虛擬教室系統

他不同於一般的多功能教室，他解決了當今多媒體教室和電子閲覽室無法解決的問題，它是教室革命的代表。

虛擬教室系統的發展願景是依託網絡培訓學院，不斷完善功能和性能，逐步嘗試獨立運維，採用軟件服務化（Saas）思想，拓展實用範圍，最終形成全省統一、可分可合、貼近實用的新型教學、交流平台。通過對虛擬教室系統應用情況的進一步分析，虛擬教室可以成為一個集團、機構、教育體系或者組織對培訓進行巡查的窗口，以瞭解第一手資料，促進培訓成效和成果轉化。

以雲計算的思想構建分佈式的虛擬視頻會議資源雲，將基礎設施建設與虛擬教室具體應用相分離。使用户可以在網內自由應用虛擬教室和視頻會議服務。通過分佈式部署的多台虛擬教室服務器，配合雲計算資源管理架構，實現的能力有：

1、 超大規模的培訓能力 – 通過增加分佈式服務器系統，可以支持超大規模的虛擬教室培訓。15台服務器理論上可以支持5000用户同時在線的同步培訓課堂。

2、 服務虛擬化 – 虛擬教室雲資源的建立，使用户無論在網絡的任何位置都可以輕鬆訪問培訓課程，而無需瞭解具體是哪台服務器為你提供了服務。

3、 提高系統可靠性 – 虛擬教室雲資源具有負載均衡、災難恢復和系統自愈能力，資源雲中少數服務器和網絡故障將不會影響系統的總體服務能力。

4、 易於擴展 – 虛擬教室雲資源可以動態擴展，根據應用情況將新增服務器單元假如雲，即可迅速提高虛擬教室雲的服務能力和容量。

5、 按需服務 – 虛擬教室雲資源具有強大的網絡課程服務能力，用户可以根據需要隨時申請空閒的資源。

虛擬教室服務器，在雲基礎設施中以資源型態存在，主要提供共享的客户連接資源，虛擬教室空間資源，共享的數據資源，預設的網絡帶寬資源等。

資源管理服務器負責上述資源的管理和調度。可以將虛擬教室服務器加入雲資源，來統一管理，並共享給網絡以統一資源調度。

資源管理服務器負責加入雲的服務器資源的監控，運轉正常的服務器在資源列表中被標記為可用，失效的服務器將從資源列表中被標記為不可用，重新恢復運轉的服務器可以被重新標記為可用。

管理員可以自由使用雲中可用的服務器資源創建虛擬教室。虛擬教室可以是跨域的，即使用多個服務器資源而創建的虛擬教室。

虛擬教室的創建邏輯上可以使用任意多個服務器資源的。一個邏輯上的虛擬教室是可以跨服務器的。不同服務器之間的相同ID的虛擬教室之間通過音視頻和數據信息轉發實現同步。

虛擬教室所使用的多個服務器資源可以實現負載均衡。如果某虛擬教室資源所利用的服務器資源不可用，系統將自主切換使用可用的服務器資源。

（1） 服務器資源狀態實時監測

資源檢測服務提供定時的服務器狀態數據，主要包括，CPU 佔用率，內存利用率，網絡利用率，虛擬教室服務狀態，虛擬教室通信端口狀態，虛擬教室連接數，虛擬教室數據端口狀態等。

根據上述服務器狀態信息對服務器資源進行評估，評估結果可能為: 可用，受限，不可用。評估方法根據預定義的評估標準（算法），該評估標準是可以更新和修正的（xml）。

（2） 虛擬教室預約協議（算法）

虛擬教室預約協議（算法）是教室虛擬化的關鍵算法，該算法基於基礎架構資源信息（可用服務器資源分佈，受限情況，網絡資源狀態等），並根據待預約教室的信息（規模、時間、用户分佈等）確定該虛擬教室所佔用的服務器資源和模式。

虛擬教室預約協議（算法）是可以更新和修正的。

（3） 動態資源路由協議

動態資源路由協議（算法）首先是為了解決用户就近登錄問題，其次是解決臨近服務器不可用時的選擇合適的登錄服務器，最後是為了解決系統的負載均衡問題。

動態資源路由協議（算法）基於基礎架構資源信息（可用服務器資源分佈，受限情況，網絡資源狀態等），並根據用户當前的位置信息（如IP地址或者網關信息），確定該用户的首要服務器和備用服務器，並在用户登錄服務器時通知該用户。路由信息將隨着基礎設施資源的改變而改變。

（1） 就近登錄算法 – 動態資源路由算法

根據用户IP地址或網關地址，確定登錄的首選服務器地址和備用服務器地址，並形成優先登錄路由表。在用户登錄時下載對應的優先登錄路由表，首先嚐試登錄優先服務器地址，如不可用或服務器忙，則選擇登錄備用服務器。

動態資源路由算法可以保證用户登錄最近獲最經濟的服務器，維護系統的低能耗和穩定性。

（2） 負載均衡算法

負載均衡算法是動態資源路由算法的一部分。該算法對服務器登錄資源，主幹網絡段帶寬資源設定預警門限，在達到預警門限時，對與此有關的服務器資源和帶寬資源設置較低的選擇權重，以修正動態路由算法的服務器優選原則，實現負載均衡的目的。

負載均衡算法可以幫助系統平衡服務器和網絡負載，提高系統的可靠性和穩定性。

2005年江蘇省電力公司召集國內外著名10家視頻會議廠商進行選型，並進行兩次大規模的現場測試，稱為“破壞性測試試驗”。即在同樣的網絡環境、同樣的硬件資源下進行測試，在一台服務器上裝上服務器端軟件，每個客户端打開13路視頻，登陸會議室，其他9家著名的視頻會議廠商登陸不到100個客户端的時候服務器應承載不了壓力而崩潰，而視維視頻會議則登陸到230多個客户端，實現了高性能，單台服務器支持3000路以上的視頻流交換，這種驚人之舉得到了江蘇省電力公司領導及其所有員工的認可，江蘇電力放心地選擇了視維視頻會議系統，對其10萬員工進行培訓。

作為江蘇省電力公司網絡培訓學院的核心培訓平台，虛擬教室系統面向江蘇電力全體員工（10萬員工）提供面對面地遠程培訓服務。在200多人同時在線並分別接入視頻的情況下，提供流暢的音頻、視頻及數據共享等交互功能，音視頻同步良好，音頻清晰，視頻清楚、不延遲，數據共享反應快速、還原性好，並與現有江蘇電力網絡培訓學院進行有效的界面和數據整合。這不僅為江蘇電力節省了大量的會議費用，而且還節省了大量的培訓費用，並且在用電高峯時的電力調度快速有效。

隨着江蘇省電力業務高速發展，200人同時在線的培訓工作已經不能滿足他們的需求，使用視維視頻會議系統一年多，單位10萬員工親身體會到系統的穩定性、實效性、可用性。因此，2007年8月領導決定再次攜手視維再擴容200個點，實現400人同時在線開展技能培訓和日常會議，打造高效運營。星星之火，可以燎原。重慶電力、廣東電力江門供電局、哈爾濱電業局、山東臨沂電業局、山東膠南市供電局、山東寧陽供電局、新疆奎屯電力公司等等也都紛紛選用了視維視頻會議系統實現無障礙溝通的夢想。