聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)方案V1.0

聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)方案V1.0韓義偉2017年05月01日業(yè)務(wù)定位管理系統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)教輔系統(tǒng)招生管理學(xué)生管理財務(wù)管理人事管理資產(chǎn)管理行政管理外事管理后勤管理教學(xué)計劃排課系統(tǒng)選課系統(tǒng)成績系統(tǒng)評教系統(tǒng)學(xué)科建設(shè)考試系統(tǒng)實訓(xùn)模擬科研系統(tǒng)社交系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)決策知識共享政策環(huán)境政策環(huán)境“大數(shù)據(jù)”專業(yè)開展情況方案白皮書涉及場景（部分院校）學(xué)校名稱專業(yè)名稱專業(yè)代碼學(xué)位門類修業(yè)年限北京大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T理學(xué)四年對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年中南大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年中國人民大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年復(fù)旦大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T理學(xué)四年華東師范大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年電子科技大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年北京信息科技大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年中北大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年晉中學(xué)院數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年長春理工大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年上海工程技術(shù)大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年上海紐約大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)080910T工學(xué)四年方案白皮書涉及場景（部分實踐課程）大數(shù)據(jù)實踐課程名稱Python程序設(shè)計與應(yīng)用大數(shù)據(jù)存儲與處理技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)（Hadoop）Spark原理與Scala程序設(shè)計應(yīng)用大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用軟件工程信息論與大數(shù)據(jù)安全Web程序設(shè)計IT工程師職業(yè)道德與素養(yǎng)前端技術(shù)開發(fā)綜合實踐嵌入式系統(tǒng)綜合實踐計算機(jī)系統(tǒng)工程綜合實踐數(shù)據(jù)庫綜合應(yīng)用開發(fā)綜合實踐大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)綜合實踐大數(shù)據(jù)分析與可視化技術(shù)綜合實踐大數(shù)據(jù)技術(shù)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實踐大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺技術(shù)變革業(yè)務(wù)驅(qū)動技術(shù)變革：整體機(jī)柜及模塊化機(jī)房搭建-〉全方位軟件模擬教學(xué)實踐-〉實踐報告生成-〉超融合+容器統(tǒng)一管理+院系企業(yè)數(shù)據(jù)共享業(yè)務(wù)模式的變革：專業(yè)化機(jī)柜、機(jī)房搭建-〉貫穿修業(yè)年限的大數(shù)據(jù)教學(xué)實踐平臺-〉實踐成果評估-〉實踐平臺+科研平臺研究+院系合作+校企合作大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)的技術(shù)挑戰(zhàn)管理復(fù)雜性挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法、硬件基礎(chǔ)架構(gòu)的管理方法等很難支撐大數(shù)據(jù)實驗室不斷發(fā)展的要求。系統(tǒng)化挑戰(zhàn)傳統(tǒng)物理形式實驗室為適應(yīng)大規(guī)模的學(xué)生同時授課規(guī)模較大，且在授課、實驗內(nèi)容上缺乏流程規(guī)劃。數(shù)據(jù)支撐挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)分析中涉及領(lǐng)域廣泛，沒有廣泛的實體數(shù)據(jù)支撐，很難培養(yǎng)出貼近企事業(yè)發(fā)展的大數(shù)據(jù)人才。建設(shè)背景數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析是以計算機(jī)基礎(chǔ)為基礎(chǔ)，以挖掘算法為核心，緊密面向各行業(yè)應(yīng)用的一門綜合性學(xué)科。其主要技術(shù)涉及概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、可行性分析等多個專業(yè)方向，因此該學(xué)科對于實踐教學(xué)所需的實驗室具有較高的專業(yè)要求。實驗室不僅要提供基礎(chǔ)的開發(fā)環(huán)境，還要提供大數(shù)據(jù)的運(yùn)算環(huán)境以及用于實戰(zhàn)的大數(shù)據(jù)案例。這些實驗、實踐素材的準(zhǔn)備也需專業(yè)的大數(shù)據(jù)實驗室作為支撐。聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案以大數(shù)據(jù)技能操作訓(xùn)練為主要目的以Hadoop和Spark為基礎(chǔ)的科研平臺真實企業(yè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景與案例輔助大數(shù)據(jù)教學(xué)的實驗環(huán)境及實驗指導(dǎo)書運(yùn)用云計算和互聯(lián)網(wǎng)+思想、結(jié)合線上與線下手段，以基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)、在線視頻教學(xué)、仿真操作、線上測試、評估等為主線的一系列方法。構(gòu)建具備Hadoop和Spark集群實驗教學(xué)、數(shù)據(jù)分析挖掘能力的大數(shù)據(jù)科研系統(tǒng)，提供可靠的大數(shù)據(jù)集群環(huán)境。提供超過十五個行業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和算法實現(xiàn)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用場景與案例對學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析方面的綜合訓(xùn)練等。包含視頻課程、實驗任務(wù)步驟、實訓(xùn)操作及實戰(zhàn)環(huán)節(jié)，采用高清視頻課件并結(jié)合移動終端；實現(xiàn)在線教學(xué)、實訓(xùn)操作、項目實戰(zhàn)完美結(jié)合。實驗實踐教學(xué)平臺建設(shè)目標(biāo)聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案系統(tǒng)說明聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案平臺架構(gòu)及原理解決“開發(fā)環(huán)境搭建”的難題解決“無數(shù)據(jù)、無案例”的難題聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成實訓(xùn)室設(shè)計1、根據(jù)學(xué)校在校上課人數(shù)所需的大數(shù)據(jù)實驗機(jī)容量進(jìn)行建設(shè)。2、整體系統(tǒng)提供快速擴(kuò)容升級服務(wù)。聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成機(jī)柜設(shè)計可采用聯(lián)想整機(jī)柜交付的方式迅速完成大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)基礎(chǔ)環(huán)境的搭建模塊控制機(jī)柜單元數(shù)量配置機(jī)柜142U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜節(jié)點N臺LenovoSystemX3650M5PDU4個12口C13220V單相接入網(wǎng)絡(luò)配線N條單色機(jī)柜配線（或：雙色機(jī)柜配線）網(wǎng)絡(luò)千兆以太網(wǎng)2臺配置線速1Gb以太網(wǎng)端口28個，10Gb上聯(lián)聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成機(jī)房設(shè)計（可選）可采用聯(lián)想模塊化機(jī)房交付的方式迅速完成大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)機(jī)房基建環(huán)境的搭建機(jī)柜及封閉冷通道--UPS供配電架構(gòu)--行間機(jī)架式空調(diào)--基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)--安防與聯(lián)動控制--各類傳感器等聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成統(tǒng)一管理調(diào)度設(shè)計（可選）聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺統(tǒng)一平臺管理子系統(tǒng)以超融合節(jié)點機(jī)為教學(xué)基本單元，串聯(lián)多臺節(jié)點機(jī)置于機(jī)柜中，同時集成網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，為整體實踐教學(xué)與科研平臺提供計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源；通過軟件定義的方式實現(xiàn)計算虛擬化、存儲虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化；出廠前預(yù)先安裝管理平臺等軟件，送達(dá)客戶數(shù)據(jù)中心后，技術(shù)人員進(jìn)行軟件解封及參數(shù)調(diào)試等工作，客戶即可擁有屬于自己的實踐平臺。實踐教學(xué)及科研平臺可實現(xiàn)虛擬、物理統(tǒng)一化界面調(diào)度、管理。聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成模塊化交付展示聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成終端設(shè)計采用聯(lián)想終端一體機(jī)作為大數(shù)據(jù)實訓(xùn)終端設(shè)備另外可選瘦終端機(jī)完成終端交付，管理將更加簡便處理器第四代智能英特爾酷睿I3處理器內(nèi)存DDR34G內(nèi)存磁盤500GBSATA硬盤顯卡集成顯卡聲卡集成聲卡網(wǎng)絡(luò)控制器集成1個高性能千兆以太網(wǎng)控制器顯示器20英寸顯示器軟件系統(tǒng)Windows10鍵盤鼠標(biāo)有線鼠標(biāo)、有線鍵盤聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成軟件教管平臺設(shè)計專業(yè)管理班級管理學(xué)生管理提問答疑成績管理學(xué)習(xí)記錄課程管理開課計劃課程測驗分級權(quán)限學(xué)生中心實驗機(jī)大數(shù)據(jù)實驗實踐教學(xué)平臺學(xué)習(xí)行為報表聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成軟件學(xué)習(xí)平臺設(shè)計功能實現(xiàn)包含可選實驗課程列表、已選實驗課程列表、已修實驗課程列表，學(xué)生可以登錄系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以觀看實驗視屏、利用虛擬機(jī)操作實驗內(nèi)容，并且可以截取實驗步驟截圖，提交實驗作業(yè)?！緦W(xué)生登錄】【學(xué)習(xí)中心界面】【實驗課程列表】聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成軟件云實驗設(shè)計B/S云實驗機(jī)實驗機(jī)集群云實驗機(jī)類型集群監(jiān)控系統(tǒng)010203詳細(xì)的實驗指導(dǎo)書實驗報告系統(tǒng)云實驗機(jī)桌面分享系統(tǒng)07040506聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成軟件實戰(zhàn)設(shè)計02工作流系統(tǒng)基于分布式集群管理系統(tǒng)，提供大數(shù)據(jù)集群管理系統(tǒng)，功能包含Hadoop、Hive、HBase、Sqoop、Flume、KafkaSpark等節(jié)點部屬及管理，提供實時監(jiān)控集群的CPU、內(nèi)存、硬盤等使用率及相關(guān)信息，可以對管理節(jié)點、計算節(jié)點進(jìn)行啟動、停止等操作管理。大數(shù)據(jù)程序作業(yè)的上傳、部屬、流程管理等功能，基于Web的任務(wù)調(diào)度、兼容Hadoop、Spark主流版本、失敗任務(wù)的、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等。01集群管理系統(tǒng)聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成數(shù)據(jù)對接設(shè)計

數(shù)據(jù)管理是數(shù)據(jù)積累沉積的過程，實驗報告數(shù)據(jù)的積累、科研作品的積累、學(xué)生點名及實驗所遇問題的積累等等，這些都是對于院系、學(xué)校來說非常寶貴的數(shù)據(jù)財富。如何快速檢索定位這些數(shù)據(jù)？如何將這些數(shù)據(jù)與校級平臺對接，完成輔助管理決策？如何快速與學(xué)校進(jìn)行數(shù)據(jù)交互對接？這些都應(yīng)該在實訓(xùn)平臺預(yù)留數(shù)據(jù)接口（API），數(shù)據(jù)檔案管理將是數(shù)據(jù)回收、利用的必須工具。校級平臺對接成果借鑒聯(lián)想大數(shù)據(jù)實踐教學(xué)及科研平臺建設(shè)解決方案組成校企合作設(shè)計為了促進(jìn)學(xué)校和企業(yè)雙贏，