一、設計概要
2018 年以來,美國多次以國家安全和外交利益為由限制向中國等國家輸出高端技術和產品。
2018年,中興通訊在內的多家實體企業(yè) (包括 8 家大型國有企業(yè)和其下屬 36 家企業(yè))被美國列入出口管制清單,禁止向美國公司銷售零部件、軟件及科技產品。
2019年,美國商務部正式把華為列入了“實體清單”,即除非獲得政府許可,禁止美企向華為出售相關技術和產品。
中興、華為兩家企業(yè)遭遇的芯片和操作系統(tǒng)“斷供”事件,揭示了中國的通信產業(yè)缺乏核心技術、中國以往的芯片繁榮依賴于外國技術的事實。
隨著中美貿易戰(zhàn)、科技戰(zhàn)的不斷升級,美國加強對中國IT行業(yè)的制裁。對華為的打壓、芯片的斷供,無時不提醒我們“科技是第一生產力”,“國產自主可控”才是我們安身立命之本。
目前,國產自主可控已經上升到國家戰(zhàn)略高度,為響應習近平總書記的號召:“要緊緊牽住核心技術自主創(chuàng)新這個‘牛鼻子’,抓緊突破網絡發(fā)展的前沿技術和具有國際競爭力的關鍵核心技術,加快推進國產自主可控替代計劃,構建安全可控的信息技術體系。”國家在研發(fā)投入、知識產權保護、政府補助等方面提供了有利支持。
國產信息化剛起步,尚未形成人才培養(yǎng)機制,整體社會缺乏人才供給的機制,信創(chuàng)人才缺口會迅速凸顯。
二、產品概述
2.1 產品概述
2.1.1 國產云操作系統(tǒng)
國產云操作系統(tǒng)(Cloud OS)是基于開源Linux系統(tǒng)并結合云計算虛擬化技術自主研發(fā)的云操作系統(tǒng)。是一款具有高安全性、高兼容性、高擴展性以及強大功能的國產云操作系統(tǒng)。
COS可以運行在任何X86架構的電腦上,將傳統(tǒng)電腦升級為云電腦,使得傳統(tǒng)電腦可以在單電腦下多用戶、多桌面、自維護、數據自動隔離,大大提高了電腦的使用體驗和數據安全性。并且使得傳統(tǒng)電腦輕松擁有了上云的能力,不論私有云、公有云,均可一步解決。
2.1.2 云電腦
國產云操作系統(tǒng)COS支持安裝在云終端上,作為云電腦使用。云終端采用了全固化設計、無易損插件,接口豐富,低功耗,低噪音,符合綠色節(jié)能環(huán)保要求。
2.1.3 信創(chuàng)實訓室場景
通過終端虛擬化技術,屏蔽了底層硬件的差異性,從而使得在X86架構的電腦上能夠同時擁有信創(chuàng)操作系統(tǒng)的環(huán)境和傳統(tǒng)windows環(huán)境。在教學過程中,可以自由選擇信創(chuàng)操作系統(tǒng)諸如:銀河麒麟、中標麒麟、UOS等。
2.2 產品硬件及部署模式
整個系統(tǒng)可由云教室管理平臺、云電腦組成,管理員可通過云教室管理平臺管理教室服務器、終端、鏡像、課程表等信息。
依據實際網絡架構,按需部署路由、交換設備及相關光纖模塊;考慮教學應用的多樣性,建議網絡采用千兆到桌面的設計。
教室服務器帶多個將云教室服務端S1部署在一臺服務器上,每個教室對應一個vlan,管理員/老師即可通過云教室服務端可同時管理多個教室、學生終端、課程、課程表等信息。
教師機:選擇一臺預裝COS的云電腦(選擇本地電腦/云辦公/公有云模式)。
學生機:預裝COS的云電腦(選擇云教室模式)。
三、產品功能
3.1 云教室平臺
教師機資源復用
在保證云教室平臺正常使用的前提下,COS支持將云教室平臺部署在教師機上。教師機開機時,云教室平臺自動運行。日常教師機在使用時,不可避免會有資源空閑的情況。而COS云教室平臺資源消耗很少,共享復用教師機的空閑資源,在既不影響正常使用的情況下,又可減少用戶使用成本。
多教室運維管理
COS云教室平臺支持同時管理多個教室。如果當前學校有多個教室時,管理員通過云教室平臺,可創(chuàng)建多個教室,并可針對各個教室分發(fā)課程,設置多個教室的課程表,運維管理多個教室下的終端。管理員僅需登錄一個云教室平臺即可同時運維管理多個教室,有效減少管理員運維成本,提高管理效率。
web儀表盤監(jiān)控
為方便老師快速了解整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)、排查故障,提供中文Web界面,可視化的儀表盤實時展現服務器和終端關鍵信息,如:服務器內存使用占比、硬盤使用占比,發(fā)送帶寬和接受帶寬情況以及終端狀態(tài)分布、終端任務列表、終端上機次數、終端上機時長等。
多樣化教學場景
管理員可以根據不同的課程需要設定對應的教學鏡像,可統(tǒng)一添加、編輯、刪除、復制教學所需課程鏡像,支持Windows 7、Windows 10、中標麒麟、銀河麒麟、UOS等系統(tǒng)。在正式上課前,可將相關鏡像發(fā)布到終端,不同課程時,可以切換不同的教學場景。
鏡像歷史回滾
在鏡像每次更新時,系統(tǒng)會自動記錄更新歷史信息,包括每次更新的鏡像時間和備注。為避免在使用使用中,可能由于一些因素導致鏡像使用出錯,導致數據安全問題,云教室管理系統(tǒng)提供鏡像歷史回滾功能,可將鏡像還原至歷史上任意一次更新時的狀態(tài)。
課程自動切換
提供課程表管理,實現自動上課,即在設定的時間點,系統(tǒng)自動切換教學環(huán)境,簡化了教師切換教學環(huán)境動作,節(jié)約上課后等待學生機啟動的時間。支持編輯學校課程表,如學期起止時間、課節(jié)數及課節(jié)時間段、課程等,并支持根據單周、雙周、所有周對課程表進行編輯,也可只編輯某一周的課表;為了能夠靈活編輯課程表,支持橡皮擦功能。
支持考試場景
云教室支持考試場景使用。將所有終端設置成不還原模式,終端重啟后,學生桌面數據仍可保留。支持在終端恢復還原模式,可以手動選擇是否保存不還原模式數據,如果保留,下次切回不還原模式時,仍可繼續(xù)使用原數據繼續(xù)考試。如果云電腦與服務器網絡連接斷開時,處于正在考試的學生桌面仍可繼續(xù)正常使用,保證考試正常進行。
統(tǒng)一更新應用
服務器鏡像有應用更新或打補丁時,所有終端在還原模式下,終端重啟自動更新鏡像。在不還原模式下,終端重啟自動更新鏡像,且能保存C盤上個人桌面和文檔數據。
終端自動升級
為減輕IT管理員工作量,提升工作效率,云教室管理平臺提供了終端客戶端統(tǒng)一自動升級的功能。管理員只需要通過管理平臺上傳并發(fā)布客戶端升級包,終端處登錄時,系統(tǒng)將自動檢測版本信息,如有新版本,系統(tǒng)會自行下載后安裝,省去了逐個升級的繁瑣操作。
終端智能開關機
云電腦支持上電自啟動,上課前,老師僅需給機房通電,所有終端自動開機,有效減少逐一開啟終端時間,更快進入課程。支持聯動關機,虛機桌面正常關機時,云電腦設備自動關機;云電腦設備按電源鍵或斷電關機時,虛機桌面自動關機。
查看服務器配置
支持在服務端界面上查看服務器硬件配置,含:CPU、內存、硬盤。
課程節(jié)點合并與刪除
課程每次更新后,都會在課程詳情中有記錄。課程合并:支持合并所有課程節(jié)點,減少存儲空間但合并后所有學生機在歷史節(jié)點下保存的數據會被清空;課程節(jié)點刪除:支持刪除最近的課程節(jié)點。
任務中心
復制課程、合并課程節(jié)點等作為長時間任務納入到任務中心處,可以查看任務進度。
教師機管理
云教室管理系統(tǒng)下支持針對教師機的統(tǒng)一管理,主要功能包括綁定學生課程、重啟、關機、設置IP、設置USB權限等。
3.2 云電腦
IP地址統(tǒng)一規(guī)劃
IP地址的合理規(guī)劃是網絡設計中的重要一環(huán),大型網絡必須對 IP地址進行統(tǒng)一規(guī)劃并得到實施。學校無論從組建內部局域網初期開始,或是后期有網絡拓展和增加服務需求,為了便于管理員整體維護,IP地址合理規(guī)劃顯得尤其重要。COS提供了終端IP和虛機IP設置功能,方便單位IP地址規(guī)劃。管理員根據實際需要,可以靈活的選擇為指定終端/虛機分配靜態(tài)或動態(tài)IP。
離線考試不中斷
機房服務器網線松動、機房斷電等情況不可避免,如果出現這類問題時,傳統(tǒng)云桌面立即會中斷業(yè)務。而實訓室支持云電腦與服務器網絡連接斷開時,已登錄的云電腦端可繼續(xù)正常使用,不受任何影響,保障考試、上課等場景不受影響。
外設兼容
在windows環(huán)境下,云電腦兼容各類外設使用,如:存儲設備、打印設備、加密電子驗證設備、觸控類交互設備、高速掃描儀、非對稱加密設備、生物加密識別設備,連接觸控類交互設備可支持流暢多點觸控(10點及以上)。
在信創(chuàng)操作系統(tǒng)環(huán)境下,對操作系統(tǒng)已支持的外設,可完美適配。
管理員根據需要,可以設置終端的USB外設權限,關閉USB權限后,所有賬號登錄windows操作系統(tǒng)僅可使用鍵盤、鼠標,無法使用其他任何USB設備。
3.2.1 教師機
多系統(tǒng)支持
云電腦可內置一個或多個windows、中標麒麟、銀河麒麟、UOS、安卓操作系統(tǒng)等;在安卓操作系統(tǒng)下,支持安卓應用商店,包括微信、QQ、抖音、愛奇藝、今日頭條、WPS、QQ郵箱、百度輸入法等安卓應用。
云電腦顯卡透傳
將云電腦物理顯卡透傳至虛擬機中,實現部分高顯卡要求場景的支持,可在windows系統(tǒng)下流暢運行3DMax、CATIA、UG、PRO-E等三維設計軟件,支持各版本DirectX、OpenGL框架驅動及依賴軟件。支持主流圖形設計類軟件,如AutoCAD、Flash、PS等流暢運行。
USB外設兼容
在windows環(huán)境下,云電腦兼容各類外設使用,如:存儲設備、打印設備、加密電子驗證設備、觸控類交互設備、高速掃描儀、非對稱加密設備、生物加密識別設備,連接觸控類交互設備可支持流暢多點觸控(10點及以上)。
在信創(chuàng)操作系統(tǒng)環(huán)境下,對操作系統(tǒng)已支持的外設,可完美適配。
管理員根據需要,可以設置終端的USB外設權限,關閉USB權限后,所有賬號登錄windows操作系統(tǒng)僅可使用鍵盤、鼠標,無法使用其他任何USB設備。
便捷教學管理
授課教師可借助云教室教學管理軟件輔助教學應用,提供最好的云教學體驗,打造綠色的教學環(huán)境,促進教育信息化的發(fā)展。教學管理軟件注重以學生為課堂的主體,通過分組教學、教師演示、學生示范等功能,充分調動學生的主觀能動性,積極參與到課堂教學中來,活躍了課堂氣氛,提高了學習效果;通過黑屏肅靜、禁止舉手等一系列功能很好的維護了課堂秩序。
3.2.3 學生機
云電腦顯卡透傳
將云電腦物理顯卡透傳至虛擬機中,實現部分高顯卡要求場景的支持。
斷網不影響教學
當云教室服務器意外出現宕機、斷網等情況,云電腦依然可以接受離線廣播,不影響正常教學。
設備保護
為避免學生隨便修改終端配置參數,對終端參數配置項進行密碼保護;并提供Ping網絡檢測功能;
3.2.4 信創(chuàng)真機
為師生提供信創(chuàng)配置的真機,幫助學生更深入的了解硬件的相關構成。
(1)芯國騰GF80
主板:兆芯KX6780
CPU:KX6780
內存:8G
硬盤:256G
顯卡:集成顯卡
顯示器:21.5寸液晶
I/O:4*USB3.0+6*USB2.0、RJ45、2耳機、2耳麥、1*HDMI、1*VGA
輸入電壓:AC220V/3-10A
尺寸:365*183*395mm
主板:飛騰FT20
CPU:FT2000
內存:8G
硬盤:256G
顯卡:AMD R5 230
顯示器:21.5寸液晶
I/O:4*USB3.0+6*USB2.0、RJ45、2耳機、2耳麥、1*HDMI、1*VGA
輸入電壓:AC220V/3-10A
尺寸:365*183*395mm
(2)芯國騰GF20
主板:兆芯KX6780
CPU:KX6780
內存:8G
硬盤:256G
顯卡:集成顯卡
顯示器:21.5寸液晶
I/O:4*USB3.0+6*USB2.0、RJ45、2耳機、2耳麥、1*HDMI、1*VGA
輸入電壓:AC220V/3-10A
尺寸:365*183*395mm
主板:飛騰FT20
CPU:FT2000
內存:8G
硬盤:256G
顯卡:AMD R5 230
顯示器:21.5寸液晶
I/O:4*USB3.0+6*USB2.0、RJ45、2耳機、2耳麥、1*HDMI、1*VGA
輸入電壓:AC220V/3-10A
尺寸:365*183*395mm