教学楼高效云计算桌面解决方案

 

 

 

 

招标编号：****

投标单位名称：****

授权代表：****

投标日期：****

 

 

四、详细投标策略指南

(一)产品特性与技术规格

一、虚拟化桌面项目背景

随着计算机在高等教育机构中的日益普及，提升学校计算机综合管理效能，以及促使计算机为用户提供更为丰富、个性化的服务，已成为教育管理者日益关注的议题。近年来，尽管各类软件与硬件产品琳琅满目，但它们往往局限于解决特定的琐碎问题。

自2001年起，云计算与云服务的概念逐渐崭露头角，尽管早期的技术成熟度与可靠性尚待长期验证，导致其未能大规模普及。然而，历经一年间全球各大虚拟化厂商的密集宣传与推广，虚拟化技术现今已进入成熟发展阶段。

在高校环境中，服务器虚拟化与存储虚拟化已渐显成效，助力解决了诸多问题。然而，面对动辄数万计的PC管理和应用挑战，它们并未能充分满足需求。桌面虚拟化技术的日益成熟，恰逢高校对计算机应用与管理需求日益增长的热潮，为其发展带来了前所未有的机遇。

二、虚拟化桌面实施目标

2.1目前学校管理的问题

学校有大量电脑，主要应用在以下几个地方：

设施配备包括：公共计算机实验室、专属的院系机房以及实践训练中心

语音实验室

电子阅览室

多媒体教学指挥教室

无纸化办公与科研

当前实验室所面临的首要管理及应用难题主要包括以下几个方面：

1.实验室设备管理方面

(1)实验室管理员的日常维护职责负荷繁重。

教室电脑的广泛应用涵盖多个专业及课程领域，频繁的需求导致每门课程需投入大量时间用于安装和更新计算机操作系统及各种应用程序。同时，网络同步操作系统的时长通常达到4至5个小时。鉴于实验室的排课限制，难以找到一个统一的时间窗口进行系统维护，因此，维护工作常常在午间休息或深夜分散进行，这使得维护人员不得不进行大量的重复性劳动。

(2)实验室设备的品牌繁多，对管理工作构成了挑战。

鉴于高校计算机的多样性和差异，包括品牌、型号的异质性以及新旧设备的区别，每种操作系统都需要独立配置。因此，构建用于网络同步安装其他计算机的‘母机’（即样板计算机）的工作任务相当繁重，且易产生混淆。更不用提还需处理各种应用程序版本的多样性及其可能的升级需求。

(3)当前计算机病毒形势严峻，单纯依赖计算机还原卡进行病毒防护显得不切实际，亟待寻求更为有效的解决方案。此外，每当进行操作系统和应用软件的更新升级，使用还原卡会构成一项挑战。

2.辅助教学应用方面

(1)软件增加和更新耗时费力不方便

在现行管理模式下，老师们时常在临近授课时提出临时的软件需求，尤其是对于实时翻译或操作系统的应用，其需求响应往往耗时较长。这导致对这类突发性软件请求的准备响应不足，进而引发了实验室管理的重大挑战，筹备时间显得尤为紧迫。

(2)考试环境简单操作化

各类国家级考试繁多，例如计算机ATA、英语及财务从业资格考试等，其前期准备工作量各异，难以实现标准化操作。

(3)在对计算机硬件进行损坏修复更新后，遇到了较多与现有机器还原卡的兼容性问题。

尽管当前的还原卡允许在单台PC上安装并实现多操作系统的同时部署，支持增量安装，然而这个过程仍需消耗时间，并且对于应用程序的动态发展不够灵活适应。

鉴于计算机的广泛应用，定期更新配件成为必要。由于技术迭代迅速，对于服役多年的设备，往往难以觅得与原装完全兼容的配件。因此，对这类计算机的个体升级工作是逐一进行的。

当前，众多软件在安装后需独立进行注册，这往往导致相当大的工作负担。

(4)无法满足复杂网络情况

学校的实验室网络结构通常相当繁复，带宽范围广泛，从10兆至1000兆不一。鉴于每个实验室独立的网络划分，多媒体教室往往跨越不同的子网，因此单纯依靠还原卡传输系统是不可行的。

(5)系统更新出错无法恢复

当前软件库规模庞大，这可能导致兼容性问题频发。在现行的部署策略中，新安装的软件会同步分发至所有教室计算机。然而，一旦遭遇软件冲突，由于缺乏即时的解决方案，恢复过程往往较为繁琐。

2.2虚拟化项目实施的目标

项目实施桌面虚拟化后，预期将显著提升学校实验室的管理和应用效率，目标如下：

1)致力于优化实验室运营管理，提升系统部署的执行效能，确保操作系统具备跨硬件平台的兼容性。

2)实现跨网段的全部实验室设备统一管理。

3)通过本地计算机资源，本实验室实施集中化的操作系统管理与维护，旨在为教师和学生提供优质且个性化的桌面服务。此举既优化了管理员的工作流程，降低了管理复杂性，又便利了教师和学生安装所需的软件应用。

4)有效提升计算机本地硬盘的利用率，以降低现有虚拟化工具对网络和后台服务器的过度依赖。在特殊环境下，前端计算机能够实现离线独立运行，并具备向前端PC推送多种操作系统的功能。

5)目标在于在无需重置系统和应用程序的前提下，实现操作系统与应用软件的批量升级，同时支持新应用软件的安装部署。

2.3应用模式

上课

在课堂上，教师启动电脑后，PNS系统支持丰富的桌面系统教学环境供其灵活选用。教师可根据自身的常用习惯，选取适宜的教学环境进行授课。

软件统一升级

对于软件的统一升级，管理教师在服务器端只需执行简易的安装步骤，一旦操作完成，便实现了所有设备的同步更新。

●VIP用户

教师在连续多日或分散的教学时段内需在不同教室教授同一课程，期间可能涉及软件安装。以往此类操作需分别在各教室和日期进行。然而，PNS系统专为VIP用户设计，简化了流程。教师只需向管理中心申请专属账号，随后无论在任何电脑通过该账号登录，即可获得个性化的应用程序环境，无需再逐个教室进行安装设置。

下课后

为了提升教学设施管理效率，PNS系统引入了全面的远程操控与定时功能。教师无需亲自上楼，即可在管理中心对未关闭的电脑实施远程关闭操作。同时，该系统还支持设定定时自动关闭教室电脑的功能，确保资源的合理利用和节能环保。

新分配来多台电脑

过往的经验表明，新分配的计算机需逐台进行安装升级。然而，得益于PNS系统的创新设计，它提供了便捷的在线安装途径：只需接入网络，开机即可直接启动操作系统，简化了整个过程。

病毒防范

教师不再频繁执行单机病毒查杀操作，同时限制U盘的使用。得益于PNS系统的内置防护机制，它能有效遏制木马和蠕虫病毒的扩散，显著降低了病毒感染的可能性。

三、虚拟化项目实施方案

3.1虚拟桌面原理

我们的虚拟桌面技术基于服务器网络推送架构，服务器端部署了各类用户所需的系统应用镜像。客户端运行在纯网络启动模式下，开机时从服务器接收并运行操作系统和服务。

3.1.1技术原理

操作系统容器(OSContainer)位于顶层，它能够承载多个操作系统包。这些包借助操作系统推送器(OSDeliveryLayer)，实现了服务器与客户端间的系统传输，无论是本地局域网(LAN)还是广域互联网(Internet)皆可支持。一旦操作系统被推送至客户端，便由操作系统执行器(OSExecutive)或虚拟机(VMS)负责其执行，驱动计算机硬件的运行。其中，按需推送机制是一项关键功能。

虚拟化服务器承载着多元的应用系统镜像，启动后的客户机根据登录的差异化账号，服务器动态地分配专属的私有应用系统与桌面环境。针对每个班级和个体学生，个性化定制服务得以精准推送，满足他们的特定需求。

3.1.3虚拟化本地缓存机制

2)第一次启动

初次启动时，服务器会利用ON-Demand技术自动将系统数据传输至客户端硬盘，与此同时，用户硬盘存储用户数据及临时文件，构建高效缓存。在用户操作过程中，如需更多数据，服务器会推送相应内容至客户端硬盘。客户端硬盘通过标识机制记录从服务器获取的数据以及用户自创的内容，从而实现全面的读写缓存优化。

3)以后启动

每当客户端系统启动时，PNS服务器主要负责传输少量的输入输出读写数据。这些数据与高速缓存中的信息相结合，构成了启动所需的必要数据。这一设计确保了用户体验与传统的单机模式保持完全一致，提升了效率并优化了性能。

3.1.4多操作系统部署机制

为了确保客户机上能部署多套桌面环境并维持与服务器的一致性，我们着重考虑了本地硬盘的配置需求。

服务器依据预设的多元操作系统，在客户端硬盘上生成相应的缓存，并利用涓流技术进行后台数据传输。一旦遭遇网络中断，鉴于客户端硬盘上的数据与服务器镜像数据保持同步，我们得以借助高速缓存迅速定位，从而实现实时的网络系统与本地系统切换，确保无缝衔接。

3.1.5虚拟桌面镜像原理

1) 基本镜像

在系统初始安装阶段，用户需在一台目标计算机上安装适用的操作系统及基础运行软件。安装完成后，将所安装的操作系统部署至服务器，由此构建出初始的基本映像。

2)增量快照镜像

当管理员对原始基础映像进行了软件增补后，服务器可产生基于增量的快照镜像。该镜像结构分为两个组件：基本映像与增量部分。用户得以在基本映像与增量更新模块之间灵活切换。

3)逻辑镜像

通过集成新软件后，逻辑镜像得以构建，它由基本镜像与快照增量镜像组合而成。对于其他客户机，只需在启动时选择逻辑镜像，即可自动享用新安装的软件功能。

4)新基本镜像

当快照增量镜像越来越多后，可以把基本镜像和增量快照镜像

合并，这样就形成了新的基本镜像

3.2虚拟桌面的使用优点

3.2.1什么是PNS虚拟桌面系统

PNS虚拟桌面系列依托国际尖端的虚拟化技术，实现了多用户、多桌面与多环境的整合，通过统一管理平台，能根据用户需求实时推送个性化应用环境。该产品提供包括软件推送、安装、升级、远程操作系统部署及远程诊断在内的全方位服务。对于教育机构的计算机管理部门而言，它能够在保持原有设备投资的前提下，构建高效且快速的管理体系，将分散管理的单台计算机整合至部门集中控制之下，显著提升管理效率。

3.2.2 PNS虚拟桌面系统专为实验室环境的特性量身定制

便捷地集中管理

全面集中管理

PNS系统实现了对计算机资源的集约化管理，其服务器界面清晰展示着各台设备的实时使用状态，并支持对单台计算机进行精细操作控制。这一举措将实验室的所有电脑整合统一，从而实现全面且高效的设备管理。新加入的电脑仅需接入网络，即可便捷地融入系统，无需繁琐的单独操作系统和软件安装过程。

快速更新，系统升级简单

PNS系统的运行环境依托于网络，使得微软补丁的即时更新以及病毒库的定期刷新变得极其便捷。只需机房管理员在办公室内操作，即可完成所有维护任务。重启后，新设置即刻生效，从而显著提升了系统的安全性，有效遏制了计算机病毒的扩散风险。

在PNS进行软件系统升级时，只需在任一计算机上安装新软件，安装完成后，该更新会自动同步至服务器。随后，其他学生终端开机即可无缝接入并运用新软件，无需逐台安装或借助还原卡进行全系统传输。

PNS系统的优势在于其能够有效简化学校实验室电脑的维护过程，无需频繁进行网络同步更新，从而大大节省了时间。通常情况下，PNS系统无需对电脑的系统操作进行常规维护。即使在需要对客户机进行操作系统部署的特殊情境下，PNS系统通过采用高效的组播部署策略，相比传统还原卡方法，能节省超过60%的工作时间。

PNS支持多操作系统启动

PNS系统具备跨平台兼容性，管理员可根据教师的实际需求和课程特性，灵活配置个性化的使用环境及操作系统。启动时，系统会自动加载并推送相应的应用虚拟环境给用户。

全面的安全保证

远程维护诊断

PNS系统具备远程监控和故障诊断功能，针对实验室电脑的一般性问题或用户误操作，仅需少量管理员在电脑前即可妥善处理，从而显著减少了维护时间并降低了维护人员需求，提高了效率。

容错备份

当操作系统因软件不兼容、病毒侵袭或意外操作导致无法正常使用甚至系统崩溃时，可采取恢复操作，将其复原至先前稳定的状态。

在对PNS系统进行快速升级的同时，为预防类似赛门铁克事件的重现，我们对其操作系统实施了全面的容错备份策略。一旦遭遇病毒库更新失误、补丁安装故障或软件运行异常导致系统运作受阻甚至完全瘫痪，管理员能够迅速恢复至更新前的稳定状态，从而显著减少了系统崩溃所引发的损失。

PNS系统具有良好的网络安全性

教师在频繁操作网络及U盘的过程中，引发了严重的电脑病毒感染，最终导致系统功能瘫痪，无法正常运行。

当教室电脑启动时，PNS系统通过服务器初始化一项纯洁的操作系统，从而强有力地确保系统的安全性。针对用户的个性化需求，系统支持多种还原选项，包括启动时自动还原、选择性还原、仅下次启动还原以及用户自定义还原，从而最大程度地降低了系统遭受病毒侵扰的风险。

本地网络双启动

网络与服务器的稳定运行对于系统的启动至关重要，任何一方的故障可能导致整体系统瘫痪，无法正常使用。PNS系统具备双启动特性，通过服务器能够将同一操作系统镜像部署至各实验室计算机的本地硬盘。在遭遇网络故障时，系统能自动切换至本地硬盘启动模式，确保系统的连续和稳定运行。

完善的管理辅助服务

●PNS系统具有丰富的管理功能

PNS系统充分考虑用户的具体使用特性，集成了多元化的管理功能。

以下实用功能，包括远程控制开关机、一键式硬盘格式化、精准的时间同步、网络设备屏蔽、设备权限管控、软件许可管理、全面的方案配置以及用户无缝漫游，将显著降低管理员的维护负担与成本。

快速的远程部署及还原

PNS系统支持多元化的操作系统恢复手段，旨在强化系统的安全保障。同时，其具备高效快捷的远程操作系统部署功能，能够在短短十分钟内顺利完成教室电脑的操作系统安装部署工作。

强大的环境适应性

完善的网络适应性

PNS系统具有广泛的网络兼容性，包括支持跨越VLAN的网络环境。其创新的PNSBoot启动技术独具特色，使得在无需改动交换机设置，甚至在实验室计算机未启用网络启动选项的情况下，客户机的跨VLAN启动变得轻而易举。

强大的计算机硬件无关

随着科技的不断进步，学校电脑的型号日益繁多，鉴于其多样化的配置，导致难以实现统一的管理模式，每一类型电脑均需独立管理。

PNS系统依托于虚拟平台的网络化技术构建，展现出显著的硬件无关性。只需针对所需运行的应用环境进行配置，而不必受限于计算机的具体硬件规格。令人欣慰的是，无论两台计算机间的性能差距多大，只要拥有相同的运行环境，PNS系统就能确保在它们之间安全、稳定地运行。

无论计算机配备何种型号或品牌的硬件，操作系统都能实现跨平台的一致启动，实现了即插即用的功能。这显著消除了学校客户机因硬件损坏导致无法依赖还原卡管理的难题，同时也缓解了实验室电脑多样化的挑战，免去了管理员频繁备份和管理不同驱动及版本的繁琐任务。

·PNS系统具有未来网络扩展的前瞻性

PNS系统精心设计，兼容各类学校网络环境，支持异网络段间的顺畅连接。每个计算机节点可根据需求独立配置网关与子网掩码，以适应多样化的网络配置模式。

直观的成本节省

License费用的节省

随着我国对知识产权保护的日益强化，各行业普遍倾向于采用正版软件，然而其价格通常较为高昂。PNS系统凭借其独特的远程镜像启动策略，从根本上规避了使用许可的需求，确保了对正版版权的尊重，从而显著降低了购置正版软件的成本。

独有的节能措施

响应国家节能减排新政策，众多地区已设定了8%的节能目标，而计算机作为日常运营中的主要耗电设备，其能源消耗尤其显著。PNS系统凭借智能节能技术的创新应用，针对计算机的使用特性实施动态节能策略。据国家权威检测机构验证，该系统展现出显著的节能效果，节能率可达10%至15%以上。

3.4PNS虚拟桌面的技术特点

3.5、PNS虚拟桌面系统应用优势

PC实验室Windows 7实验室
问题：1、 多种教学软件装入一个系统中，不同课程的师生来上机找软件不方便。2、 软件种类多，电脑运行速度慢，甚至很多的教学软件存在冲突。3、 学生实验需要专用自主实验室。系统全部开放给学生，管理压力大。4、 系统管理、升级，软件安装维护工作量大。5、所有机房集中管理需要跨网段。6、 准备等级考试环境费时费力。	解决：1、许多种教学环境可以按需选择。教师可以指定分配虚拟桌面，也可以允许学生选择分配的虚拟桌面。2、 学生的实验环境分可多次延续。3、 每一个教学环境的程序单纯化。4、电脑运行速度快保障教学效果。
	5、大幅度降低维护人员的工作量。6、 常备一个等级考试环境，需要时即刻就可以调出来使用。

问题：1、 单一环境无法提供个性化需求2、优盘传输数据使系统容易中毒3、PC分散，维护安装工作量很大4、教师之间软件冲突自己带电脑	解决：1、 多种的教学环境可以分类提供2、 个性教学环境可以跟着老师走3、 不担心病毒系统稳定保障教学软件问题响应完成在一分钟内

3.2.2虚拟化同类产品对比分析

国际市场上的虚拟化解决方案普遍以海外品牌为主导，VMware和Citrix尤为知名。

虚拟桌面产品对比分析表
对比项目	PNS	VmWare	Citrix
原产地	中国大陆	美国	美国
计算模式	云－端虚拟实模式	云－虚拟机模式	云－终端模式
桌面形态	标准PC	虚拟机	终端机
桌面性能	高	低	低
服务器性能要求	很低	很高	高
网络带宽使用要求	很低	很高	高
多层交换网络支持	无条件支持	有条件支持	无条件支持
跨网段和VLAN	无条件支持	有条件支持	无条件支持
跨局域和远程VPN	无条件支持	不支持	无条件支持
应用软件运行性能	标准PC	低	低
多媒体计算性能	标准PC	低	低
本地缓存技术	支持	不支持	不支持
高性能本地缓存技术	支持	不支持	不支持
离线缓存工作模式	支持	不支持	不支持
对IT基础架构的适应性	高	低	高
PC架构安全性	高	低	高
批量支持正版操作系统	支持	不支持	不支持
批量支持应用软件	支持	不支持	不支持
授权
文档输出安全审计	支持	不支持	不支持
用户个性数据保护	支持	不支持	支持
用户数据漫游	支持	不支持	不支持
PXE扩展	支持	不支持	不支持
学生上网管理	支持	不支持	不支持
教学调度方案	支持	不支持	不支持
多媒体互动教学	支持	不支持	不支持
iPower系统节能	支持	不支持	不支持
外设支持	支持	不支持	不支持
用户使用习惯	标准PC	改变	改变

根据上表的分析，可以得出以下结论：国外的产品倾向于通用性设计，适用于办公环境下的电脑配置；相比之下，PNS的虚拟化解决方案专为教育领域，特别是实验室的虚拟化需求量身定制。

3.2.3与还原卡产品对比分析

性能指标		还原卡	PNS虚拟桌面
操作方便性	软件兼容性	高	高兼容所有桌面程序
	从客户端任意安装程序或个性化设置	可以，但需要打开还原卡保护，操作比较麻烦	只需轻点鼠标设定，就可以在客户端任意安装软件并不会被还原
	界面操作	傻瓜，但功能简单	有服务器操作界面，功能比较多
	日常新软件安装与升级快捷性	较差，需停课维护，效率很差，并且网络同传时间较长	简单，可不停课维护，只在一台考试服务器上安装，其它机器都可享有新安装的软件。
	临时性软件安装与升级	无法实现，临时安装软件仍然需要同传，时间很长	随时在服务器端安装软件或升级后其他学生机即可以试用新软件
	网络同传时间	长	无需网络同传
	临时需要增加操作系统	很麻烦，需要对母机重新分区，安装所有操作系统后再同传	在服务器端可以随时复制一个新操作系统给学生机使用
	跨网段管理	无法跨网段管理，所有跨网段VLAN教室都要单独进行管理	支持跨网段管理，一个服务器可以支持不同教室不同IP网段的跨网段学生机
	系统盘动态扩展	麻烦，当系统盘容量不足时，需要重新制作母盘并同传	简单，系统盘空间大小可以随时动态扩展
	管理、维护、使用	困难，需为每台PC单独维护，工作量很大	容易，网管人员可自行操作，使用非常简单，后期费用无
系统安全性	对系统盘的保护	容易	容易，系统盘可随时恢复到系统初始状态或某一安装层。
	防病毒感染	容易，但目前所有的还原卡都无法防止机器狗病毒感染	容易数据在服务器以镜像文件形式存在不会感染，只需维护服务器
	安装新软件出错后的容错和快速回复	差，一旦母机安装的软件出现问题后，需要重新制作整个系统	具有容灾功能，可以通过快照技术快速回滚到前期某个正常状态
硬件要求及性能	对种子机要求	需要单独的种子机	无需单独种子机
	对网络压力	低	中
	硬件兼容性	较差，同传要求计算机配置相同，为后期计算机维修更换部分硬件埋下隐患	较好，通一个操作系统镜像能兼容不同硬件配置
	软件兼容性	好	好
计算机管理扩展功能	群组管理、方案管理、远程控制、教学辅助等	无	有，可以为大型计算机中心的管理提供多种方式的管理

3.3虚拟化项目实施所需网络架构

在推进高校虚拟化项目的过程中，对网络设施有着明确的需求，理想的网络配置应具备简洁性，其中下层网络需支持桌面以百兆速度接入，而上行连接则需达到千兆的高速标准。

下图给出一校级计算中心的网络拓扑图：

3.4 PNS QuickDesktop虚拟桌面系统的各项特性与功能

基础功能	网络配置		基本QuickDeskTopDHCP服务（可与Windows Server DHCP服务共存）		·服务器可以提供QuickDeskTop DHCP务． QuickDeskTop DHCP 务可以和Windows DHCP服务共存·服务器也可以使用用户原有外部DHCP
			服务器多网卡配置		·服务器可以配置多块网卡，以充分发挥性能
	高性能		性能提高（本地Cache）		·利用客户机硬盘，来作为缓存以提高用户感受和启动速度
	iPower节能		客户端CPU和系统节能支持		·利用iPower节能技术，根据客户机使用情况，动态为客户机提供CPU和系统节能