无线电子课堂的虚拟化建设方案

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1、无线电子课堂的虚拟化建设方案方案概述木方案主要针对中小学基础教育的信息化建设而设计，类似于OLPC（OneLaptopPerChild,每个孩子一台笔记木电脑）组织在2005年提出的100美元廉价便携式电脑开发计划。相比而言，本方案更有优势之处在于采用了现有的新技术，使成本更低，并且支持平板电脑触摸屏、WiFi无线组网、虚拟机云计算、远程桌面等功能，以此建立普及型无线电子课堂，提高中小学的信息化教育水平。同时，顺应移动互联网的发展趋势，支持大屏幕智能手机通过WiFi、3G等多种网络登录无线电子课堂，也支持普通计算机通过互联

2、网登录，从而使电子课堂的范围得到更大的延仲。经济适用，使尽量多的中小学校、青少年学生家庭和有学习需求的普通民众能够负担得起，是本方案的基本要求。与此同吋，方案在质量保障方面也有相当的要求，要保证无线电子课堂的可用性。无线电子课堂方案需要考虑的要求包括：1、建设成本：包括无线网络、服务器、学生平板电脑在内，不含应用软件的成本应尽量控制在人均100美元（或人民币650元）以下。让尽量多的学校能够建设一个30人的无线电子教室。2、维护人员水平：尽可能降低维护人员的技术水平要求，接近于零维护，即：用户无须维护，开机即用，出现硬件故

3、障时直接替换设备即可，所有维护工作（除了H常环境清洁）均由供应商客服人员提供。尽量使不具备技术力量的学校也可以正常使用无线电子课堂。3、系统运行的安全可靠性：尽量降低故障率，尤其是服务器和网络设备的可用率应该不低于一般公司日常办公自动化系统的水平；尽量提高系统安全性，有安全防护措施阻止入侵攻击和病毒感染，当系统崩溃或感染病毒时能够迅速还原系统；服务器数据能够自动定期备份，可以方便地恢复或复制到另一服务器上;硬件设备要有良好的兼容性和可替换性，发生故障时能够方便、快速、低成本地获得备件。4、系统运行性能和带宽保障：服务器性能

4、应保障30人的访问可以基本上流畅。而无线网络中，需要考虑到30人的网络带宽、信道干扰问题，避免网络成为系统应用的瓶颈。这同时取决于底层系统设计和上层应用系统（包括流媒体）的数据传输方式。5、软件升级的复杂度：系统补丁、应用系统升级要尽量简单，降低对用户的技术水平要求。尤其是其中无线终端的学生用户，应尽可能在应用系统升级的时候无须更改无线终端的软件和数据。二、方案设计2.1网络架构设计本方案采用智能终端访问远程桌面的方式，通过WiFi局域网或外部网络登录内部云平台上的虚拟机。无线电子课堂的网络架构如下图所示。1个无线电子教室

5、由至少1个无线路由器组建WiFi局域网，至少1台内部云服务器通过千兆网卡进行局域网的有线连接，一般不超过30台学生平板电脑通过WiFi登录到内部云平台。电子教室之外，通过防火墙接入外部网络，允许平板电脑、大屏幕智能手机、上网本、笔记本、台式机等各种有线、无线智能终端远程登录到内部云平台。容许远程登录的连接数量取决于内部云平台的性能。无线电子教室WiFi组网的技术关键，是解决大量无线终端在密集的空间内共享带宽，以及互相干扰的问题。本方案设计是云计算平台服务器与无线路由器通过有线连接，在电子教室空间内部署1〜3台无线路由器，支

6、持802.1lb/g/n标准，通过设置不同的信道分担30台学生平板电脑的通信。因为3台无线路由器可以分别占用3个互不干扰的无线信道，每个信道内的带宽共享，而设置更多信道就会出现互相重叠干扰的部分。远程桌面分辨率釆用640X480和16位彩色的设置，此设置适合于液晶显示屏的色彩深度，在800X480的大屏幕智能手机上也能止常显示。而此分辨率对远程桌面的带宽要求不高，基本可保障远程桌面的实时流畅显示。相比于SVCD视频的分辨率是576X480,任天堂FC游戏机256X240的分辨率也能够设计岀大量经典的电视游戏，本方案的640

7、X480分辨率足以设计出中小学牛喜爱的精美教育资源。2.2基础平台设计木方案的基础平台釆用云计算的虚拟化双层网络架构，分为上下两层：下层是支撑层（真实设备层），上层是业务层（虚拟机层）。支撑层采用至少1台服务器来为业务层提供运行支持，并且能够通过增加服务器设备，实现平台的平滑升级。由于是云计算平台，服务器硬件方面，尽量采用4核以上的CPU,8GB以上的内存，以便支撑尽可能多的虚拟机。软件方面,安装Windows或UbuntuLinux操作系统、开源虚拟机软件OracleVirtualBoxo业务层的虚拟机安装Window或

8、Linux系统及相关软件，为电子课堂的学生平板电脑等智能终端提供各种教学资源服务。基础平台架构的特点如下：1、采用双层虚拟网络（业务层/支撑层），业务层由虚拟机组成，支撑层主要由真实设备组成。2、支撑层只为业务层提供虚拟机运行的计算资源，不直接对外提供云计算服务。支撑层与外部网络在逻辑上隔离。3、业务层