摘 要：本文針對高校多媒體教室設(shè)備管理使用的實際，分析傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信及教學(xué)設(shè)備使用和管理面臨的問題，提出開創(chuàng)新一代基于全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合桌面云系統(tǒng)的教學(xué)教輔管理工作模式。本文以江西工程學(xué)院現(xiàn)代化教學(xué)信息化建設(shè)為例，通過對GPON網(wǎng)絡(luò)桌面云系統(tǒng)的需求、架構(gòu)及應(yīng)用等的分析，探索利用桌面云系統(tǒng)的資源共享機制、完整高效以及易于構(gòu)建等特點，全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)模式實現(xiàn)了校園信息化建設(shè)中的寬帶、視頻監(jiān)控、校園無線網(wǎng)絡(luò)和校園廣播通信等各項業(yè)務(wù)的融合。

關(guān)鍵詞：全光網(wǎng)絡(luò)；云桌面；現(xiàn)代化教學(xué)

一、引言

現(xiàn)代化、信息化教育時代，現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)方法呈現(xiàn)多樣化，如多媒體技術(shù)需要傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)同時也需要電視教學(xué)，教授互動直播教學(xué)，精品課程，PPT講座，云課堂，班班通等教育技術(shù)。原有的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)已不能滿足當(dāng)今信息化的要求，為滿足學(xué)校教師多元化教學(xué)業(yè)務(wù)需要，我們改進了原有的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時使用GPON的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

多媒體教室終端設(shè)備多，地理位置分散，教學(xué)環(huán)境的部署、日常的管理維護困難等問題極大地影響了師生的教學(xué)體驗。江西工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)創(chuàng)新思維管理，借助新技術(shù)引進新方案建設(shè)先進的華為桌面云技術(shù)，在充分利用原有硬件設(shè)施的基礎(chǔ)上改善多媒體教室管理現(xiàn)狀，提升整體管理水平和形象，讓多媒體教室的管理邁向“智能云端管控，運維簡單快捷，安全實用可靠”的云時代。

二、GPON的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢分析

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬的局限性：高清數(shù)字化教學(xué)資源的應(yīng)用對多媒體教室網(wǎng)絡(luò)帶寬有一定要求。目前，學(xué)校樓宇之間都采用千兆局域網(wǎng)的主干通道，由于線路損耗、網(wǎng)絡(luò)硬件等多方面原因，實際使用帶寬在樓層或樓棟高峰時千兆局域網(wǎng)的主干通道就顯得捉襟見肘[1]。

基于GPON技術(shù)的光收發(fā)器解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸中存在的損耗問題；中間節(jié)點建設(shè)方面，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)匯聚技術(shù)需使用電源設(shè)備，同時每棟或每層樓還需使用光纖收發(fā)器模塊和二、三層交換機，成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護困難，而采用GPON技術(shù)接入，分光節(jié)點無需電源[2]；業(yè)務(wù)接入需求方面，GPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)考慮了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)濟性和便捷性，融合FTTH、FTTB、FTTB+LAN等多種形式的組網(wǎng)，既能滿足數(shù)據(jù)、語音、IPTV、數(shù)字電視等多種業(yè)務(wù)，又能達到網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求，GPON的融合接入技術(shù)是三網(wǎng)融合下的必然趨勢[3]。

三、桌面云技術(shù)優(yōu)勢分析

從IT技術(shù)發(fā)展的趨勢來看，云計算、虛擬化和虛擬桌面等技術(shù)已經(jīng)非常成熟，而且也成為了未來教育信息化發(fā)展的方向，教育部也大力倡導(dǎo)采用新興技術(shù)提高教育服務(wù)水平，因此采用桌面虛擬化技術(shù)來解決IT環(huán)境管理和資源靈活使用的難題是未來的趨勢。它能夠?qū)⒂脩糇烂姝h(huán)境和系統(tǒng)運行環(huán)境分離，把用戶的數(shù)據(jù)和應(yīng)用都統(tǒng)一放在后端服務(wù)器，按教學(xué)的不同需求分配資源，既利于用戶靈活使用，隨時移動訪問桌面，又方便管理員對終端集中管理[4]；同時桌面虛擬化技術(shù)在節(jié)約管理成本、降低設(shè)備功耗、綠色環(huán)保、提高系統(tǒng)可管理性和數(shù)據(jù)安全等方面給高校帶來了極大的好處，為教育云的搭建奠定了基礎(chǔ)，讓信息化水平邁上了一個新的臺階[5]。

網(wǎng)絡(luò)多媒體教室電腦使用的桌面云終端機軟件管理系統(tǒng)全部運行在云服務(wù)器上，在管理平臺上可實現(xiàn)對分散網(wǎng)絡(luò)多媒體教室的集中管控，極大提高了教學(xué)環(huán)境的管理效率，同時由于教學(xué)使用的虛擬桌面部署在云端，網(wǎng)絡(luò)多媒體教室的終端電腦基本不需維護，避免管理員在不同的多媒體教室間來回奔波[6]。

四、采用GPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體教室桌面云系統(tǒng)架構(gòu)與應(yīng)用分析

（一）GPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)

校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采用2層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，中心機房采用銳捷18010萬兆核心與GPON核心設(shè)備OLT對接，GPON核心設(shè)備采用當(dāng)前業(yè)界較先進的核心交換機產(chǎn)品華為MA5680T，是華為技術(shù)有限公司推出的GPON/EPON一體化光接入產(chǎn)品，具有超高匯聚交換能力，3.2T 背板容量，960G交換容量，512K MAC地址容量，最大支持44路10GE或768個GE接入，用戶板完全兼容，節(jié)省備件種類和數(shù)量、降低維護成本。

OLT經(jīng)過樓棟或樓層的光分器光纖直接接入到教室的ONU設(shè)備，確保千兆網(wǎng)絡(luò)到多媒體教室桌面。目前，設(shè)計的GPON網(wǎng)絡(luò)主要連接到學(xué)校的教室的教學(xué)平臺，以后根據(jù)學(xué)校教學(xué)、科研的發(fā)展需要，GPON網(wǎng)絡(luò)可以向重點實驗室、重點機房、重要會議室以及重要的機關(guān)部門延伸，從而為教學(xué)、科研及信息化建設(shè)的長遠發(fā)展提供了一個高性能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺。GPON網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)，增大了網(wǎng)絡(luò)帶寬，保證了教學(xué)過程中高清教學(xué)應(yīng)用數(shù)據(jù)的傳輸。

在GPON網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)應(yīng)用中，只需將學(xué)院的各種教學(xué)資源融合在 OLT設(shè)備中，然后在光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）或光網(wǎng)絡(luò)終端（ONT）設(shè)備中對各個端口進行VLAN劃分，不同的VLAN對應(yīng)不同的系統(tǒng)應(yīng)用，滿足如下多方面的教學(xué)方法。

（二）桌面云系統(tǒng)架構(gòu)

1.華為Fusion Sphere桌面云平臺系統(tǒng)簡介

FusionSphere是華為公司面向多行業(yè)客戶推出的云操作系統(tǒng)產(chǎn)品，基于OpenStack架構(gòu)開發(fā)，整個系統(tǒng)專門為云設(shè)計和優(yōu)化，提供強大的虛擬化功能和資源池管理、豐富的云基礎(chǔ)服務(wù)組件和工具、開放的API接口等，可以幫助客戶水平整合數(shù)據(jù)中心物理和虛擬資源，垂直優(yōu)化業(yè)務(wù)平臺，讓企業(yè)的云計算建設(shè)和使用更加簡捷。

2.桌面云平臺系統(tǒng)架構(gòu)分析

云桌面系統(tǒng)有兩種方式進行服務(wù)：通過云終端軟件或云終端機在學(xué)校教室通過GPON的終端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備ONU光纖到GPON的OLT再到服務(wù)器的萬兆核心交換機，也就是虛擬機可以在異構(gòu)硬件安裝和移動。這兩種方式解決了很多問題：一是硬件投資能夠利用并很好的應(yīng)用，同時一些云終端不能達到的本地需要高性能的機器問題或云終端不能達到的個別需求；二是一些大屏顯示一體機教學(xué)的應(yīng)用問題；三是很多硬件需求不高但人工維護難時采用云終端機進行云桌面的管理，云終端機與其他外設(shè)進行重定向功能其易用性超強。

五、結(jié)束語

隨著GPON技術(shù)的相關(guān)專業(yè)知識進一步普及以及組網(wǎng)模式中的光纖成本的進一步降低，還有多樣化的可升級業(yè)務(wù)，采用GPON網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)搭制桌面云系統(tǒng)在未來的現(xiàn)代化教學(xué)中將會有越來越多的案例。

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