基于云服務的桌面虛擬化云平臺建設探討

徐兆佳+胡羅凱+黃艷

摘 要 實踐表明，傳統的教室和機房的電腦以及學校的服務器會隨著時間和使用率快速的老化，而更新的成本十分昂貴，本文提出了運用桌面虛擬化技術進行區域基礎教育平臺的搭建方案。通過成熟的云平臺的安全可靠性和桌面虛擬化技術的靈活性、共享性等優勢，來解決傳統基礎教育領域軟硬件更新的問題。我們比較了多個著名的桌面虛擬化系統，并最終選擇Citrix技術。最后詳述了區域基礎教育桌面云系統的基本架構設計，應用Citrix技術構建了面向區域基礎教育的桌面虛擬化平臺。

關鍵詞 桌面虛擬化；教育信息化；基礎教育；Citrix

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）198-0113-02

1 基礎教育的資源應用現狀

近年來基礎教育信息化的實施和教育資源建設方面投入了大量的人力、物力和財力。并取得了初步成效[1]。但是相互獨立的布局在近幾年的實際運用中表現出了一些突出的問題。

1）軟硬件教育資源的投入比例失衡：長期的實際運用表明，在基礎教育領域的資金投入，重視看得見的硬件設施的建設，而軟件資源的投入相對簡陋且單一。類似Google學習平臺這類在國外相當普及的教學輔助系統在國內學校的使用率非常低。

2）教育資源的分配不均：城市和重點的中小學校享受了教育信息化過程所帶來的大部分好處，大量的配置了如高性能計算機，交互式電子白板，大規模的先進機房，甚至高價格的交互式移動通訊終端，而農村和邊遠的欠發達地區很難享受到教育信息化的帶來的便捷和優勢。

3）資源雖多，但利用率低：教育信息化的建設往往各自為戰。例如近期流行的反轉課堂，各地區都在興建自己的反轉課堂資源庫，但是相互間所使用的軟件和制作的資源都不相同，質量好壞更是參差不齊，導致教育資源的投入大，總量多，利用率低[2]。

4）缺乏人員和技術進行后期的維護和更新：雖然在硬件和軟件上的投入巨大，但是基層的信息技術老師編制少，又有大量的課程教學任務，而大型電子產品多年后會遇到硬件淘汰升級的巨大資金問題。在軟件上，各種教育教學的軟件因為資金投入巨大或間斷性等原因，往往不能及時的進行升級和更新，新的教學資源無法快速的對基層教學點進行部署和運用。

2 運用桌面虛擬化技術的目的和意義

桌面虛擬化是指將計算機的終端系統進行虛擬化，以達到桌面使用的安全性和靈活性[3]。所有的桌面虛擬機在數據中心進行托管和統一管理，用戶可以通過任何終端設備，不受時間和地點的限制通過網絡訪問屬于自己的個人桌面系統[4]。桌面虛擬化的將極大的減少各學校和教學點硬件的后期的運行維護成本，在軟件方面，通過總服務器的推送，可以將單個購買的軟件同時部署在所有能夠連接的終端上，這極大的節約了安裝成本和后續軟件更新所帶來的巨大費用，同時集中化的部署方式也能更好的保護安全。

面向基礎教育的眾多學校使用虛擬桌面技術構建的校園網絡能實現如下目標和意義。

1）極大的降低了基礎教育領域的信息技術建設成本。通過將老式服務器和電腦連入新的云平臺網絡中進行工作，同時又最大限度的保護原有資產和利用。

2）通過主服務器推送的最新的教學軟件和各類教學平臺，極大地提高了教學的先進性。

3）桌面虛擬化技術可以根據不同的課程需要和課堂實時教學需要，靈活的推送授課教學環境。

4）降低各學校運維的復雜程度。降低維護人員工作強度，提高工作效率。

5）對應于邊遠地區和欠發達地區的教學點，可以降低教學環境中桌面維護成本，桌面虛擬化所使用的終端盒子，采用單片機的設計模式，模塊簡單，不容易損壞，成本便宜，操作也非常簡單。日常的軟硬件維護只需要進行維護服務器就可以了，不必跑各個教學終端所在的具體位置做維護。

3 選用Citrix桌面虛擬化平臺的原因

現今桌面虛擬化平臺在技術上開發成熟的軟件有Citrix、Vmware、Microsoft三甲公司的產品。

在統一物理平臺下對3種桌面虛擬化產品進行不同虛擬機個數的壓力測試。

結果表明：Citrix的軟件性能明顯優于Vmware和Microsoft，Vmware的整體穩定性要高于Citrix而明顯高于Microsoft。

從用戶使用體驗的角度上來分析，Citrix的桌面虛擬化用戶體驗及其全面的方案上要明顯優于Vmware和Microsoft。

因此，考慮到綜合性能、用戶操作環境體驗度、性價比的最優化、后期運營成本等諸多方面因數，我們最終選擇Citrix桌面虛擬化平臺作為整個區域基礎教育云平臺的軟件技術支持。

4 實施效果

圖1為基于桌面虛擬化的機房部署情況。

4.1 成本低

學校的教師和學生用電腦硬件普遍性能一般，有些教學點多年電腦硬件在建設后無法得到及時的更新，有很多性能落后的機器需要淘汰。大量的硬件快速的淘汰掉造成了資源的浪費。

桌面虛擬化平臺大量使用類似單片機的終端盒子，這種終端沒有硬盤和高速處理器，成本低廉，而且因為制作簡單價格便宜，使得運營和維護成本大大降低。而建設的主要成本是服務器端，同時通過云平臺技術，同時可以將老舊的服務器加載到云平臺上，使得這些淘汰的設備可以繼續發揮作用。

4.2 管理方便

通過桌面虛擬化云平臺的建設，所有終端設備桌面的管理和配置都集中在服務器端進行操作，管理員可對所有終端桌面和對應的教學軟件進行統一配置和管理，避免了大量的分散教學點和學校需要人員進行硬件的維護和軟件的升級所造成的管理困難和高成本。

4.3 穩定可靠

傳統PC機都有自己獨立的操作系統，且分散在各個地方，一旦出現操作系統損壞，只能花費大量的時間重新安裝操作系統、教學軟件等。這種重復性的工作不僅耗費了大量的時間。通過桌面虛擬化云平臺的建設，所有的終端桌面的操作系統和教學軟件又服務器端推送到位，故障率更低，安全性與穩定性更高。

參考文獻

[1]張明慧，基于虛擬化技術的公共教育云平臺構建探究[J].計算機光盤軟件與應用，2014（22）.

[2]沈洪妹.區域教育資源云平臺構建與共享模式研究[J].現代情報，2012，32（10）：39-41.

[3]百度百科.[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/%E6%A1%8C%E9%9D%A2%E8%99%9A%E6%8B%9F%E5%8C%96.

[4]付婷波.基于VMwaerView圖書館桌面云的設計與實現[J].圖書館理論與實踐，2014（6）：96-98.endprint