——DELL助力东南大学云计算课程教学技术和实验环境优化改进

现代社会科学技术的迅猛进步使移动设备不断更新迭代，应用多元复杂化。为满足市场需求，支持更广泛的用户群体，提供系统更稳定、性能更强大的产品服务、节省费用成本，面向新一代云计算和互联网基础设施，东南大学培育云计算课程教学内容和课程体系改革需求，开展了“软件定义的云数据中心网络基础理论与关键技术”教学内容和课程建设工作。在软件定义云数据中心网络架构基础上增加新型云数据中心网络的路由和传输协议内容，关注网络、计算和存储资源联合优化问题，深入讲解云安全问题、云数据中心网络事实能耗感知和节能流量工程问题。基于此，东南大学选择与戴尔合作，希望通过加强原始创新、战略布局，强化协同组织和制度保障，全面着力深化科技体制改革，走开放办学之路，与知名企业共建共享，推动网络空间安全方面的人才培养和技术创新。

关于东南大学

东南大学是我国科学技术研究与辐射的重要基地。学校坚持产学研结合，发明专利授权量位列全国第三位。2011-2019年,学校共牵头获得国家级科技奖项31项。近年来,学校参与了“探月计划”、“三峡工程”、“500米口径射电望远镜”、北京副中心、港珠澳大桥、高铁技术、南极科考、南海造岛、无线充电等国家重大工程。近五年共牵头获得教育部高校人文社会科学优秀成果奖20项，科研实力雄厚。

网络空间项目是为了适应国家网络空间安全的重大战略，发展和建设高质量、多层次的网络空间的学科科研人才，开展网络空间安全人才培养和科学研究而建立的，东南大学网络安全空间学院是16年首批获得一级学科博士授权点的学校，并在2017年获得了通过网信办和教育部审批的一流网络安全学院建设示范项目。

该项目把东南大学的信息与通信工程学院、计算机科学与技术学院以及数学学院三个学院的三个一级学科和相关师资力量集中在一起。学校致力于汇聚国内的高端人才与高水平的师资队伍，学院教师总数达150人,研究生导师132人，本科生、研究生300人，招生规模位居全国前列。

目前学院建有国家级和江苏省网络技术重点实验室、媒体网络中心,并与合肥信息学院、计算机学院共建了创新国家重点实验室。院方注重加强对外合作与服务，在省网信办的带领下已经成立并加入江苏省网络空间安全高校联盟，并与法国联合大学、雷伊大学等国际―流学校积极交流合作。

一.教改关键期再度合作，戴尔携手高校共渡难关

校企合作开放办学需进行教学改革，高校面临新挑战

作为网络空间安全领域的专业领航者，东南大学紧跟现实技术更新迭代，专业基础雄厚，具有丰富的科研经验，因而学校的重点在于对现有专业的教学改革，以期显著提高教学效果和教学效率。

针对计算机和网络安全方向的课程，东南大学响应国家政策，曾与各大企业开展校企合作，由企业派出教师，与校方教师配合教学工作，教务处将成果作为通识课向全校学生开设。在实践过程中，发现企业的商业培训、内训方面经验相对丰富，但针对高校学生的教学环节把控不严格,教学质量不是非常理想。课程教学的目的是帮助学生深刻理解云计算基本原理，并熟练掌握核心技术，基于云平台进行与原生应用的开发，重点是提高学生运用云计算技术和应用原理解决实际问题，这对高校来说是不可回避的挑战，也是提升教学质量的必由之路。

八年伙伴合作愉快,戴尔值得信赖

学校与戴尔于2012年就在云计算领域展开合作，包括信息化教学管理以及科研环境等基础设施和硬件的投入，以及戴尔各种存储服务器以及虚拟化平台等网络生产环境，从设备的采购环节来说，戴尔产品的性价比高。同时，戴尔设备的稳定性强，在预算内能为学校的生产环境提供可靠的保障，相关代理商提供有效服务解除了学校在后期运维中的后顾之忧，对比同类其他品牌综合竞争力更强。

此外，戴尔在虚拟化平台以及存储方面，特别是虚拟化平台VR的产品线比较全,软硬件性能优良，对生态网络的技术储备帮助较大，可帮助学校数据中心软件定义技术的良好发展。在基于软件定义数据中心的实验环境中，戴尔领先于品牌，竞争力强劲。

二.客户需求与挑战

教学实践与教学目标存在差异，缺乏现实意义

学校认为教学中不需要过分强调原理、核心概念与核心知识，而是在基本原理上压缩学习的过程,其重点在于技术实践和应用。然而在教学总结过程中发现，在云计算课程当中，对于底层基础设施的构建,特别是在云计算中心以及相关技术的教学实践内容中，重点在云储存数据库处理方向，教学和实验的重心就放在了平台和应用上，对传统的数据中心和云计算中心的差异并未区分，没有向云计算基础设施真实搭建方向深入，缺乏技术教研的现实应用意义。

学校计划针对云计算教学环境、教学设施进行教学内容的改进，在以云计算中心为基础的环境中优化资源配置，在学生的实验教学中全面展现出来。在学校早期网络虚拟化平台中，急需解决对于虚拟化资源整合面临的困境。

建设教学环境投入较大,希望通过优化改进提升教学效果

高校在建设云计算中心的教学环境前期投入比较大。在传统教研中，学校一般通过软件来进行数据软件定义网络、超融合架构以及云管平台模块化机房等,对于学校实际教学的投入需求较大，难以具体开展。在项目开展前，教学通过在传统机房上安装虚拟化软件进行实验，性能依托于传统的计算机性能，实验的规模小，功能单一。同时，教师课前准备工作量、课后实验环境的管理强度大，教学工作受限于人力物力只能有限地开展，给因材施教、个性化教学理念造成极大阻碍，教学质量受到严重影响。此外，面对现实的不可抗力干扰，例如疫情等因素的介入，教学难度高，且部分教学环境中的实践操作不够彻底。在此基础上，学校提出了云计算、对教学技术和实验环境的优化改进项目，希望这个项目在本校实施成功以后，通过对项目的推广，使得教学不仅在本校，对全国其他高校的教学效果能带来一个更大的提升，帮助学生毕业后更加适应产业界对云计算人才的需求。

三.戴尔的解决方案

戴尔优化资源整合与配置,改善教学环境

戴尔携手东南大学建设面向新一代计算互联网基础设施的机制，培育可以预算课程、教学内容的教学模式来满足课程体系改革的需求。针对于具体教学中的资源配置问题，预计将提高各类资源的整合能力，为实验过程提供足够的云桌面和虚拟互联等资源。

戴尔网络产品部与项目积极沟通，针对学校网络虚拟化平台面临的资源整合困境,提供基于软件定义网络的相关解决方案，通过戴尔的硬件产品以及软件，逐步把虚拟化网络资源以及分布式存储资源等整合到虚拟化发展的教学环境,示范效果显著。

基于可定制的，网络资源利用率的优化、业务连续性保障、能耗系统控制和智能化云管理五个方向，戴尔开展软件定义的云数据中心技术、网络理论与关键技术的教学内容和课程建设工作。同时,戴尔帮助学校构建了包括云计算、实验环境几方面的教学基础设施,通过软件的方式来进行构建，从资源的虚拟化程度、资源的利用率、可利用率几个方面，戴尔的软件硬件平台提供了极大便利。

戴尔适应多云环境,构架建立云管理平台

戴尔利用自身网络设备和相应的软件，构建软件定义网络。在软件定义存储、网络空间安全学院采用了戴尔VML软件定义存储功能分布式的存储环境，把原有的教学实验形成纯属词牌来做共享资源。戴尔EMS的VS部署通过超融合的方式进行完全虚拟化的软件定义数据中心。

考虑到目前行业数字化转型的环境,戴尔为适应多云环境以及不同的云计算平台构架建立云管理平台，在战略合作中达成协议，为学校提供三个实验场景，满足多种云服务管理、合理控制并应用云服务，同时控制好整个云管理平台的格式化容量。

四.客户收益

戴尔构建真实学习环境,节约成本提高效率

在业务连续保障方面，戴尔构建分布式教学环境，模拟真实的环境，实现联营保障目标,保障设施故障时自动切换，避免任何性能和功能上的损耗。项目开展后,教师和学生有能力高效完成现场试验,教学时间成本大大降低,师生普遍提供良好反馈。从单―课程到多元学科融合，戴尔整合教学资源，节省学校大量的投入成本，从而获得更多教学产出。此外，戴尔为学校在计算和存储的平台整体硬件设施提供有力保障，将硬件投入率节省50%左右，提高学生上机率，整合碎片资源，改善教学环境，在有限地资源配置上带来性能的突破性提升。

线上分布式建设教学帮助学校集中线上现场教学，面对不可抗力例如疫情影响时，仍然可以满足教学要求，师生可以在线上进行研讨，并实现线上多人联机试验等，预计可以形成常态化模式以应对潜在风险。戴尔为学生构建的学习平台能够真实感受生产环境,进而促进学习内容的实践。

戴尔结合学校专业方向,搭建网络系统和云计算平台

在网络安全攻防实训的实践环节中，戴尔结合学校专业方向，搭建网络系统和云计算平台，在网络安全领域完成心理作业工作，辅助学校重点教学设施改造，增加对网络安全功能的支撑。通过软件定义网络的网络产品，进一步完善网络的基础构架，增加网络安全功能的虚拟化设施。在这一过程中，戴尔提供大量关于数据中心的防火墙、IPSos安全功能等底层平台的基本保障。

在自动化云管理方面，戴尔战略联盟U平台提供网络架构以及优化网络资源利用率的可靠服务，控制和保障能耗。在资源池容量的构建方面，目前项目已搭建的一级构架支持50%以上的学生同时实验，系统容量理论上支持100%用户的同时实验，对于虚拟的网络设备和虚拟的主办学习终端也有能力保障一定的数量资源支持。

五.展望未来

在未来的合作中,东南大学网络空间安全学院希望实现全面课程覆盖率,将计算机网络、组网技术、云计算、网络安全大数据分析和系统安全大数据分析等课程整合到共同平台中，进一步提高资源配置优化和实际使用率。戴尔将协助学校把更多有关云计算技术网络安全、依托于计算机的教学课程的算法进一步落实。

对于学校现有的重点实验室，包括教育科研网核心节点等大量真实的网络流量数据和安全信息数据，戴尔将在脱敏的基础上将之变成教学中的数据集，帮助学生进行有效利用，摆脱传统教学中的不真实的环境，纯粹地给学生营造针对教学设计的生产环境,将这种真实的环境用于教学中以激发学生的学习兴趣，进而帮助学生未来就业。在分析数据来源方面，优化网络资源虚拟化，同时引用更多真实性数据帮助学生提高该领域真实环境下的实践能力。在物联网安全平台方面，期待推进高校与戴尔实验室的应用实践。

未来戴尔将会始终如一的支持教育事业，助力高校突破教学改革瓶颈，实现技术突破，达到质的飞跃。