思科为诸城教育局建云平台实现高效管理

面对的挑战

近年来，伴随着教育行业信息化的不断发展，诸城教育局也不断进行信息化的积极探索，在教育局和学校都独立建设了机房，部署服务器运行各种教育信息化应用，各学校纷纷建立多媒体教室，通过沉浸式教学，让学生掌握先进的计算机应用操作，通过这种现代化教学模式全面提升学生综合能力。

随着教育信息化的逐渐深入，诸城教育局和下属学校也面临更多挑战——随着教育局和下属学校数据中心系统数量的不断增加，复杂性随之增长，这导致IT部署和日常管理支出的日益增加，每年该市教育系统的大部分IT预算均耗费在维护和管理现有基础设施方面。教育部门必须不断投入更多的人员、时间和其它资源，来维护不断增长、欠缺灵活的基础设施，无法快速高效地响应业务需求。

诸城市教育局和全市下属学校机房总共有服务器近200台，全市学生计算机和教室计算机共有3万多台，还有众多的交换机、路由器、防火墙等网络设备，数量每年都在增加，由于学校匮乏专业技术人员，这给IT设备的维护管理带来了很大困难。

教育局和学校服务器都是单机运行，故障率高，没有互相备份，在传统构架的网络中进行业务扩容、迁移或增加新的服务功能越来越困难，工作繁琐、维护困难，而且容易出现漏洞和差错。

同时，这些服务器设备的资源利用率很低，有些服务器CPU利用率持续饱和，而有些服务器则利用率过低，闲的设备资源储备过多，二者相互之间又无法借用和共用，浪费了较多的资源和维护成本。

这些服务器、PC、网络设备购置时间较早，近3年内每年都会有大量的设备需要更新替换。按照原有计划，2012年诸城教育局将更新替换服务器80台，计算机5000台，网络设备近50台，再算上对应的存储扩容投资，预计费用超过700多万。

诸城教育局及下属学校传统架构数据中心无法从整个系统角度制订统一的服务策略，比如教育部规定安全策略、高可用性策略、业务优化策略等等，这造成跨平台策略的不一致性，从而难以将所投入的产品能力形成合力，为上层业务提供强大的服务支撑。

诸城教育局希望对现有IT环境进行改造，实现对原有数量众多的服务器、PC、网络设备进行统一管理和应用部署，大幅降低度，维护管理难度，提高资源利用率，节约IT投入成本。

解决方案

经过认真比较和选择，诸城教育局采用了思科以UCS服务器为核心的最新云计算数据中心解决方案，借助思科最新Vblock架构，成功部署诸城教育局的教育云数据中心。诸城教育局将教育局数据中心网络、刀片服务器以及存储集成为一个统一的虚拟化平台，全县各个学校的应用全部集中在这个资源平台中，完全颠覆了以往的教育信息化模式。

▲采用思科最新VBLOCK架构的服务器

在诸城数据中心解决方案中，2台Cisco Nexus 7010高端交换机构成教育城域网核心，通过Cisco UCS 6120XP统一交换矩阵系统，连接到6台UCS B440刀片服务器上。UCS B440服务器采用具有智能性能的英特尔至强处理器，性能强大，能自动适应虚拟化环境的各种需求。利用虚拟化技术，将全市教育系统所有服务器上100多个应用整合到6台高性能UCS刀片服务器上，构建了基于虚拟化的资源池平台，实现管理自动化。

还有一些OA等边缘应用继续运行在原有服务器上，并通过Cisco Nexus 2248接入交换机连接到Nexus 7010，完美实现了原有IT投资的保护。

一期的云计算数据中心网络配置最新Nexus 7000作为整个教育系统核心，配置虚拟交换机技术VDC(virtual device contexts)，一台核心设备可以虚拟多个核心网络使用，减少投资。Nexus 7010向上连接核心路由器Cisco ASR1002和ASA5585-s20的万兆防火墙，将原有千兆网络升级到更高性能的万兆数据中心网络，并提高整体信息的安全可靠。

为解决原来3万多台电脑的运维及管理难度，诸城市教育局采用了思科VDI虚拟桌面解决方案，利用思科VDI终端替换掉原有PC，并借助虚拟化的方式，通过汇聚交换机Cisco WS-C3560X-24T-S和SP运营商专线网络，连接到教育局数据中心的资源池，安全获得计算资源，所有的计算、存储等操作实际上全部在教育局云数据中心的UCS服务器上运行，学生前端的VDI终端仅仅起到操作结果的显示，以及接受学生操作指令的输入、输出功能。这样实现了对各个学校PC的集中管控。现在已经在一些学校的电教室中进行了成功试点。

完整解决方案及产品包括：

　　·思科云计算数据中心解决方案

　　·教育城域网核心交换机Cisco Nexus 7010

　　·数据中心接入交换机Cisco Nexus 2248

　　·配备英特尔至强处理器的Cisco B440-M2刀片服务器

　　·Cisco UCS 5108刀片机箱

　　·Cisco UCS 6120XP统一交换矩阵

　　·核心路由器Cisco ASR1002

　　·万兆防火墙CiscoASA5585-S20

　　·Cisco WS-C3560X-24T-S交换机

　　·无线控制器Cisco CT-5508及无线AP Cisco 3502

　　·Cisco VDI终端

实施成效

现在，诸城市教育局的云数据中心已经部署完毕，诸城市云计算数据中心采用统一计算架构平台，将教育局及下属学校的网络、计算服务器、数据存储访问和虚拟化组件组合在一起，形成一个单一、高可用的教育云计算联合系统。

通过云计算数据中心的部署，诸城教育局能强化下属学校管理，未来3年下属学校不需要再申请采购服务器。通过将全市教育系统数百台服务器和未来近千个虚拟服务器作为一个系统进行管理，可有效降低复杂性。同时云计算数据中心轻松、安全、可靠地快速部署新增业务应用软件，给诸城市教育局呈现了模式创新的教育信息化新模式：

降低运维复杂性：诸城教育局现在用6台具有智能性能英特尔至强处理器的思科UCS刀片服务器，通过高效虚拟化技术整合原来近200台物理服务器上的所有教育应用。未来，诸城教育局和下属学校无需再购买物理服务器部署例如课件系统、阅卷系统等教育应用，只需在原有UCS服务器上增加新的虚拟机即可实现。

通过VDI的部署，所有学生终端设备的管理、软件分发都集中在教育局数据中心的UCS服务器上进行，进一步降低各个学校的电教室PC管理维护复杂度。

在云数据中心的模式下，思科UCS服务器成为集中计算资源，并集中部署在诸城市教育局的数据中心，可以进行统一自动化管理，下属学校无需维护任何服务器，降低维护复杂度。

利用率提升：思科UCS服务器配有智能性能的英特尔至强处理器，具有强大的虚拟化技术，可以实现每个虚拟机根据实际应用资源消耗需求，弹性分配对应处理器、硬盘、内存、网卡等硬件资源，最大程度提高服务器的利用率;同时借助VDC技术，将思科的核心Nexus7010交换机进行虚拟化区隔，也大幅度提高核心交换机的利用率，实现物尽所用。

节省IT投资：思科Nexus 7010作为整个教育系统网络核心，配置VDC技术，2台物理Nexus 7010可虚拟成8台虚拟交换机，分别作为数据中心网络核心、数据中心服务器接入、下属中小学校接入交换机使用。在传统模式下，诸城教育局至少要购买6台物理交换机实，这大幅节省了网络设备购买数量及资金。

利用虚拟化技术，以及英特尔至强处理器所赋予的服务器强大性能，诸城教育局将1台思科UCS服务器虚拟成20台服务器使用，从而实现应用的集中部署，大幅压缩服务器采购数量和成本。诸城教育局还在数据中心中部署了EMC集中存储，统一存储所有的业务应用数据，相较以往各个学校配置存储设备的做法，无疑也实现了投资节省。

通过云数据中心的部署，服务器、存储、网络、PC等投资金额不到500万，大幅节省IT投资。

“现在，教育局数据中心为下属学校提供全部的计算能力、网络和存储资源。这帮助我们有效降低运维管理复杂性，同时大量减少了IT设备的采购数量和金额。我相信，诸城市教育云计算模式，意义非凡，它将对整个普教行业信息化的发展，具有深远的借鉴意义!”诸城市教育局局长***说。

未来计划

诸城教育局已经深刻感受到思科云计算解决方案的好处，计划未来将剩余的120台服务器全部用思科UCS服务器虚拟化技术实现，大幅减少采购数量和成本，提供全部教育应用的统一计算资源。

2013年诸城教育局还有3000套PC的更新计划，它们将进一步采用VDI应用模式，用思科VDI终端替换掉传统PC，所有的应用计算、数据存储全部在后台UCS服务器上安全进行，管理更加快速便捷。