随着社会的不断发展进步，IT技术已经逐步渗透到各个传统行业，并在生产实践中扮演越来越重要的角色。从上世纪八十年代开始经过多年的不断发展，信息产业已经成为国家经济发展的主导产业之一。作为一门实践性很强的学科，传统的IT教育方式已经不能很好地满足社会对IT从业人员数量和质量的要求。　　传统的IT实践方式是每个学习者拥有一台独立的物理设备。但是当面对大量用户时，这种方式不仅维护和升级成本高，而且灵活性差。本文研究如何利用当前先进的视频播放技术和虚拟化技术为IT教育同时提供在线学习和在线实验功能，以解决IT教育所面临的各种问题。　　视频是用户在线学习的重要资源，可以非常容易地传达丰富多样的复杂信息。通过对视频数据的存储和高并发访问技术的研究，以保证大量用户同时观看视频时播放的流畅性，可以提高用户在线学习的效果。针对不同用户量和不同视频文件访问模式，分析研究系统的各项性能指标，提出基于快速缓存和分布式存储系统的视频存储方式。　　虚拟化技术可以用来提高IT实践环节的灵活性，为大量用户同时提供实验环境，而且维护和升级成本低。作为已经被广泛应用的云计算技术解决方案，OpenStack系统被用来证明在线实验功能的可行性。本文详细研究了如何与OpenStack系统进行数据交互以获取虚拟机终端的访问地址。　　目前并没有完整的针对IT教育的在线学习系统，而且IT教育中使用的系统功能比较单一，并不能充分满足需求。本文将针对IT教育的特点设计一个能够很好满足学习者在线学习需求的在线学习系统，包括在线学习和在线实验功能。讨论系统各模块功能、模块调用关系、用户接口层技术实现细节和系统数据流，并提供了在线实验模块的实现。