區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心解決方案建議書

資料編碼區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心解決方案建議書文檔版本01發(fā)布日期內(nèi)部公開華為技術(shù)有限公司文檔版本01 (2012-12-15)華為專有和保密信息 版權(quán)所有 華為技術(shù)有限公司191EDC 解決方案 區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心解決方案建議書前 言前 言概述本文檔針對面向中小學(xué)的區(qū)域教育云的整體方案進行了較為詳細的描述，提出相關(guān)的基本配置建議。讀者對象本文檔主要適用于初步稿件的審核符號約定在本文中可能出現(xiàn)下列標(biāo)志，它們所代表的含義如下。符號說明表示有高度潛在危險，如果不能避免，會導(dǎo)致人員死亡或嚴(yán)重傷害。表示有中度或低度潛在危險，如果不能避免，可能導(dǎo)致人員輕微或中等傷害。表示有潛在風(fēng)險，如果忽視這些文本，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、數(shù)據(jù)丟失、設(shè)備性能降低或不可預(yù)知的結(jié)果。表示能幫助您解決某個問題或節(jié)省您的時間。表示是正文的附加信息，是對正文的強調(diào)和補充。EDC 解決方案 區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心解決方案建議書目 錄目 錄前 言ii1 項目概述11.1 建設(shè)背景11.2 建設(shè)內(nèi)容21.3 建設(shè)原則31.4 現(xiàn)狀分析31.4.1 教育資源分布不平衡41.4.2 信息化程度低41.4.3 利用效率低下51.4.4 信息魚龍混雜52 華為方法論概述62.1 架構(gòu)設(shè)計方法論62.1.1 架構(gòu)設(shè)計流程62.1.2 架構(gòu)設(shè)計輸入與輸出72.2 解決方案開發(fā)方法論82.2.1 解決方案開發(fā)方法論概述82.2.2 華為IPD解決方案開發(fā)優(yōu)勢102.3 項目管理方法論102.3.1 項目管理指導(dǎo)思想102.3.2 項目管理方法概述113 業(yè)務(wù)需求分析133.1 教育主管單位業(yè)務(wù)需求分析133.2 學(xué)校的業(yè)務(wù)需求分析143.3 業(yè)務(wù)需求分析總結(jié)164 業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計174.1 業(yè)務(wù)架構(gòu)174.2 業(yè)務(wù)系統(tǒng)介紹194.2.1 基礎(chǔ)資源共享平臺194.2.2 教務(wù)管理平臺234.2.3 教學(xué)管理平臺244.2.4 教研管理254.2.5 C-Learning254.2.6 統(tǒng)一訪問門戶265 IT基礎(chǔ)架構(gòu)及管理需求275.1 IT基礎(chǔ)架構(gòu)需求275.1.1 網(wǎng)絡(luò)需求275.1.2 計算與存儲需求285.1.3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需求285.2 安全管理需求295.3 服務(wù)管理需求305.4 其它需求315.4.1 高可用性需求315.4.2 擴展性需求326 兩級多數(shù)據(jù)中心規(guī)劃建議337 技術(shù)方案總體設(shè)計357.1 設(shè)計關(guān)鍵因素357.1.1 設(shè)計原則357.1.2 架構(gòu)支持的IT環(huán)境377.2 方案總體架構(gòu)387.2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)397.2.2 計算與存儲架構(gòu)397.2.3 數(shù)據(jù)庫管理架構(gòu)407.2.4 安全架構(gòu)407.2.5 運維管理架構(gòu)407.2.6 機房接口418 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計428.1 網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)設(shè)計428.1.1 網(wǎng)絡(luò)分層架構(gòu)428.1.2 功能分區(qū)架構(gòu)438.1.3 總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)458.2 網(wǎng)絡(luò)核心層設(shè)計468.2.1 組網(wǎng)設(shè)計468.2.2 可靠性設(shè)計478.3 存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)計498.3.1 組網(wǎng)設(shè)計498.3.2 網(wǎng)絡(luò)平面設(shè)計498.4 網(wǎng)絡(luò)功能區(qū)設(shè)計508.4.1 外聯(lián)區(qū)508.4.2 DMZ區(qū)558.4.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)568.4.4 業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)598.4.5 運行管理區(qū)628.5 廣域網(wǎng)規(guī)劃638.5.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)638.5.2 MPLS VPN設(shè)計648.6 IP地址規(guī)劃658.7 VLAN規(guī)劃668.8 路由規(guī)劃678.8.1 規(guī)劃概述678.8.2 IGP路由設(shè)計688.8.3 BGP路由設(shè)計688.8.4 總體路由設(shè)計698.9 QoS規(guī)劃708.9.1 設(shè)計原則708.9.2 廣域網(wǎng)QoS設(shè)計718.10 用戶接入安全設(shè)計748.10.1 中小學(xué)校用戶訪問業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)的安全接入748.10.2 遠程辦公和移動用戶訪問業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)的安全接入759 計算與存儲架構(gòu)設(shè)計779.1 計算與存儲總體架構(gòu)設(shè)計779.2 計算資源產(chǎn)品設(shè)計809.2.1 計算資源選型建議809.2.2 服務(wù)器技術(shù)849.3 存儲資源產(chǎn)品設(shè)計879.3.1 存儲資源選擇建議879.3.2 存儲技術(shù)909.4 計算存儲方案設(shè)計919.4.1 物理計算存儲方案919.4.2 UVP虛擬計算存儲方案929.5 華為云平臺方案設(shè)計939.5.1 華為虛擬化平臺939.5.2 華為云操作系統(tǒng)959.5.3 華為私有云實現(xiàn)機制969.6 計算存儲設(shè)備選型9710 數(shù)據(jù)庫及中間件架構(gòu)設(shè)計9910.1 數(shù)據(jù)庫管理總體設(shè)計9910.1.1 數(shù)據(jù)庫體系架構(gòu)簡述9910.1.2 數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計技術(shù)關(guān)鍵點10210.2 數(shù)據(jù)庫部署設(shè)計10310.2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的部署模式10310.2.2 ORACLE 真正應(yīng)用集群設(shè)計10410.3 數(shù)據(jù)庫安全性設(shè)計10810.3.1 數(shù)據(jù)庫安全概述10810.3.2 數(shù)據(jù)庫安全配置10810.3.3 數(shù)據(jù)庫安全功能11010.4 中間件設(shè)計和部署11011 安全管理架構(gòu)設(shè)計11211.1 安全總體框架11211.1.2 安全管理體系11311.1.3 安全基礎(chǔ)設(shè)施11511.2 安全域11611.3 安全管理系統(tǒng)11911.3.1 安全信息與事件基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計11911.3.2 用戶身份與訪問基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計12211.3.3 符合性管理基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計12711.4 應(yīng)用與數(shù)據(jù)安全13011.4.1 應(yīng)用安全基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計13011.4.2 數(shù)據(jù)安全基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計13311.5 IT基礎(chǔ)設(shè)施安全13711.5.1 虛擬化安全基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計13711.5.2 主機與終端安全基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計13911.6 物理安全14211.6.1 物理安全需求14212 運維管理架構(gòu)設(shè)計14512.1 服務(wù)管理概述14512.1.1 服務(wù)管理面臨挑戰(zhàn)14512.1.2 服務(wù)管理發(fā)展趨勢14612.1.3 服務(wù)管理的目標(biāo)14712.1.4 服務(wù)管理的業(yè)務(wù)價值14712.1.5 服務(wù)管理方案設(shè)計原則14812.2 IT服務(wù)管理方案設(shè)計14912.2.1 IT服務(wù)管理方案總體架構(gòu)14912.2.2 IT管理功能模塊15012.2.3 IT管理方案優(yōu)勢15212.2.4 云管理平臺15312.2.5 綜合監(jiān)控管理15412.2.6 IT服務(wù)管理15613 解決方案高可用性及高擴展性設(shè)計16713.1 解決方案高可用性16713.1.1 設(shè)備及部件級高可用性設(shè)計16713.1.2 系統(tǒng)級高可用性設(shè)計16813.1.3 數(shù)據(jù)庫高可用性設(shè)計16813.1.4 應(yīng)用級高可用性設(shè)計16913.2 數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)17113.2.1 備份的基礎(chǔ)框架17113.2.2 HDP3500E實現(xiàn)的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)17413.2.3 傳統(tǒng)NBU實現(xiàn)的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)17713.3 解決方案高擴展性18013.3.1 設(shè)備級的高擴展性18013.3.2 云計算和虛擬化平臺的可擴展性設(shè)計18013.3.3 數(shù)據(jù)庫可擴展性設(shè)計18013.3.4 應(yīng)用級的高擴展性18013.3.5 備份的擴展性181A 區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心參考案例182B 縮略語186EDC 解決方案 區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心解決方案建議書13 解決方案高可用性及高擴展性設(shè)計1 項目概述1.1 建設(shè)背景聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）在2011年5月發(fā)布的全球基本教育統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在從1999年到2009年的十年中，全球?qū)W齡兒童就學(xué)率從84提升到90，特別是非洲、阿拉伯地區(qū)都有接近10的提升，而沙哈拉地區(qū)提高了12。盡管進步很大，但是還是要看到仍然有10的兒童無法享有教育這一基本權(quán)力，而且在全球乃至一個國家范圍內(nèi)的教育水平分布也十分不均衡，地區(qū)與地區(qū)、學(xué)校與學(xué)校之間的差距仍然很大，這個現(xiàn)象在經(jīng)濟不發(fā)達國家尤其明顯。在這些國家，盡管對教育的投入已經(jīng)占國民生產(chǎn)總值（GDP）的很大比重，但由于地區(qū)之間經(jīng)濟發(fā)展不平衡，各地對教育的投入差別也很大；加之國家總體經(jīng)濟不發(fā)達，無法給落后地區(qū)更多的補助，導(dǎo)致各地教育水平差距日益明顯。由于基礎(chǔ)教育基本大多來自國家財政撥款，所以這種不平衡的現(xiàn)象尤其顯著?；A(chǔ)教育是一個國家整體教育水平的基石，沒有在基礎(chǔ)教育階段打下堅實的基礎(chǔ)，后續(xù)的高等教育、技能教育水平就難以提高，從而影響整個國家的國民素質(zhì)。因此，各國政府紛紛發(fā)布了各自的教育發(fā)展計劃，通過擴大教育投入、建設(shè)現(xiàn)代化的教育平臺，以期提高教師素質(zhì)和教育質(zhì)量，實現(xiàn)教育的現(xiàn)代化。但是，提升教育水平是一個長期的工程，需要大量的資金，特別是現(xiàn)代化、信息化的教育，更需要在基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用系統(tǒng)方面進行大量的投入。如何能將有限的教育預(yù)算發(fā)揮出最大的價值，是我們教育人要思考的重要問題。通過計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來發(fā)展和普及多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代化教育的重要方向，教育信息化已經(jīng)是一個不可阻擋的歷史趨勢。各國都在進行信息技術(shù)教育，并且探索利用信息技術(shù)提高教育質(zhì)量的方法。但是，教育信息化建設(shè)需要巨大的資金投入，并不是所有的地區(qū)、學(xué)校都能負擔(dān)。此外，一些已經(jīng)建成的信息化教育系統(tǒng)還面臨著運行維護費用居高不下、設(shè)備更新?lián)Q代等問題，迫使有些資源被束之高閣以節(jié)約費用。云計算技術(shù)的出現(xiàn)將改變這一狀況。云計算（Cloud Computing），是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設(shè)備。好比是從古老的單臺發(fā)電機模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸?shù)?。典型的云計算提供商往往提供通用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用，可以通過瀏覽器等軟件或者其他Web服務(wù)來訪問，而軟件和數(shù)據(jù)都存儲在服務(wù)器上。 通過將過去分散的學(xué)校IT系統(tǒng)集中在本區(qū)域的教育數(shù)據(jù)中心，部署相關(guān)的教育云應(yīng)用。各中小學(xué)教育機構(gòu)無需再自己建設(shè)自己的IT系統(tǒng)，而是通過互聯(lián)網(wǎng)獲取所需的信息化服務(wù)，就像用電一樣使用這些服務(wù)。通過建設(shè)區(qū)域性的教育云系統(tǒng)，可將優(yōu)秀的教育資源分發(fā)到有需要的地區(qū)，不僅可以大大降低本地區(qū)信息化教育的建設(shè)費用和運行費用，而且極大的推動了先進的信息技術(shù)在落后地區(qū)的普及和應(yīng)用，進而將優(yōu)秀的教育資源推送到落后地區(qū)，實現(xiàn)公平教育?？梢哉f，云計算必將在教育現(xiàn)代化、信息化和實現(xiàn)教育公平方面發(fā)揮不可估量的作用。1.2 建設(shè)內(nèi)容區(qū)域性教育云，需要一定的軟硬件平臺的支撐。從業(yè)務(wù)架構(gòu)上來看，區(qū)域性教育云解決方案包括“云”、“管”和“端”三個部分。所謂“云”，即教育云的數(shù)據(jù)中心。包括數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備、應(yīng)用軟件和相應(yīng)的管理和運維體系；“管”則指的是網(wǎng)絡(luò)，包括一般意義上的互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)，以及3G網(wǎng)絡(luò)等；“端”則是指部署在學(xué)校的終端設(shè)備，包括PC和手機等可上網(wǎng)的設(shè)備。要實現(xiàn)教育云，上述這三個部分的基礎(chǔ)設(shè)施都是需要建設(shè)的。就教育云的數(shù)據(jù)中心而言，建設(shè)內(nèi)容可以分為以下幾個層面： L1層，即數(shù)據(jù)中心的機房建設(shè)，包括符合數(shù)據(jù)中心機房要求的物理空間，以及保證數(shù)據(jù)中心運行的水、電、照明、制冷、消防和安保等系統(tǒng) L2層，即數(shù)據(jù)中心IT系統(tǒng)，如各類計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)和安全設(shè)備，以及對這些設(shè)備的調(diào)度和管理 L3/L4層，即運行在數(shù)據(jù)中心之上的各類應(yīng)用和業(yè)務(wù)。比如辦公中心、公文流轉(zhuǎn)、學(xué)籍管理、教務(wù)管理、成績管理、人事管理、校產(chǎn)管理、教育資訊、教育資源、家?；ヂ?lián)、教育博客、網(wǎng)絡(luò)硬盤等 另外，還需要建立保證數(shù)據(jù)中心正常運行的運維和管理體系只有從軟件、硬件兩個方面一起著手，才能將云數(shù)據(jù)中心建設(shè)好、應(yīng)用好，使其發(fā)揮出推進教育現(xiàn)代化，促進教育公平、均衡、優(yōu)質(zhì)發(fā)展的作用。1.3 建設(shè)原則區(qū)域教育云數(shù)據(jù)中心，作為本區(qū)域中小學(xué)教育的重要基礎(chǔ)設(shè)備，有其特殊的、重要的意義。因此教育云數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃、安裝過程作用，應(yīng)符合一定的原則：1） 先進性：廣泛采用虛擬化、自動化調(diào)配等先進技術(shù)與模式，充分利用云計算技術(shù)的動態(tài)調(diào)整、自動分配的特點，與各階段教育業(yè)務(wù)相結(jié)合，確保先進技術(shù)與模式應(yīng)用的有效與適用。2） 可擴展性：云計算平臺的計算資源需要根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用工作負荷需求進行動態(tài)伸縮，在系統(tǒng)進行容量擴展時，只需增加相應(yīng)數(shù)量的硬件設(shè)備，并在其上部署相應(yīng)的資源調(diào)度管理軟件和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，保證系統(tǒng)擴展性。3） 成熟性：教育云平臺建設(shè)，要充分體現(xiàn)系統(tǒng)的成熟性。要考慮采用成熟的各種技術(shù)手段，實現(xiàn)各種功能，滿足其教育主管部門和中小學(xué)教學(xué)管理的業(yè)務(wù)要求。4） 可靠性：云計算平臺的設(shè)備應(yīng)當(dāng)選擇可靠的計算和存儲設(shè)備。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計上需要在硬件、網(wǎng)絡(luò)、軟件等方面考慮一定冗余，避免單點故障，保證業(yè)務(wù)可靠運行。5） 安全性：云計算平臺與國際互聯(lián)網(wǎng)連接，必須防范網(wǎng)絡(luò)入侵攻擊、病毒感染；同時，云計算平臺的資源共享給不同的教育機構(gòu)使用，必須保證它們之間不會發(fā)生數(shù)據(jù)泄漏。因此，云計算平臺應(yīng)該在各個層面進行完善的安全防護，確保信息的安全和私密性。6） 多業(yè)務(wù)性：運營管理平臺能將大量計算資源、存儲資源進行統(tǒng)一管理和調(diào)度，形成共享資源池向多個用戶（多種業(yè)務(wù)）提供按需服務(wù)。1.4 現(xiàn)狀分析現(xiàn)階段基礎(chǔ)教育所表現(xiàn)出來的問題主要資源分布不平衡、信息化程度低和效率不高幾個方面。1.4.1 教育資源分布不平衡教育資源分布不平衡，優(yōu)秀的教育資源無法擴散到貧困和落后地區(qū)的學(xué)校和學(xué)生。這里所說的教育資源包括各種硬件資源和軟件資源，包括教學(xué)設(shè)備、師資力量、教學(xué)材料等。造成這個現(xiàn)象的主要原因是經(jīng)濟社會發(fā)展不平衡?，F(xiàn)在，基礎(chǔ)教育階段發(fā)展不均衡的現(xiàn)象還是比較普遍，比如在城鄉(xiāng)之間、學(xué)校之間，教育資源的分布就很不均衡。知名的學(xué)校與普通學(xué)校特別是邊遠農(nóng)村及山區(qū)學(xué)校在師資力量、校舍建設(shè)、實驗室和電腦設(shè)備等方面存在較大的差異。普通學(xué)校由于資金來源有限，往往面臨著資源不足，基礎(chǔ)設(shè)施較差等狀況。邊遠農(nóng)村及山區(qū)學(xué)校師資力量嚴(yán)重不足，一方面年輕教師不愿意扎根農(nóng)村，農(nóng)村教師得不到有效補充；另一方面農(nóng)村教師素質(zhì)偏低，一些業(yè)務(wù)能力差的老師得不到培訓(xùn)。對一些條件稍好點的學(xué)校也存在著教學(xué)資源更新成本高，更新速度慢的問題。這些學(xué)校為了適應(yīng)技術(shù)飛速發(fā)展的需要，對配備的計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要不斷進行更新，這就需要花更多的錢，增加學(xué)校的成本，給學(xué)校帶來了很大的壓力。1.4.2 信息化程度低雖然現(xiàn)在各教育機構(gòu)的IT化水平日益提高，但是由于受早期技術(shù)、理念等的限制，導(dǎo)致目前的教育IT系統(tǒng)存在諸多問題。當(dāng)前各學(xué)校的IT系統(tǒng)越來越復(fù)雜，也越來越重要，但是煙囪式的系統(tǒng)建設(shè)方式導(dǎo)致資源難以共享、標(biāo)準(zhǔn)程度差，建設(shè)和擴容成本不斷攀升。1、 IT架構(gòu)不合理 重硬件投入、輕軟件建設(shè)是目前很多學(xué)校信息化建設(shè)過程中普遍存在的問題。在硬件如服務(wù)器、交換機等基礎(chǔ)設(shè)施的購置上下大力氣，動輒花費數(shù)百萬；而軟件的建設(shè)相對滯后，導(dǎo)致了需要大量引入專業(yè)人員、技術(shù)，大大加重了學(xué)校信息化建設(shè)的經(jīng)濟負擔(dān) 學(xué)校之間、學(xué)校內(nèi)部各部門之間，都存在基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)購置的問題。這些新的設(shè)備的投入，不僅使得信息建設(shè)的成本增加，這些設(shè)備很多出于閑置狀態(tài)，而且以前的基礎(chǔ)設(shè)施成為電子垃圾2、 存在信息孤島各校、各部門對信息化建設(shè)一般是從單機應(yīng)用發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、從單個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)到多個系統(tǒng)的聯(lián)合建設(shè)，在這個過程中由于各業(yè)務(wù)單位對信息收集、處理的需求不同，需要建立的管理信息系統(tǒng)也是各種各樣，如各學(xué)校的財務(wù)管理系統(tǒng)、教育管理系統(tǒng)。相互之間沒有提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，無法進行統(tǒng)一的維護，需要投入大量的專業(yè)人員和資金；各應(yīng)用系統(tǒng)之間難以連通，很大程度上促使成了信息孤島的形成，造成數(shù)據(jù)挖掘、信息整合、決策支持等比較困難。1.4.3 利用效率低下由于學(xué)校在早期的信息系統(tǒng)建設(shè)過程中，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，各部門等在信息化建設(shè)過程中獨立發(fā)展、自成一體，導(dǎo)致了信息系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)，并帶來巨大的浪費。 在許多基礎(chǔ)設(shè)施購入以后，由于各方面的原因，如軟件建設(shè)的滯后、管理不到位等，在多數(shù)時間處于一種閑置狀態(tài)，這不僅提高設(shè)備的運作成本，也極大的浪費了電力資源、資金，而且對設(shè)備本身也是一種浪費 各部門需要為自己的IT系統(tǒng)配置相應(yīng)的技術(shù)人員，而每個技術(shù)人員所維護的設(shè)備數(shù)量很少，這也是對管理人員的一種浪費 各應(yīng)用系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、沒有統(tǒng)一的用戶訪問接口，導(dǎo)致同一個用戶進入校內(nèi)的不同應(yīng)用系統(tǒng)，可能需要多次登錄 信息資源建設(shè)滯后，除了高校內(nèi)部信息資源建設(shè)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、各自開發(fā)、系統(tǒng)兼容性差以外，各學(xué)校之間各自為政，對數(shù)據(jù)信息的處理缺乏協(xié)調(diào)和合作1.4.4 信息魚龍混雜各學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)或多媒體網(wǎng)絡(luò)教室相繼組建后，與Internet聯(lián)上了，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的種種教學(xué)活動也開展起來了，學(xué)生也能很方便地從互聯(lián)網(wǎng)上獲取大量的信息，起到了一定的積極作用。但是網(wǎng)上信息資源有精華和糟粕成半分之勢。在網(wǎng)上，學(xué)生最熱衷于在Internet上聊天、游戲，甚至瀏覽黃色網(wǎng)站，教師也很難控制和管理信息來源，于是，出現(xiàn)了珠渣混進的現(xiàn)象。這樣下去，不但有違信息化教學(xué)的初衷，而且對于鑒別能力較弱的中小學(xué)生來說有“網(wǎng)絡(luò)鴉片”之危險。學(xué)校的信息網(wǎng)要對學(xué)生瀏覽的Internet信息進行搜集、篩選和整理，保持信息的潔凈、有用并可高效率獲取。云計算系統(tǒng)大多利用大規(guī)模、低成本運算單元通過IP網(wǎng)絡(luò)連接，以提供各種服務(wù)。因為云計算具有大規(guī)模、平滑擴展、資源共享、動態(tài)分配、跨地域等特征，為用戶帶來了系統(tǒng)低成本、高性能、通用性、靈活性等優(yōu)勢。因而云計算技術(shù)是解決教育機構(gòu)現(xiàn)存問題的良好途經(jīng)。利用云計算技術(shù)改造IT系統(tǒng)，構(gòu)建云教育平臺，實現(xiàn)IT資源的按需使用、統(tǒng)一管理，將大大節(jié)約教育機構(gòu)的IT系統(tǒng)采購和建設(shè)成本，提升競爭力。2 華為方法論概述2.1 架構(gòu)設(shè)計方法論架構(gòu)設(shè)計方法論是一個經(jīng)過驗證的成熟的在設(shè)計IT架構(gòu)時需要遵循的思考模式。架構(gòu)設(shè)計方法論通過系統(tǒng)的方法分解IT系統(tǒng)的復(fù)雜性，使開發(fā)者在考慮相互協(xié)調(diào)關(guān)系的同時，以相對隔離的方式分析和設(shè)計各元素和節(jié)點，分析需要的功能，識別需要的技術(shù)。架構(gòu)設(shè)計主要聚焦在元素的構(gòu)架對系統(tǒng)性能、可靠性、成本、靈活性的持久影響。架構(gòu)設(shè)計從客戶業(yè)務(wù)戰(zhàn)略開始、將業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)換成IT需求、再到最后選擇最適合的IT系統(tǒng)，以最有效的滿足業(yè)務(wù)功能，最終支持業(yè)務(wù)戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。架構(gòu)設(shè)計方法論在采用系統(tǒng)思考方式的基礎(chǔ)上，采用下述方式來設(shè)計一個適用的IT架構(gòu)：l 采用自上而下的方式解決問題l 統(tǒng)籌考慮整個系統(tǒng)解決方案，逐步創(chuàng)建系統(tǒng)元素，逐步將各個元素關(guān)聯(lián)到有秩序的整體架構(gòu)l 考慮實施和運行階段，使設(shè)計的架構(gòu)是可實現(xiàn)的，且易于運行管理華為要求IT架構(gòu)師必須具備多面手能力，要看到比需要設(shè)計的架構(gòu)更大更廣泛的視角，必須考慮到正在設(shè)計的架構(gòu)對更大范圍的架構(gòu)有哪些影響，必須時刻意識到系統(tǒng)的最終目的，并把最適合的技術(shù)整合在一起來支持系統(tǒng)的業(yè)務(wù)目標(biāo)。架構(gòu)師還必須和實際實施技術(shù)專家密切溝通，使設(shè)計的架構(gòu)易于實施和運行管理。本章節(jié)將簡要概述下列兩個方面的內(nèi)容：l 架構(gòu)設(shè)計流程l 架構(gòu)設(shè)計輸入與輸出2.1.1 架構(gòu)設(shè)計流程針對客戶的業(yè)務(wù)和IT需求，第一個想到的解決方案往往不是最合適的方案。一個經(jīng)過驗證的成熟的架構(gòu)設(shè)計方法和流程是確保最佳解決方案的基本保證。華為的架構(gòu)設(shè)計基本流程如圖2-1所示：圖2-1 華為架構(gòu)設(shè)計基本流程架構(gòu)設(shè)計流程是一個重復(fù)非線性過程，需要充分考慮各方面因素， 如業(yè)務(wù)及IT的功能需求、質(zhì)量需求、存在的限制因素、可用的參考架構(gòu)及技術(shù)等。經(jīng)過分析與開發(fā)，設(shè)計出可選的幾種架構(gòu)，再從部署角度和更廣視角全方位再次分析與判斷，最終確定推薦架構(gòu)，并不斷細化，直至開發(fā)出最終的物理架構(gòu)。2.1.2 架構(gòu)設(shè)計輸入與輸出圖2-2 華為架構(gòu)設(shè)計輸入輸出如圖2-2所示， 架構(gòu)設(shè)計的主要輸入包括：l 功能需求功能需求既包括現(xiàn)有功能需求， 也包括未來功能需求。 功能需求主要是指用戶完成工作所需要的系統(tǒng)必須提供的能力描述，功能需求應(yīng)該可理解、可量化、可測試，且獨立于解決方案。如業(yè)務(wù)功能需求、關(guān)鍵業(yè)務(wù)操作、與外部系統(tǒng)的集成等。l 質(zhì)量需求質(zhì)量需求既包括運行質(zhì)量需求，也包括非運行質(zhì)量需求。質(zhì)量需求主要是指那些不直接影響系統(tǒng)功能，但在用戶感受和接受方面有較大影響的因素，如容量、性能、可用性、安全、管理、靈活性、擴展能力、數(shù)據(jù)完整性等。l 限制條件限制條件既包括業(yè)務(wù)限制條件，也包括技術(shù)限制條件。限制條件主要是指在項目周期或范圍內(nèi)無法改變的某些商業(yè)或技術(shù)因素。如相關(guān)規(guī)定、項目時間要求、項目預(yù)算、開發(fā)能力、IT標(biāo)準(zhǔn)等。l 參考架構(gòu)和可用技術(shù)參考架構(gòu)是指通過已經(jīng)成功的項目開發(fā)出來的特定領(lǐng)域的端到端架構(gòu)。采用參考架構(gòu)的好處是通過采用具有最佳實踐特點的參考架構(gòu)增加架構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，減少項目風(fēng)險。可用技術(shù)是指在開發(fā)架構(gòu)設(shè)計時可以采用的各種技術(shù)。架構(gòu)設(shè)計的主要輸出包括：l 功能架構(gòu)功能架構(gòu)聚焦在IT系統(tǒng)架構(gòu)上，主要描述各元素的功能、接口、關(guān)聯(lián)和交互。各元素功能的集合構(gòu)成整個系統(tǒng)功能。各元素之間既有相互調(diào)用和相互依賴的靜態(tài)關(guān)系，也有通過元素間協(xié)作已達成系統(tǒng)功能的交互的動態(tài)關(guān)系。l 部署架構(gòu)部署架構(gòu)聚焦在IT系統(tǒng)如何部署在適當(dāng)?shù)牡胤?。由粗到細可以分成概念部署架?gòu)，邏輯部署架構(gòu)和物理部署架構(gòu)。同時需要考慮性能、容量、可用性、擴展性、安全及管理等。架構(gòu)設(shè)計方法論通過分析需求的功能識別需要的技術(shù)元素，通過分解其功能，通過自上而下、由粗到細的開發(fā)過程，以及循壞思考，不斷優(yōu)化的模式，簡化IT系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜性，降低架構(gòu)設(shè)計風(fēng)險，確保為客戶提供最佳的解決方案。2.2 解決方案開發(fā)方法論2.2.1 解決方案開發(fā)方法論概述華為解決方案嚴(yán)格遵循華為IPD方案設(shè)計開發(fā)方法和流程，結(jié)合華為客戶需求的準(zhǔn)確理解，開發(fā)面向業(yè)務(wù)需求的解決方案。方案開發(fā)方法如下圖所示：圖2-3 華為解決方案開發(fā)方法流程示意l 需求收集解決方案需求收集涵蓋客戶業(yè)務(wù)場景、業(yè)務(wù)功能、業(yè)務(wù)流程、業(yè)務(wù)規(guī)劃、IT基礎(chǔ)架購、IT管理流程、IT技術(shù)支持、IT組織架構(gòu)、IT規(guī)劃等多方面內(nèi)容。需求收集的形式包括填寫需求調(diào)查表、座談交流、現(xiàn)場調(diào)查等多種方式。l 業(yè)務(wù)需求分析解決方案業(yè)務(wù)需求與客戶業(yè)務(wù)現(xiàn)狀緊密相關(guān)，通過深入分析業(yè)務(wù)場景和業(yè)務(wù)特征，深入不同業(yè)務(wù)特征的細致差別；通過理解業(yè)務(wù)流程，分析不同數(shù)據(jù)流在IT系統(tǒng)中的特征，識別數(shù)據(jù)流對IT架構(gòu)中關(guān)鍵節(jié)點的影響（例如：壓力、穩(wěn)定性、峰值等），從而將客戶業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)化為核心IT需求。l IT需求分析IT需求分析保證解決方案與現(xiàn)有IT現(xiàn)狀緊密集成，結(jié)合業(yè)務(wù)需求分析結(jié)果，細分業(yè)務(wù)場景和業(yè)務(wù)角色對解決方案基本IT功能需求的差別，結(jié)合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流分析結(jié)果，綜合分析性能、穩(wěn)定性、可用性、安全、容災(zāi)、備份、安全、運行管理全面分析IT需求，有效支撐方案設(shè)計。l 方案設(shè)計華為解決方案方案設(shè)計基于華為自研產(chǎn)品，遵循SOA的設(shè)計方法和IPD的方案設(shè)計流程。方案架構(gòu)設(shè)計面向客戶業(yè)務(wù)需求，充分考慮解決方案的開放性、可擴展性、可靠性、安全性和可管理性；在功能模塊設(shè)計方面，針對不同層次的業(yè)務(wù)需求，將解決方案功能劃分為不同組件，組件之間采用松耦合設(shè)計，組件之間以及組件與周邊IT系統(tǒng)接口實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)解決方案的可裁減性。l 方案測試華為解決方案測試嚴(yán)格遵循IPD方案測試規(guī)范、方法和流程。采用面向客戶場景的測試方案設(shè)計和測試用例設(shè)計，確保測試場景和測試用例的有效性。l 方案審核華為解決方案審核嚴(yán)格遵循IPD方案評審流程，全方位評估方案的可行性，給出客觀評價和優(yōu)化建議，確保方案的可行性。l PoC驗證解決方案與客戶業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，PoC驗證的主要目的是驗證解決方案能夠滿足客戶的主要業(yè)務(wù)需求，確保解決方案在客戶環(huán)境中的可行性。PoC驗證一般在客戶現(xiàn)場進行，與客戶生產(chǎn)環(huán)境對接，確保PoC驗證結(jié)果的有效性。同時，PoC驗證結(jié)果可以為項目詳細方案設(shè)計提供有效支持。l 方案優(yōu)化由于數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜性和應(yīng)用的多樣性，華為數(shù)據(jù)中心方案在具體詳細設(shè)計時，需要根據(jù)前期需求分析的結(jié)果、PoC的驗證結(jié)果，針對突出的客戶需求進方案優(yōu)化。優(yōu)化通常包括網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化、計算資源分配優(yōu)化、配置優(yōu)化等，從而確保方案成功實施。2.2.2 華為IPD解決方案開發(fā)優(yōu)勢華為解決方案開發(fā)嚴(yán)格遵守華為集成開發(fā)流程（IPD），具有以下顯著優(yōu)勢：l 促使解決方案開發(fā)以市場為驅(qū)動，關(guān)注客戶需求。l 通過提高解決方案質(zhì)量、優(yōu)化開發(fā)周期、加強解決方案創(chuàng)新、減少設(shè)計和服務(wù)成本來改善投資回報。l 確定了從解決方案初始定義到解決方案開發(fā)生命周期結(jié)束，對解決方案進行管理的框架與內(nèi)容。l 確保了解決方案開發(fā)和評審的質(zhì)量，明確了嚴(yán)格的方案開發(fā)、技術(shù)決策和方案評審的關(guān)鍵點和評審周期。l 針對解決方案的全部要素，確定跨功能部門流程的主要活動，并對質(zhì)量、成本、進度、范圍等進行管理，確保達成本和客戶滿意度的業(yè)務(wù)承諾。l 提高了解決方案開發(fā)效率，減少重復(fù)性工作。l 提供了一種一致的方法，幫助用戶遵守標(biāo)準(zhǔn)與審計需求（如：ISO標(biāo)準(zhǔn)，公司審計等）。2.3 項目管理方法論2.3.1 項目管理指導(dǎo)思想l 明確目標(biāo)明確目標(biāo)。即是深刻理解招標(biāo)文件和項目的建設(shè)總體目標(biāo)和進度目標(biāo)。l 界定范圍基于客戶項目需求和招標(biāo)文件規(guī)范要求，在明確建設(shè)要求的基礎(chǔ)上，雙方共同確定的項目范圍l 合理規(guī)劃合理規(guī)劃的關(guān)鍵是：按照預(yù)定的進度目標(biāo)和界定的范圍，以項目方案為基礎(chǔ)，配合客戶對系統(tǒng)集成工作進行合理規(guī)劃，保證項目進度和質(zhì)量。l 高效實施通過對任務(wù)的界定以及任務(wù)進度的明確，從項目組織機構(gòu)、項目過程責(zé)任分工（工程界面）、項目實施管理等方面制定全面的項目實施計劃是保證項目高效實施的關(guān)鍵。2.3.2 項目管理方法概述l 范圍管理a) 范圍定義：依據(jù)整體管理中范圍說明的內(nèi)容進行細化分析。把整體項目和各小組必須要實施的內(nèi)容分層次分析清楚；明確劃分各個部分的邊界；把項目涉及的約束和接受準(zhǔn)則進行充分說明。最終使范圍定義在項目組織結(jié)構(gòu)各個層次中都有一個統(tǒng)一明確的認識。b) 范圍驗證和控制：在范圍定義之初，對項目范圍進行驗證，在項目實施過程中，項目經(jīng)理將對項目各部分工作的完成情況進行跟蹤，確保所實施的工作不偏離項目范圍，按時向客戶通報項目狀態(tài)。對偏離項目范圍的工作，時提出并采取控制的措施，并協(xié)調(diào)范圍變更的相關(guān)處理工作。l 時間管理a) 活動定義：細化分解各個階段的工作任務(wù)，分出項目管理類、工程技術(shù)類、實施支持類等活動，包括完成本項目的主要工作，并對主要工作優(yōu)先級排序b) 活動資源估計：綜合運用功能點分析法、量化分析法、類比法等方法對項目的工作規(guī)模、技術(shù)難度、人員需求、時間需求進行評估。c) 制定進度計劃：根據(jù)完成的活動排序以及對應(yīng)的資源估計，合理安排項目各階段的時間，合理運用并行工作時間，提高工作效率。l 溝通管理在項目計劃階段建立完整的溝通計劃，明確項目組織中的所有相關(guān)人、溝通渠道、溝通形式、溝通頻率等內(nèi)容。，項目實施過程中，按計劃定期溝通。l 風(fēng)險管理a) 建立風(fēng)險計劃：在項目計劃階段，識別項目實施過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險，按照項目管理風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、組織風(fēng)險、外部風(fēng)險進行分類列表庫，明確風(fēng)險管理人員和責(zé)任、每項風(fēng)險點的監(jiān)督頻率、周期。b) 風(fēng)險識別與分析：在風(fēng)險計劃規(guī)定的各個風(fēng)險識別時間點，識別可能發(fā)生風(fēng)險可能性及嚴(yán)重等級，實現(xiàn)風(fēng)險跟蹤。c) 風(fēng)險監(jiān)控：針對識別出的風(fēng)險進行處理，分析風(fēng)險的變化情況，分析問題的產(chǎn)生原因、問題的類型、對項目的各種影響，給出解決方案，保證對項目的不良影響降低到最小。l 人力資源管理根據(jù)項目范圍和各部分工作任務(wù)分解，對項目整體和各實施小組人員進行配置。明確項目實施過程中的各項制度和紀(jì)律，以保證不影響客戶內(nèi)其他工作的正常開展。l 成本管理根據(jù)建設(shè)規(guī)劃戰(zhàn)略，評估項目預(yù)算，成本控制以資源優(yōu)化使用為原則，在不影響項目質(zhì)量的情況下，充分運行項目現(xiàn)有可用資源，不增加閑置資源、不過度耗費資源。l 質(zhì)量管理a) 過程管理：定義項目具體階段工作細項，建立過程實施檢查表，定期檢查工作進展，不滿足過程要求的問題及時發(fā)現(xiàn)，及時改進。b) 質(zhì)量評審：在項目計劃階段明確各階段工作的評審時間、參評人員。提前預(yù)審、統(tǒng)一評審、確保評審修改意見按時正確修改。c) 測試：制定項目測試計劃，對項目中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)進行可用性測試，確保項目實施沒有技術(shù)缺陷。l 客戶關(guān)系管理客戶關(guān)系管理是CS（客戶滿意度）管理的一部分，對客戶關(guān)系的管理也緊緊圍繞用戶需求為導(dǎo)向進行展開。l 實施變更管理工程實施過程因各種原因可能需要對原設(shè)計方案進行變更，為了對工程負責(zé)，項目經(jīng)理會根據(jù)變更情況填寫變更單（不管是哪一方提出的變更），經(jīng)用戶有關(guān)人員簽字后生效，以免因工程變更影響了工程進展和工程驗收。3 業(yè)務(wù)需求分析區(qū)域教育涉及到社會的方方面面，包括教育主管單位、中小學(xué)校、家庭，還會受到社會公眾的關(guān)注： 對教育主管單位來說，要掌握本區(qū)域教育工作的方針、統(tǒng)籌規(guī)劃本地區(qū)教育事業(yè)的發(fā)展，強化督導(dǎo)下屬各中小學(xué)貫徹落實教育計劃，對下屬學(xué)校的財政預(yù)算進行劃撥并監(jiān)督其使用 學(xué)校要完成對周邊適齡兒童的基礎(chǔ)教育工作，并促進學(xué)生在思想道德、身體健康和學(xué)習(xí)方面的平衡發(fā)展，提高學(xué)校的教學(xué)水平、提升教育質(zhì)量 家庭配合學(xué)校完成學(xué)生的校外和課后的教育工作，家庭和學(xué)校之間要形成緊密的互動，及時交換學(xué)生的思想、學(xué)習(xí)狀況，保證學(xué)生的健康成長 社會公眾對本區(qū)域的學(xué)校、教師和教學(xué)情況進行監(jiān)督、評價所以說，一個區(qū)域的基礎(chǔ)教育管理工作是十分復(fù)雜的，需要兼顧多方的需求。3.1 教育主管單位業(yè)務(wù)需求分析作為一個區(qū)域的教育主管單位，其日常工作內(nèi)容包括： 貫徹執(zhí)行上級主管機構(gòu)的教育方針、政策、法律、法規(guī)，研究擬訂本區(qū)域教育工作規(guī)范性文件并監(jiān)督執(zhí)行 綜合管理全市的基礎(chǔ)教育（含學(xué)前教育）、職業(yè)教育與成人教育等工作，指導(dǎo)、協(xié)調(diào)各部門有關(guān)工作，負責(zé)教育督導(dǎo)與評估 籌措教育經(jīng)費、教育撥款、教育基建投資、教育收費和學(xué)生資助；管理直屬學(xué)校教育事業(yè)費、基建投資和教育系統(tǒng)的專項經(jīng)費；監(jiān)督各校教育經(jīng)費預(yù)算的執(zhí)行情況 指導(dǎo)各學(xué)校的教學(xué)工作，組織管理考試工作，組織實施重大教育科研項目 協(xié)調(diào)、指導(dǎo)全區(qū)中小學(xué)的校舍改造、實驗室建設(shè)、教學(xué)儀器設(shè)備、圖書資料配備、勤工儉學(xué)和校辦產(chǎn)業(yè)的工作 負責(zé)全區(qū)教育統(tǒng)計資料及信息系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè)工作、規(guī)劃、指導(dǎo)學(xué)校電化教育工作教育主管單位的日常工作主要是對本區(qū)域下屬中小學(xué)的教學(xué)、教務(wù)進行監(jiān)督和管理，因此教育主管單位的信息化系統(tǒng)除了滿足日常的OA應(yīng)用需要以外，還要與本區(qū)域各中小學(xué)的信息系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)，以提取和收集全區(qū)的各類教育相關(guān)數(shù)據(jù)，支持其做出決策?，F(xiàn)有的各中小學(xué)信息系統(tǒng)各自獨立、應(yīng)用接口不標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致教育主管單位收集相關(guān)數(shù)據(jù)十分困難，常常是采用手動錄入的方式來解決，大大增加了工作成本。因此有必要對一個區(qū)域的中小學(xué)信息系統(tǒng)進行統(tǒng)一和規(guī)范。3.2 學(xué)校的業(yè)務(wù)需求分析學(xué)校的日常工作是直接面向?qū)W生、家長和其他公眾的，工作內(nèi)容更加瑣碎、繁雜。大體上來說，學(xué)校的工作可以分為教務(wù)、教學(xué)、科研以及“學(xué)?！蓖饨坏葞讉€方面：教務(wù)工作教務(wù)工作簡單來說就是：計劃、管理和支持： 計劃方面，是指在每學(xué)期開學(xué)之初，對本校的教學(xué)工作進行部署和安排，制訂教務(wù)工作計劃、教研工作計劃、教學(xué)計劃和日程 管理方面，是指對學(xué)校的日常教學(xué)過程中的活動進行管理，如學(xué)生學(xué)籍管理、成績管理、學(xué)生素質(zhì)管理等 支持方面，是指包括校內(nèi)后勤在內(nèi)的人事管理、財務(wù)管理、學(xué)校資產(chǎn)管理等教務(wù)工作需要統(tǒng)一管理學(xué)校資源，如學(xué)生檔案、教學(xué)資料、考試成績、各種器材等；利用校內(nèi)的辦公自動化，增強各部門協(xié)調(diào)能力，提高工作效率。教學(xué)工作教學(xué)工作是學(xué)校在日常教學(xué)活動中的主要工作內(nèi)容，包括對學(xué)生課內(nèi)教育和課外教育、教師的繼續(xù)教育等方面。 課內(nèi)教育隨著信息化水平的提高，課內(nèi)教育越來越多的應(yīng)用到信息技術(shù)，如網(wǎng)上備課、電子課件、動畫教學(xué)、音視頻資料等。一方面要求學(xué)校的教師提供相應(yīng)的多媒體教學(xué)環(huán)境，如教學(xué)電腦、投影儀、電子白板之類的設(shè)備，另一方面將課堂與網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)與校內(nèi)、校際甚至是互聯(lián)網(wǎng)上內(nèi)容的搜索、共享和使用，已經(jīng)成為一種趨勢。在信息化社會，除了利用信息化技術(shù)進行課內(nèi)外教學(xué)以外，面向中小學(xué)生的信息化教育本身也很必要。因此，需要為學(xué)生提供相應(yīng)的計算機學(xué)習(xí)、實驗、體驗的條件。 課外教育除了必要的課內(nèi)教學(xué)以外，課后或校外教學(xué)的必要性和重要性已經(jīng)成為共識。因此，教師有必要將教學(xué)內(nèi)容，包括上課時使用的課件、布置的作業(yè)或參考材料，甚至是課堂錄像放在網(wǎng)絡(luò)上供學(xué)生回家以后自學(xué)使用。信息化、網(wǎng)絡(luò)化的飛速發(fā)展，給教育活動帶來巨大的變化，不僅是教育的形式發(fā)生變化，更重要的是教學(xué)內(nèi)容和教育方式上發(fā)生了變革。從原來紙質(zhì)的書本發(fā)展到內(nèi)容無限豐富的互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容，從文字發(fā)展到集聲音、畫面于一體多媒體課件，同時因為交互性、娛樂性的提升也極大改變了學(xué)習(xí)過程。另外，學(xué)校、老師和家長之間有必要建立緊密的溝通和聯(lián)系機制，及時將學(xué)生在校的動態(tài)、狀況反饋給家長。通過信息高速公路實現(xiàn)老師、家長的信息互通，達到了課內(nèi)教育和課外教育的融合。 教師繼續(xù)教育傳統(tǒng)的教師繼續(xù)教育一般都是采用集中面授的培訓(xùn)模式，這種培訓(xùn)模式客觀上存在一定的局限性，突出表現(xiàn)在：一是培訓(xùn)的針對性差，實效性不夠強。二是普遍存在工學(xué)矛盾突出、培訓(xùn)經(jīng)費緊張、培訓(xùn)資源不足等問題。三是不能實現(xiàn)教師的全員參與。這些問題的存在，制約著中小學(xué)教師專業(yè)化的發(fā)展，成為困擾教師繼續(xù)教育發(fā)展的“瓶頸”?，F(xiàn)代社會高度的信息化，為教師培訓(xùn)注入了新的內(nèi)涵。按照個人學(xué)習(xí)愿望與學(xué)習(xí)需要而選擇自身專業(yè)發(fā)展的多元組織形式與途徑，是未來的教師繼續(xù)教育培訓(xùn)模式。利用計算機和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來組織教學(xué)實施培訓(xùn)，可以充分調(diào)動廣大教師參與繼續(xù)教育的積極性。還可以借助廣域網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，建立師生異地的學(xué)習(xí)體系，實現(xiàn)不受時空、地域限制的自主學(xué)習(xí)。這樣，就可以在更大范圍內(nèi)提高師資隊伍的素質(zhì)。中小學(xué)教師在“一對一”、“一對網(wǎng)”、“一對多”、“多對多”的學(xué)習(xí)方式中，首選個人上網(wǎng)與培訓(xùn)教師在線交流的學(xué)習(xí)方式。因為這一學(xué)習(xí)方式便于學(xué)習(xí)者與教師進行交流，與教師交換作業(yè)、學(xué)術(shù)建議或?qū)W習(xí)信息，得到更好的指導(dǎo)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)方式中不易實現(xiàn)的單獨教學(xué)。同時，他們也認為，個人上網(wǎng)與其他學(xué)員在線交流，以教研組或?qū)W校為單位集體上網(wǎng)學(xué)習(xí)、討論也是網(wǎng)絡(luò)化繼續(xù)教育的重要學(xué)習(xí)方式。科研工作教師在進行與教學(xué)有關(guān)的科研工作時，常常需要使用到信息化系統(tǒng)，如利用計算機進行數(shù)據(jù)分析、教學(xué)動畫渲染等。傳統(tǒng)的模式是，在項目立項以后由教師或?qū)W校采購計算機，然后再開展科研工作。這種模式一方面過程比較長，消耗時間，另一方面每次都采購一次設(shè)備導(dǎo)致資源的浪費，因為不能重復(fù)利用、充分利用。學(xué)?！巴饨弧睂W(xué)校的“外交”一般來說就是向外界展示學(xué)校風(fēng)采、動態(tài)，形式上以門戶網(wǎng)站為主。學(xué)校的門戶網(wǎng)站不僅是社會了解學(xué)校的一個重要途徑，同時也是學(xué)校信息化的統(tǒng)一入口。一般來說，學(xué)校的門戶網(wǎng)站具有以下功能： 作為學(xué)校的門面及銘牌，展現(xiàn)學(xué)校、師生乃至班級風(fēng)采，如校園新聞、公告發(fā)布和教學(xué)、教育類資訊發(fā)布，可發(fā)布各種教學(xué)和教育類資訊文章 作為師生家長溝通互動的橋梁，如通過校園BBS、學(xué)生博客、校園留言板等形式，可以將家長的問題和想法反饋給校方 作為信息和資源共享的平臺，為校內(nèi)外學(xué)生提供教學(xué)資源共享和下載 將校園信息化系統(tǒng)集成在門戶網(wǎng)站中，門戶網(wǎng)站就成為教學(xué)及教研網(wǎng)絡(luò)化的工具的重要部分3.3 業(yè)務(wù)需求分析總結(jié)除了教育主管單位和學(xué)校對信息化有需求以外，家長和公眾也有相應(yīng)的需求。家長需要及時了解和掌握自己孩子在校期間的各種真實的信息，并與學(xué)校、老師及時交換意見，采取相應(yīng)措施；公眾了解學(xué)校的師資力量、教學(xué)質(zhì)量等方面的信息。雖說中小學(xué)對于信息化的需求比較復(fù)雜，但是也是有規(guī)律可循。中小學(xué)教學(xué)管理因其在日?；顒又芯哂休^大的相似性，學(xué)校與學(xué)校之間在教學(xué)、教務(wù)、后勤等方面的工作的規(guī)律性比較強，因此其信息化系統(tǒng)的共性就比較大，這為建設(shè)區(qū)域教育云提供了有利的條件。由區(qū)域教育主管機構(gòu)出面，建設(shè)面向本區(qū)域中小學(xué)的教育系統(tǒng)，為教育主管部門和區(qū)域內(nèi)的中小學(xué)提供規(guī)范統(tǒng)一的、用得起、用得著的教學(xué)、教務(wù)和科研信息系統(tǒng)，將極大的提高全區(qū)域基礎(chǔ)教育的信息化管理水平、均衡教育資源和提升教學(xué)質(zhì)量。4 業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計4.1 業(yè)務(wù)架構(gòu)根據(jù)第Error! Reference source not found.章中對區(qū)域教育業(yè)務(wù)的分析，可以將區(qū)域中小學(xué)信息系統(tǒng)分為教育云應(yīng)用包括教務(wù)管理、教學(xué)管理、教研管理和C-Learning。如0所示：圖4-1 云教育數(shù)據(jù)中心總體架構(gòu)圖教務(wù)管理模塊包括學(xué)校教務(wù)管理中的計劃、管理和支持相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)；教學(xué)管理模塊包括課內(nèi)外教學(xué)、教師繼續(xù)教育等業(yè)務(wù)；教研管理模塊為教師提供科研所需的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源；C-Learning模塊注重基于網(wǎng)絡(luò)的遠程教育和交流。圖4-2 云教育數(shù)據(jù)中心總體架構(gòu)圖如上圖所示，云教育數(shù)據(jù)中心通過統(tǒng)一的訪問門戶，為高中、初中和小學(xué)提供教育云應(yīng)用。教師、學(xué)生、家長或?qū)W校管理人員登錄統(tǒng)一訪問門戶以后，可以根據(jù)其權(quán)限訪問相應(yīng)的應(yīng)用。整個平臺規(guī)劃是以區(qū)域為單位，涵蓋教育主管部門下的所有學(xué)校。但在實際部署中，只需要在教育主管部門部署信息平臺、數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器群組即可，下屬單位和學(xué)?？梢酝ㄟ^web登錄的方式，直接訪問頂級教育主管部門平臺，實現(xiàn)對自身事務(wù)的管理。這樣，不僅各個學(xué)校和各級教育主管部門可以實現(xiàn)教育信息化管理的電子化，同時也有效解決了數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通問題，教育主管部門可以隨時隨地查看、監(jiān)控和統(tǒng)計下屬單位和學(xué)校各方面的數(shù)據(jù)，并做出相應(yīng)的決策和指導(dǎo)。各個學(xué)校無需自己建設(shè)信息系統(tǒng)，而是通過互聯(lián)網(wǎng)以瀏覽器的方式直接訪問數(shù)據(jù)中心的相關(guān)應(yīng)用。雖然各信息系統(tǒng)是統(tǒng)一部署，但是學(xué)校與學(xué)校之間相互隔離，互不干擾，就像在訪問自己私有的信息系統(tǒng)一樣。四大類應(yīng)用中的具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)如圖4-3所示。圖4-3 云教育數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)架構(gòu)圖*注：本版本只針對區(qū)域教育云（中小學(xué)）應(yīng)用；本版本中對黃色模塊進行測試 4.2 業(yè)務(wù)系統(tǒng)介紹4.2.1 基礎(chǔ)資源共享平臺基礎(chǔ)平臺是其它各系統(tǒng)公共運行環(huán)境，提供底層及集成服務(wù)，包括統(tǒng)一認證和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)同步服務(wù)。各類系統(tǒng)運行于基礎(chǔ)平臺之上，實現(xiàn)統(tǒng)一的系統(tǒng)登錄、安全認證和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享。基礎(chǔ)平臺基于SOA架構(gòu)，提供標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)范，具有普適性，不隨需求的變化而改變，無論各類應(yīng)用軟件是用什么語言開發(fā)、基于何種數(shù)據(jù)庫、運行于何種操作系統(tǒng)，甚至安裝在哪臺服務(wù)器中，只需對程序進行外圍代碼的修改即可與基礎(chǔ)平臺掛接，實現(xiàn)統(tǒng)一用戶注冊、統(tǒng)一用戶認證、統(tǒng)一多角度用戶查詢、統(tǒng)一用戶基本信息維護、統(tǒng)一軟件模塊入口、統(tǒng)一軟件信息交流?；A(chǔ)平臺與各個產(chǎn)品之間通過Web Service進行通信，各個產(chǎn)品需根據(jù)自身需求，建立用戶、單位、部門、教職工數(shù)據(jù)表?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫為了避免各應(yīng)用系統(tǒng)反復(fù)錄入數(shù)據(jù)，消除各應(yīng)用系統(tǒng)間的“信息孤島”局面，教育云平臺將采用統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理模式，區(qū)域內(nèi)各中小學(xué)在日常工作中產(chǎn)生的師生、資產(chǎn)和管理等教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，都可以通過各種應(yīng)用系統(tǒng)被采集到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的具體數(shù)據(jù)來源于各類應(yīng)用系統(tǒng)，例如學(xué)生管理系統(tǒng)、教師管理系統(tǒng)、校產(chǎn)管理系統(tǒng)等。學(xué)生學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)庫、教師人事數(shù)據(jù)庫是教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，也是教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基石。因此，有必要建設(shè)區(qū)域統(tǒng)一的學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)、學(xué)生成績管理系統(tǒng)、教師人事管理系統(tǒng)、校產(chǎn)管理系統(tǒng)等，構(gòu)建全面的教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并在此基礎(chǔ)上，提供教師信息統(tǒng)計分析、學(xué)生信息統(tǒng)計分析、學(xué)校辦學(xué)條件評估分析、教學(xué)質(zhì)量走勢分析、門戶網(wǎng)站信息發(fā)布查詢、教育資源上傳下載、教育博客、家?；ヂ?lián)、網(wǎng)絡(luò)硬盤等深入應(yīng)用服務(wù)，完成數(shù)據(jù)挖掘整合、信息查詢統(tǒng)計、資源共享交流等功能，全面提高教育信息化應(yīng)用水平和教育管理決策水平。數(shù)字化校園建模中，采用了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理，確保統(tǒng)一平臺和統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，避免信息孤島的出現(xiàn)： 學(xué)校編碼、學(xué)生編碼、教師編碼以及學(xué)科編碼的統(tǒng)一 任何兩個異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享 任何兩個應(yīng)用系統(tǒng)之間沒有冗余業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 任何應(yīng)用系統(tǒng)的添加和修改不影響其它應(yīng)用系統(tǒng)的正常運行 提供各類分析報表，為學(xué)校的決策支持提供分析所有應(yīng)用系統(tǒng)通過共享數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)交互，將數(shù)據(jù)進行業(yè)務(wù)建模，由各自的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫交換到公共數(shù)據(jù)庫平臺，共享數(shù)據(jù)信息，維護數(shù)據(jù)的一致性，避免信息孤島的產(chǎn)生。所有后期擴展的應(yīng)用可以基于共享數(shù)據(jù)中心進行。統(tǒng)一身份認證統(tǒng)一身份認證服務(wù)采用Web Service方式提供服務(wù)，數(shù)據(jù)以XML格式打包方式提供，所有接口均采用基于HTTP協(xié)議的Spring HttpInvoker遠程調(diào)用來實現(xiàn)或提供標(biāo)準(zhǔn)的web service接口實現(xiàn)，提供不同語言不同平臺的應(yīng)用程序的接入。各類應(yīng)用系統(tǒng)只要符合基礎(chǔ)平臺定義的接口，就能和基礎(chǔ)平臺完全集成。所有掛接基礎(chǔ)平臺的應(yīng)用系統(tǒng)，他們的用戶登錄頁面、登錄后臺處理以及驗證當(dāng)前用戶是否登錄均由基礎(chǔ)平臺負責(zé)。即實現(xiàn)基于統(tǒng)一身份的單點登錄： 各應(yīng)用系統(tǒng)的用戶都接受基礎(chǔ)平臺的身份管理，基礎(chǔ)平臺用戶身份的實時變更將及時地反應(yīng)到各應(yīng)用系統(tǒng)中，這樣各應(yīng)用系統(tǒng)便具有詳實的用戶資源庫 通過基礎(chǔ)平臺的認證，用戶便可以在各應(yīng)用系統(tǒng)進行順利通行，從而確?！皢吸c登錄、全網(wǎng)通行”效果的獲得教育資源教育資源庫提供大容量的教學(xué)資源，包含了小學(xué)、初中、高中的基礎(chǔ)教育資源，覆蓋了中小學(xué)各年級主干學(xué)科。資源的素材類型包含動畫、視頻、圖片、文本、音頻等多種格式。能夠滿