虛擬機技術在高校機房管理中的應用研究

廣州松田職業學院 葉錦燕

1 引言

當前，信息技術不斷發展，互聯網在我國已經得到了廣泛普及。高校是距離信息技術發展最前沿的機構之一，互聯網技術的提高不僅給廣大普通用戶帶來了極大便捷，而且在高校的各個方面發揮了重要作用。利用高效的互聯網技術和信息技術，高校的教育教學管理質量和工作效率得到了極大改善和提高。對高校的學生而言，除了可利用互聯網查閱學習資料外，高校的機房也在其學習過程中國發揮了越來越重要的作用。對高校而言，利用機房開展教學活動已經成為主要的教育教學方式之一。然而，機房的規模不斷擴大、使用頻率越來越高也為機房的管理帶來了很大困難。機房管理的人力資源缺乏、管理人員和使用人員對機器的錯誤操作等等一系列因素導致了當前高校機房管理越來越困難且效率低下。當前，很多高校通過引入虛擬機技術來提高對機房計算機的管理效率，并通過實踐證明了該方法的有效性。通過深入了解虛擬機技術，并充分發揮虛擬機技術的優勢，可幫助機房管理人員提高對機房管理的效率，因此，開展虛擬機技術在高校機房管理中的應用研究具有重要價值。

2 傳統高校機房管理中存在的主要問題

傳統的高校機房通常由管理人員統一管理，包括對計算機的維修、軟件的安裝和更新等等。但是，高校的計算機通常為整個高校學生使用，使用頻率較高，且不同學生的計算機操作水平參差不齊，極易造成計算機軟硬件的損傷，尤其是當學生無意中對操作系統的某個文件作了更改或刪除后，甚至會導致整個電腦崩潰，嚴重影響電腦的再次使用，浪費了教學實踐時間。而高校的計算機管理人員往往嚴重匱乏，大量的問題機器給管理人員帶來了很大工作量，管理人員很難在有限的時間內對每臺機器查找故障原因，及時查到原因也很難迅速處理完這些問題機器，這也同樣造成了機器浪費。總體而言，傳統的高校機房管理中存在很多問題，主要包括：

（1）機房內的計算機數量較多，管理上不到位。當前，各大高校幾乎都在擴大招生規模，學生數量相對于以前迅速增加，而機房是保證學生參加計算機相關課程實踐的主要場地，為了能夠滿足迅速增加規模的學生的教學質量，更高的培養具有較高水平的學生，高校不斷增加機房的軟硬件經費，購置大量的計算機來擴充機房規模。機房規模的增加，使得傳統的管理方式面臨巨大困難，管理人員往往捉襟見肘，無法迅速處理面臨的各種計算機故障，導致大量的計算機管理問題頻出。

（2）購置的計算機類型多樣，出現的故障難以及時處理。隨著計算機技術的不斷提高，相關的計算機軟件、硬件也在不斷更新換代。為了應對不斷擴大的招生規模，高校購置了大量的計算機設備，但是新購置的計算機相較于原有的設備往往類型不同、配置多樣、型號復雜，利用傳統的計算機管理手段往往難以更好的管理，且新型計算機出現的問題通常也是管理員之前沒有遇到過的，這也進一步降低了計算機的管理效率。

（3）機房管理人員缺乏，管理經驗不足。當前，大部分的高校都將精力集中到計算機的應用技術方面，而未對計算機的管理引起足夠的重視，這導致機房的管理人員嚴重缺乏，甚至部分管理人員缺乏足夠的計算機管理相關知識，管理經驗不足。經過調研發現，大部分高校的教師編制管理較為嚴格，大部分的編制名額留給了授課教師，而計算機管理人員的名額十分有限，缺乏足夠的人員補充，這導致計算機使用人數和機房管理人員之間存在的差距十分巨大，管理人員面臨出現的問題時往往力不從心，難以應對。

（4）利用機房開展的計算機實驗較多，極易造成計算機系統故障。大部分高校開設的計算機相關專業都配套有相關的實驗課程，不同階段的學生需要利用機房的計算機開展不同的實驗。而在學生開展計算機實驗課程時，往往需要在計算機上安裝不同的軟件，其中部分軟件可能需要對計算機的系統設置等進行更改，這可能對計算機的正常運行帶來不利影響。同時，非計算機專業的學生更缺乏計算機操作的專業知識，更容易對計算機帶來故障。機房管理人員，尤其是缺乏相關培訓和專業知識的管理人員，很難處理上述原因造成的計算機故障。此外，部分計算機實驗課程中，為了使學生能夠充分理解課程知識點，授課教師需要利用多機共享來向學生講解課程知識點或演示操作，僅利用多媒體往往難以達到理想效果，此時常常出現多臺計算機與設備之間不兼容問題，這進一步增加了計算機管理的難度。

3 虛擬機技術在高校機房管理中的應用

虛擬機技術的引入，極大提高了機房管理的效率和質量，顯著降低了機房管理人員的工作量。具體而言，虛擬機技術在高校機房管理中的應用包括以下幾個方面：

（1）利用1臺計算機安裝多臺虛擬機，滿足不同實驗或教學需求。

在傳統的機房計算機使用過程中，根據課程實驗的不同需求，往往在計算機上安裝2個操作系統，且安裝了2個操作系統的計算機極容易出現運行不正常、系統癱瘓等問題。計算機的頻繁使用，也為計算機病毒的傳播提供了潛在風險，計算機病毒造成的影響為計算機的維護造成了很大困難。在實驗教學上，對計算機專業的學生來說，為了能夠牢固掌握計算機軟硬件或計算機網絡等相關知識，通常需要對計算機進行分區、安裝指定的操作系統、安裝相關軟件、網絡連接操作等，這些操作有時不可避免的對計算機系統或硬件造成了損傷。通過引入虛擬機技術，常見的如VMware，將能夠有效解決上述問題。虛擬機的安裝僅需要計算機能夠提供較大的存儲空間即可，在虛擬機內可安裝所需的操作系統，且可根據教學或實驗需求，在該操作系統內進行任意的修改或安裝應用，而不會對外部的計算機造成任何影響。這樣既可以滿足高校頻繁的教學和實驗需求，也能夠對計算機進行保護。

計算機實踐操作通過是計算機相關專業開設的必不可少的課程，也是提高學生的計算機實踐能力，促進學生對知識點的理解的重要方式之一。但是對高校的機房而言，其設備的數量和位置往往是固定的，且各個計算機的配置也是相對固定的，難以同時滿足不同學生的上機實踐需求。例如，在開展計算機網絡實驗課程時，學生通常需要同時操作多臺計算機來測試網絡的連通性，而現有計算機無法提供這種實驗條件。通過引入虛擬機技術，能夠在同一臺計算機中虛擬出多臺計算機的軟硬件，甚至交換機和網卡等，使得學生能夠僅利用一臺計算機，滿足在多臺計算機之間開展實驗的需求，極大地擴展了計算機空間，實現了資源的有效利用。

（2）利用虛擬機技術，提高計算機安全性。

眾所周知，對連接互聯網的計算機而言，網絡病毒和木馬嚴重威脅著計算機的安全。高校機房的計算機通常相互連接，當其中一臺計算機受到計算機病毒感染，其強大的傳播性將可能導致所有互聯的計算機受到安全威脅，嚴重時可能導致所有計算機陷入癱瘓，給機房的管理造成極大麻煩。利用虛擬機技術能夠有效緩解計算機病毒問題，即使虛擬機受到病毒感染，也僅能在與其相連的虛擬機之間傳播，影響虛擬機的正常運行，但通常不會對機房的其他機器造成影響。

（3）利用虛擬機技術，提高機房管理效率。

在傳統的機房教學和管理中，通常需要在一臺計算機上安裝不同類型的多個應用程序，一旦程序出現問題，則可能影響系統正常運行，常見的維護方法是利用修復軟件對計算機進行修復，然后更新計算機系統，這種方法能夠在一定程度上消除計算機故障，但是操作起來較為繁瑣，尤其是對于較大數量規模的計算機機房來說，其工作量十分龐大，管理效率較為低下。虛擬機技術為這種情況下的機房管理提供了新的途徑。通過在計算機中安裝虛擬機，可針對不同的教學和上機需求，在虛擬機中安裝不同的軟件和程序。在不同專業的學生開展實驗時，可以在主機上構建分類虛擬機，學生科根據需要打開相應專業的虛擬機，或安裝配套的相關軟件。

虛擬機在安裝在計算機內之后，在使用過程中也會出現故障，也有可能對主機的系統文件造成損害，但是相比于直接在主機對操作，這種情況造成的故障往往更容易管理和處理。在高校的機房內，同一機房內的主機大部分配置相同或相似，一旦虛擬機出現故障，可將虛擬機文件備份后，將原來出故障的鏡像刪除即可，不需要專門針對虛擬機進行修復。這樣，可極大降低機房管理人員的工作量，且基本不涉及較為專業的計算機操作知識，能夠顯著提高機房的管理效果，提高管理效率。

虛擬機技術的引入，改變了傳統的機房計算機管理方式。在傳統的機房計算機管理過程中，機房管理人員面臨的主要任務是，對計算機的故障進行維修，對系統進行殺毒或安裝更新，這些工作十分繁瑣，且往往要求管理員具有較為專業的計算機技能，了解計算機主要構件的構成原理，熟悉計算機常見的故障排除方法。通過對虛擬機技術的引入和使用，當計算機出現故障時，機房管理員的大部分任務是將出現故障的計算機進行復制和刪除。相比于傳統的管理方式，這種管理模式工作量較少，且管理起來更為便捷，在一定程度上創新了機房了的管理方式。

4 應用虛擬機技術帶來的優勢

虛擬機技術的引入，極大提高了高校機房的管理效率。對機房管理者而言，利用虛擬機技術，能夠實現計算機的穩定、安全運行，高效管理出現的各種計算機故障，可提高計算機的利用率；對高校的學生和教師而言，可在虛擬條件下自主配置所需實驗環境或其他需求，且一般不會影響到主機的正常運行，降低了計算機出現故障的概率。總體而言，將虛擬機技術引入到高校機房管理中，可帶來如下好處：

（1）降低了高校對機房的成本投入。虛擬機技術能夠利用現有的物理條件，虛擬出多個滿足不同需求的計算機環境，這樣能夠大大節省實際物理主機的數量和規模，可顯著節約成本。虛擬機技術在高校機房管理中的應用，值得進一步研究和推廣。

（2）有效擴充計算機資源，提高利用率。在傳統的機房網絡組建或服務器組建過程中，通常需要安裝、調試等多個環節操作后，才能正式投入使用。且隨著計算機數量的不斷增加，新購置設備的配置和使用，也為管理人員帶來了較大壓力。通過引入虛擬機技術，可在同一臺計算機上虛擬出多臺虛擬機，還可利用文件復制，生成新的虛擬機，能夠極大擴充計算機資源，提高對計算機資源的利用率。

（3）降低管理人員的工作量，提高管理人員的服務效率。虛擬機技術引入到機房管理中，能夠為教師和學生提供更優的教學服務，且能夠顯著降低計算機出現故障的頻率，使得機房管理人員不用對設備的維護和修理耗費太多的時間和精力，可將更多的時間投入到學生操作與計算機應用服務中，提高機房的服務質量與管理效率，提高教學質量和效果。

5 結論

將虛擬機技術應用到高校的機房管理中來，不僅能夠為高校教師和學生提供更完備的教學和實驗環境，而且能顯著降低機房管理人員的工作量，提高機房管理的工作效率。利用虛擬機，學生可根據自身需求，對計算機進行隨意的軟件安裝和實驗環境搭建，不用擔心會損壞計算機；機房管理人員能夠對機房設備進行統一的管理，提高機房的利用效率。

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