多媒体教室PNS方案总结.docx
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多媒体教室PNS方案总结
PNSQuickDesktop虚拟桌面系统
多媒体教室应用解决方案
苏州江波软件技术有限公司
一、虚拟化桌面项目背景
随着计算机在高校范围内越来越广泛的应用，如何提高学校计算机综合应用管理水平，如何让计算机为使用者提供更多、更贴心的功能，已经越来越被高校的各级管理人员所重视。
近年来各种软件、硬件产品层出不穷，但都只能局部解决一些小问题。
从2005年开始，云计算、云服务、虚拟化的声音渐渐兴起，但由于技术的成熟性、可靠性都没得到长期的验证，因此虚拟化技术没有得到大面积的推广，5年来随着世界几大虚拟化厂家铺天盖地的宣传和推广，虚拟化技术已经步入到成熟期。
服务器虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化是虚拟化的几个组成部分，在高校中服务器虚拟化、存储虚拟化已经得到了一定的应用，帮助学校解决了很多问题，但学校动辄上万台PC的管理、应用问题却并没有从中受益，而桌面虚拟化技术的成熟为解决这一难题提供了良好的技术保证，借着高校计算机应用需求、管理需求的不断上升的热潮，桌面虚拟化迎来了发展的契机。
二、PNS虚拟桌面系统实施目标
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：
●公共计算机实验室、各院系专用机房、实训中心
●多媒体课室
●电子阅览室
●无纸化办公与科研
目前在机房面临的主要管理与应用问题有以下几个方面：
1.多媒体教室设备管理方面
（1）多媒体教室设备管理老师的日常维护工作量很大。
当前高校在应用计算机教学的过程中涉及到多个专业或多门课程，每个课程经常要花费大量的时间安装和更新计算机操作系统、各类应用软件，而计算机操作系统网络同传的时间也长达4-5小时，大量的时间被浪费造成机房使用率下降，由于还原卡的不稳定或网络丢包问题，有些机器需要二次、三次同传，维护人员做的重复性工作较多。
（2）多媒体教室的机器品牌多样复杂，而且分布在不同的教学楼中，给管理工作带来了困难。
由于高校多媒体教室的计算机品牌、型号各异，机器分布在不同楼宇中，所以在用传统方法管理维护时，管理员要根据新旧不同，品牌、型号不同的计算机单独安装操作系统、制作“母机”（用于网络同传安装其它计算机的样板计算机）。
这个工作量相当繁重。
而每台计算机又需要安装3—4套操作系统，极易搞混，这还没考虑各应用程序版本不同及升级问题；多媒体教室分布的楼栋广泛，且都跨网段运行，给多媒体教室的维护和管理人员带来非常大的工作强度。
（3）目前计算机病毒猖獗，仅靠计算机还原卡也预防病毒是不现实的，需要找到更好的解决办法；另外，使用还原卡，操作系统和应用软件的升级是个难题。
（4）.XP操作系统即将退出，多媒体教室有xp.win7（win8.linux）灵活切换的需求，依靠还原卡解决不了。
2.辅助教学应用方面
（1）软件增加和更新耗时费力不方便
很多老师临到上课之前才提出要使用某个软件，在目前的管理模式下，由于同传操作系统都需要大量的时间，所以针对这种临时性的软件需求，无法满足。
（2）计算机硬件损坏更新后，很多机器还原卡不兼容
目前的还原卡虽然可以支持同时在一台PC上安装多个操作系统，虽然可以进行，而且增量安装，但是仍然需要花费时间，且难以适应应用的发展。
随着计算机的使用，不可避免的需要更新部分配件，由于计算机发展较快，对于已经使用多年的计算机，不可能再买到与原来相同的配件，而这些计算机都需要逐台安装。
目前很多软件安装后需要单独注册，工作量很大。
（3）无法提供人性化的个性化服务与管理
由于学校有些任课老师需要的教学环境不一样，因此给多媒体教室的管理员的工作带来很多额外的工作量。
另外，为保证上课老师在上课过程中实验、教学的连续性，需要在多媒体教室的PC上开放部分数据盘，但对这部分数据盘的管理和病毒的防范是个难题。
学生上经常借用学校的多媒体教室进行班级活动或者文艺活动，如何确保在教室外借给学生，又能确保教室内教学设备的安全和管理，这都是一个管理上的难点。
（4）无法便捷提供多样教学的环境
很多不同的课程需要的教学软件不同，这就需要多媒体教室的管理部门，提供多样的教学环境（如多操作系统）。
这对于传统的管理方式来说，是不可能实现的。
（5）系统更新出错无法恢复
目前软件数量种类千差万别，非常繁杂，如果把这些软件都安装同一个系统下，会导致系统庞大，电脑运行速度很慢的情况。
而且不同的软件之间难免会出现相互冲突，不兼容的情况。
在目前的模式下，安装软件完毕后，同传给所有各间教室，一旦发现软件冲突，很难快速恢复。
2.2虚拟化项目实施的目标
在桌面虚拟化项目实施后，希望能大大改善目前学校计算机的管理及应用问题，能够达到以下的目标：
1）简化多媒体教室的管理，提高系统部署效率，实现操作系统与具体硬件无关性。
2）多媒体教室管理员可以为特定的教师提供个性化的教室电脑操作环境，比如不同的操作系统和软件。
也可以放权让任课老师安装自己的所需软件。
而且个性化操作系统界面与物理计算机无关，而是随使用者的不同而不同。
对多媒体教室的计算机操作系统统一管理和维护，依托本地计算机资源，为管理员和任课老师提供高性能的个性化桌面服务，既减少管理人员的工作量和管理难度，又能任课教师安装需要的应用软件提供方便。
3）切实利用好计算机本地硬盘，解决目前市面上一些虚拟化产品对网络、后台服务器依赖过高的问题。
在特殊情况下，前台计算机可以独立运行。
实现向前端PC推送多操作系统的能力。
4）实现在不重新批量安装操作系统和应用软件的条件下，批量升级操作系统、应用软件以及新的应用软件的安装。
5）多媒体教室分布的楼栋广泛，且都跨网段运行。
利用虚拟桌面系统实现跨网段、跨楼宇集中统一管理维护教室电脑。
二、PNS虚拟桌面系统的客户价值
PNS虚拟桌面系列产品采用了国际领先的虚拟化技术，把多用户、多桌面、多环境的用户系统集中在一起，统一管理，可以随时为所有或不同的用户推送其所需的不同应用环境，为用户提供统一的软件推送、软件安装、软件升级、操作系统远程部署、远程诊断等服务。
可以帮助学校的计算机管理部门在原有计算机设备投资的基础上，建立一个高效、快捷的管理架构，把原先只能分散管理的各台计算机，全部纳入部门集中管控。
三、PNS虚拟桌面技术原理
3.1系统结构图
PNS虚拟桌面系统利用虚拟桌面技术快速地大规模统一维护、管理远程电脑操作系统和所有软件。
该系统通过虚拟桌面技术把千差万别的PC配置、操作系统和应用软件统一到一个虚拟化镜像文件里
3.2数据按需推送
PNS虚拟桌面服务器根据用户的操作，会自动按需供应用户PC运行所需要的操作系统、应用程序以及个性化计算环境。
虚拟桌面服务器管理镜像文件，当客户机开机后，服务器会根据客户机启动后登陆的不同账号，为客户机分配私有应用系统和桌面。
每个班级、每个学生都可以为其推送其个性化需求。
3.3虚拟化本地缓存机制
1）新电脑
新电脑使用前，无需格式化硬盘，裸机即可。
2）第一次启动
在第一次启动时，服务器会自动把服务器上的系统数据采用ON-Demond技术推送到客户机硬盘上，用户硬盘同时存储用户数据和系统的临时文件，形成高速缓存。
当用户在使用电脑的过程中需要使用更多的数据时，则从服务器上推送相应的数据到客户机硬盘，客户机硬盘会通过标记记录所有从服务器上推送过来的数据和用户在使用中自行创建的数据，形成完善的读写缓存。
3）以后启动
以后客户机每次启动，PNS服务器只是传输少量I/O读写数据，这部分数据和高速缓存中的数据结合起来成为启动数据，保证了用户体验和原来单机模式完全一致。
3.4PNS虚拟桌面的技术特点概述
3.4PNS虚拟桌面的技术特点描述
3.4.1.多种还原方式：
根据用户不同的需求，PNS提供启动还原、不还原、仅下次还原、自主还原等多种还原方式。
1）启动还原，即每次启动都执行还原，客户端之前操作的数据将不存在。
服务器端的操作有两种方法，分别如下图2图所示：
图1.全部设定为启动即还原
图2.对指定客户端进行单独操作启动即还原
2）仅下次还原：
当我们选中一个客户端电脑PC-1，然后点击立即还原，再下次客户机重新启动后，就执行了还原功能。
如图：
图3.仅下次还原（立即还原）
3）手动还原，顾名思义就是客户端电脑的桌面环境是否需要还原由客户端操作者自己决定，基本图示如下。
当我们在启动多选菜单里选择其中一个系统作为我们的桌面环境进入时，我们可以通过F9这个快捷键的使用，自主决定是否要对此环境还原。
选择“纯净-XP”这个环境时，按下F9后“纯净-XP”字符右侧提示已经执行了还原功能
3.4.2.网络和本地启动保障模式：
PNS提供的常规网络启动模式，虽然提供最大的管理便捷性，但在网络发送故障时便无法工作。
为此，PNS提供了一种本地工作模式以解决这一问题：
启动安装在本地的操作系统。
如上图所示，客户端电脑网络启动后，系统盘符显示为“OS（C：
）”。
装有本地操作系统是，客户端电脑启动画面可以出现“本地启动”界面。
如下图所示：
网路或服务器连接不上时，客户端电脑会自动启动到本地系统中。
本地系统启动后，系统盘符显示为“本地磁盘（C：
）”。
如下图所示：
3.4.3.内置学生上网和操作管理软件：
①PNS提供internet上网开关，当上网开关关闭时，学生在上网时就只能访问学校内网或者指定的网络范围；只要当上网开关打开时，方能访问外网或限制网站；②PNS可以禁止用户使用USB端口，光驱等设备。
这些措施都有效保证了教学秩序和教学效果。
客户端属性中一些设置，通过勾选复选框可以实现
3.4.4.无条件支持跨网段、vlan和vpn：
PNS对PXE协议进行了扩展，使得系统可以支持DHCP不能穿透的网络，系统的网络适应性得以大幅度改善提高。
在客户端电脑部署PNSBoot，可以实现无条件跨网段功能。
3.4.5.用户数据漫游：
PNS为终端用户提供数据网盘，当客户换到不同的终端上机时，用户数据可以漫游，为用户带来极大的便利性。
1）首先是在PNS服务器端的用户管理中新建一个用户,并依此输入”用户ID””姓名””密码”等,如图:
2）另外,也要在登录设置里进行设置,为了是让客户使用用户名登录,如图:
3）服务端工作完成后,我们打开一台客户端电脑,设置为网络启动,之后会出现如下界面.按照提示依此输入我们之前设置的”用户ID””用户密码”,输入无误后,便顺利从PNS服务器启动.如图:
4）登陆后,我们在此用户名的桌面环境中做任意操作,操作完毕后，我们换到另外一客户端电脑登陆。
便可以进入之前第一次操作的桌面环境，其中的操作将完全保留。
3.4.6.多媒体互动技术：
PNS的客户机动态屏幕、语音采集和传输技术，为教育用户提供了屏幕广播、屏幕监看、远程操作、语音等教育互动功能。
可以通过该软件使用应用软件黑白名单功能，禁止使用者在特定的时间内使用炒股软件、游戏软件
上图为教育互动功能界面截图。
该软件提供应用软件黑白名单功能。
可以锁定选定学生机只能使用指定的应用程序。
单击
按钮实施锁定，单击
按钮解除锁定，单击
添加被允许执行的程序，单击
从程序列表中删除程序，用
选择锁定名单为黑名单或白名单，用
功能可以保存或读取锁定方案。
该软件提供也提供网络锁定功能。
可以锁定选定学生机只能访问的网络地址。
单击
按钮实施锁定，单击
按钮解除锁定，单击
添加被允许访问的网络地址，单击
从程序列表中删除网络地址，用
选择锁定名单为黑名单或白名单，用
功能可以保存或读取锁定方案。
3.4.7.虚拟桌面镜像
1）基本镜像
当系统首次安装时，需要找一台客户机安装相应的操作系统和基本运行软件，安装完毕后，把该操作系统发布到服务器上，即形成了基本镜像。
2）增量快照镜像
当管理人员在原有基本镜像上新增了部分软件后，可以在服务器上形成快照增量镜像，此镜像由两部分组成：
基本镜像、增量部分，因此使用者可以在基本镜像和增量部分进行来回切换。
上图第一个红框处为基本镜像，第二个红框处为新建快照
合并快照可以把子节点的快照内容合并到上层快照或镜像中。
3.4.8.虚拟桌面切换示意图
在客户端电脑启动后，客户端电脑会出现如上图中央的启动画面。
在启动画面中选择不同的桌面环境，就可以进入不同的虚拟桌面系统。
3.4.9.镜像管理、OS分发、方案管理在一个软件界面上
如上图所示，镜像管理、OS分发、方案管理在一个软件界面上。
OS分发有组播和点对点2种方式。
3.4.10.服务器远程控制学生电脑时，系统提供直接控制和授权控制两种方式。
如上图所示，把“请求对方同意”前面的勾去掉，就可以直接控制。
保留这个勾，在控制前就要经过学生允许，如下图所示。
3.4.11.客户端电脑启动后，用户可以在本机上自行安装各种软件
上图所示为客户端PC-2在启动后安装迅雷软件。
3.4.12.为每台客户端电脑提供私人空间
1）在PNS服务器端选中有私人空间应用需求的客户端，然后在客户端设置菜单里点击私人空间：
2）点击浏览，选择PNS服务器某一磁盘（例如D：
\私人空间\），并在其目录下创建客户端电脑私人空间，如图：
3）此时，打开服务器的“D:
\私人空间”，可看到对应客户端电脑生成的私人空间文件夹，如图：
4）在客户端电脑映射出来的私人空间盘符，如图：
四、PNS虚拟桌面系统功能列表
基础功能
网络配置
基本QuickDeskTopDHCP服务（可与WindowsServerDHCP服务共存）
‧服务器可以提供QuickDeskTopDHCP服务
‧QuickDeskTopDHCP服务可以和WindowsDHCP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
客户端配置
指定客户端IP地址
‧可以通过服务器为用户指定一个IP地址
启动方式设置
‧可以设置网络启动、本地启动、镜像制作、镜像维护的启动方式
启动镜像设置
‧可以为用户设置所需要启动的操作系统镜像
隐藏客户端本地硬盘
‧通过设置在网络启动时可以隐藏客户机本地硬盘的系统盘或数据盘
机器名设定和更改
‧可以根据用户的需要自行设定客户机机器名
Windows操作系统授权信息配置
‧可以为每台客户机都配置一个操作系统的正版使用序列号
应用软件授权信息配置（部分支持）
‧可以为特殊的应用软件配置每台客户机一个单独的授权信息
客户端属性批量配置
‧可以批量设置客户机的属性，包括网关、DNS、启动方式、启动镜像参数
系统还原
操作系统立即还原（客户端主动）
‧当使用者启动电脑时，使用者可以自行选择还原操作系统
操作系统立即还原（服务端主动）
‧在服务器进行一次设定，当指定电脑下次启动时，自动还原操作系统
操作系统立即还原（网络启动模式同步还原）
‧在服务器进行设定后，当指定电脑每次启动时，自动还原操作系统
系统设定
系统配置信息备份
‧考虑未来的服务器迁移，可以备份系统配置信息
系统配置信息恢复
‧当迁移服务器后，可以恢复系统配置
系统配置信息导出
‧可以把系统中的配置信息导出成execl表
系统CPU占用率状态监视
‧可以即时监视服务器CPU的占用率
系统内存使用状态监视
‧可以即时监视服务器内存的占用率
应用软件授权信息配置
‧可以配置各种应用软件的授权信息
远程控制
远程命令
‧可以远程向客户机下达各种远程命令
远程格式化磁盘
‧可以通过服务器远程格式化客户机的硬盘
远程同步时间
‧可以使所有客户机时间与服务器时间同步
客户端登录锁定
‧锁定客户机，被锁定的客户机无法启动
‧解锁客户机
远程安装还原
‧通过服务器为客户机本地硬盘系统远程安装还原
远程消息发送
‧通过服务器向客户机发送远程消息
操作系统部署
操作系统分发
‧组播方式通过组播方式向客户机分发操作系统
‧点对点方式通过点对点方式向客户机分发操作系统
客户端镜像上传
‧客户机把自己的操作系统上传到服务器
客户端镜像部署
‧客户机可自行把虚拟桌面部署到本地硬盘系统中
客户端镜像优化
‧在客户机上传操作系统前可以优化客户端镜像
镜像管理
合并镜像
‧对于客户机的私有数据，可以直接合并到操作系统镜像中，供其他客户机使用
备份镜像
‧可以把系统中使用的操作系统镜像备份到其他地方
展功能
网络配置
VLAN和跨网段有条件支持（需交换路由设备和服务器支持DHCP广播穿透）
‧可以通过交换机简单的设置，实现QuickDeskTop跨网段启动、组播等
客户端配置
多启动菜单
‧可以设定客户机启动时显示多操作系统选择的菜单
私人空间
‧为客户机配置私人的个性化空间
文件部署
文件分发
‧从服务器向客户机分发文件
镜像管理
多磁盘支持
‧可以同时引导使用多个镜像
镜像快照
‧对于操作系统的变化留影以便出错恢复
镜像映射
‧可以直接把操作系统文件包映射成盘符进行管理操作
远程控制
自定义远程命令
‧自行定义部分远程命令
远程监控
‧远程监看客户机
远程控制
‧远程控制客户机
远程开机，关机和重启
‧远程开机、重启、关机
禁止客户端设置IP地址和网关地址
‧以达到禁止某些客户机上网的目的
客户端USB设备禁用开关
‧设定不允许使用U盘，防止考试作弊
客户端CDROM禁用开关
‧设定不允许使用光盘，防止考试作弊
用户漫游
用户客户端漫游
‧客户私有环境随身携带
增强功能
超级性能
QuickDeskTopFastVD超级性能技术
‧高性能的快速处理缓存，可达到一台普通电脑管理几百台客户机的目的
负载均衡技术
‧对于多服务器可达到负载均衡
策略方案
方案定义
‧适用于计算中心的，基于IP、镜像等多种变化的自定义环境，可根据需要自行切换
方案设置和切换
‧切换和设置方案
方案导出、导入
‧方案的导入导出
网络配置
QuickDeskTopDHCP扩展技术
‧可适用多个DHCP，以达到多网段机器的集中管理
VLAN和跨网段无条件支持
‧高性能的跨网段支持，无需交换机设置
域管理支持
‧支持域用户管理模式
五、PNS虚拟桌面系统应用优势
多媒体教室
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
六、常见同类产品对比分析
5.1与常见虚拟化产品对比分析
目前国际上虚拟化的产品都是国外产品，以VMWare、Citrix最为著名
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
批量支持应用软件授权
支持
不支持
不支持
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
从上表不难得出结论：
国外的产品是通用型产品，适用于办公用电脑，而PNS虚拟化产品专注于教育行业，更适用于机房的虚拟化。
六、PNS虚拟桌面系统设备清单
1.主控机
名称
型号
用户价，元
规格说明
PNSVirtuo™云桌面基础架构主控机
PNSDS-7500
50000
1.云桌面（虚拟桌面）承载能力：
最大160个终端；
2.2U/8盘位热插拔标准机架式机箱；
3.内嵌INTELE3超高性能处理器，L38M/22nm制程；
4.4GECC高可靠高速内存，内置存储空间2*500G，支持RAID0,1,5；
5.两个千兆以太网接口；
6.500W高可靠工业电源，通过80Puls认证；
7.嵌入式PNS程序存储芯片，内嵌PNSQuickDesktop高性能云桌面（虚拟桌面）基础架构软件；
8.功能特性：
a>云桌面（虚拟桌面）操作系统以操作系统流的方式传送到客户桌面端；采用扇区存储格式模型原理，采用数据链路层的帧传输协议；
b>采用PNSOSoverIP数据链路传输协议，在网络传输中不受病毒和其他网络攻击行为感染和修改；
c>采用TCP/IP基础协议，网络传输不受网络设备特性的限制；
d>采用PNSBoot协议,并兼容INTELPXE协议，可以无条件跨网关、路由、VLAN和VPN；
e>支持云桌面（虚拟桌面）客户端裸操作802.1x网络接入安全认证协议；
f>支持以PNSOSoverIP流格式在云终端（虚拟终端）以PNSHPLC技术将操作系统流高速缓存于终端本地存储介质中；
g>支持PNS高性能云桌面（虚拟桌面）基础架构主控机多机热备和负载均衡（需软件版本支持）；
h>支持WEB方式管理主控机和云桌面（虚拟桌面）（需软件版本支持）。
2.软件功能特点
2.多机热备所需设备清单
设备名称
数量
型号
接口
机头
容量
硬盘类型
用户价
主控机
2台以上
DAWNSTOR
可选
SR8212IS
IPSAN
单控
12T
SAT
80000
双控
12T
SAT
SR8212FS
FC接口
单控
12T
SAT
120000
7.2T
光纤盘
双控
12T
S
升级会员 