В статье предложена расширенная математическая модель оценки оптимального количества вычислительных узлов частного университетского облака с использованием виртуальных рабочих мест (VDI), и с учетом требований информационной безопасности облако-ориентированной учебной среды (ООУС) университетов. В отличие от ранее известных подходов, разработанная модель учитывает не только ресурсную нагрузку (CPU, RAM), но и требования к уровню защищенности виртуальных машин и серверов. В предлагаемой модели введены количественные параметры защищенности ООУС, а задача размещения ВМ сведена к многокритериальной оптимизации, балансирующей между эффективностью использования ресурсов и соблюдением требований безопасности ООУС. Проведена имитационная симуляция работы облака с типичными параметрами университетской ИТ-инфраструктуры, подтверждающая практическую значимость предложенного подхода. Модель целесообразна для проектирования защищенных облачных платформ в образовательной среде университетов РК.