基于云桌面的中職計算機實訓室設計與實現

鄭俊海

（廣東省財政職業技術學校，廣東 廣州 510445）

1 引言

近幾年來，職業學校的傳統計算機實訓不斷呈現出各種各樣的弊端，使得職業學校實訓管理者迫切尋求更好的計算機網絡技術運用到實訓室的建設中。隨著計算機網絡技術的發展，特別是云計算的普及應用和云桌面技術的成熟，使得職業學校的計算機實訓室建設模式也發生了改變，與傳統計算機實訓相比，使用云桌面技術建設的計算機實訓室在資源節約、管理效率和教學方面都具有很大的優勢，也越來越受到職業學校實訓管理者的青睞。

2 中職計算機實訓室存在的主要問題

在“互聯網+”時代下，職業學校中越來越多的課程需要使用到計算機一體化教學和實驗實訓，這使得計算機實訓室的數量越來越多，但傳統的計算機實訓室在使用和管理上都存在很大的弊端，主要表現在以下幾個方面:

2.1 建設成本高

現階段職校計算機實訓大都采用PC機模式，而PC機模式建設成本（包括采購成本、維護成本、設備工作時能源消費成本、前期建設和后期運維成本）比較高。同時隨著計算機軟件的不斷升級，對硬件的要求也越來越高，導致計算機硬件不能適合軟件的運行和使用，需要經常更換計算機主機，一般5~6年就要更換一批新的計算機主機。

2.2 管理維護難度大

傳統的獨立PC機運行方式雖然對于學生來說比較靈活方便，自由度也比較高，但是會給管理員帶來大量的運維工作。同一臺實訓計算機承擔不同課程教學和實訓任務，不同課程使用不同的應用軟件，再加上同一操作系統并不一定兼容多個應用軟件，就這要求機房管理員要經常更新操作系統應用模板；如果需要更換課程，就必須由教師或機房管理員提前花費大量的時間重新配置操作系統及逐臺安裝應用程序。這樣大大增加了機房管理員的管理維護工作量。

2.3 數據存儲不可靠

計算機實訓課程經常要保存每次課程的實訓內容來作為下次課程的實訓任務基礎。因此教師和學生都需要在實訓計算機里存儲大量的實訓資料。但由于不同的專業不同的學生共同使用一臺計算機，學生們誤操作和外來的計算機病毒導致實訓內容容易被誤刪，再加上整個實訓室是組成一個局域網絡，一旦有病毒入侵，很容易漫延至整個實訓室，影響教學工作的正常開展。

3 云計算技術研究

3.1 云計算概念

云計算[1]（cloud computing）是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且虛擬化的資源。云計算將所有的信息資源和計算資源集中起來，由軟件實現自動管理。

3.2 云計算體系架構

云計算體系架構分為服務和管理兩大部分。在服務方面包含服務IaaS、平臺即服務PaaS、軟件即服務SaaS三個方面，主要為用戶提供各種服務；在管理方面主要以云的管理層為主，它的功能是確保整個云計算中心能夠安全、穩定地運行，并且能夠被有效管理。如圖1所示。

圖1 云計算體系架構

3.3 云桌面技術

云桌面，基于分布式云計算存儲技術，依托高度加密算法，把數據空間、管理服務以桌面化的方式發布給操作者。

云桌面的核心技術是桌面虛擬化，使用B/S模式，通過普通PC機或瘦客戶端（智能手機、PAD）等接入終端來訪問跨平臺的應用程序，以及整個客戶桌面，達到桌面使用的安全性和靈活性。

在云桌面環境下，客戶端不需要進行數據的運算處理和存儲，只需要提供最基本的輸入和輸出設備；而重要的數據處理和存儲則由云服務器端來實現。這樣就提高了數據處理能力和信息安全性。

4 云桌面實訓室在廣東省財政職業技術學校的設計與實現

4.1 云桌面實訓室的設計

基于廣東省財政職業技術學校的現有網絡設備條件，利用云桌面技術對機房實訓室進行設計，節約硬件的投入成本，提高機房管理效率和保證數據安全性。實訓室終端安裝液晶顯示器和云終端，云終端通過網線連接到接入層交換機；接入層交換機通過光纖連接到核心交換機，最后再由核心交換機通過光纖連接到VDI服務器。服務器部署在學校網絡中心。云桌面實訓室設計圖如圖2所示。

4.2 云桌面實訓室的實現

廣東省財政職業技術學校云桌面實訓室的實現是使用噢易的云桌面技術。在虛擬化環境部署方面使用OS-Easy vServer服務器虛擬化，構建虛擬化桌面平臺，終端選擇使用噢易OX47-464瘦客戶機和液晶顯示器。在vServer服務器中通過噢易E-VDI教育桌面云系統創建滿足教學需要的操作系統鏡像的虛擬機模板，如Windows 7或Windows2003 Server操作系統，然后再根據需求對創建好的虛擬機模板進行發布，形成一定數量的云桌面，從而構成一個虛擬計算機實訓室。使用時，通過瘦客戶機等終端設備直接登錄相應的操作系統，實現云桌面功能的應用。

圖2 實訓室云桌面架構

在教學方面，使用云桌面實訓室可以對教學環境中的應用軟件和桌面進行集中管理，可以根據需要隨時調整教學環境的應用部署，簡化客戶端的教學環境配置和部署要求。而且可以根據不同專業需求創建多套教學場景，滿足不同專業需求。

在數據安全方面，終端只負責輸入和輸出顯示，應用安裝，用戶數據存儲都在服務器端，計算都由服務器承載，避免了傳統PC模式中各種網絡攻擊、移動拷貝等導致的系統風險，在數據中心進行存儲和備份，實現虛擬化存儲，保證數據的安全性；而且在網絡斷線的情況下，仍然能夠使用本地系統進行教學，本地系統支持局域網統一部署，軟件可統一更新。

在管理方面，通過管理端能夠對整個平臺的數據中心資源進行統一管理，并統一進行調度，資源彈性分配，將資源的利用率最大化。例如管理員通過管理中心就可完成所有管理維護操作，對桌面環境進行集中創建、監控和管理，減少桌面現場支持的需求，大大提高工作效率。

5 結語

基于云桌面的計算機實訓室的使用，相對于傳統的計算機實訓室具有很大的優勢：建設成本和運營成本降低；維護和管理工作量減少；數據存儲安全可靠性增加；數據資源利用率最大化。因此，采用云桌面的計算機實訓室不僅能夠滿足日常的教學和實訓需求，而且能夠對經濟和管理帶來很大的好處。相信基于云桌面技術的計算機實訓室將會在職業學校中得到推廣應用。

[1]陸世堯．虛擬化云桌面在聯網中的應用與研究[J]．當代教育實踐與教學研究，2016(9)：10．

[2]周鐵成．多媒體教室云桌面教學系統設計與應用[J]．浙江水利水電學院學報，2014(12)：66-69．