淺析云桌面技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的應(yīng)用

【摘要】軟件技術(shù)的發(fā)展促使軟件版本不斷升級，高職院校計(jì)算機(jī)教學(xué)必須緊跟軟件發(fā)展的步伐，這對教學(xué)機(jī)房的硬件需求提出了更高的要求，不斷面臨升級機(jī)房的巨大壓力。隨著虛擬云技術(shù)的出現(xiàn)，云桌面技術(shù)的不斷成熟，客觀上為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室升級提供了的另一途徑。本文擬通過對云桌面技術(shù)的剖析淺析這一技術(shù)在高校機(jī)房建設(shè)中的基本應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室;虛擬云;云桌面技術(shù);服務(wù)器

高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著常規(guī)的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)和上機(jī)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，同時(shí)在保證正常教學(xué)的情況下，還額外為學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)用機(jī)，并承擔(dān)著繁重的考試、培訓(xùn)、教學(xué)實(shí)習(xí)任務(wù)等，必須確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保障教學(xué)與實(shí)訓(xùn)的暢通無阻，更好的服務(wù)于教學(xué)和科研。因此汁算機(jī)實(shí)驗(yàn)室能否科學(xué)管理、自動(dòng)化管理就顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)室管理煩瑣復(fù)雜，管理難度大，涉及硬件管理、軟件管理、上機(jī)管理等，是一項(xiàng)完整的系統(tǒng)工程。而計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，不僅要求管理人員要有較強(qiáng)的責(zé)任心，更需要采用先進(jìn)的技術(shù)管理手段和管理理念。隨著云桌面技術(shù)的不斷發(fā)展，校園云建設(shè)已成為高校信息化建設(shè)的一個(gè)重要方向。探索和建設(shè)以云計(jì)算為核心技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室管理的發(fā)展趨勢。

一、云桌面技術(shù)概念

云桌面是云計(jì)算定義的一種云技術(shù)，借助虛擬化技術(shù)，通過云終端或者其他任何與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備來訪問跨平臺(tái)的應(yīng)用程序，以及整個(gè)客戶桌面，即只需要一個(gè)云終端設(shè)備，或者其他任何可以連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，通過專用程序或者瀏覽器，就可以訪問駐留在服務(wù)器端的個(gè)人桌面以及各種應(yīng)用，服務(wù)器執(zhí)行應(yīng)用的界面通過網(wǎng)絡(luò)傳回云終端顯示出來，不需要更改后臺(tái)應(yīng)用，并且用戶體驗(yàn)和我們使用傳統(tǒng)的個(gè)人電腦一致。

二、云桌面計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的指導(dǎo)思想和原則

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)對高職院校各類型計(jì)算機(jī)機(jī)房的信息資源進(jìn)行全面科學(xué)規(guī)范的集中化管理，集中化調(diào)配，并用科學(xué)規(guī)范的管理對這些信息資源進(jìn)行整合和集成，以構(gòu)成統(tǒng)一的信息化基礎(chǔ)架構(gòu)管理，統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制。建設(shè)集中虛擬化管理的目的是將校內(nèi)各類相對獨(dú)立分散的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的整合，有效的減小維護(hù)工作量，合理統(tǒng)一的調(diào)配實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)教學(xué)資源，從而大大提高實(shí)驗(yàn)室管理水平。

運(yùn)用云桌面技術(shù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)遵循以下原則：

1.先進(jìn)性和穩(wěn)定性

采用先進(jìn)、成熟、穩(wěn)定的云桌面虛擬化產(chǎn)品和技術(shù)，確保計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定連續(xù)地運(yùn)行。

2.可擴(kuò)展性和可升級性

在保證目前應(yīng)用需求的前提下，還要滿足未來發(fā)展的需要，為將來開發(fā)新的應(yīng)用服務(wù)提供一個(gè)開放的、標(biāo)準(zhǔn)的、可擴(kuò)展、可升級的基礎(chǔ)平臺(tái)，在服務(wù)器允許范圍類，可按需規(guī)劃，彈性分配，具有可擴(kuò)展性和可增長性。

3.高性能和可伸縮性

具有高性能特性，支持學(xué)校統(tǒng)一管理和快速響應(yīng)，并隨應(yīng)用需求變化，例如計(jì)算機(jī)等級考試、擁有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)軟件教學(xué)、CAD實(shí)訓(xùn)、外語語言教學(xué)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等，隨時(shí)增加教學(xué)所需要的各種應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境。另外，對于使用者的體驗(yàn)習(xí)慣又和之前完全相同。

4.安全性和可靠性

充分考慮核心數(shù)據(jù)的安全備份和快速應(yīng)急處理，云桌面方式下，數(shù)據(jù)與終端隔離，提供快速恢復(fù)機(jī)制，比傳統(tǒng)pc機(jī)房維護(hù)更為簡單。

5.易管理和易維護(hù)性

相對于傳統(tǒng)機(jī)房，其日常維護(hù)更加簡單，特別是軟件維護(hù)都在服務(wù)器端進(jìn)行，使得終端的軟件維護(hù)量大大降低，所有操作界面方便、靈活、友好，易于維護(hù)，提高了工作效率。

6.高性價(jià)比和低總體擁有成本

云桌面平臺(tái)在滿足需求前提下，強(qiáng)調(diào)高性價(jià)比和低總體擁有成本。

三、基于云桌面的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思路

基本設(shè)計(jì)思路是采用主流虛擬化系統(tǒng)平臺(tái)（如vMware），將虛擬化和存儲(chǔ)結(jié)合起來，運(yùn)算資源和存儲(chǔ)資源分離開，使虛擬機(jī)可以動(dòng)態(tài)活動(dòng)，在計(jì)算設(shè)備之間可以動(dòng)態(tài)移動(dòng)，在運(yùn)算設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可以無縫遷移到其它運(yùn)算資源上繼續(xù)服務(wù)。基于云桌面構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，硬件投入要充分考慮教學(xué)實(shí)際需要。以建設(shè)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)室為例，服務(wù)器和虛擬機(jī)的運(yùn)算資源采用1：2配比，內(nèi)存采用1：1配比，因此，服務(wù)器的CPU核數(shù)要多一些，內(nèi)存要大一些。云計(jì)算的薄弱點(diǎn)在存儲(chǔ)，存儲(chǔ)上運(yùn)行著全部的虛擬機(jī)文件，如果存儲(chǔ)故障，會(huì)使系統(tǒng)崩潰，教師的教學(xué)資料、學(xué)生的課程設(shè)計(jì)等將無法使用或損壞，因此，備份非常重要，需要充分考慮。采用云計(jì)算技術(shù)后可靠性已經(jīng)有所保障，訪問性能可以通過提高虛擬機(jī)配置來實(shí)現(xiàn)。

四、具體實(shí)施

（一）系統(tǒng)虛擬化軟件及軟件服務(wù)云部署

系統(tǒng)及軟件服務(wù)云應(yīng)包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分區(qū)等，可以定義為云中基礎(chǔ)資源。將各實(shí)驗(yàn)室所需要的系統(tǒng)及軟件環(huán)境上傳到服務(wù)器以鏡像方式存儲(chǔ)在服務(wù)器中，作為可向終端提供的基礎(chǔ)服務(wù)資源，可隨時(shí)添加鏡像或者對鏡像更新、刪除等，來不斷壯大和優(yōu)化系統(tǒng)及軟件云，以靈活應(yīng)對和滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。在已經(jīng)安裝了操作系統(tǒng)的物理服務(wù)器（桌面虛擬化）上部署虛擬化軟件，或者從裸機(jī)部署，在物理服務(wù)器上按正常安裝步驟安裝軟件，并開啟虛擬化功能。

（二）控制端配置

選擇具有Console端口的服務(wù)器作為管理機(jī)，通過一臺(tái)普通PC機(jī)或者筆記本，在瀏覽器輸入其中服務(wù)器的IP地址，進(jìn)入配置界面來管理其他所有的服務(wù)器資源。

（三）構(gòu)建終端地址池、構(gòu)建資源池、虛擬桌面部署

由于計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)卡MAC地址的唯一性，將終端MAC地址全部收集并存放到服務(wù)器，由此對終端進(jìn)行集中統(tǒng)一管理。在完成虛擬化軟件的安裝以后，可以通過主機(jī)IP地址直接訪問虛擬化平臺(tái)，構(gòu)建資源池，進(jìn)行資源池，服務(wù)器，虛擬機(jī)的的添加和管理，制作鏡像模板，批量部署虛擬桌面、創(chuàng)建賬戶，根據(jù)教學(xué)需求可以給不同發(fā)的賬戶分配不同的桌面環(huán)境。

五、結(jié)束語

云桌面技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的應(yīng)用具有廣闊的前景，云技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)資源、信息技術(shù)新的應(yīng)用模式，與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式相比更加靈活，也更加經(jīng)濟(jì)。基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)是今后的發(fā)展趨勢，如何打破傳統(tǒng)手段，采用最新實(shí)驗(yàn)技術(shù)，利用云平臺(tái)拓展新的實(shí)驗(yàn)室空間，通過不斷的探索和嘗試，將新技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)，重塑充滿活力的、可持續(xù)發(fā)展的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，將云技術(shù)更好地運(yùn)用于高校信息化建設(shè)及教學(xué)，這是新形勢下教學(xué)改革和高職院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展需要的現(xiàn)實(shí)問題。

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作者簡介：王祖析（1965—），男，湖南雙峰人，高級實(shí)驗(yàn)師，現(xiàn)供職于湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)中心，主要研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)與管理研究。