云桌面環境下高校計算機管理與應用實踐

[摘 要] 隨著云桌面技術的迅猛發展，云桌面在高校計算機管理與應用中發揮越來越重要的角色，文章在分析云桌面的定義與原理、系統構成、管理配置、賬戶與角色等方面的基礎上，重點闡述了云桌面在高校多種環境下應用與管理的成功經驗，以期為其他高校相關建設提供借鑒意義。

[關鍵詞] 云計算；云桌面；瘦客戶機；計算機管理

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 09. 087

[中圖分類號] G649 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2019）09- 0192- 03

0 引 言

隨著信息技術的廣泛應用，高校公用計算機數量越來越龐大，雖然工作效率得到了極大提高，但同時為其管理和維護帶來了不小的挑戰。計算機系統升級補丁、軟件更新、安全策略、日常的硬件設備維護等，往往需要高校投入大量的人力與物力[1]。當前傳統的計算機及其管理模式已不能完全適應現代高校的辦公與教學需求，亟須一種更加高效的管理與應用模式來解決當前的困境。

伴隨著云計算技術的提出、發展和應用，推動了桌面虛擬化的發展，它相比傳統PC的應用方案，以其低成本，高可靠性，維護簡單，高安全性、部署靈活多變的特點，在教育行業越來越受青睞，目前國內許多高校已經應用云桌面到計算機機房、實驗室、多媒體教室等場所。

1 云桌面定義與原理

云桌面是基于分布式云計算存儲技術，集成互聯網精華應用，為互聯網各個層次用戶提供簡便、豐富、安全的服務。云桌面的基本原理就是數據計算由傳統終端（如PC機主機）轉移到后端服務器，而終端則僅負責圖形顯示及鼠標鍵盤操作的桌面虛擬化技術，數據運算由服務器完成，傳輸主要由局域網絡乃至互聯網實現。云桌面技術以精簡的瘦客戶機（Thin Client）代替傳統個人電腦，并利用強大的服務器集群部署策略，通過虛擬化技術，將各種應用作為集中服務，按需交付，從而實現了桌面與后臺工作系統的連接訪問，以及應用部署方式的革命性創新。

2 云桌面優勢及應用前景

基于云桌面技術的計算機，根據每個用戶不同的工作環境需求分配計算資源，以托管服務的形式向行政管理人員及教學人員交付桌面，將有效解決高校眾計算機操作靈活性與管理控制力的矛盾。同時還避免了傳統配置方式下經常遇到的高性能設備計算資源被閑置情況的發生，能夠更加合理地利用每一分投入的成本。云桌面瘦客戶機與傳統PC機相比，具有精簡的體積、超低功耗、低噪聲等優點，每年能在節能方面為高校節省不小的開支。云桌面系統的實施可顯著提高數據安全管理水平，降低軟硬件管理和維護成本，降低終端能源消耗，已成為教育信息化時代發展的趨勢，具有廣闊的應用前景。

3 云桌面系統構成及配置

目前世界上云桌面技術主要有三種核心協議及相關技術，國內數家公司在此基礎上研究開發出適合國情的云桌面系統及其瘦客戶機。市場應用比較廣的主要有深信服、銳捷、聯想、華為、噢易等公司，其基本系統構成如圖1所示。

3.1 服務器端硬件配置

建議采用刀片式服務器CPU 8核16線程 X2，處理器類型Intel（R） Xeon（R） CPU E5-2650 v2 @ 2.60GHz，單臺服務器總CPU資源可達83.2GHz，內存達192GB。存儲方面：大品牌SSD120G用于操作系統，SSD 480GB以上用于桌面應用緩存，企業級SATA硬盤4TB用于用戶數據，以陣列方式存儲。兩臺以上服務器就可以建立集群，其數量視高校公用計算機的規模而定，以一臺服務器大致可為60個客戶端提供服務來計算，1千臺終端只需要16臺服務器就能保障安全高效的運行。當然也可以利用閑置的服務器加入集群中提供運力，最大化利用高校當前部分閑置的服務器資源。

3.2 瘦客戶機硬件

一般采用ARM型A9以上處理器，主頻≥1.6GHz，內存≥1GB ，存儲≥8GB Flash，網卡為RJ45 自適應網卡，I/O 接口大致為1*HDMI，1*VGA，4*USB接口，能滿足一般辦公教學應用需要。

3.3 虛擬機系統配置

一般安裝WIN7 32位系統，CPU速度不低于2.6GHz，內存不超過3.7G，系統盤不少于30G，用戶數據盤容視服務器用戶數據存儲硬盤大小而定。經檢測在校園網有線網絡環境下比配置為機械硬盤的PC機運行要流暢許多；在校園網WiFi環境下其開機速度稍慢，但進入到桌面后運行與有線網絡無差別。

3.4 云桌面瘦客戶機及客戶端

瘦客戶機一般基于Android系統，只需在第一次啟動時需設置好登錄服務器的相關地址即可；安裝了云桌面客戶端軟件的PC機、筆記本電腦、平板電腦、手機等，在設備開機后進入系統后，能自動或手動啟動云桌面客戶端，然后進入到云桌面系統中。

4 賬戶管理與角色配置

當前各公司開發的云桌面系統大都采用基于B/S架構的虛擬化管理軟件，實行集中式管理模式。某高校購置了一套深信服云桌面系統，除支付硬件設備費用外，還需付費購買授權點數，該授權限制了同時允許各瘦客戶機和客戶端使用該系統的數量。虛擬化云桌面平臺中包含系統管理員和普通用戶，其管理采用以下設置。

4.1 系統管理員配置

在系統管理方面，建議管理人員數量為1+N（N為分校區數量），即1名管理員在網絡管理平臺統籌管理，實現對VDI桌面、應用虛擬化、服務器虛擬化等資源池的管理，對虛擬機的快速部署、定制化策略調度，實現硬件資源、虛擬資源的統一監控；另外有N個校區各1名流動管理員，隨時待命，響應故障險情去解決終端設備的問題。

4.2 一般用戶管理

根據實踐統計，高校行政及教學活動中，一般情況下只有一部分賬號在登錄使用云桌面系統，整個系統的資源使用率并不高，所以我們可以設置虛擬機數量及普通賬戶數量大于授權點數量，供更多的教職工使用。因此，除了使用瘦客戶機的教職工有專用賬號外，還需給專職教師每人一個專用賬號，并視磁盤資源情況，也可以給兼職上課教師賬號，充分利用云桌面系統的資源。

4.3 角色授權設置

每個賬號必須有一個以上的角色，與實際工作相符即可，不同的角色對應不同的虛擬機，也就是對應安裝了不同軟硬件配置云桌面。例如，一名做行政管理的教職工，同時兼職上一些課程，那么給這個用戶賬號授權兩個虛擬機，一個是行政管理類型的云桌面，一個是教學類型的云桌面，該教職工在登錄云桌面時，在界面上可選擇登錄某個云桌面。

5 云桌面在高校不同環境中的應用實踐

因云桌面使用環境不同，那么云桌面就需要配置不同的虛擬機模板，以適應多樣化的業務需要，一般高校根據應用場所的不同，大致分類如圖2所示。

5.1 集中式功能統一型場所

包括計算機實驗室、電子圖書閱覽室、培訓中心、自主學習網絡教室、大學生服務中心等，其特點是幾臺到上百臺計算機集中在一個小空間內，其應用程序基本一致，使用WIN7 32位系統、設置賬戶自動登錄、系統自動還原等。另外，高校機房承擔著大量的教學任務，從對計算資源使用的方面來分類主要有兩大方面：一個方面是如計算機基礎、辦公自動化、網頁制作等，對計算資源要求不高，可按照標準模板即可；另一個方面是如影視制作、圖形圖像設計（CAD、動漫設計等）課程教學，則要求消耗大量計算資源，其在云端運行還有困難，還需要進一步的研究探索和實際測試，建議仍使用傳統PC機或專業工作站來進行教學。像某些場還有必要提供API接口，支持與加密狗，刷卡機、機房管理系統、多媒體教學系統的對接。

5.2 分散式功能統一型場所

以多媒體教室為例，其系統配置與集中式場所云桌面一樣，還要求多媒體教室云桌面能與其他多媒體設備在中控設備的協調下，能通過網絡實現按課表自動啟動教學環境。而且多媒體教室是教學的重要場，為保障教學秩序的正常運行，配備雙系統的瘦客戶機是一種趨勢。這要求購置的瘦客戶機須自帶一個基本Windows操作系統，支持基本教學應用。在某高校的100多臺多媒體教室瘦客戶機具有脫機運行模式，一旦出現網絡故障造成瘦客戶機與服務器連接中斷時，能切換到本地系統，如：使用Office、網頁瀏覽、音視頻播放等，滿足了教學基本需求。

多媒體教室云桌面還必須支持教學桌面和個人桌面兩種模板：在教學桌面下，系統自動登錄，桌面可自定義某種還原方式（每次、每周、每月還原），保持系統簡潔；個人桌面下需要輸入賬號和密碼，或使用UKEY登錄，保留個性化數據，這樣我們可以將教師日常使用的桌面完整地遷移到多媒體教室，避免由于軟件環境的區別而造成課件無法展示等問題[2]。

5.3 分散式個性化場所

主要以行政辦公室、教研室為例，目前高校在行政辦公領域使用云桌面比例非常少，其主要原因是多數職工已經習慣使用PC機，對新設備持懷疑態度，還擔心個人數據泄密等問題。其實，云桌面已經無限接近傳統PC機功能，而且其操作更流暢，也更安全，并且支持故障自動回滾模式，所以教職工無須擔心。當然，云桌面的普及是一個逐步推進的過程，除了給報廢計算機更換為云桌面瘦客戶機外，可以給每年新入職做管理工作的職工，每人領取一臺瘦客戶機代替PC機用于日常管理工作，待多數職工接受這個新設備后再進一步普及。

辦公用云桌面系統，因業務區別大，需要定制一些專用的模板，安裝專用軟件，增加用戶磁盤空間，提供用戶個人數據盤加密技術，保障教職工數據安全。在各類辦公室里瘦客戶機也可以安裝打印機，實現共享打印；在教研室能實現教師在備課，課件及資料無須使用U盤拷貝，直接到上課教室用同一賬號登錄，其桌面系統及個人資料直接遷移到該瘦客戶機上。

5.4 多網絡、多任務型場所

以財務室、對外營業性科室像門診、校內賓館等例。需安裝API接口，支持多種外部設置的連接，如一卡通、卡片識別設備、打印機及掃描槍等多種外設，保證有良好的兼容。在網絡方面實行雙網卡設計，內網外網兼顧，瘦客戶機本身只有一個RJ-45網絡接口，可加裝一個USB接口網卡，滿足多網絡需要。

5.5 移動端設備及非校園網場所

有些高校校園網WIFI覆蓋整個校園主要公共場所，只要移動設備安裝了客戶端就能直接連接到云桌面。如果校園網沒有WIFI信號，也可通過互聯網DMZ區部署桌面云的接入網關，用戶可以通過筆記本電腦、平板電腦、手機等設備在連入互聯網后登錄到自己的桌面。

6 總 結

云桌面是符合先進的IT發展趨勢的產物，它無限接近傳統PC機功能[3]，并在運行與管理上將更加集中化，可顯著提高數據安全管理水平，降低軟硬件管理和維護成本，降低終端能源消耗。某高校經過一年多的運行，云桌面逐步覆蓋整個高校公用計算機應用環境，達到建設預期目標，收到良好的效果，并能為其他高校的云計算技術運用及云桌面建設提供一些借鑒意義。

主要參考文獻

[1]段寧貴.云桌面環境下高校計算機管理與應用分析[J].中國教育技術裝備， 2017，408（6）： 224-226.

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[4]劉華.銳捷云辦公閃電版 讓桌面虛擬化更加普適[J].中國數字醫學， 2017（5）： 120.

[5]張蕾，何菊.中醫藥院校校園網桌面云應用探討[J].無線互聯科技， 2012 （19）： 10-11.