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近年,国家高度重视教育信息化建设,教育信息化步入前所未有的良好发展时期。四川省教育规划纲要明确要求“构建教育信息化保障体系,促进优质教育资源开发与共享,提升教育管理信息化水平”,四川省教育信息化十年行动计划将教育资源公共服务平台建设作为教育信息化重点工程之一加快推进。四川省教育资源公共服务平台,作为教育部教育信息化“三通两平台”重要工作的组成部分,是四川省教育厅 2013 年重要工作内容,平台承载了国家及四川省主要教育资源的接入、覆盖等重要任务,并结合市州、区县以及学校资源的接入应用等工作。

四川省教育资源公共服务平台在原四川省基础教育资源网基础上,坚持应用驱动的教育信息化推进思路,进行全新基本架构和顶层设计,从教育信息化工作层面上分为“重点项目”、“国家平台”、“资源应用”、“实名空间”、“在线培训”等若干版块,采用云计算、数字版权等新技术,汇聚海量教育资源和应用服务。从教育信息化教育资源构成上,包括数字教材、仿真实验、课外阅读、课件素材、空中课堂等优质教育资源。平台已整合与四川省中小学纸质教材版本相匹配的优质数字教材资源 920 套、相关知识点课件资源 30 余万条,并在提供传统的资源上传下载服务基础上,着力探索以学习空间为重点的教学应用创新机制。

四川省电教馆自主开发的实名制师生学习空间 ( Learning-Box ) ,集成多种教师备授课、师生互动学习工具,有效配置国家资源、各级平台资源和教师个人资源,通过简单的一键式操作和便捷的免维护功能,弥补了各类门户型空间与教学活动衔接困难、维护管理复杂的弊端;同时,按照课程学习、素质教育、教育咨询、社区教育分类,将国内知名教育资源服务产品,以资源联盟合作的方式接入平台,为广大师生和社会公众提供丰富多样的资源应用服务选择。通过面向实名制师生的免费投放学习空间 ( L-Box ) ,为四川省薄弱学校改造计划多媒体项目已覆盖的 8 万多个班级提供优质资源。预计 2014 年底,四川省教育资源公共服务平台将为全省中小学 50% 的班级和数十万师生提供优质教育资源服务。

应用背景

四川省教育资源公共服务平台由四川省电化教育馆联合四川文轩教育科技有限公司,协同微软、电信、世纪加华等相关企业经过一年多时间的建设,公共服务平台于 2013 年 9 月份正式上线运营。平台实名制师生学习空间 ( Learning-Box ) 打造了一个云端的教育资源库,收录了来自教育领域的公益资源和来自市场的教育资源,所有用户可以通过 PC、手机、平板和 IPTV 连接并应用 L-Box 的资源库。同时,L-Box 衔接了在教育领域的不同角色,包括学生、老师、家长、公众、企业和教育部门,打造了一条完整的线上教育的生态系统。

L-Box 在学生和老师传统的授课模式下,探索了一种新的在线教育模式。L-Box 可以协助老师备课,提供了丰富课件教材资源和课辅教材资源,老师可通过 L-Box 提供的工具随时随地的备课;提供了教材、黑板以及论坛的互动教学模式,实现了师生的互动教学。同时,老师还可以与学生、家长等多方实时沟通,布置作业,教案和应用资源分享。作为学生,可以通过 L-Box 进行课前预习、课后复习以及自主学习。L-Box 提供了丰富的资源,全新的在线学习和授课模式,同时,对 IT 系统的弹性,带宽的稳定性等提出了高要求。公共服务平台计划将在 2015 年覆盖四川省 21 个地市州、70 余万教师、1240 余万学生的正常使用,由于受到基础环境等因素的限制,之前建设的基础设施远远达不到未来的支撑要求,急需依托电信等大型网络运营商共同搭建公共服务平台的基础支撑环境,以满足未来系统对大用户、高并发的支撑要求。

解决方案

考虑到自建数据中心昂贵成本,以及运维数据中心所消耗的人力物力,四川省教育资源公共服务平台决定选用公有云服务平台。在综合评比市场上多家公有云服务提供商后,决定将教育资源公共服务平台的后台支撑环境构建在 Azure 平台上。并于 2013 年 11 月开始将业务迁移至 Azure 平台。

Azure 提供高可靠性、海量的存储空间,广大师生在使用 L-Box 的时候需要将各种课件、文档、视频、作业快速保存在云端,这样的需求决定存储单个文件的大小或许不是特别大,但所存储文件总的数量非常多,而 Azure 提供的使用对象存储服务 Blob 正是用于存储大量非结构化文本或二进制数据 ( 例如视频、音频和图像 ) 的最简单方式,同时使用关系型数据库 SQL Azure 和非结构化存储的 Table Storage ,搭建了完整的存储系统。

四川省教育资源公共服务平台采用 Cloud Service 云服务部署消息、黑板等关键计算节点,部署了分布式缓存,通过 Azure Load Banlance 实现与老系统的负载均衡,在短时间内实现高并发、大容量和自动伸缩。

客户收益

系统高可用 存储低成本

四川省教育资源公共服务平台是面向全省师生和教育系统人员的公共服务平台,存储大量的数据及用户信息,包括各类文字、音频、视频、课件和图片等数据,这对存储提出了更高的要求,既要保证存储的高可用性以确保业务的连续性,同时也需要存储具有高可靠性。

Azure 为无论大小的任何数据均提供规模弹性、高可用的云存储、备份和恢复解决方案。可用于已有的基础结构,从而增强用户现有应用程序和业务连续性策略以及提供包括视频、音频和图像等非结构化文本或二进制数据的云应用程序所需的存储。同时,Azure 提供 99.9% 的服务等级协议 ( SLA ) ,确保存储的高可靠性。相对于自建数据中心搭建存储系统,Azure 提供 PaaS 的存储服务,用户无需购置硬件,也无需组建运维团队,大大节约了用户存储成本,选择 Azure 的存储服务,将节省更多的时间和成本,从而更专注于业务本身。

系统构建部署时间缩短 70%

在 IT 系统的构建过程中,除了成本的考量,时间也是个关键因素,随时技术人员运维人员的到位,成本与时间两个因素也息息相关,快速部署,快速实施,快速上线也尤为重要。但是,传统的模式下,从决定 IT 系统架构,开始采买硬件,硬件到位,以及服务安装,调试需要耗费大量的时间。四川省教育资源公共服务平台使用基于 Azure Cloud Service 的 PaaS 服务,可短时间内实现开发运维一体化的建设模式,Azure 提供了无限大的资源池,用户的需求只需要创建新的实例就可轻松完成,这样的弹性和快速部署的便利性,为客户创造了新的价值,据统计,四川省教育资源公共服务平台的系统构建部署时间缩短了70%。

弹性伸缩 轻松应对高并发

四川省教育资源公共服务平台是完全面向公众的开放式互联网平台,用户的不同行为对 IT 系统的需求有着弹性的变化,比如在不同时间,特定的日期,用户访问量激增给服务器带来巨大的压力,而在用户访问量低时,大量硬件闲置。在传统的 IT 环境中,从设计之初就需要考虑系统峰值等非常规情况,需要购置比日常使用更多的硬件服务器和更大的带宽,以确保在突发情况下,系统是高效的。Azure 提供了灵活的扩展性,可完全根据实际需求弹性变更系统资源和带宽,在授课高峰期根据用户的负载自动调集数百个实例,在非授课时期自动关闭闲置实例,以确保系统在全时段均能满足用户需求。Azure 自动水平伸缩和弹性扩展功能很好的契合了教育系统周期性的特点,既降低了平均使用成本,也可轻松解决高并发的需求。

更低的整体拥有成本

任何 IT 建设,成本是绕不开的话题,更低的成本支出,更强大、更高效的 IT 系统,永远是人们追求的目标。在 IT 系统建设中,用户希望更多的成本支出在业务运营上,而非大量购置的硬件上。四川省教育资源公共服务平台如若单独构建数据中心,将采买大量的硬件设备、带宽,场地,以及组件管理数据中心的运维团队,这将在平台建设前期,就得投入巨大的前期成本。将系统构建在 Azure 之上,根据使用用量按需付费,同时,将整个 IT 系统的维护交给了 Azure,而无需处理各种硬件的兼容性、稳定性和各类异常状况,可以将有限的成本投入到运营业务本身,极大降低 IT 系统整体拥有成本。

所用技术和服务