智慧学校云平台,开启全民终生学习“共享课程”时代

摘要

由江苏中毅物联网科技有限公司(以下简称江苏中毅)为主导的智慧学校,是利用云计算、虚拟化和物联网等技术将单个学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合,实现智慧化服务和管理的线上线下覆盖全国职业教育的校园联盟,现已有约千所高校加盟,近日智慧学校云平台上线运营,开启全民终生学习“共享课程”时代。该平台是我国唯一的全民终身学习课程平台,由江苏中毅旗下的诚毅教育云,向全国高等学校、职业院校提供定制在线开放课程专属云服务,提供在线开放课程的建设、管理和应用服务,由中国成人教育协会主办,国家高等教育电子音像出版社承办的面向终身学习领域的重要服务平台。

教育部《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》指出,“鼓励公共服务平台之间实现课程资源和应用数据共享,营造开放合作的网络教学与学习空间。鼓励高校使用在线开放课程公共服务平台。高校也可选用适合本校需求的其他国内平台以及小规模专有在线课程平台,开展在线开放课程建设和应用。鼓励公共服务平台与国家开放大学教学平台开展合作,为终身教育提供优质课程。”

江苏中毅依据教育部职成司2015年1月15日出具《关于同意江苏中毅物联网科技有限公司以集成电路技术构建数据中心及建立职业教育云服务体系的复函》,“同意你司在5年内逐步完成为高职高专、中职中专提供相关数据整合的云服务,积极利用云计算、大数据等新技术,推动数据的开放、共享,保证数据的安全、准确;整合、集成已有信息系统,提升用户应用体验,开放系统接口,加强资源平台、管理平台的互通和衔接;根据国家规定与学校需求建设资源服务平台,最终形成覆盖全国、多级分布、互联互通的数字教育资源云服务体系,为学习者享有优质数字教育资源提供方便快捷的服务。”的要求,开始智慧学校云平台的建设,智慧学校云平台以构建灵活、开放的终身教育培训体系为目标,致力于为广大人民群众提供充足的、优质的教育资源与信息资讯服务,丰富群众文化生活,促进人的全面发展,积极推进学习型社会建设。江苏中毅对接每个学校的数据接口,整合相关数据,每个学校需耗资约300万人民币。江苏中毅以诚毅教育云的软硬件为支撑,以海量学习资源和先进的课程体系为核心,开设了课程、学习、资源三个频道,共提供两万余门课程、百万条学习资源,内容横跨5大领域、46个类别,包含53个行业、311个岗位学习课程,涉及73个学科,涵盖了从理论到实践、从生活到职场、从个人成长到社会发展的全方位学习内容,充分满足各个年龄、层次人群的学习需求。

江苏中毅建设的智慧学校云平台具有以下核心竞争力:

一、智慧学校云平台依托校企合作的职教联盟进行建设。

教育部在全国重点建设50个功能齐全、管理规范、培养能力强、教学质量高、具有职教特色,能在全国起示范带头作用的职教师资基地,从而带动各地职教师资基地建设。职教师资基地的主要任务:一是培养培训中等职业学校专业课教师和实习指导教师;二是培训中等职业学校校长及其他管理干部;三是开展中等职业教育师资工作科学研究;四是承办职教主管部门交办的其它工作。各基地要加强与行业企业、基层学校和科研机构的联系与合作,为教师提供实践锻炼机会。加强对职教师资培养培训和对职业教育发展有重大影响的基础性理论研究,如职业教育学、技术教学论和职业技术学等。加强与教学改革实践密切相关的应用性研究开发和成果推广工作。积极开展师资工作的信息交流,加强国际、地区间和校际学术交流与合作。

集美大学职业教育师资培训基地依据《教育部办公厅关于下达职业院校教师素质提高计划2013年度项目任务通知》,经教育部组织专家评审,其集美大学中等职业学校专业骨干教师国家级培训项目,确定为机械加工技术、会计、软件与信息服务、市场营销等四个专业。

江苏中毅与集美大学合作主要研发的课程为机械和信息两大学科,通过与集美大学职业教育师资培训基地体系网络建设合作可以将所研发的课程推向全国各职业教育院校,作为线上教育的延伸。

■江苏中毅与集美大学的合作有如下优势和基础:

一是集美大学中等职业学校专业骨干教师国家级培训基地构建了完整的职业学校专业骨干教师培训网络

教育部于二○○○年八月十八日颁布《关于进一步加强中等职业教育师资培养培训基地建设的意见》指出:全国重点建设职教师资基地主要面向全国或各大区,培养培训中等职业学校骨干教师和专业带头人,培训国家级重点中等职业学校校长及其它管理干部,同时承担基地所在地的培训工作。

集美大学中等职业学校专业骨干教师国家级培训基地负责培训机械加工技术、会计、软件与信息服务、市场营销全国中等职业学校骨干教师和专业带头人,培训国家级重点中等职业学校校长及其它管理干部。其构建了完整的职业学校专业骨干教师培训网络:集美大学中等职业学校专业骨干教师国家级培训基地——集美大学工程训练中心 (加工中心、数控铣床、数控车床、普通车床、普通铣床和电工电子技能培训实验,传统切削加工”、“钳工、热加工”、“先进制造”和“电工电子”等模拟操控中心和实训)——职业技能培鉴定(集美大学职业技能鉴定站和集美大学学院职业技能鉴定站。

职业技能鉴定站具体工作任务包括:1受理职业技能鉴定的申请,对申报人的资格条件进行审查,经鉴定指导中心核准后,签发准考证;2组织申报人员按规定的时间、地点和方式进行考核或考评;3协调鉴定过程中的有关事务;4汇总鉴定成绩,并负责报送鉴定指导中心;5向鉴定指导中心提供鉴定报告,对考评小组的工作提出评价意见;6协助鉴定指导中心办理证书手续,并负责向鉴定合格者发放职业资书;7负责鉴定的咨询服务和信息统计等工作。

二是江苏中毅与集美大学合作研发制作课件,列入教育部职业教育与成人教育司教材目录,是各职业学校按教育部深化职业教育教学改革的相关规定必须优先选用相关课程和教辅读物。

教育部颁布《深化职业教育教学改革若干意见》:提升系统化培养水平。积极稳妥推进中高职人才培养衔接。要在坚持中高职各自办学定位的基础上,形成适应发展需求、产教深度融合,中高职优势互补、衔接贯通的培养体系。完善专业课程衔接体系。注重中高职在培养规格、课程设置、工学比例、教学内容、教学方式方法、教学资源配置上的衔接。拓宽技术技能人才终身学习通道。建立学分积累与转换制度,推进学习成果互认,促进工作实践、在职培训和学历教育互通互转。

教育部《关于深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见》教职成[2015]6号规定:(十一)完善专业课程衔接体系。统筹安排开展中高职衔接专业的公共基础课、专业课和顶岗实习,研究制订中高职衔接专业教学标准。注重中高职在培养规格、课程设置、工学比例、教学内容、教学方式方法、教学资源配置上的衔接。合理确定各阶段课程内容的难度、深度、广度和能力要求,推进课程的综合化、模块化和项目化。鼓励开发中高职衔接教材和教学资源。(二十)健全教材建设管理制度。加快完善教材开发、遴选、更新和评价机制,加强教材编写、审定和出版队伍建设。各地要切实加强对本地区教材建设的指导和管理,健全区域特色教材开发和选用制度,鼓励开发适用性强的校本教材。要把教材选用纳入重点专业建设、教学质量管理等指标体系。各地要完整转发教育部公布的《职业教育国家规划教材书目》,不得删减或增加。各职业院校应严格在《书目》中选用公共基础必修课教材,优先在《书目》中选用专业课教材。

教职成司函[2009]19号《关于做好中等职业教育课程改革国家规划新教材使用和管理工作的通知》各地教育行政部门要切实加强对中等职业学校教学工作的领导,认真做好中等职业教育课程改革国家规划新教材的使用和管理工作,要向中等职业学校完整转发我司编印的《全国职业教育与成人教育教学用书目录》,要求各中等职业学校必须选用国家规划新教材及国家规划新教材出版单位编写的相关课程的教辅读物。

教育部职成司2015年1月15日《关于江苏中毅物联网科技有限公司多媒体视频课件为职业教育推荐教材的复函》认为,统筹安排开展中高职衔接专业的公共基础课、专业课和顶岗实习,研究制订中高职衔接专业教学标准。注重中高职在培养规格、课程设置、工学比例、教学内容、教学方式方法、教学资源配置上的衔接。合理确定各阶段课程内容的难度、深度、广度和能力要求,推进课程的综合化、模块化和项目化。同意公司开发的课件可以作为高等职业学院、中等职业学校、职业技能培训学校使用的实践实训课件。

■江苏中毅与集美大学合作的路径:公司与集美大学中等职业学校专业骨干教师国家级培训基地成立合作委员会,建立职业教育联盟:专业骨干教师国家级培训基地——工程训练中心——国家级重点中等职业学校——江苏中毅(负责网络教育建设与实践,开发课程、共同研制教材)——职业技能鉴定站。

以校企合作为载体,创新企业实践,增强基地教师教育的实践性。

工业经济强盛国家都比较重视职业院校教师的企业工作经历或企业实践经验。我国职业院校教师普遍缺失企业工作经历或企业实践经验。所以,国家级基地必须适应调结构、转方式、促升级的要求,构建起产学研结合、政校企联动的发展模式,形成资源共享、合作共建的合作机制。其一,按照“责权明确、优势互补、互利共赢”原则,建立“现代职业教育发展协同创新联盟”,与品牌企业、国家改革发展示范学校建立长期稳定的合作关系,共建实训实习基地、实验室,共享教师,共同开发课程、共同研制教材;为联盟企业,解决技术难题,提供技术技能型人才;为联盟学校在发展规划、教师专业发展、品牌专业建设、课程改革、教学资源库建设、实训基地建设、教育信息化工程、数字化校园建设、智慧校园等建设提供技术支持和理论指导。其二,探索试点职业技术师范院校与中等职业学校共同建设“教师发展学校”。教师发展学校为职业技术师范生培养提供实践培训和岗位实习,选派优秀教师参与师范生培养,接受高校教师的挂职锻炼;共同体高校指导教师发展学校开展教学科研和校本研修,共同研究和解决教育教学改革发展中的问题,促进教师发展学校教师的专业发展与专业成长。总之,以校政企协同创新为路径推进基地教师教育的实践性。以学科群建设为支撑,构建学术生态,提高基地教师教育的长效性。

现代职业教育是职业性、教育性、学术性的统一,同样,职业院校教师教育也是职业性、教育性、学术性的统一。这就要求国家级基地在加强工程技术专业建设的同时,还要加强心理学、教育学学科等教师教育学科建设;不仅要适应战略性新兴产业、主导产业,加强优势学科建设,还要促进学科融合,构建学科群,形成学科生态体系,以主动对接区域经济社会发展重大需求,提高基地发展与打造区域经济“升级版”的“契合度”;精心打造协同创新体系,提高服务企业转型升级和职业院校创新发展的“贡献度”;切实增强解决经济社会发展重大问题的能力,提高基地成果转化为生产力的“聚合度”;着力培养创新创业人才,提高社会对教师教育质量的“满意度”。

二、智慧学校云平台依托云计算技术构建,彻底解决教育信息孤岛。

信息化基础设施是将信息通讯技术整合应用于教育系统之中实现教育信息化所必须具备的基本条件之一。它主要包括学校内部的计算机与其他相关信息通讯设备、计算机网络以及地区性和全国性教育网等。2014年无线网络已经从之前的补充作用逐渐转变为校园网重要的组成部分。从全校网络接口(布线的网络接入点)总数学校统一部署的无线AP数,IPv6网络支持等方面可看出校园网覆盖已经普及,但各个校园“信息孤岛”问题已经成为多数学校信息化建设进一步发展中的绊脚石。

教育信息孤岛是指教育信息资源分散,没有形成一个统一的信息资源整体,各信息源之间无法进行信息的有效沟通,信息资源不能共享,以至于造成资源浪费、重复投资、效率低下的现象,从而阻碍教育信息化向更先进的方向发展。目前,“信息孤岛”现象越来越明显,主要是因为信息数据越来越庞大,信息关联性不断深化,高校教学、科研和管理需求突飞猛进地增加,原来的缺少整合设计的信息化建设不能满足发展的需要,致使问题突显。此外,技术发展的不平衡导致一些高校片面追求硬件或某一方面的先进性,一蹴而就,致使然间应用、人力配置等方面无法形成整合系统,导致信息不同步,形成孤岛效应。首先,院校面临着应用和系统之间无法实现信息资源共享、无法真正做到信息资源的充分利用,导致政府、教育行政部门和高校自身重复投资的情况十分严重,并且由此引发深层次问题,建立在数据信息基础上的信息化大厦越堆越高,却越来越岌岌可危,变成“外貌”工程。其次,教育信息化本该形成一个校际、市际、省际乃至国际的系统,这个系统中每个部分都能享受到科技带来的方便,而当下,各教育季候在地区和地区之间、学校与学校之间互相不合作,着眼一些小利益,不但没能实现加强信息共享的初衷,反而一定程度上形成了信息封锁,违背了教育信息化的宗旨。

“智慧教育”即教育信息化,是指在教育领域全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程,旨在构建以政府、学校、企业三方共同参与的现代教育信息化服务体系,需要更利于人格发展的教育理念、更公平完善的教育制度以及更优质的教育资源作为支撑。

就教育信息化设备建设来说,国内各个省、市、县从上到下的教育系统都各自独立,造成信息化基础设施的重复建设和“信息孤岛”的情况。具体表现为:各级教育系统独立部署,互联互通不畅,标准程度较低,优质资源的共享机制尚未形成。

面临智慧教育发展进程中遇到的“瓶颈”,江苏中毅提出“云平台资源共享,推动智慧教育进程”,推出了教学视频应用服务云平台的建设方案。教学视频应用服务云平台结合录播系统,承担用户管理、资源管理、应用管理、整合管理等功能,不仅能承担学校对用户、资源及设备的集中管理,还可以提供基于教育云架构的资源服务,实现区域内优质教育视频资源的管理与共享。

江苏中毅获得软件著作权的中毅在线教育课程管理系统软件V1.0,是利用先进的视音频编码压缩技术、大信息量检索技术、大容量网络缓存技术、高速服务器、流媒体技术、内容分发和实时传送等一系列现代技术,将网上的丰富内容提供到最靠近用户端所实现的网络多媒体业务系统。它构建在IP承载网上,利用现有宽带传输网络和视频流媒体技术提供远程教育点播体系应用,系统结构应以地区或城域范围为基础构建本地视频点播平台,提供统一认证,实现就近检索和播放控制等功能。是国内第一个可实现制作网络课程,实现网络教学和在线教育应用虚拟仿真实验内容,上传、下载教学课件、习题和题库等内容的教育课程管理软件系统。

江苏中毅获得软件著作权的中毅WISP云信息服务平台软件V1.0,是基于云计算和虚拟化技术的软件服务,主要内容为:云主机:通过虚拟化技术整合物理资源,为用户提供虚拟主机服务,帮助用户简化服务器开发和部署工作,快速构建适合院校使用的教研环境;云存储:为用户提供存放文档、图片、音频、视频等数字化资源的服务;云应用:为用户提供卓越的教学资源、教育信息化应用服务。

作为推动智慧城市顺利发展的保障和目标之一,智慧教育要建立在城镇区域内,实现更广泛应用的需求越来越紧迫。江苏中毅教学视频应用服务云平台类似于门户网站直播,无需登录、预约即可浏览,单个转发服务器更可支持不少于800路的直播,为智慧教育的区域资源平台建设提供技术上的保障。 在教育信息化的大背景下,视频资源的批量产生成为了一个新的难题。中毅教学视频应用服务云平台以多种维度将所有视频文件进行归类,有条不紊,方便用户进行点播,达到优质教学视频资源的多层次展示、多样化共享。

智慧教育是教育信息化在我国的进一步延伸,其应用实践需要教育部门与各地院校的贯彻落实,更需要社会企业技术力量的支持。作为紧跟我国教育信息化步伐的行业领先科技企业,江苏中毅提出相应的解决方案,提供技术上的支持,为智慧教育的发展打了一剂强心针!

三、智慧学校云平台依托五个多业数据中心建设的,实现智慧学校三网融合。

诚毅教育云的分层储存功能在诚毅教育云平台能解决三网融合问题,CAS教育公共服务平台软件技术填补了三网融合的技术空白。江苏中毅凭借其软硬件技术可作为三网融合的设备提供商(主要是系统集成)、内容提供商、服务提供商;三网融合为国家节省投入:可为国家每年节省数百亿投资;三网融合能让用户节省支出:每户百姓每年可节约四五百元支出;三网融合上网速度更快、亦衍生出更多的增值业务:融合后接入宽带将超过每秒60M,比现用户平均上网速度快近百倍。

CAS,Communication Automation System,通讯自动化系统,一种智能小区中通讯自动化系统,包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统等。CAS教育系统指通过应用智能处理技术,提供人性化的电信服务,主要用于解决远程教育中的人机交互问题。人性化的电信服务包括智能交换服务、智能目录服务、智能通信处理服务。网络通信包括电信网络、有线电视网络、计算机网络及其融合,下一代网络及IP技术,三网融合,最终实现在传输层面上互连互通;在业务层上相互交叉渗透;在技术层面上采用统一的IP;在管制层面上趋于统一。使计算机的交互性、通信的分布性、电视融为一体,从而为智能通信提供便利。CAS教育系统公共服务平台软件,与校园内部的资源中心、校园管理中心、校园服务中心和校园安全中心校园信息系统进行耦合,帮助学校把各种应用从计算机、校园网、互联网、广播电视网、移动通讯网迅速的扩展到手机、CA等终端上,为学校的学员、教职员工提供基于移动无线网络的全面信息化服务,真正的实现教学、办公移动信息化。CAS教育系统公共服务平台软件使中毅云平台成为未来教育信息化的基础架构,包括了教育信息化所必须的软硬件资源。这些资源经虚拟化后,向教育机构、教育从业人员和学员提供一个综合性的教育平台。

中毅云平台通过建立优质的各种教学资源,使得师生人人可享有优质教学资源,缩小地区之间、城乡之间和学校之间的教学资源差距,不但提升了教学效果,也能整体提升地区教育水平。
  中毅云平台不仅解决了数据互联互通,消除信息孤岛,实现资源整合与共享。而且未来能够灵活应对需求发展,可根据需求的发展变化,在此平台上快速开发建设丰富多样的教学资源。同时保证这些资源的有机统一,集成创新,发挥最大效益。填补了国内计算机软件科学技术的空白。

江苏中毅未来计划在广州,成都,兰州,北京或天津,沈阳或长春建立五个多业数据中心。每个多业数据中心约需要投资4亿人民币,5个多业数据中心共约投资20亿元人民币。在中国,三大网络运营商(电信,移动,联通)是相互竞争和制约的,总体来说,中国电信的优势最明显,市场占有率最高,但三家运营商在中国各个地区的优势不同,比如北方一些地区联通网络的影响就更大,但因三家之间的协议和竞争条约约定,三家网络不是每个城市都直接互通的,需要在骨干网通过路由跳转。因此,公司要在中国几个大区都建立多业数据中心,实现三网的融合,实现网络及群和集联。

目前公司只在无锡(华东地区)使用了中国电信宽带,没有实现网络及群和集联。因此公司计划在广州(华南地区),成都(西南地区),兰州(西北地区),北京或天津(华北地区),沈阳或长春(东北地区)建立五个多业数据中心。实现全国各地有多条并联带宽(电信、移动、联通),实现网络及群和集联,三网融合。不需要再作备份,达到国内民用服务平台最高安全等级要求(三级),甚至是不可抗力的原因,都能保证平台的正常运行。

■关于三网融合

※三网融合概述

三网融合,在概念上从不同角度和层次上分析,可以涉及到技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。

基础数字技术。数字技术的迅速发展和全面采用,使电话、数据和图像信号都可以通过统一的编码进行传输和交换,所有业务在网络中都将成为统一的“0”或“1”的比特流。所有业务在数字网中都将成为统一的0/1比特流,从而使得话音、数据、声频和视频各种内容(无论其特性如何)都可以通过不同的网络来传输、交换、选路处理和提供,并通过数字终端存储起来或以视觉、听觉的方式呈现在人们的面前。数字技术已经在电信网和计算机网中得到了全面应用,并在广播电视网中迅速发展起来。数字技术的迅速发展和全面采用,使话音、数据和图像信号都通过统一的数字信号编码进行传输和交换,为各种信息的传输、交换、选路和处理奠定了基础。

宽带技术。宽带技术的主体就是光纤通信技术。网络融合的目的之一是通过一个网络提供统一的业务。若要提供统一业务就必须要有能够支持音视频等各种多媒体(流媒体)业务传送的网络平台。这些业务的特点是业务需求量大、数据量大、服务质量要求较高,因此在传输时一般都需要非常大的带宽。另外,从经济角度来讲,成本也不宜太高。这样,容量巨大且可持续发展的大容量光纤通信技术就成了传输介质的最佳选择。宽带技术特别是光通信技术的发展为传送各种业务信息提供了必要的带宽、传输质量和低成本。作为当代通信领域的支柱技术,光通信技术正以每10年增长100倍的速度发展,具有巨大容量的光纤传输是“三网”理想的传送平台和未来信息高速公路的主要物理载体。无论是电信网,还是计算机网、广播电视网,大容量光纤通信技术都已经在其中得到了广泛的应用。

软件技术。软件技术是信息传播网络的神经系统,软件技术的发展,使得三大网络及其终端都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。现代通信设备已成为高度智能化和软件化的产品。今天的软件技术已经具备三网业务和应用融合的实现手段。

IP技术。内容数字化后,还不能直接承载在通信网络介质之上,还需要通过IP技术在内容与传送介质之间搭起一座桥梁。IP技术(特别是IPv6技术)的产生,满足了在多种物理介质与多样的应用需求之间建立简单而统一的映射需求,可以顺利地对多种业务数据、多种软硬件环境、多种通信协议进行集成、综合、统一,对网络资源进行综合调度和管理,使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网络上实现互通。IP协议的普遍采用,使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通,具体下层基础网络是什么已无关紧要。

光通信技术的发展,为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输高质量,成为三网业务的理想平台。

软件技术的发展使得三大网络及其终端都通过软件变更,最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。

统一的TCP/IP协议的普遍采用,将使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。人类首次具有统一的为三大网都能接受的通信协议,从技术上为三网融合奠定了最坚实的基础.

※三网融合的政策支持:2015年8月25日,国务院出台了《三网融合推广方案》,这是继2010年推出三网融合方案以来又出台的新方案,明确了新时期的工作目标、主要任务及其主体责任,被业界解读为新突破。

※三网融合数据中心的构建

广电新建的数据中心为多业数据中心(以下称广电数据中心),是一个能提供多类型业务服务的综合性数据中心,相比传统IDC所提供的主机托管、资源租赁服务,多业务数据中心的还应该支撑涵盖宽带数据业务、高标清视频交互业务、基于交互式数字电视的其他增值业务,同时还兼具其他运营商DCN内网的企业数据中心角色,负责BOSS等IT支撑系统的维护。即广电多业务数据中心应该是兼互联网宽带内容中心、高标清视频内容中心、交互式数字电视增值服务中心以及广电企业数据中心等诸多角色为一体。

受广电自身多业务运营、业务之间相互融合促进的需要,广电多业务数据中心的建设已成为必然的趋势,它能优化现有各业务的运营,同时增加其他业务种类。现在无论哪个运营商再也无法只依靠线路资源、频谱资源这种“硬实力”来取得相对优势,内容和服务构成的“软实力”已经成为各大运营商的核心竞争力之一,包括广电在内,各大运营商都在从传统的“管道服务提供商”向“综合信息服务提供商”转型。内容和服务的重要载体就是数据中心,它将成为各大运营商最核心、最重要的基础设施。“多业务数据中心”将成为广电运营商在三网融合时期完成全业务转型的新引擎。 

(一)多业务数据中心建设对广电业务的推动与影响

1、宽带接入业务

多业务数据中心将可以有效缓解当前广电运营商开展宽带接入业务面临的首要矛盾。目前限于政策原因,广电开展宽带接入业务面临的首要矛盾是牌照和本地互联网出口带宽资源不足,其中出口带宽资源问题尤为突出。对此,一般有以下四种解决办法:

根据工信部颁布的互联网网间互连带宽结算办法与电信、联通对等结算,但是由于结算方法不平等、结算费用高昂,广电基本无法承受因而不采用;

直接租用电信、联通的互联网带宽,成本虽然没有结算方式高,但依然让广电不堪重负,仅这一项成本就达到收入的40-50%,ARPU值很低;

通过第三方代理获得出口带宽,穿透接入本地运营商,但由于很多本地固网运营商对第三方代理采取打压,使得广电的出口带宽需求无法得到保障,影响业务开展,用户体验差,不是长久之计;

与包括移动、南方省份联通、北方省份电信等运营商合作分成,由对方提供出口资源,但由于合作方出口资源本身就不足或成本高昂,且不可能完全满足需要,虽然价格便宜一些,但服务质量的偏低使得广电宽带业务在与南方电信或北方联通的宽带业务竞争中处于劣势,投入产出比差强人意。

可见,在现有政策法规的情况下,这四种模式都只是缓解矛盾,却无法根本解决。因此,需要考虑在保证业务品质的前提下,用尽可能少的带宽资源来提供尽可能多的宽带业务,降低成本增加收益。

然而,广电经营宽带接入业务最大的弊端则是其IP网络缺乏信息内容和信息服务,这显然与互联网能提供不断丰富和增加的内容和服务是相反的。因此,广电必须要在互联网内容和服务上增加或引入相关资源,尽可能使本地宽带用户的内容或服务请求终结在内网,减少巨大的入网流量带宽成本。

为最有效的实现上述这点,建议通过建设数据中心并部署一定规模的P2P、WEB应用缓存系统,并引入大型ICP企业的CDN核心或边缘节点。目前在互联网内几乎70%以上的流量为P2P和WEB形式,通过缓存系统可以实现将大部分P2P和WEB应用在本地满足,则可以有效降低入网流量,节省巨大的出口带宽资源成本。同时,广电运营商如果能够引入国内TOP10的ICP企业CDN节点,则不仅可以减少入网流量,甚至有可能增加到电信等运营商的出网流量,在未来随着“三网融合”对互联网网间结算相关法规的改革,广电甚至有可能因此从电信获得收益。

面对宽带接入市场,广电运营商需要从战略上注重数据中心的建设、互联网内容和服务的引入,尤其是获得大型ICP企业的互联网资源镜像节点,目的就是将其内容和服务引入到内网。当然这些ICP企业对于数据中心的基础设置要求比较高,广电必须做好相应的配套措施,比如提供优良的机房环境、高性能的数据中心基础网络、完善的网络安全防护设施等。

2、互动数字电视业务

互动数字高清视频业务是广电运营商的核心业务,其发展方向是互动、高清和3D。高清互动数字电视业务不仅仅需要大量丰富的高清互动视频媒体资源,同时还需要完善的视频内容分发网络(CDN)。广电视频CDN建设的一个关键在于CDN的核心节点网络,其对大流量环境下的高带宽、高可靠、高稳定、易管理、节能环保要求与数据中心的建设要求不谋而合。因此,统一建设多业务数据中心,并将视频CDN核心纳入到其中作为一个业务域是当前的一种高性价比选择。同时还可依托该视频内容业务域,为内外网的有线或无线宽带用户提供面向PC、iPad等终端的高清视频点播、为外网3G终端用户提供各种格式的视频点播业务,减少出口带宽消耗,增加出网流量。

基于互动数字电视的诸多增值业务也是广电发展的重点业务,各类增值业务系统需要完善的网络安全、带宽资源等外部条件,这些都可以在数据中心中得到保障:为交互电视增值业务系统划分独立的子业务域,按需提供网络安全策略和带宽资源等。

3、对IDC业务的提供

IDC相关业务除了传统的系统托管业务、服务器和带宽等资源租赁业务、网络安全增值业务等外,还将出现面向公众、企业等客户的云计算服务,是信息化服务的趋势。云计算服务产业已经确立成为国家重点扶持的新兴产业之一,各大运营商也加大投入进行探索和研究,可以说,广电与其他运营商在该业务领域目前是处于同一起跑线上,大型广电运营商可抓住机遇开始尝试。目前广电开始规划三网融合试点。

开展IDC相关业务,特别是云计算服务,完善的数据中心基础设施是不可或缺的,需要把握未来云计算服务承载的要求逐步建设数据中心。现阶段广电运营商可建设多业务数据中心,将IDC相关业务作为其中的业务域,逐步发展。

4、自身IT支撑系统的运维保障

随着业务的发展,广电运营商需要逐步建设完备的IT支撑系统,包括相关的业务平台管理系统、内部管理系统等。现阶段,大部分的广电IT支撑系统还处在不断完善、持续建设的阶段,如果和其他运营商一样马上建设完善独立的IT支撑系统数据中心将是一种硬件资源、运维资源的潜在浪费。可以考虑将其纳入到多业务数据中心,通过科学完善的数据中心网络安全规划来保障该系统的独立性和安全隔离。

(二)广电多业务数据中心建设

根据前文所述,广电多业务数据中心的功能定位和基本业务规划基本清晰。对于广电的多业务数据中心建设,以下从数据中心网络建设关键需求做一些尝试性的探索。

关键需求一:多业务部署条件下的业务隔离和安全策略部署

数据中心中同时存在视频、数据和内部管理等多种业务应用,不同的业务需要网络在逻辑层面上进行隔离,针对不同的业务部署相应的L3-L7层网络安全策略;甚至在某一业务类型内,不同的子系统也需要部署不同的网络安全策略。为此需要结合高性能的防火墙、入侵防御系统、流量分析系统、攻击防御系统、VPN接入等设备为不同的业务系统做好安全域的划分和安全策略的部署。同时由于数据中心内业务系统众多,却不可能为每套单一的业务系统配置单独的各类安全设备,因此必须采用先进的安全系统虚拟化技术,在单一的物理安全设备上为不同的业务系统提供逻辑上独立的虚拟安全系统,比如虚拟防火墙技术的应用。另外,已部署的安全管理控制必须是易维护的。比如,隔离和安全策略的修改和更新足够灵活;为了易于管理维护,需要能够实现对部署在整个数据中心的大量不同类型的安全设备在安全资源管理及安全信息管理上的整合,通过统一的管理系统实现所有安全设备的管理,通过统一的管理系统实现对所有安全设备日志信息的统一搜集和关联分析,从宏观和微观上掌控整个数据中心的安全状态。在这方面,H3C的SecCenter已经实现对包括防火墙、IPS、SSL VPN、ACG等众多安全设备的统一管理和日志收集和关联分析。

关键需求二:复杂流量模型条件下网络的高带宽和高性能转发处理能力高带宽问题

目前其他几大运营商在新一代数据中心建设中普遍对出口带宽规模做了较大的规划,至少达到40-100G,而广电的数据中心未来是以视频业务为主同时兼顾数据业务,其流量规模同样将达到100G规模,因此广电数据中心的网络单元特别是核心交换单元的二三层报文处理能力将是最为关键的,其中是否支持单端口40/100G的线速处理能力将直接决定未来数据中心出口带宽的扩展性。现有的万兆平台路由交换设备仅能支持单端口最大10G的线速处理能力,完全不能适应新型数据中心的建设需要,而一些专门面向数据中心的采用100G平台技术、控制和转发平面独立设计的数据中心级路由交换系统可以满足扩展需要。

高带宽条件下的线速处理能力

交互电视视频点播等业务的并发高峰期将产生极大的流量,且持续时间以小时为单位,这就要求数据中心的关键网络单元能够对数十个10G或40/100G端口的流量实现无阻塞的转发处理,否则将出现较大延时或丢包,影响高清视频质量。传统基于Crossbar的路由交换系统由于自身架构原因无法确保在出入端口数量和速率对等的情况下所有端口之间的“完全线速”处理,因此拥塞和丢包的可能性是无法避免的。这在数据中心级路由交换系统中得到了很好的处理,其多级多平面CLOS无阻塞交换架构能够实现出入端口数量和速率对等情况下的“严格无阻塞”转发能力,从而确保大规模视频流量的高实时转发。

复杂流量模型下对浪涌流量的吸收

数据中心的各类业务流量(特别是未来云计算的流量模型)完全不同于传统城域网上自下而上的汇聚型流量,而是呈现高度的不定向突发性,比如未来“横向”流量将急剧增加,内部WEB系统、APPLICATION系统与DATABASE系统之间的交互流量占很大比例,传统路由交换系统的调度机制和缓存性能无法满足要求,数据中心级路由交换系统充分考虑了对复杂流量模型下浪涌流量的处理需求。

为了应对上述复杂需求,业界领先的网络厂商纷纷推出了新一代数据中心级路由交换设备,比如H3C的S12500系列数据中心级核心交换机,由于采用先进的多级多平面CLOS无阻塞交换架构,可实现对40G/100G以太网标准的扩展,同时支持高密度严格无阻塞线速10G端口的扩展,并采用先进的分布式入口大缓存技术吸收突发的高速浪涌流量。

关键需求三:大规模系统条件下的节能环保和网络演进要求

在全社会提倡节能减排、绿色环保的大趋势下,数据中心也必须做相关方面的考虑。通过降低数据中心网络系统的能耗,可以显著降低数据中心的后期运维成本,同时过大的总能耗也将对数据中心的供电系统形成压力,不利于数据中心的扩展。

另外随着目前各级IP网络从IPv4向IPv6全面演进趋势的加快,广电规划的数据中心必须考虑方案对IPv4和IPv6的兼容性,必须支持IPv4/IPv6的双栈接入,并要求对IPv4和IPv6均能提供同等的线速转发性能,高性能、灵活地实现两个网络互访。(教育部教育信息管理中心)

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