應用技術教育的目標是培養學生的動力能力以滿足企業用人單位的需求，傳統物理設備堆砌的IT資源難以靈活支撐日常的教育教學及科學研究。基於虛擬化、微服務、多租戶、彈性伸縮、可視化資源編排以及應用中心等技術的ECS Stack雲就緒超融合方案可妥善解決應用技術教育面臨的這些難題。

　　成立於1992年的上海杉達學院是一所全國知名的民辦高校，一直致力於建成為所應用型、國際化、高水平的大學。學院的教學理念也從“學而優則仕”轉變為“技而優則才”，重在培養學生的實踐技能。

　　應用技術教育共同的痛點：教研資源不足&管理困難

　　與大多數計算機應用類教育面臨的難題一樣，隨著應用技術教育教學的不斷深入和學生人數不斷增多，上海杉達學院的師生也逐漸面臨著教學科研資源不足的問題。如，教學機房資源有限，教學排課經常遭遇沖突﹔不同班級的課程不同，每次上課前都要重新配置教學環境，嚴重影響教學效率。

　　每個學生的實驗環境、數據無法保存，每次實驗之后都隻能用U盤保存部分數據，否則下次上機實驗就需要學生重構。學院的管理層逐漸感到，教學實驗平台老舊、單一，已經影響了教學更影響了學生學習的積極性。尤其當前，隨著學院在大數據和人工智能領域教學的不斷深入，迫切需要一個能夠支持整個學院教學科研的平台。這個平台，不僅要能夠解決面向HPC、AI、大數據等教學和實驗需求的瓶頸，還要滿足當前使用物理服務器加裝GPU、FPGA卡，支撐Tensorflow、Caffe、Torch、深度學習框架等，而且使得學院的整體IT資源實現共享、隨需分配以及快速上線。

　　靈活的多租戶管理：ECS Stack比傳統方案更勝一籌

　　教研資源不足的問題，很快得到了學院管理層的高度重視。學院最初的想法構建一個滿足教研需求的IT資源池，滿足多租戶管理和易於運維等需求。學院最初也考慮過傳統解決方案：X86服務器+虛擬化軟件，但由於傳統方案缺乏靈活的多租戶管理，以及學院缺少專業運維人員的現狀，使得傳統解決方案難以滿足學院的需求。經過嚴格的方案篩選，學院最終選擇EasyStack易捷行雲 ECS Stack雲就緒超融合方案。基於ECS Stack雲就緒超融合一體機，EasyStack易捷行雲為學院構建了國內首個基於超融合的應用技術教育教學科研雲平台，既滿足了教學科研所需的IT資源，又提供了靈活的多租戶管理和極簡運維能力。

　　為了讓學院的管理員更快更輕鬆地使用教學科研雲平台，ECS Stack從安裝部署、運行到后期運維全過程進化簡化運維——隻需3步即可完成全自動化安裝部署，實現小時級就緒。事實上，該平台從開始實施到2018年7月上線投入使用，整個建設過程在1周內完成。

　　在IT資源管理上，新建成的教學科研雲平台，通過ECS Stack內嵌了虛擬化引擎提供虛擬機服務，基於OvS實現網絡虛擬化功能以及基於OpenStack neutron實現vRouter、vFirewall、vLB，實現了虛擬機生命周期管理，分布式存儲系統提供塊、文件和對象存儲功能等。

　　學院的管理員可以通過ECS Stack控制台實現資產管理、應用模板管理、配置管理以及租戶資源配額管理等。融入感知式編排功能，可實現通過圖形化拖拽的方式快速創建整個應用IT拓扑及資源開通﹔平台提供租戶之間資源隔離以及網絡二層100%隔離，從而避免租戶之間互相影響﹔平台提供租戶資源配額管理，從而避免租戶之間資源搶佔。每個學生都可以申請雲平台租戶賬號，登陸ECS Stack控制台自服使用雲資源。

　　為了簡化教育科研實驗所需的應用部署，ECS Stack融入應用中心功能，管理員可預先在ECS Stack應用中心封裝、更新和發布應用模板﹔每個教師都可以按照教學課程的需求自主設計課程實驗，並將實驗環境打包為應用模板發布到應用中心，學生自助挑選實驗課程之后即可在應用中心實現一鍵部署實驗環境。

　　不僅如此，新建成的教學科研雲平台，還可以在底層支持GPU和FPGA兩種最常用的異構計算架構，在芯片核心底層即可釋放人工智能潛力，上層則整合TensorFlow、Caffe、Torch等多種流行的深度學習開源框架，從而可以快速建模卷積神經網絡和遞歸神經網絡，廣泛覆蓋圖像識別、語音語義識別、時間序列預測等多種人工智能應用。另外，該平台還提供針對大數據應用的Hadoop、Spark等開源框架，以滿足教學過程中對於分布式數據計算、分析、預測等需求。

　　運維無憂：ECS Stack提供真正無人值守監控運維中心

　　提到雲平台和超融合的優勢，運維人員興趣凜然，但一想到平台落地后復雜的運維工作，就讓原本疲憊不堪的運維人員感到發怵。事實証明，在教學科研雲平台投入使用的近半年時間裡，，讓負責運維的老師們真正感受到了什麼是故障自愈、可視化運維、無人值守的監控運維能力。

　　在ECS Stack監控中心裡運行著一個核心引擎——ECMS故障自愈中心，實時監控平台中所有微服務化控制平面服務的運行情況，任何一個控制平面服務出現運行狀態異常都都會自動發出告警並自動觸發故障自愈，在數分鐘內完成服務恢復。故障自愈中心包含多種故障場景應急處理知識庫，進而判斷不同告警對應的應對處理機制，例如服務修復的方式，服務重啟的方式，幫助客戶自動修復運行異常的控制服務，使得整個系統自動重新回到正常運行狀態。

　　目前，學院師生人數已達1400多人，隨著學生人數進一步增多以及需求多樣化，必然會對該平台后續升級/擴容等提出更高的要求。為了簡化平台升級過程，ECS Stack雲就緒超融合支持業務無感知的平滑升級功能，確保“三不停”，即業務不停，控制服務不停，物理服務器不停。在升級過程中，採取多副本滾動升級的策略，確保不會造成服務停機，持續升級其它副本，直至完成所有副本升級。同時還支持升級回滾功能，且業務/控制服務不受影響。

　　總體來說，ECS Stack雲就緒超融合一體機幫助上海杉達學院構建智能教學科研雲平台，它不僅能夠在安裝、部署、使用、運維上實現簡單易操作，而且具有故障自愈和平滑無感知升級能力，通過感知式編排實現零基礎資源編排﹔通過管理員和用戶雙機制實現資源靈活管理以及通過應用中心輕鬆實現應用封裝、發布到一鍵部署。

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