福建省教育資源交換平臺建設(shè)方案

1、目 錄一、項目背景21.1.項目概述21.2.現(xiàn)狀分析21.3.需求分析3二、項目總體架構(gòu)設(shè)計42.1.項目總體建設(shè)目標42.2.項目總體架構(gòu)內(nèi)容52.2.1.項目核心設(shè)計思路52.2.2.總體架構(gòu)說明6三、項目建設(shè)方案93.1.統(tǒng)一身份認證93.2.統(tǒng)一資源門戶93.3.資源存儲平臺9四、統(tǒng)一存儲、容災(zāi)、備份支撐平臺104.1.總體拓撲示圖設(shè)計104.2.統(tǒng)一存儲系統(tǒng)設(shè)計104.3.數(shù)據(jù)容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計114.4.應(yīng)用容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計114.5.數(shù)據(jù)邏輯備份系統(tǒng)設(shè)計11一、 項目背景1.1. 項目概述根據(jù)福建省中長期教育任務(wù)、教育事業(yè)“十二五”規(guī)劃、強校計劃中對教育信息化提出的要求，以科學發(fā)展觀為統(tǒng)

2、領(lǐng)，以實現(xiàn)教育現(xiàn)代化需求為導向，強調(diào)“頂層設(shè)計，數(shù)據(jù)整合，共建共享，重在應(yīng)用”，堅持以人為本，努力建設(shè)具有顯著創(chuàng)新特色、全方位覆蓋學校的教育信息化體系。力爭以信息化帶動福建省教育的現(xiàn)代化與均衡化，實現(xiàn)教育內(nèi)容、教學手段和方法的現(xiàn)代化。為全力服務(wù)學校教學與學科建設(shè)提供高水平的教育信息化應(yīng)用服務(wù)與資源服務(wù)體系，全力服務(wù)福建經(jīng)濟社會發(fā)展和開發(fā)開放。1.2. 現(xiàn)狀分析目前，在優(yōu)質(zhì)教學資源分布不均，資源共享機制尚待完善的情況下，如何合理建設(shè)福建省教育資源共享機制，以滿足教育單位（高校、職校、中小學等）自身發(fā)展與校際合作發(fā)展的需要，成為各地教育主管部門和學校信息化工作者關(guān)注的重要課題。當前，在區(qū)域間學校資

3、源共享平臺的建設(shè)上亟待解決重點問題具體表現(xiàn)在： 缺乏統(tǒng)一的資源建設(shè)標準。國內(nèi)多數(shù)學校都是根據(jù)自身教學需要建立的資源庫，學校間數(shù)據(jù)庫接口標準不夠統(tǒng)一，相互間很難實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交流與系統(tǒng)的互訪。因此造成了各學校教學資源獨立存放，缺少教育信息互通的局面，難以提供資源共享的條件和保障。 缺乏統(tǒng)一的資源應(yīng)用平臺。經(jīng)過多年的建設(shè)和積累，當前學校數(shù)字化資源種類呈現(xiàn)資源格式多元化、數(shù)量偏多，管理難度大能特點。如：教學視頻、網(wǎng)絡(luò)課件、精品課程、電子圖書（pdf）文檔（doc/ppt）、教學圖片、外購的教學資源庫等，很難實現(xiàn)統(tǒng)一的管理和應(yīng)用，在一定程度上影響了教學資源的利用率。亟需建立一套統(tǒng)一的資源應(yīng)用平臺，將各種類

4、型的教學資源進行統(tǒng)一管理和展示，使校內(nèi)及跨校師生更好的借助信息技術(shù)完成教學活動。 缺乏統(tǒng)一的共享服務(wù)機制。實現(xiàn)校際間資源共享服務(wù)，需要一整套科學嚴謹?shù)墓芾磉\行機制進行保障，特別是對知識產(chǎn)權(quán)諸如對學校教師課件著作權(quán)歸屬并不明確、課程資源整合等核心問題，以及如何打造一支業(yè)務(wù)精干的保障隊伍，并建立與之相匹配的激勵機制等方面。此外，對優(yōu)質(zhì)公共資源、校內(nèi)特色資源以及資源有償使用等問題，亟需一整套配套的共享機制來保障。1.3. 需求分析數(shù)字化教學資源是實現(xiàn)數(shù)字化教與學的基礎(chǔ)，是學校教育信息化建設(shè)的核心內(nèi)容之一。國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)明確指出，在加快教育信息化進程中要“加強

5、優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用；加強網(wǎng)絡(luò)教學資源體系建設(shè)；引進國際優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學資源，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)學習課程，建立開放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺，促進優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享”。福建省教育廳結(jié)合各地學校資源建設(shè)現(xiàn)狀，組織高校專家就區(qū)域?qū)W校校際資源共享模式和技術(shù)方案展開了研究和設(shè)計。初步構(gòu)想是以校際聯(lián)合體的形式、以區(qū)域共建共享等模式來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教育資源共享，在構(gòu)建模式上采用“資源分布存儲使用，資源目錄統(tǒng)一集中”的分布式部署，技術(shù)上采用云計算、Web2.0、Blog、數(shù)據(jù)挖掘或者網(wǎng)格技術(shù)來實現(xiàn)。平臺建設(shè)預(yù)計分二期完成： 一期建設(shè)完成平臺在福建省教育廳部署，初步實現(xiàn)信息標準制定、認證中心、計費中心、跨運營商/高校等聯(lián)邦

6、認證、資源共建共享中心庫以及統(tǒng)一資源門戶的建設(shè)，實現(xiàn)全福建省教師、學生均可以通過資源共享平臺獲取其所需要的資源，將打破運營商、學校之間的資源壁壘，通過資源門戶形成統(tǒng)一的檢索與資源獲取入口，并初步形成福建省教育資源運營平臺； 二期通過一期建設(shè)的資源平臺基礎(chǔ)，擴展資源涉及范圍，擴展資源服務(wù)群體，細化資源服務(wù)管理與運營辦法，實現(xiàn)面向全省受教育人群提供各種所需的教育服務(wù)資源。通過本項目實施必將會極大地促進福建省教育信息資源的共享和應(yīng)用，為促進地方教育的發(fā)展提供有力的支持和服務(wù)。二、 項目總體架構(gòu)設(shè)計2.2.1. 項目總體建設(shè)目標福建省教育資源交換平臺的主要建設(shè)目標是在福建省教育廳的統(tǒng)一組織下，采用“資

7、源分布存儲使用，資源目錄統(tǒng)一集中”的構(gòu)建模式，以校際資源共享聯(lián)盟的組織形式，建設(shè)一個基于云計算的區(qū)域內(nèi)學校資源交換平臺，從而形成一個福建省內(nèi)中小學、職業(yè)院校乃至本科學校的所有師生，二期將納入社會學習者，為用戶提供統(tǒng)一服務(wù)的窗口，有效集成各方資源，共享系統(tǒng)內(nèi)外的各類資源，通過內(nèi)容聚合和統(tǒng)一認證，為用戶提供個性化的信息內(nèi)容和資源共享系統(tǒng)服務(wù)。具體建設(shè)目標如下：1) 建立教育資源共建共享體系建設(shè)完善統(tǒng)一的資源標準，今后可以有效整合教育者、受教育者、數(shù)字資源出版商、教育服務(wù)商、網(wǎng)絡(luò)運營商、教育主管部門等不同群體所提供的優(yōu)質(zhì)資源，并通過積分、計費、支付等機制探索良性發(fā)展的商業(yè)模式；同時，平臺內(nèi)提供完善的

8、資源制作工具、資源組織、資源存儲、資源檢索、資源傳播的技術(shù)方法和管理方法，為上層資源應(yīng)用提供深度融合的技術(shù)接口和規(guī)范。2) 構(gòu)建全省統(tǒng)一認證中心，實現(xiàn)跨校、跨運營商統(tǒng)一認證確立全省教育機構(gòu)、學校、師生的唯一身份認證標準，實現(xiàn)全省教育云服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一身份認證中心。除此，還能夠基于統(tǒng)一的資源標準，提供整合各資源提供商的底層統(tǒng)一身份認證平臺，方便全省教育用戶只需一次登錄即可訪問認證范圍內(nèi)的相關(guān)資源和服務(wù)。除此，建設(shè)統(tǒng)一的計費管理中心，遵循教育資源共建共享體系的計費標準，實現(xiàn)對各類有償資源提供相對應(yīng)的計費管理。支持計費統(tǒng)計報表的靈活分類查詢，如資源提供商、資源類型、資源使用對象范圍等。3) 打造全

9、省統(tǒng)一的教育資源服務(wù)門戶教育資源服務(wù)門戶通過對分散異構(gòu)信息的資源集成，提供一個支持信息訪問、傳遞、以及協(xié)作化的集成化環(huán)境，通過統(tǒng)一的信息服務(wù)門戶建設(shè)，將全省各類共享資源進行整合與統(tǒng)一展現(xiàn)，同時滿足人際協(xié)作交互的服務(wù)需求，以凸顯教育信息化的公共服務(wù)作用。2.2. 項目總體架構(gòu)內(nèi)容122.2.1. 項目核心設(shè)計思路1) 頂層規(guī)劃、分步實施基于整體規(guī)劃全省資源共建共享平臺項目，逐層分解；制定可行的分步實施方案，逐步完善。2) 基于整體架構(gòu)設(shè)計，避免整合隱患在云基礎(chǔ)設(shè)施、云操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)集成、身份認證、協(xié)作互動、統(tǒng)一消息、資源、信息門戶、信息標準、安全保障體系等層面，必須采用相同的設(shè)計思路、

10、技術(shù)路線、技術(shù)實現(xiàn)手段，并在系統(tǒng)運行過程中，平臺各部分將在身份、權(quán)限、流程、數(shù)據(jù)、服務(wù)、界面等層面實現(xiàn)實時的交互，所以，在初始設(shè)計階段就必須遵循相同的信息標準（包括數(shù)據(jù)標準、編碼標準、接口標準、管理標準等），避免無法整合的隱患。3) 信息標準為先導，支撐平臺集中遵循普遍標準的基礎(chǔ)上建立全省教育機構(gòu)、教學師生的信息標準，保障可持續(xù)發(fā)展，避免越建越亂的風險。軟硬件支撐環(huán)境集中建設(shè)、集中管理，可以加速信息化建設(shè)的進度和水平，同時大幅提高投資效益。4) 資源共建共享，把握核心思路全國各省、市、區(qū)縣、學校大部分都不止一次地開展過數(shù)字資源庫的建設(shè)，但是大部分資源庫使用效率很低，更新不及時，缺少動態(tài)的資源來

11、源，共建共享成為口號。究其核心原因在于：l 以資源展示為主的網(wǎng)站，盡管表現(xiàn)美觀，但利用率不高；l 與個體需求關(guān)聯(lián)度低的普適性資源，其利用率不高；l 難以二次利用的封閉的資源包，受歡迎程度較低；l 資源缺少快捷的傳播途徑，則訪問量較少；l 資源貢獻缺少有效機制，則貢獻者的熱情不高；因此，本項目資源共建共享系統(tǒng)的建設(shè)重心不僅需要提供良好的資源展示與檢索，更需要建立資源定義標準、資源整合接口標準以及資源有償、無償使用標準；除此后期還將提供資源應(yīng)用接口，使得教研、教學、學習等上層應(yīng)用可以在不同的應(yīng)用場景下按需引用資源，使得上層應(yīng)用方便地使用資源和推送資源，同時也可促進應(yīng)用資源的累積。5) 系統(tǒng)可擴展性

12、項目隨著實施的推進、應(yīng)用的深化、訪問量的增加，在很多方面需要有擴展性的強烈需求，在當前的設(shè)計方案中應(yīng)予以重點考慮：l 資源標準的擴展；l 資源接口的擴展；l 硬件環(huán)境的橫向擴展和縱向擴展。6) 系統(tǒng)可靠性與并發(fā)性資源平臺需充分考慮訪問量、并發(fā)量等問題，在產(chǎn)品開發(fā)架構(gòu)上需支持可靠性與高并發(fā)要求。7) 長期運維保障，體現(xiàn)使用價值長期運維保障可以有效提高信息化的服務(wù)能力和服務(wù)水平，延長軟件系統(tǒng)的生命周期，最終體現(xiàn)信息化應(yīng)用系統(tǒng)的使用價值。而IT組織架構(gòu)、人力編制、技術(shù)水平、合作模式、持續(xù)投入都是長期運維保障的必要條件。2.2.2. 總體架構(gòu)說明福建省教育資源交換平臺項目，定位于開放的、可擴展的、可持

13、續(xù)提供信息化服務(wù)、可長期運營的信息化平臺。在技術(shù)上，平臺將利用云計算模式，在為更廣泛的用戶提供云服務(wù)的同時，有效節(jié)約教育信息化硬件資金與人力投入，減少重復浪費。同時，本項目是福建省教育信息化公共服務(wù)平臺的重要組成部分，總體拓撲結(jié)構(gòu)如下：圖：福建省教育資源交換平臺總體架構(gòu)圖注： 橙紅色框為項目核心建設(shè)內(nèi)容2.2.2.1. 共用云基礎(chǔ)設(shè)施與云操作系統(tǒng)搭建福建省教育科研省域網(wǎng)云服務(wù)中心，上層平臺與應(yīng)用服務(wù)均基于統(tǒng)一的云基礎(chǔ)設(shè)施與云操作系統(tǒng)，大大提高底層基礎(chǔ)資源的利用率，并為全省教育云服務(wù)應(yīng)用提供綠色節(jié)能、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一維護的基礎(chǔ)支撐環(huán)境。2.2.2.2. 身份認證中心的搭建與整合本期將實現(xiàn)

14、福建省教育所有用戶的統(tǒng)一身份認證及四級用戶管理（省、市、區(qū)縣、學校），并通過聯(lián)邦認證平臺實現(xiàn)跨資源提供商的認證整合，為全省教育統(tǒng)一身份認證平臺的完善提供必要的身份數(shù)據(jù)，并完善認證體系。2.2.2.3. 計費管理中心的搭建本期將實現(xiàn)統(tǒng)一的計費管理中心，遵循教育資源共建共享體系的計費標準，對各類有償資源提供相對應(yīng)的計費管理。支持計費統(tǒng)計報表的靈活分類查詢，如資源提供商、資源類型、資源使用對象范圍等。2.2.2.4. 資源存儲平臺的搭建本項目建設(shè)的教育教學資源共建共享中心庫不僅僅提供了資源庫本身的內(nèi)容，而且包括了資源標準、資源管理、資源制作工具、資源平臺服務(wù)，這些資源的基礎(chǔ)服務(wù)將為公共服務(wù)平臺增加資

15、源的管控與服務(wù)體系，并可以為今后建設(shè)的上層應(yīng)用系統(tǒng)提供資源的基礎(chǔ)服務(wù)。2.2.2.5. 資源門戶的整合本項目將實現(xiàn)門戶平臺與身份認證平臺的有效結(jié)合，用戶一次登錄，即可漫游訪問聯(lián)邦認證范圍內(nèi)已通過門戶集成的各種信息資源。同時，在資源門戶中增加資源檢索引擎、資源分類展示、資源分析評估等功能，全省教育用戶可通過訪問資源門戶獲得專屬的實用價值。2.2.2.6. 公共數(shù)據(jù)的集成整合本項目需要大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的支撐，如：省、市、區(qū)縣、學校、學院、專業(yè)、年級、班級等組織架構(gòu)數(shù)據(jù)、中小學學籍數(shù)據(jù)、中/高職學籍數(shù)據(jù)、高校教務(wù)系統(tǒng)、教師人事數(shù)據(jù)、教師任職數(shù)據(jù)等。本項目將通過數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)實現(xiàn)各數(shù)據(jù)的同步抽取。2.2.2

16、.7. 遵循信息標準體系本項目將建設(shè)的福建省基礎(chǔ)教育信息標準體系，在身份認證標準、資源建設(shè)標準、資源共享標準、聯(lián)邦認證標準、計費標準等方面進行建設(shè)，逐步建立完善的教育信息標準體系。2.2.2.8. 遵循安全保障體系本項目將系統(tǒng)考慮物理層、網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層安全體系建設(shè)，并策劃數(shù)據(jù)備份方案和安全管理方案，在工程實施、運維保障等環(huán)節(jié)嚴格執(zhí)行，安全事故概率達到可控范圍，并確保發(fā)生事故后可補救。三、 項目建設(shè)方案1231.2.3.3.1. 統(tǒng)一身份認證本項目需實現(xiàn)全省教育用戶的統(tǒng)一身份認證及四級用戶管理（省、市、區(qū)縣、學校），同時，接入聯(lián)邦認證系統(tǒng)，實現(xiàn)跨各資源提供商的統(tǒng)一身份認證。具體需要實現(xiàn)以

17、下技術(shù)內(nèi)容：認證服務(wù)接口、聯(lián)邦認證接入、身份數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一支付平臺3.2. 統(tǒng)一資源門戶本項目的所有應(yīng)用將集成統(tǒng)一的資源信息門戶平臺中，各類用戶登錄到統(tǒng)一資源信息門戶系統(tǒng)中，即可漫游訪問聯(lián)邦認證范圍內(nèi)已通過門戶集成的各種信息資源和應(yīng)用服務(wù)，同時，資源門戶整合強大的資源搜索引擎，能夠?qū)Y源進行快速定位與獲取。統(tǒng)一資源檢索、資源展示與共享、資源分析與評估3.3. 資源存儲平臺教育教學資源共建共享中心庫主要建立統(tǒng)一的資源建設(shè)標準和資源審核制度，通過省、市、區(qū)縣、學校、后期乃至社會等多級資源管理方式為基礎(chǔ)教育、職業(yè)教育、高等教育以及社會教育資源形成一套完整的資源體系。教學資源庫系統(tǒng)同時提供一系列的資源

18、制作工具，為在校師生、社會教育群體的資源建設(shè)提供便利；后期通過資源共享開放接口與教學教研應(yīng)用整合，通過教研、教學過程的資源傳播和互動機制，一方面形成各方參與資源共建共享的可持續(xù)發(fā)展機制，另一方面擴展資源的使用廣度和使用價值。四、 統(tǒng)一存儲、容災(zāi)、備份支撐平臺4.4.1. 總體拓撲示圖設(shè)計圖：總體支撐環(huán)境拓撲4.2. 統(tǒng)一存儲系統(tǒng)設(shè)計n 虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)對存儲系統(tǒng)的要求比較高，因為服務(wù)器虛擬化以后，所有虛擬機(包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù))都需要放在網(wǎng)絡(luò)存儲上，為了滿足數(shù)據(jù)中心虛擬化計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲需求，我們設(shè)計采用主流存儲設(shè)備廠商的統(tǒng)一存儲系統(tǒng)（同時支持FC-SAN、IP-SAN、NAS）作

19、為數(shù)據(jù)存儲中心。n 采用兩臺8Gbps的光纖通道交換機形成冗余架構(gòu)的SAN，為服務(wù)器提供高可靠、高性能數(shù)據(jù)讀寫接入。n 主存儲系統(tǒng)建議配置雙控制器；16GB以上緩存；4個以上8Gbps主機接口； 2個以上千兆以太網(wǎng)接口（同時支持萬兆以太網(wǎng)接口）。n 主存儲系統(tǒng)建議配置15塊600GB FC磁盤；15塊1TB SATA硬盤。4.3. 數(shù)據(jù)容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計在異地機房建設(shè)一套與網(wǎng)絡(luò)中心主存儲中心同等配置的統(tǒng)一存儲系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)容災(zāi)中心，并且增加一臺光纖通道交換機，配置單模光纖接口模塊，實現(xiàn)與主存儲中心SAN相連，通過磁盤陣列系統(tǒng)自帶的或者是第三方的數(shù)據(jù)遠程復制軟件實現(xiàn)主存儲中心磁盤陣列系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遠程復制

20、到容災(zāi)中心的磁盤陣列中（建議采用異步傳輸模式），使得容災(zāi)中心數(shù)據(jù)與主存儲中心數(shù)據(jù)保持同步，這樣一旦主存儲中心磁盤陣列系統(tǒng)發(fā)生物理故障或者是自然災(zāi)害，容災(zāi)中心的磁盤陣列系統(tǒng)可以直接替換使用，降低校園信息化業(yè)務(wù)的風險，同時減少校園信息化業(yè)務(wù)停頓時間。備份存儲系統(tǒng)的配置建議與主存儲中心的存儲配置相當：雙控制器；8GB以上緩存；4個以上8Gbps主機接口； 2個以上千兆以太網(wǎng)接口（同時支持萬兆以太網(wǎng)接口）；15塊600GB FC磁盤。4.4. 應(yīng)用容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計在容災(zāi)中心建設(shè)一定規(guī)模的硬件服務(wù)器群，結(jié)合使用虛擬化軟件自帶的對端恢復管理軟件（如：VMware Site Recovery Manager）實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心應(yīng)用系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵應(yīng)用進行應(yīng)用級容