云計算教學(xué)平臺是建立在云計算技術(shù)基礎(chǔ)上的一種服務(wù)模式,，通過網(wǎng)絡(luò)將計算資源,、存儲資源和應(yīng)用程序等提供給教育機構(gòu)和師生使用,。旨在提供高效,、可靠,、安全的云計算服務(wù),，幫助教育機構(gòu)實現(xiàn)教學(xué)資源的存儲,、處理和交互,。在教學(xué)應(yīng)用中,，云計算教學(xué)平臺可以快速搭建起專門的教學(xué)平臺，加強協(xié)作共享,，有利于進行長效性的集體備課活動管理,，提高教學(xué)活動效率和教學(xué)水平。同時,，它還可以跟蹤,、記錄教學(xué)設(shè)計、實施和評價全過程,，有利于推廣教育信息化,。

云計算模塊

云計算模塊在云計算架構(gòu)中扮演著至關(guān)重要的角色，它們各自承擔(dān)著不同的功能,，共同為用戶提供高效,、安全、靈活的云計算服務(wù),。

虛擬化管理系統(tǒng)平臺需要通過對硬件設(shè)備的虛擬化形成 虛擬化資源池,，可實現(xiàn)按需提供基礎(chǔ) IT 資源（包括計算能力,、 存儲能力和網(wǎng)絡(luò)能力）并且實現(xiàn)資源的“彈性”分配。用戶可 通過 Web 界面實現(xiàn)對集群的集中管理,，包括虛擬機,、網(wǎng)絡(luò)資源 池、存儲等資源,，從而為用戶提供基礎(chǔ) IT 環(huán)境,。

功能需求包括：

 ① 系統(tǒng)應(yīng)基于 Linux 操作系統(tǒng)內(nèi)核構(gòu)建，支持 KVM 虛擬 化技術(shù),；支持通過 Web 方式訪問管理界面完成管理工 作,；支持版本的谷歌瀏覽器和火狐瀏覽器。

② 基礎(chǔ)配置管理功能,，包括集群物理主機列表,，系統(tǒng)服 務(wù)列表，系統(tǒng)計算,，存儲,，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)狀態(tài)查看；系統(tǒng) 參數(shù)設(shè)置,；

③ 計算相關(guān)管理功能,，主要包括計算規(guī)格，云主機和鏡 像管理,；計算規(guī)格管理可設(shè)置云主機的 CPU 和內(nèi)存,， 云盤容量。云主機管理功能包括云主機的創(chuàng)建,、停止,、 啟動、重啟,、關(guān)閉電源,、刪除、暫停,、恢復(fù)等基本生 命周期控制,，云主機可查看日志；云主機快照,；云主 機可加載網(wǎng)絡(luò)接口,；云主機可加載云盤；支持云主機 元數(shù)據(jù)功能,；鏡像管理包括鏡像的上傳刪除等功能,， 云主機可保存為鏡像功能；*必須同時支持基于Windows 鏡像及 Linux 鏡像生成虛擬主機,；支持 ISO,QCOW2 等鏡像格式,；Web 管理界面支持展示鏡像虛 擬容量和實際容量,； ④ 存儲管理功能，包括云盤（卷）的創(chuàng)建,，數(shù)據(jù)云盤容 量擴充,，數(shù)據(jù)云盤的加載，存儲組件具備支持 iSCSI,， FC SAN,，NFS 等網(wǎng)絡(luò)存儲能力；

⑤ 網(wǎng)絡(luò)管理功能,，包括網(wǎng)絡(luò)配置,，路由設(shè)置，彈性 IP, 網(wǎng)絡(luò)安全組,網(wǎng)絡(luò)拓撲圖功能,；建立網(wǎng)絡(luò)時*網(wǎng)絡(luò)類型 需支持 flat,vlan,vxlan 等網(wǎng)絡(luò)類型,，建立網(wǎng)絡(luò)可dhcp 地址池；支持云主機直接使用扁平(flat)網(wǎng)絡(luò) IP 資源,；支持云主機通過 dhcp 服務(wù)器自動獲取分配 的 IP 地址,；可云主機固定 ip 地址；支持云主機 使用基于 vlan 或者 vxlan 的虛擬三層網(wǎng)絡(luò)地址,，支持 路由功能,，路由可連接多個三層子網(wǎng)以使子網(wǎng)內(nèi)主機 可訪問外網(wǎng)或者互相訪問；支持彈性 IP,，可以通過彈 性 IP 直接訪問到三層內(nèi)網(wǎng)主機,；支持安全組設(shè)置；安 全組應(yīng)支持 ICMP,，TCP,UDP 等數(shù)據(jù)包類型,；網(wǎng)絡(luò)拓撲 圖可直觀顯示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓撲情況。

⑥ 系統(tǒng)應(yīng)支持內(nèi)存,，CPU,，存儲的超分,；支持多計算節(jié)點 組成集群,；

⑦ 系統(tǒng)應(yīng)支持通過瀏覽器以 Web 方式訪問云主機桌面；

⑧ 系統(tǒng)應(yīng)提供基于 REST API 服務(wù)能力,；

⑨ 系統(tǒng)應(yīng)提供基于角色,，組，用戶的權(quán)限管理功能,；

⑩ 系統(tǒng)應(yīng)提供云主機,，CPU，內(nèi)存,，彈性 IP,，安全組,，存 儲等使用情況展示信息。

云實訓(xùn)模塊 

云實訓(xùn)模塊具有資源共享,、高效協(xié)作,、成本節(jié)約、數(shù)據(jù)安全和實訓(xùn)環(huán)境一致性等優(yōu)點,，使得它在教學(xué),、培訓(xùn)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

在云計算平臺提供的硬件虛擬化基礎(chǔ)之上,，云實訓(xùn)平臺構(gòu)建了教學(xué)實訓(xùn)環(huán)境,。實現(xiàn)了每個學(xué)生的實訓(xùn)環(huán)境互相隔離、實訓(xùn)過程互不干擾,，教師可以一鍵操作即可創(chuàng)建一套全新的實訓(xùn)環(huán)境供學(xué)生實訓(xùn),，方便學(xué)生高效的完成實訓(xùn)操作的同時，大幅 降低了教師組織實訓(xùn)的難度和成本,。

① 本系統(tǒng)運行在開源操作系統(tǒng) Linux 平臺下,，應(yīng)使用瀏 覽器/服務(wù)器模式提供服務(wù),用戶使用新版本的谷歌 瀏覽器訪問系統(tǒng)；

② 系統(tǒng)支持包括系統(tǒng)管理員,，教師,，學(xué)生三種角色。

管理員負責(zé)系統(tǒng)配置維護,，實訓(xùn)模板創(chuàng)建等工作,，教師 負責(zé)課程維護，實訓(xùn)任務(wù)維護等教學(xué)工作,，學(xué)生參與實訓(xùn)并提交實訓(xùn)報告,。

管理員角色功能：

① 系統(tǒng)設(shè)置配置各項云計算基礎(chǔ)參數(shù)如物理機、集群,、 鏡像服務(wù)器等基礎(chǔ)資源,；

② 系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)置：管理員可便捷的構(gòu)建實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境， 快速創(chuàng)建三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境池,；可維護彈性 ip 池,，支持為每個學(xué)生的實訓(xùn)環(huán)境構(gòu)建獨立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 使得所有學(xué)生的實訓(xùn)環(huán)境的每臺虛擬主機 IP 及網(wǎng)絡(luò) 拓撲一致,。

③ 系統(tǒng)基礎(chǔ)配置：系統(tǒng)支持鏡像維護,，可文件上傳或者 URL 方式導(dǎo)入，支持多平臺,，支持鏡像是否支持修改 密碼屬性,；

④ 系統(tǒng)基礎(chǔ)配置：系統(tǒng)支持虛擬化主機計算規(guī)格維護；

⑤ 系統(tǒng)用戶管理：支持學(xué)生教師帳號維護，支持用戶密 碼重置,、批量導(dǎo)入,；班級維護；

⑥ 實訓(xùn)模板管理：系統(tǒng)支持實訓(xùn)模板維護,，模板內(nèi)可配 置多臺實訓(xùn)機所使用的鏡像,、ip、名稱,、是否開放學(xué) 生訪問桌面,是否需要彈性 ip 直連等,；

⑦ 實訓(xùn)主機資源管理：可查看和維護平臺中所有云主機， 對云主機進行重置,、停止,、啟動、修改密碼,、關(guān)閉電 源,、刪除、保存為鏡像,、訪問控制臺操作,；

⑧ 實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境池管理：可查看環(huán)境池使用情況，手動 回收環(huán)境池資源,，并回收環(huán)境下的云主機,；

⑨ 實訓(xùn)任務(wù)管理：可查看實訓(xùn)任務(wù)運行情況，手動干預(yù) 實訓(xùn)任務(wù)狀態(tài),；

⑩ 日志管理：可審查環(huán)境分配日志,、操作日志、虛擬化 日志,；

? 可查看平臺整體資源如 CPU,、內(nèi)存、主存儲,、環(huán)境,、云 主機使用情況統(tǒng)計信息；

? 可自定義系統(tǒng) UI,，如系統(tǒng)登錄頁標題名稱,，系統(tǒng)圖標, 首頁標題等。

教師功能：

① 課程管理：教師可自主創(chuàng)建課程,，編排課程下的實訓(xùn),。 實訓(xùn)可“實訓(xùn)模板”,，以 MarkDown 格式在線編輯 實訓(xùn)指導(dǎo)書,，上傳實訓(xùn)附件。教師可其他授課教師，授課班級,；

② 實訓(xùn)任務(wù)管理：教師可在自己的課程下創(chuàng)建實訓(xùn)任務(wù),， 系統(tǒng)可按照的實訓(xùn)模板，為學(xué)生自動分配實訓(xùn)環(huán) 境,，創(chuàng)建所需的云主機,；

③ 實訓(xùn)任務(wù)過程管理：實訓(xùn)任務(wù)進行中，實訓(xùn)任務(wù)啟動 時,，系統(tǒng)需校驗當(dāng)前 CPU 內(nèi)存等資源是否滿足需求并 給出提醒,。實訓(xùn)開始后，教師可方便的監(jiān)控實訓(xùn)任務(wù),， 各學(xué)生云主機的運行狀態(tài),。教師可“只讀”或“控制”兩種模式通過瀏覽器訪問學(xué)生的云主機桌面。 教師可對學(xué)生實訓(xùn)中云主機進行重置,、停止,、啟動、 修改密碼,、關(guān)閉電源操作,；

④ 實訓(xùn)任務(wù)狀態(tài)管理：系統(tǒng)需支持教師將實訓(xùn)任務(wù)掛起， 保存學(xué)生當(dāng)前云主機數(shù)據(jù),。支持繼續(xù)已掛起的實訓(xùn)任 務(wù),，任務(wù)繼續(xù)進行時系統(tǒng)自動啟動學(xué)生云主機。滿足實訓(xùn)任務(wù)分多次完成的需求,，合理利用各種資源,；

⑤ 實驗環(huán)境管理：教師可根據(jù)實訓(xùn)模板創(chuàng)建自己的實驗環(huán)境，按照模板創(chuàng)建云主機以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,；

⑥ 實驗環(huán)境云主機桌面共享：教師可把自己實驗環(huán)境中 云主機的桌面 VNC 方式只讀共享給參與實訓(xùn)的學(xué)生,。 學(xué)生在進行實訓(xùn)時，可在系統(tǒng)中通過瀏覽器查看教師 共享的云主機桌面,，方便教師在教學(xué)中演示,；

⑦ 實訓(xùn)結(jié)果查看：教師可查看實訓(xùn)任務(wù)中學(xué)生提交的實 訓(xùn)報告和附件，給出實訓(xùn)成績和評價,；

⑧ 修改密碼：教師可修改自己的系統(tǒng)密碼,。

學(xué)生功能：

① 實訓(xùn)主機訪問與重置：學(xué)生登錄平臺，進入實訓(xùn)任務(wù),， 可在瀏覽器中訪問自己的云主機桌面,；可自行重置云 主機，恢復(fù)到初始狀態(tài),；

② 實訓(xùn)指導(dǎo)書：學(xué)生可在線查看實訓(xùn)指導(dǎo)書,，下載教師 上傳的實訓(xùn)附件,；

③ 實訓(xùn)報告：以 MarkDown 格式在線編輯實訓(xùn)報告，實訓(xùn) 可提交附件,。在線編輯實訓(xùn)報告時可上傳本機圖片或 者自動截取云主機桌面圖像,；

④ 共享桌面查看：學(xué)生可通過瀏覽器查看教師共享的實 驗環(huán)境中的云主機桌面；

⑤實訓(xùn)歷史：學(xué)生也可查看自己的歷史實訓(xùn)報告和附件,；

⑥ 修改密碼：學(xué)生可修改自己的系統(tǒng)密碼,。