行。

4.1.2區域教育云技術

區域云或者私有云是為一個客戶單獨使用而構建的，因而提

供對數據、安全性和服務質量的最有效控制。用戶方擁有基礎設

施，并可以控制在此基礎設施上部署應用程序的方式。私有云可

部署在云數據中心的防火墻內，也可以將它們部署在一個安全的

主機托管場所。私有云可由用戶自己的IT機構，也可由云提供

商進行構建。在此托管式專用模式中，云計算提供商可以安裝、

配置和運營基礎設施，以支持一個企業級數據中心內的專用云。

此模式賦予用戶對于云資源使用情況的極高水平的控制能力，同

時帶來建立并運作該環境所需的專門知識。

私有云在安全方面是非常有優勢的，因為它一般都構筑在用

戶防火墻后。私有云是大用戶或者個人自己擁有的云服務器，并

且服務器不對外開放，僅供自己內部使用，這從某種意義上來說

降低了泄密的風險，比公有云更安全。

4.1.3虛擬化技術

虛擬化是指計算機元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上

運行。虛擬化技術可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過

程。CPU的虛擬化技術可以單CPU模擬多CPU并行，允許一個平

臺同時運行多個操作系統，并且應用程序都可以在相互獨立的空

間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。

虛擬化的主要目的是對IT基礎設施進行簡化。它可以簡化對

資源以及對資源管理的訪問。

虛擬化的優勢

1.整合服務器，提高資源利用率

通過整合服務器將共用的基礎架構資源聚合到池中，打破原

有的“一臺服務器一個應用程序”模式。

2,降低成本，節能減排，構建綠色IT

由于服務器及相關IT硬件更少，因此減少了占地空間，也減

少了電力和散熱需求。管理工具更加出色，可幫助提高服務器/

管理員比率，因此所需人員數量也將隨之減少。

3.資源池化，提升IT靈活性

4.統一管理，提升系統管理效率

5.完善業務的連續性保障

虛擬化實現

?軟件方案

客戶操作系統很多情況下是通過虛擬機監視器(Virtual

MachineMonitor,VMM)來與硬件進行通信，由VMM來決定其

對系統上所有虛擬機的訪問。在純軟件虛擬化解決方案中，VMM

在軟件套件中的位置是傳統意義上操作系統所處的位置，而操作

系統的位置是傳統意義上應用程序所處的位置。這一額外的通信

層需要進行二進制轉換，以通過提供到物理資源的接口，模擬硬

件環境。這種轉換必然會增加系統的復雜性。

?硬件方案

CPU的虛擬化技術是一種硬件方案，支持虛擬技術的CPU帶

有特別優化過的指令集來控制虛擬過程，通過這些指令集，VMM

會很容易提高性能，相匕軟件的虛擬實現方式會很大程度上提高

性能。由于虛擬化硬件可提供全新的架構，支持操作系統直接在

上面運行，從而無需進行二進制轉換，減少了相關的性能開銷，

極大簡化了VMM設計，進而使VMM能夠按通用標準進行編寫，性

能更加強大。

?實現原理

虛擬化解決方案的底部是要進行虛擬化的機器。這臺機器可

能直接支持虛擬化，也可能不會直接支持虛擬化；那么就需要系

統管理程序層的支持。系統管理程序，或稱為VMM,可以看作

是平臺硬件和操作系統的抽象化。在某些情況中，這個系統管理

程序就是一個操作系統；此時，它就稱為主機操作系統.系統

管理程序之上是客戶機操作系統，也稱為虛擬機（VM）。這

些VM都是一些相互隔離的操作系統，將底層硬件平臺視為自

己所有。但是實際上，是系統管理程序為它們制造了這種假象。

?實現方法

毫無疑問，最復雜的虛擬化實現技術就是硬件仿真。在這種方

法中，可以在宿主系統上創建一個硬件VM來仿真所想要的硬

件。正如您所能預見的一樣，使用硬件仿真的主要問題是速度會

非常慢。由于每條指令都必須在底層硬件上進行仿真，因此速度

減慢100倍的情況也并不稀奇。若要實現高度保真的仿真，

包括周期精度、所仿真的CPU管道以及緩存行為，實際速度

差距甚至可能會達到1000倍之多。硬件仿真也有自己的優

點。例如，使用硬件仿真，可以在一個ARM處理器主機上運

行為PowerPC設計的操作系統，而不需要任何修改。甚至可以

運行多個虛擬機，每個虛擬器仿真一個不同的處理器。

完全虛擬化(fullvirtualization),也稱為原始虛擬化。

這種模型使用一個虛擬機，它在客戶操作系統和原始硬件之間進

行協調。雖然完全虛擬化的速度比硬件仿真的速度要快，但是其

性能要低于裸硬件，因為中間經過了hypervisor的協調過程。

超虛擬化(paravirtualization)。這種方法使用了一

個hypervisor來實現對底層硬件的共享訪問，還將與虛擬化

有關的代碼集成到了操作系統本身中。這種方法不再需要重新編

譯或捕獲特權指令，因為操作系統本身在虛擬化進程中會相互緊

密協作。超虛擬化提供了與未經虛擬化的系統相接近的性能。與

完全虛擬化類似，超虛擬化技術可以同時支持多個不同的操作系

統。

操作系統級的虛擬化。種技術在操作系統本身之上實現服務

器的虛擬化。這種方法支持單個操作系統，并可以將獨立的服務

器相互簡單地隔離開來。操作系統級的虛擬化要求對操作系統

的內核進行一些修改，但是其優點是可以獲得原始性能。

4.1.4超融合設計

超融合概述

超融合基礎架構是一種高性能、可擴展的基礎設施，幾乎適用

于所有的ISV和定制應用。其橫向擴展型架構使私有云能夠一

次一個平臺進行擴展。

＞平臺可運行各種流行的應用軟件，如微軟SQL服務器、

ExchangeSharePoint；

＞分布式的架構可以為多工作負載和多租戶的各種環境提

供高質量的存儲（QOS）；

＞提供線性的可擴展性和極高的性能與可用，生；

＞不限定管理程序，可選擇虛擬化平臺；

高性能要求數據庫

使用分布式存儲的數據庫，比傳統存儲達到的性能更高，同

時，此解決方案可以通過動態添加節點的方式近乎線性的擴展

容量和10性能，使其成為滿足數據中心要求的高效、靈活的解

決方案的首選。分布式存儲的性能優勢將得以完美體現一體機上

使用閃存卡將更加提高性能，幾乎所有數據庫平臺都完美支持。

大數據

先進的數據分層技術，以及服務器直連閃存，使虛擬化大數據

應用軟件的運行速度比裸機部署項目更快，能夠在不到一天的時

間內設置完畢并啟動運行。

應用軟件可與其它服務同時運行，而不造成性能下降，極大地

降低機架空間和設備成本，便于擴展到任意部署規模。

存儲虛擬化

.1存儲整合

NCS網關通過一套開放式的虛擬化平臺，把若干套存儲設備

進行“池''化后提高容量利用率到100%。然后通過“磁盤池”創

建“虛擬卷”，通過標準的FC或ISCSI協議提供給前端應用主機，

因而主機會獲得一個標準的磁盤系統，往常被稱作“LUN”。虛擬

化層提供存儲設備之間的相容性，互通性，擺脫以往的硬件綁

定式原則。

以虛擬化存儲網絡為核心的信息系統集成解決方案的最大

特點就是FC+ISCSI數據集中存儲解決方案。

FC-SAN具有的大容量集中存儲、高速高帶寬、無地域和距

離限制、高度可擴展、高可用性、LAN-Free和Server-less備

份支持、易管理等特征，因此，完全滿足信息系統對海量存儲設

備和寬帶高性能的計算機網絡方面的要求。采用冗余的高可用性

SAN架構更增加了整個系統的健壯性和高可用性。

NCS網關服務器通過FC高速專用通道或者ISCSI以太網,

接入后端的存儲資源，受益于NCS存儲虛擬化網關存儲服務器

的特性，若干臺存儲可以是不同廠商，或不同接口的磁盤，最終

被整合為共享的存儲資源，然后提供給前端基于標準化的訪問，

訪問方式可以是基于FC專用通道或以太網ISCSI直連，也可

以是一個標準的SAN環境的FCoEo

NCS網關服務器所組成的虛擬存儲層，數據同時存放在若干

個存儲實體中，存儲陣列之間可以部署實時鏡像，當存儲路徑

上任何一個設備發生故障時，數據訪問會轉向副本存儲上，應

用業務不會受到停頓，中斷的影響。存儲陣列之間的冗余，建

立在active/active之間，所以利用此機制，管理員可以隨時

在線替換某臺存儲陣列，或者對某臺存儲進行維護。

異構資源整合的架構上，NCS網關服務器同時具備以下功能:

存儲精簡配置、存儲快照、同步數據備份、異步數據備份、卷數

據拷貝、異構磁盤的支持(SAS,SATA,FC,ISCSI,Firewire,

SSD,SATA,USB)o

.2持續數據保護

應用程序時刻面臨著病毒蠕蟲，網絡入侵的風險，同時的

“內部”風險也是居高不下，例如：應用程序中軟件升級Bug,

人為的邏輯性錯誤，這些都是在存儲容災未涵蓋的保護內容，

很多時候運維人員需要快速恢復生產和數據，希望減小數據最

小化的丟失，那么如果數據能夠根據需要返回上一個時間點顯

得至關重要，而快照技術由于其時間窗口的限制，恢復的顆粒

程度顯得力不從心。

CDP的分類是相對于數據保護時間點而言的。準CDP技術

是按照一定的時間頻率，持續的記錄并備份數據變化，每次備

份有一定時間窗口，需要數據恢復時，可以恢復到過去備份的

時間點，并不能形成完全意義上的持續保護，因此稱為準CDP

技術。而真CDP技術是持續不間斷的監控并備份數據變化，可

以恢復到過去任意時間點，是真正的實時備份。

在實際應用中真CDP技術應用較少，一方面是技術原因，需

要解決數據的持續不間斷監控和記錄的技術難題；另一方面是

由于真CDP技術持續備份時產生的大量數據，遠大于其他備份

方式產生的數據量，對數據存儲形成巨大壓力，也給用戶造成

費用負擔，所以大多數CDP備份產品都采用準CDP技術。

NCS存儲虛擬化網關CDP基于TrueCDP技術，實現周期

內最高級別的數據保護，備份恢復機制為CDP中最為嚴謹

的:NCS存儲虛擬化網關CDP功能即使抓取應用服務器寫入磁盤

的每個I/O并存入系統日志中，同時給予每筆記錄時間戳記；在

需要進行數據恢復時，根據日志內容，將數據恢復至保護期內

任意時間點狀態，這種機制才能實現真正CDP。

滾到最新的快照或備份可能意味著失去大量的更新，邏輯錯

誤發生等問題。連續數據保護（CDP）的提供了一個嚴謹恢復策

略，以恢復快照和備份所涵蓋較長的時間間隔之間時間點。

CDP的連續記錄和時間戳的I/0寫入到虛擬磁盤指定讓您

恢復到一個時間您在48小時備份周期。

4.1.4.2.3同城/同機房應用高可用

服務器的高可用功能(HighAvailability),除了可以確保

第一節點故障不會造成應用服務器數據存儲操作中斷，其同步

數據資料功能使得整個存儲網路不存在任何單點故障，從存儲

層面保證業務的不間斷性；

數據中心存儲容災項目，是建立在數據大集中整合的前提之

下。通過集中式的IT模式，帶來巨大規模效應，極大提高生產

效率。針對這種數據中心級集中備份系統的設計要求，災難備

份系統的結構是否先進、合理，對整個系統的設計目標是至關

重要的。在數據中心存儲容災系統的結構設計上，我們重點考

慮以下因素：

系統結構應面向成熟與可靠的實現技術，保證系統的穩定運

行；系統架構應非常靈活，易于重構和擴展；

系統基于Active\Active機制，百分百保障業務連續性；

系統故障周期無需人為干預，自動掛載，及自動同步增量數

據；系統架構應面向核心應用，易于實現全局業務恢復策略；

系統架構應面向管理，非常易于維護與使用；

系統架構面向投資保護與總體擁有成本(TCO)；

NCS虛擬化網關提供高可用解決方案，在存儲結構中任何設

備帶來的意外停機，均能夠轉為業務連續性，不會以為單節點

故障而帶來的業務中斷或停頓。高可用解決方案適用于同一機

房或者有限距離內的同一地區。

NCS虛擬化網關服務器允許您配置由兩個節點之間的同步鏡

像的冗余存儲池。主節點與備援節點提供鏡像虛擬卷給前端應

用主機，應用主機配合本身的多路徑管理軟件協調NCS虛擬化

網關之間的首選與備選。

NCS虛擬化網關節點之間通過鏡像鏈路保障兩個鏡像卷的10

一致性，而這一點無需依靠應用主機性能支撐。當應用主機多

路徑察覺寫入失敗，會及時轉移10到備援NCS虛擬化網關節點,

在此之前NCS虛擬化網關備援主機與應用主機并沒有數據交互。

另外，對于一些高級別的集群程序不僅僅實現應用主機之間

的故障恢復一Failover,還能夠進行主機之間對于業務的負載

均衡一Loadbalancing,而這時候要求存儲節點之間支持雙向

的10寫入，存儲1與存儲2之間同時接寫入ID,NCS存儲虛

擬化網關能夠完全支持這一機制，實現真正意義雙活Active

/Active；

從物理的角度來看，最好的方案在于建議保持獨立的存儲節

點位于不同的地點，與各自的部分磁盤池，使每個節點都能受

益于單獨的電源，冷卻系統和不間斷電源（UPS）,NCS虛擬化網

關的節點。目前的技術支持節點間的距離可達100公里。

對于備份中心的主機系統配置，用戶可以采用同生產中心完

全相同的配置，實現“同級備份“；也可采用備份中心主機配

置小于生產中心的方式，實現“降級備份”。

從擴展性角度分析，由于NCS虛擬化網關支持多種主機操作

系統和多種群集技術，因此未來用戶新增不同業務和不同的主

機平臺時，都可利用已構建好的容災平臺，真正實現“業務持續

性統一虛擬化存儲平臺”的技術目標。

從性能方面分析，除了已建議的高性能虛擬化存儲平臺和

NCS虛擬化網關容災軟件外，還需要考慮到主機端的I/O負載均

衡問題，因此，建議在服務器端配置NCS虛擬化網關的MPIO負

載均衡軟件，實現多個I/O通道和路徑之間的負載均衡與錯誤

保護，使整個容災虛擬化存儲平臺的性能達到最優。

4.1.5云存儲

基于NCS分布式海量存儲系統

隨著虛擬化成為基礎架構主要的工作機制，數據中心的存儲

設計面臨前所未有的挑戰：

第一個挑戰是管理復雜、不靈活。存儲一直是虛擬化架構設計

中最關鍵的環節之一。很多性能的問題都和存儲有關。架構師需

要了解很底層的存儲設備及其特性，需要在IOPS,Latency和容

量等各個方面優化。另外存儲的分層、擴展和運維都有很多考慮

的方面。在引入軟件定義的ServerSAN存儲以前，存儲都是在項

目開始階段配置和部署的，在其生命周期中不再更改。如果要求

更改虛擬機所利用的LUN或卷的某些方面或功能，則在許多情況

下，需要刪除原始LUN或卷并創建具有所需功能的新卷。這是一

項干擾性很強且非常耗時的操作，可能需要花費數周的時間進行

協調。

第二個挑戰是費用昂貴。如果數據量很大，特別是用存儲光纖

網絡（SAN）的情況下，那是虛擬化平臺燒錢的很大一塊，平庸的

存儲設計看起來四平八穩循規蹈矩，殊不知可能會在存儲上開銷

很大。

第三個挑戰是無法確保差異化服務等級。由于數據