桌面虛擬化帶來高校公共機房管理的變革

宗小忠++徐勇俊

摘要：該文對比了公共機房傳統管理和采用桌面虛擬化管理的優缺點，詳細闡述桌面虛擬化管理模式的特點，這種模式對資源進行統一管理和調度，將資源的利用率最大化，并帶來的管理的重大變革。

關鍵詞：桌面；虛擬化；云計算

中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0032-02

Desktop Virtualization Brings the Reform of Public Computer Room Management in Colleges and Universities

ZONG Xiao-zhong， XU Yong-jun

（Shazhou Polytechnical Institute of Technology，Zhangjiagang 215600，China）

Abstract： This paper compares the advantages and disadvantages of the traditional management and the use of Desktop Virtualization Management in public computer room， and expounds the features of the desktop virtualization management mode， the management and scheduling of resources， and the management of the resource utilization， and the management of the major changes.

Key words： desktop；virtualization；cloud computing

1 引言

高校公共機房是學校所有非計算機專業進行實驗教學的重要場所，具有使用頻繁，需求多樣，不易管理的特點。針對上述問題，目前公共機房管理主要采用兩種技術手段進行解決：（1）Ghost鏡像（2）還原卡技術。雖然在一定程度上減少了公共機房的管理強度和難度。但是沒有根本解決硬件維護、軟件維護、病毒維護、網絡維護、安全管理等諸多問題。

需要探索出一種新的模式，降低機房的建設成本和維護成本，減輕機房管理人員的工作量。理想的公共機房要能夠滿足來自不同角度的各種需求，易于維護和快速部署。為了解決上述問題，提供應用系統的按需服務，作者所在單位設計一套基于Citrix XenServer虛擬化技術的云實驗室平臺的解決方案。以兩臺 HP920服務器通過虛擬化構建硬件資源池，以升騰A30（支持云桌面，本地有獨立windows x86操作系統）和A10（完全基于網絡云桌面，本地ARM系統）分別建設了兩間47臺虛擬機的虛擬桌面實驗室，以期在這方面做出有益的探索。

通過云實驗平臺基礎建設，對底層硬件平臺整合利用，提高系統硬件資源利用率，保障業務應用系統的連續性，實現系統資源的動態分配管理、運維監控和安全的集中管理，實現應用系統的個性化服務。

通過前后兩種不同的管理模式，給公共機房管理帶來的變化，做了一些比較，具體如下：

2 傳統公共機房管理

2.1 傳統公共機房功能的設計

傳統公共機房總體功能設計如圖1所示：

2.2傳統機房使用模式

教學實驗環境由實驗管理人員提前準備好，包括安裝系統文件、常用軟件和教學工具軟件，依靠硬盤還原卡進行系統發送，并加以還原保護后，最后開放給師生使用。

2.3 傳統的機房管理模式

傳統的機房管理模式是由專門實驗管理人員進行管理。教師進行教學實驗之前首先要提出申請，然后由實驗管理人員進行統一安排和準備實驗環境（期間還需實驗教師參與，共同完成實驗軟件的安裝工作）。教師和學生在使用過程不能隨意安裝軟件，更不能隨意拆卸硬件。

2.4存在的問題

1）硬件和軟件管理難、維護強度大；2）病毒防護和安全管理困難；3）硬件資源無法進行按需再分配，一次性投入和后期更換成本高；4）公共機房能耗比較高；5）實驗環境準備時間太長。

3 基于虛擬桌面的管理

3.1 虛擬桌面云部署拓撲架構

基于虛擬化技術的云實驗室平臺的拓撲結構如圖2所示：

3.2云桌面使用模式

學生進入虛擬桌面機房之后，打開終端設備或者PC機即可看到登陸頁面，首先進行身份認證。身份認證權限分為三個層次：超級管理員、普通管理員和普通用戶。超級管理員用于審核和創建普通管理員，普通管理員用于系統日常維護工作，學生賬號均為普通用戶。認證成功，顯示器上顯示機房提供的一個或者多個Windows鏡像或者Linux鏡像圖標。[2]學生按照實驗要求然后選擇相應的系統進行登陸。否則，重新回到認證界面需要重新進行認證。

3.3桌面云管理模式

3.3.1運維管理角度

用戶僅需向云計算機中心提交所需的服務即可，如應用軟件的使用，硬盤資源的分配，開發平臺的使用等，通過審批后即可正常使用。[1]

桌面云改變了過去分散、獨立的桌面系統環境，通過集中部署，我們管理員在辦公室就可以完成主要的管理維護工作，同時通過自動化管理流程，80%的維護工作將自動完成，包括軟件下發、升級補丁、安全更新等等，不但減少了大量的維護工作量，還提高了故障處理能力，全面提升機房管理員對于機房的維護支持服務水平。

3.3.2教學的先進性角度

桌面云提供的托管桌面系統可以讓用戶同時訪問不同的后臺桌面系統，并可以在不同系統間靈活切換。這種運行模式，不僅可以滿足處理多個不同業務的需要，而且有效地提升了效率，減少空間占用，節約投資。

3.3.3帶來的變革

1）虛擬化桌面硬件環境的搭建（服務器、存儲、瘦終端）；

2）虛擬化網絡軟件平臺的建立（云端平臺和客戶端軟件系統），對技術能力要求更高；

3）實驗環境對網絡依存度高，網絡傳輸質量要求高；

4）進行存儲空間的劃分，實現硬盤空間的共享；

5）虛擬桌面公共機房新的管理模式；

6）實驗室管理人員技術水平的提升；

7）教師實驗教學方法的改變；

8）機房門禁帶來日常管理變化，實現由鑰匙開門到刷卡進入。

3.3.4 存在的問題

1）對視頻、3D內容支持的程度不夠；2）過于依靠網絡；3）建設成本高。

4 結束語

桌面云的新型管理模式統一管理后臺數據中心資源，并進行調度管理，將資源的利用率最大化；數據存放安全可靠，使用加密的傳輸協議，保證數據傳輸安全；維護便利，成本大大降低，實現了機房的高效使用和管理。

由于基于虛擬化和云計算技術對網絡依存度太高，一旦接入的鏈路出現連接問題，就會導致終端訪問不到資源，影響用戶正常使用。因此，在云桌面使用過程中，建議不要將所有的資源完全放置在云端，需要在本地做相應的備份，在出現故障時可進行切換。并且目前比較大型的軟件，包括專業設計軟件、數據庫軟件與考試平臺等，要想在云端運行，還需要技術與標準不斷提高才可，需要進行進一步的探索與大量的實踐研究。

參考文獻：

[1] 黃健.基于云計算機的高校機房管理方法[J].計算機應用教學研究，2012（14）：141-144.

[2] 陳慧芬，盧慶武. 云計算機在高校機房管理中的應用[J].實驗室研究與探索，2013（7）：213-216.

[3] 宗小忠.基于虛擬化技術的云實驗平臺的研究與設計[J].電腦知識與技術，2014（10）：2893-2897.