虛擬化云桌面在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用研究

陸萬青

（銀川能源學(xué)院，寧夏 銀川 750000）

虛擬化云桌面在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用研究

陸萬青

（銀川能源學(xué)院，寧夏 銀川 750000）

隨著全球計(jì)算機(jī)科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，過去傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化的教學(xué)需求，為此我國各大高校正在不斷嘗試應(yīng)用新型的虛擬化云桌面技術(shù)，以求達(dá)到不同專業(yè)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。本文將針對什么是云桌面以及當(dāng)前我國高校范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用發(fā)展問題進(jìn)行分析，進(jìn)而了解關(guān)于云桌面系統(tǒng)的虛擬化構(gòu)建模型，并對今后高校的實(shí)驗(yàn)室發(fā)展趨勢有一個(gè)大致的目標(biāo)和方向。

云桌面；計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；應(yīng)用

0 引言

現(xiàn)代化的高校教學(xué)對于多媒體計(jì)算機(jī)電子設(shè)備的要求越來越高，對于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能要求也更加具有挑戰(zhàn)性，但實(shí)際上，我國高校內(nèi)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)發(fā)展的過程當(dāng)中，還是遇到了這樣或者那樣的問題，傳統(tǒng)技術(shù)下的計(jì)算機(jī)設(shè)備使用周期較長，更新?lián)Q代的速度比較慢，組織者管理程度也比較分散，不能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)資源的實(shí)時(shí)共享，在這樣的教學(xué)環(huán)境下對學(xué)生缺乏吸引力，因而虛擬化的云桌面技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并迅速在各大高校內(nèi)得到推廣。

1 什么是云桌面

所謂云桌面指的就是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的桌面變成虛擬化的一種形式，從而大幅度地提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中桌面空間的利用性，加強(qiáng)信息安全的保護(hù)性，同時(shí)還可以為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)提供更為方便、快捷而有效的數(shù)據(jù)傳遞平臺，在這個(gè)高度虛擬化的云桌面系統(tǒng)當(dāng)中，工作人員可以使用任意一臺通訊設(shè)備，在全世界任意一個(gè)地方，隨時(shí)隨地來進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用訪問，最終達(dá)到控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)桌面的目的[1]。虛擬化云桌面技術(shù)的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)空間的束縛，而且還延長了計(jì)算機(jī)的使用壽命，從而滿足了不同專業(yè)學(xué)生對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置的專業(yè)需求。

2 當(dāng)前我國高校中的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)發(fā)展的主要問題

2.1 使用周期長

目前我國大部分的高等學(xué)校中的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室還停留在十年多以前的計(jì)算機(jī)發(fā)展水平上面，這主要是因?yàn)橐慌_電子計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)費(fèi)用比較高，很多高校是沒有能力適應(yīng)全球電子產(chǎn)業(yè)高速變化的發(fā)展趨勢的，由于建設(shè)費(fèi)用比較高，導(dǎo)致了一臺電子計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中所使用的周期會(huì)比較長，對于設(shè)備的維修和保養(yǎng)也是比較困難的，每一代的計(jì)算機(jī)設(shè)備更新至少需要10年的時(shí)間，有的甚至需要更久，因此，老舊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根本就無法滿足現(xiàn)代學(xué)生對計(jì)算機(jī)配置的需求，這些計(jì)算機(jī)只能被遺棄在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，造成資源的巨大浪費(fèi)。

2.2 管理分散

在很長的一段時(shí)間內(nèi)，我國高校內(nèi)部對于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)升級方面是采用定時(shí)升級的處理方式的，這種形式的管理方式對學(xué)校的計(jì)算機(jī)設(shè)備配置的統(tǒng)一性要求比較高，而且需要在一定的局域網(wǎng)范圍內(nèi)來完成，傳統(tǒng)意義上的管理方式很難實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的升級服務(wù)。高校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的管理工作人員必須要對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行逐一升級，這是一項(xiàng)非常浩大的工程，在具體的操作過程中，很容易犯一些重復(fù)性錯(cuò)誤，所以在整個(gè)高校實(shí)驗(yàn)室管理分散的氛圍下，是不能夠統(tǒng)一對計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作管理的[2]。

2.3 資源共享性差

在現(xiàn)代化的虛擬性云桌面技術(shù)沒有普及之前，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是不相同的，根學(xué)校內(nèi)每個(gè)學(xué)院每個(gè)專業(yè)要求的不同，所使用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備也都是不同的，各個(gè)不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間是不能夠進(jìn)行資源分享的，而且學(xué)生只能按照高校組織要求的時(shí)間點(diǎn)去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行上課，在其他時(shí)間內(nèi)是不可以私自隨意使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的，這完全達(dá)不到現(xiàn)代化教學(xué)的要求。

2.4 缺少個(gè)性化的創(chuàng)新管理教學(xué)模式

由于所有的計(jì)算機(jī)設(shè)備都是高校實(shí)驗(yàn)室所購買的，這也就意味著，這些設(shè)備是全體師生所共同使用的，對學(xué)生個(gè)人的信息缺乏保護(hù)，大部分高校實(shí)驗(yàn)室都采取了計(jì)算機(jī)硬盤保護(hù)技術(shù)，像公共網(wǎng)吧一樣，每一次重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，都會(huì)對上一次的操作進(jìn)行清零，對于學(xué)生個(gè)性化的信息是無法保存下來的，各專業(yè)課的老師在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行教學(xué)也要每次都花時(shí)間來進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移，這樣既不安全，也讓整個(gè)教學(xué)模式缺乏應(yīng)有的新意和特色。

3 基于虛擬化云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用構(gòu)建

3.1 虛擬化云桌面系統(tǒng)的構(gòu)建特點(diǎn)

3.1.1 完整型復(fù)制。這種完整型復(fù)制應(yīng)用技術(shù)在進(jìn)行模式創(chuàng)建的時(shí)候，可以將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的服務(wù)設(shè)備和存儲設(shè)備虛擬轉(zhuǎn)化成為一種伸縮性非常強(qiáng)的主操作系統(tǒng)。也就是說，在完整型復(fù)制技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，會(huì)把桌面位置非常清晰地放到一個(gè)專門的硬盤存儲空間上面，然后把這個(gè)云桌面空間又完完全全地復(fù)制到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上面。所有進(jìn)行完整復(fù)制后的桌面都能夠有自己的系統(tǒng)存儲空間和個(gè)人存儲空間，在這種技術(shù)下，實(shí)驗(yàn)室學(xué)生的個(gè)人數(shù)據(jù)信息都是單獨(dú)存在的，外鏈支持的應(yīng)用非常多，每一位學(xué)生都可以按照自身的專業(yè)需求來自行制定虛擬云桌面的大小規(guī)格，來滿足自身的個(gè)性化偏好需求，因而受到了高校師生的一致好評[3]。

3.1.2 克隆型復(fù)制。克隆型復(fù)制的應(yīng)用技術(shù)同上面所說的完整型復(fù)制的應(yīng)用技術(shù)還是存在著一定的差異的，最大的區(qū)別在于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)運(yùn)算存儲上面。通過克隆而形成的虛擬化的云桌面主要是要在一個(gè)中心系統(tǒng)中進(jìn)行，每一份單獨(dú)的運(yùn)行部分都會(huì)在這個(gè)中心系統(tǒng)當(dāng)中體現(xiàn)出來，然后將中心系統(tǒng)以及各個(gè)部分都集中整合在一個(gè)虛擬硬盤中，這就要求中心系統(tǒng)要有非常高的數(shù)據(jù)處理能力，才能夠在同一時(shí)間內(nèi)供大量的云桌面系統(tǒng)進(jìn)行操作，因而克隆型復(fù)制應(yīng)用技術(shù)在高校范圍內(nèi)通常會(huì)在圖書室和計(jì)算機(jī)教學(xué)中使用，從而達(dá)到高校的教學(xué)要求和教學(xué)目的。

3.1.3 資源池。一般又將資源池整合分為計(jì)算和存儲兩個(gè)類型，在計(jì)算型當(dāng)中，云桌面系統(tǒng)能夠大量釋放出相應(yīng)的計(jì)算運(yùn)行內(nèi)存，以便今后的系統(tǒng)升級和操作，通常采用刀片型服務(wù)器設(shè)備，該設(shè)備具有強(qiáng)大的計(jì)算性能，還可以進(jìn)行穩(wěn)定的系統(tǒng)功能延伸。而存儲型資源池可以為云桌面的虛擬化增加大量的應(yīng)用運(yùn)行空間，在龐大的應(yīng)用運(yùn)行空間當(dāng)中，可以存儲成千上萬條計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行精密的數(shù)據(jù)計(jì)算和整理工作。

3.2 虛擬化云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用構(gòu)建模型

在現(xiàn)代高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用構(gòu)建時(shí)，不用再像過去一樣購買大量的電腦終端放在實(shí)驗(yàn)室，只要購買一些服務(wù)器和存儲器就可以完成虛擬化云桌面的計(jì)算機(jī)平臺構(gòu)建，在不同的校區(qū)，不同教室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境建設(shè)，利用遠(yuǎn)程終端交換機(jī)來完成互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)平臺之間的連接，具體的虛擬化云桌面系統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建模型如下圖所示：

4 云桌面技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)與發(fā)展方向

就當(dāng)前我國高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)虛擬化的云桌面技術(shù)應(yīng)用發(fā)展來看，在未來的日子里，將會(huì)向著更高安全性、可靠性以及方便性的目標(biāo)進(jìn)行發(fā)展，讓高校內(nèi)所有的教師和學(xué)生都可以享受得到尖端的云桌面技術(shù)服務(wù)，提高高校數(shù)據(jù)資源的共享性和利用性，進(jìn)而將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信息進(jìn)行統(tǒng)一的資源管理，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)間、跨空間的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室全網(wǎng)服務(wù)，在虛擬化的云桌面運(yùn)行應(yīng)用的過程中，系統(tǒng)軟件的升級可以在云端完成，并且傳遞回總數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫里進(jìn)行資源信息和分類和分配，按照高校內(nèi)不同專業(yè)的要求來進(jìn)行系統(tǒng)分配，從而靈活地調(diào)整云桌面的運(yùn)行內(nèi)存、存儲內(nèi)存等。云桌面技術(shù)本身是虛擬化的，這也就意味著它所占有的實(shí)際空間是非常小的，安靜無噪聲污染，這樣的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的每一臺計(jì)算機(jī)所消耗的能量是非常小的，大約在15瓦左右，即使學(xué)生人不在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行云桌面的操作[4]。事實(shí)上，云桌面系統(tǒng)是相對于一鍵還原系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生的，不同專業(yè)學(xué)生在使用同一臺計(jì)算機(jī)的時(shí)候不可能每一次都進(jìn)行系統(tǒng)還原，在虛擬云桌面上，學(xué)生不必再擔(dān)心會(huì)面對不熟悉的操作環(huán)境，即使有的同學(xué)不小心破壞了計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，也不影響其他同學(xué)的信息存儲，這種開放性的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)環(huán)境，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主選擇性，可以在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中隨心所欲地進(jìn)行課程研究。

4.1 實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中的應(yīng)用

眾所周知，采用了虛擬化的云桌面技術(shù)以后，大大提高了各大高校內(nèi)計(jì)算機(jī)資源的使用性，在分配計(jì)算機(jī)的時(shí)候，可以根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求來合理地安排計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)室，通過云桌面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，每位同學(xué)的桌面都是不一樣的，學(xué)生可以按照自己的習(xí)慣和喜好來進(jìn)行桌面的安排，在虛擬化的系統(tǒng)空間中，學(xué)生可以存儲自己的資料文件，在開機(jī)時(shí)登錄自己的專屬密碼即可，這樣不論學(xué)生在哪個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，只要登錄自己的云桌面賬號，都可以找到自己的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了資料的瞬間轉(zhuǎn)移，這也是虛擬云桌面技術(shù)最為神奇的地方。與此同時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用云桌面系統(tǒng)，還可以在無形之中提高自身操作系統(tǒng)的性能，從而在計(jì)算機(jī)中操作系統(tǒng)中繼續(xù)完成自己的學(xué)業(yè)項(xiàng)目。

4.2 多媒體教學(xué)的發(fā)展方向

虛擬化云桌面系統(tǒng)的出現(xiàn)，又進(jìn)一步增強(qiáng)了很多高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的教學(xué)效率，創(chuàng)新了教學(xué)手段，尤其是一些比較生動(dòng)有趣的課程，使得教學(xué)情景的設(shè)計(jì)更加簡單、方便，一些很好的教學(xué)素材都可以通過云桌面技術(shù)向?qū)W生進(jìn)行展示，教師可以通過桌面云的方式，將完成好的教學(xué)視頻傳遞到教室內(nèi)的計(jì)算機(jī)上，讓教學(xué)視頻可以在教室內(nèi)放映出來，避免了傳統(tǒng)教學(xué)當(dāng)中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不兼容的情況出現(xiàn)，在這種云操作的過程中，省下了許多時(shí)間，教師可以利用節(jié)約下來的時(shí)間去教給學(xué)生更多的知識，提高了教學(xué)效率。

4.3 智能化的校園管理

從高校的校園管理角度上來看待虛擬化的云桌面技術(shù)，從某種意義上完成了過去分散性計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)管理，高校實(shí)驗(yàn)室的管理人員能夠有選擇性地去建設(shè)校園管理系統(tǒng)，對全校的計(jì)算機(jī)進(jìn)行云桌面的控制操作，進(jìn)而提高了學(xué)校局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的覆蓋性和穩(wěn)定性，提高了智能化校園的管理效率，比如說很多高校都設(shè)計(jì)了校園一卡通，使用一卡通可以到高校食堂吃飯，去圖書館瀏覽圖書，還可以利用一卡通賬號來下載一些學(xué)生所需要的課件材料。

結(jié)論：綜上所述，通過現(xiàn)代化的虛擬云桌面技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室的不斷應(yīng)用，大大提高了高校各學(xué)科的教學(xué)效率，減少了學(xué)校計(jì)算機(jī)機(jī)房的占地資源，充分節(jié)約了教學(xué)時(shí)間，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，突破了時(shí)間和空間上的限制，在虛擬云桌面系統(tǒng)當(dāng)中，充分發(fā)展了學(xué)生的個(gè)性化思維，因此，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用有著非常廣闊的發(fā)展前景和上升空間，值得高校在這方面繼續(xù)投入更多的精力和技術(shù)去開發(fā)它。

[1] 肖濤，何懷文，梁瑞仕.桌面云在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2015，01:82-84+88.

[2] 鄭俊.虛擬化云桌面在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2015，14:249-251.

[3] 康玉虎.云桌面技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2016，09:213-214+217.

[4] 于洲.桌面云在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的應(yīng)用[J].中國新通信，2014，15:75-7

Virtualization of the cloud desktop application study in university computer LABS

Lu Wanqing
（Yinchuan Energy Institute，Yinchuan，Ningxia，750000）

Along with the global continuous innovation and development of computer technology, the traditional way of computer system processing has been unable to meet the demand of modern teaching, universities in China are constantly trying to application for this new type of cloud desktop virtualization technology, in order to achieve personalized learning needs of different students. This article will focus on what is a cloud desktop, and the application of current within the scope of computer laboratory in colleges and universities, analyzing the present situation and problems of development and understanding about cloud desktop virtualization to construct model, and the development trend in future laboratory there is a general purpose and direction.

Cloud desktop；Computer lab；Application

G623.58

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2016.12.050

陸萬青（1975— ），男，碩士，講師，主要研究方向:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。

本文著錄格式：陸萬青，虛擬化云桌面在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用研究 [J].軟件，2016，37（12）：230-232