本书以“理论基础→技术方法→应用实践”为研究线路：分析了当前区域教育信息化建设的现状、云计算技术理基础、发展情况和关键技术；分析了云计算背景下

区域教育信息化建设平台的典型业务需求；重点阐述了基于云计算的区域教育信息化建设平台的业务架构、逻辑体系架构、服务层次架构和资源的部署模型等；详细阐述了基于云计算的区域教育信息化建设平台的各个关键功能部件的建设原理和方法。



        本书适合作为从事计算机应用技术研究和云计算应用技术研究人员参考使用，也可以作为高等学校云计算相关 专业的实践教材及各类从事科学技术研究的人员参考书。

无

第1 章 绪论................................................................................................. 1

1.1 研究背景、目的和意义............................................................................ 1

1.1.1 研究背景....................................................................................... 1

1.1.2 研究目的....................................................................................... 4

1.1.3 研究意义....................................................................................... 5

1.2 国内外相关领域的研究现状..................................................................... 6

1.2.1 国外区域教育信息化建设模型的研究和应用现状....................... 7

1.2.2 国内区域教育信息化建设模型的研究和应用现状....................... 8

1.2.3 区域教育信息化建设模型的支撑技术云计算技术的研究现状.... 9

1.2.4 研究不足..................................................................................... 10

1.3 课题来源..................................................................................................11

1.4 研究的主要内容和创新点.......................................................................11

1.4.1 主要内容......................................................................................11

1.4.2 创新点......................................................................................... 13

第2 章 云计算的理论基础和技术分析......................................................... 15

2.1 云计算的基本概念...................................................................................15

2.1.1 云计算的来源、发展阶段和现状............................................... 15

2.1.2 云计算的定义和原理.................................................................. 17

2.1.3 云计算的特点及在教育信息化应用方面的难题......................... 18

2.2 教育云的关键技术分析...........................................................................18

2.3 教育云的服务模式分析...........................................................................20

第3 章 基于云计算的区域教育信息化平台的典型业务分析.......................... 23

3.1 区域教育信息化平台数据档案需求分析.................................................24

3.2 区域教育信息化平台教学资源档案功能需求分析.................................27

CONTENTS

目 录

2

基于云计算的区域教育信息化建设模型和应用研究

第4 章 基于云计算的区域教育信息化平台架构设计的研究.......................... 31

4.1 基于云计算的区域教育信息化平台的业务架构模型分析......................31

4.2 基于云计算的区域教育信息化平台的逻辑体系架构模型分析..............32

4.2.1 服务接口层................................................................................. 33

4.2.2 软件即服务层.............................................................................. 35

4.2.3 平台即服务层.............................................................................. 37

4.2.4 基础设施即服务层...................................................................... 39

4.3 基于云计算的区域教育信息化平台服务层构架建设模型分析..............39

4.4 基于云计算的区域教育信息化建设平台的资源部署模型分析..............41

4.5 “云+端”的个性化区域教育信息化应用平台的配置模式分析..............45

4.6 基于云计算的区域教育信息化平台系统总体框架模型..........................46

第5 章 基于云计算的区域教育信息化平台的建设和实现研究....................... 49

5.1 基于云计算的区域教育信息化平台绿色数据中心的构建

技术和实现原理的分析...........................................................................50

5.1.1 绿色数据中心支持系统的分析与建设........................................ 51

5.1.2 绿色数据中心的部署与实现....................................................... 55

5.2 基于云计算的区域教育信息化平台资源的池化分析与实现..................58

5.2.1 教育资源的定义域描述............................................................... 58

5.2.2 教育资源的虚拟池化.................................................................. 59

5.3 基于云计算的区域教育信息化建设平台虚拟化资源的

创建与部署分析.......................................................................................68

5.3.1 虚拟化资源的创建...................................................................... 69

5.3.2 虚拟化资源的部署...................................................................... 70

5.3.3 虚拟化器件的激活...................................................................... 72

5.4 基于云计算的区域教育信息化平台数据资源的规划与存储分析...........72

5.4.1 数据中心教育资源存储的规划与使用现状的分析..................... 73

5.4.2 数据资源的存储方式分析........................................................... 73

3

目录

5.4.3 数据资源的存储实现.................................................................. 75

5.5 基于云计算的区域教育信息化平台虚拟桌面构建的分析与实现...........77

5.5.1 虚拟桌面的理论研究与架构分析............................................... 77

5.5.2 虚拟桌面的构建.......................................................................... 78

5.5.3 桌面虚拟化的意义...................................................................... 86

5.6 基于云计算的区域教育信息化平台的虚拟教学实验与科研平台

构建的分析与实现...................................................................................87

5.6.1 虚拟教学环境的分析与实现....................................................... 87

5.6.2 校园的虚拟化及其实现............................................................... 88

5.6.3 教师的虚拟化及其实现............................................................... 88

5.6.4 教室的虚拟化及其实现............................................................... 93

5.6.5 虚拟实验与科研环境的分析与实现............................................ 97

5.6.6 教学实验和科研实验的虚拟实现及其研究................................ 99

5.7 基于云计算区域教育信息化平台的交互式教学系统

构建的分析和实现.................................................................................102

5.7.1 交互式教学系统的建设原则......................................................102

5.7.2 交互式教学系统的功能定位......................................................105

5.7.3 交互式教学系统的建设模式分析..............................................106

5.7.4 交互式教学系统的实现..............................................................109

5.8 基于云计算的区域教育信息化平台教学资源库建设的分析和实现.....111

5.8.1 区域教育资源库建设的指导思想..............................................111

5.8.2 区域教育资源库建设的基本思路..............................................112

5.8.3 区域教育资源库中教学资源的建设...........................................113

5.8.4 教学资源的统一管理.................................................................118

5.9 基于云计算的区域教育信息化平台教学资源的智能化推送

系统构建的分析和实现.........................................................................121

5.9.1 教学资源的智能化推送工作机制..............................................121

5.9.2 教学资源的智能化推送系统的架构设计...................................122

4

基于云计算的区域教育信息化建设模型和应用研究

5.9.3 教学资源的智能化推送系统的工作原理...................................122

5.9.4 教学资源推送的个性化智能匹配的实现...................................123

5.10 基于云计算的区域教育信息化平台教学资源的计费与付费

系统构建的分析和实现.......................................................................126

5.10.1 云计算环境下的教育信息化数字资源的监控管理..................126

5.10.2 云计算环境下的教育信息化数字资源的计费类别..................127

5.10.3 基于云计算环境下的教育信息化数字资源

的计费模式分析.......................................................................127

5.10.4 云计算环境下的区域教育信息化数字资源的付费方式..........130

5.11 基于云计算的区域教育信息化平台教学资源与用户需求匹配

系统构建的分析及配置.......................................................................131

5.11.1 资源映射和资源的业务匹配流程.............................................131

5.11.2 资源可用的判据.......................................................................132

5.11.3 资源的动态配置.......................................................................133

5.11.4 资源的动态迁移技术................................................................135

5.12 基于云计算的区域教育信息化平台系统的网络构建与应用分析.......136

5.12.1 网络拓扑架构模型...................................................................137

5.12.2 系统的运行模型.......................................................................141

5.12.3 云数据中心数据的上传............................................................142

5.12.4 云端资源的申请与下载............................................................142

5.12.5 应用结论分析...........................................................................144

第6 章 总结与应用前景展望..................................................................... 145

6.1 研究的主要工作和总结.........................................................................145

6.2 尚需进一步研究的难题.........................................................................147

6.3 应用前景展望........................................................................................148

参考文献.................................................................................................... 151