基于桌面云的高校公共實驗室管理研究

摘? 要：在高校教育領域中，公共實驗室是高校重要的教學資源。在實際的高校教學過程中，公共實驗室不僅承擔著高校的實驗課以及各種課程設計等教學內容，在一些等級資格證書的考試和相關科研活動中也發揮著重要的作用，而且也是提供多種社會技術服務的場所。隨著社會經濟和計算機技術的快速發展，為了應對教學環境的改變，提高教學的水平，各大高校都建立了相關的實驗室，為師生學習提供應有的教學資源。實際上，在多數高校中，計算機公共實驗室的建立都是以PC機為基礎的，對于實驗室的管理和維護，管理人員就會面臨許多的問題，云計算技術的出現，使得使用桌面云技術來解決實驗室管理上的一些問題成為研究的重點，目的也在于減少計算機實驗室建設和管理的復雜性，提高教學資源的使用效率。

關鍵詞：桌面云技術;計算機實驗室;實驗室管理

中圖分類號：TP308? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）07-0182-03

Abstract：Public laboratory of colleges and universities as an important part of the teaching resources of colleges and universities，the colleges and universities not only bear the itself of the experiment，curriculum design，graduation design，the level exam and extracurricular scientific research activities，but also provide a wide range of social services. Along with the social economy and the rapid development of computer technology，in order to cope with the change of teaching environment，improve the teaching level，various universities have established the related laboratory，proper teaching resources for teachers and students learn. Actually in most colleges and universities，the establishment of the public computer lab is based on PC，for laboratory management and maintenance management will be faced with many problems，the emergence of cloud computing technology，make use desktop cloud technology to solve some problems on the laboratory management become the research focus，the purpose is to reduce the complexity of computer laboratory construction and management，improve the efficiency of the use of teaching resources.

Keywords：desktop cloud;computer laboratory;laboratory management

0? 引? 言

在目前的高等教育中，實踐教學環節是比較重要的一部分。隨著科技的不斷進步，在高校的高等教育體系里，教學過程中對計算機技術的應用越來越廣泛。高校計算機實驗室的建設和使用，不僅代表著高校教學水平在不斷地提高，還體現了高校豐富的教學資源。對于擁有實驗室的各個高校來說，計算機實驗室內有著眾多的計算機設備，機型的不同所需要的軟件也不同，使得其配置起來也變得復雜。由于現在計算機實驗室存在著許多問題，在實驗室的管理上沒有較為先進的管理模式，相關實驗技術人員配備不足，當計算機實驗室因為一些原因而發生故障時，因為缺乏相應的實驗室技術人員，導致計算機實驗室的維修工作不到位，不能夠及時解決問題，計算機軟硬件得不到定期的更新換代，導致實驗室管理效率不高。以網絡為載體的云計算技術的出現，能夠把多個計算機實體組合成一個強大的計算系統，使得用戶終端成為一個簡單的輸入、輸出設備。桌面云可以通過與網絡相連的相關設備去訪問跨平臺的應用程序，通過桌面云技術把各種教學資源放到云平臺上，師生就可以通過多種終端設備訪問云端資源，也可以更好地去管理實驗室。

1? 關于桌面云技術的相關概述

云計算可以說是現代科技領域里比較有代表性的技術，作為一種全新的計算平臺，其在社會中的應用越來越廣泛，給人們的生活帶來了極大地方便。云計算的概念可以理解為“互聯網的計算方法，共享軟件和硬件，信息可以由計算機和其他設備提供。”桌面云技術其實就是云計算的一種，后臺服務器進行計算功能是桌面云技術的核心，應用計算不再依靠本地服務。

桌面云技術是基于服務器的一種計算模型，在瘦客戶端模型的傳統功能下，相關人員可以在數據中心把所有桌面虛擬機進行收集管理，以及滿足用戶使用計算機的需求。桌面云技術基于服務器端的數據中心，利用分布式云計算技術，能夠將相關的用戶數據、程序以及操作系統集中起來，從而對桌面進行有效的管理，而計算機程序操作和程序運行不再相互聯系。

2? 對于傳統計算機實驗室在管理方面存在的困難分析

科技的發展帶動著互聯網技術的發展，而互聯網技術要依靠計算機這個平臺來實現，目前社會中各個行業越來越依賴計算機進行辦公、生產等。高校師生開展實驗的主要地方也是在計算機實驗室，計算機實驗室的計算機數量多，又因為實驗不同所需要的軟件也多樣化，從而使得計算機實驗室管理人員的工作變得繁雜。

（1）由于實驗的多樣性，計算機需要不同的硬件來提供服務，硬件的多樣化導致桌面標準化很難實現，無論是管理起來還是出現問題時進行維修都不太方便。在實驗室的計算機本地鏈接上有多個外接設備的端口，比如USB口、串口以及并口等，在平常的使用過程中，管理人員在面對非法設備的入侵時，沒有可靠的技術手段來有效阻止其入侵，一旦非法設備帶有病毒，就容易導致計算機被感染，相關數據就容易被竊取[1]。

（2）同一個計算機實驗室可能會有多個學科的實驗課程需要用到，在實際的實驗教學環節中，同一臺電腦安裝的軟件會有很多，軟件在開啟過程中就容易導致計算機啟動速度變慢，使得計算機容易出現應用程序無法正常使用的情況。計算機實驗室作為高校里的公共教學資源，全校師生是共同使用的，每個學生在使用的過程中由于自身技術水平的限制，會造成計算機系統關鍵文件的損壞，雖然有時候是無意造成的，但這會對實驗室的管理帶來一定的麻煩。

（3）由于每臺電腦都是獨立的模塊，如果計算機遇到故障后需要進行恢復，或者計算機需要對軟件和操作系統進行更新，都需要管理人員在每一臺計算機上進行操作，既費時費力又影響工作的效率。

（4）高校在教學資源預算上會有一個長遠的考慮，在購置計算機相關設備時，計算機的工作壽命和可持續利用性都會被考慮到，從而在購買時會考慮價格較高的計算機，質量上有保證，但同時質量高的計算機的使用率不高，又會導致一定程度上的浪費。而且對于高校具有的規模較大的實驗室來說，其計算機一年的耗電量是非常驚人的，這對于提倡的綠色環保、低碳經濟是一個巨大的挑戰。

（5）對于部分高校來說，在實驗室日常管理的過程中，專業技術人員有限，不能夠滿足計算機實驗室的日常維護工作，一旦計算機大規模出現故障時，無法對計算機進行及時的維護，從而無法保證計算機實驗室的正常使用。

3? 桌面云技術在實驗室管理上應用的優勢分析

社會經濟的發展使得高校的建設都在朝著數字化、信息化方向發展，在構建教育服務體系的過程中，教學資源的共享成為了一個重要的趨勢。桌面云技術的出現，對于計算機實驗室管理效率以及計算機維護工作質量的提升有很大的促進作用。

（1）使用桌面云技術可以節省采購的成本。一般來說計算機的使用壽命最多能達到5年，而云終端的使用壽命可以持續10年左右，桌面云技術的虛擬化軟件更是可以永久的使用。即使要對相關設備進行更新，也不需要對于云終端進行更換[2]。

（2）桌面云技術的應用可以有效地減少維修時花費的成本。在桌面云技術的支持下，計算機相關的數據處理等問題都不需用戶再去考慮，有關數據的問題服務器管理部門或者管理員會進行完成，如果有人想要通過USB下載拷貝數據，需要經過相應的授權才可以完成。

（3）云終端比傳統的計算機消費能耗更低，能夠可持續的節能，從而降低成本。與傳統的PC機相比較，利用云終端和服務器相結合能夠節約能耗，大幅度減少高校在用電上面的花費，而且也更加的綠色環保[3]。

（4）使用桌面云技術可以大大地提高管理實驗室的效率。桌面云技術可以把所有的資源統一組織管理在一起，當用戶需要某方面的相關資源時，對于資源池里的資源，桌面云技術利用相應功能可以靈活的調配，使得資源得到有效利用。

4? 桌面云技術運用于實驗室管理的思路分析

云計算技術作為一種新興的先進互聯網技術，它的后臺服務器可以承擔計算功能，其是一種基于服務器的瘦客戶端計算模型[4]。桌面云技術的架構有客戶終端和服務器端，在客戶終端，用戶通過利用相應操作系統，可以訪問位于云服務器端的虛擬桌面。服務器端承擔著系統的運行、應用軟件的過程以及數據存儲任務，通過相應的技術將管理功能以虛擬化的形式實現，并能夠實時進行改變以滿足用戶的需求。

桌面云技術解放了管理人員的雙手，管理人員不需要對每一臺計算機進行分別管理，節省了時間也減少了人力物力。由于客戶端的計算功能都移交給了后臺服務器，所以計算機反應速度加快，用戶使用體驗感變好。計算機實驗室桌面虛擬化功能結構如圖1所示。

5? 桌面云技術應用到高校實驗室管理的實施方法探究

通過分析該平臺的相關架構，從實驗室的實際情況出發，我們能夠設計一個以云計算技術為基礎的桌面云實驗室管理系統，結合云計算的基礎架構和DCLMS的設計思想，進行系統架構設計。基于云計算平臺的DCLMS架構如圖2所示。

（1）在進行設計的過程中，云計算可以分為IaaS（基礎設置級服務）、PaaS（平臺級服務）以及SaaS（軟件級服務）三個層次。IaaS（基礎設置級服務）作為最底層，包含訪問控制組件和硬件虛擬化基礎設施;PaaS（平臺級服務）處在中層位置，提供平臺級服務;SaaS（軟件級服務）為最上層，為用戶主要提供人員管理、統計分析和報表管理、業務相關流程管理等服務[5]。

（2）用戶使用PC機和相應終端，通過瀏覽器就可以操作運行相關設備，對于用戶的數據安全保護，就需要進行相關的認證工作，需要安裝相應的安全認證軟件，這樣在給用戶提供服務的時候就可以防止數據的泄露以及病毒威脅的風險。

（3）應用虛擬化管理、桌面虛擬化管理和資源管理是DCLMS的三個部分。對于應用虛擬化管理，其相應的虛擬化軟件可以把虛擬桌面相應的服務器分別組成集群，從而有利于在虛擬機上進一步操作。將應用集中到后臺服務器端，由后臺服務器進行相關計算，云端服務器根據用戶的需求合理調配資源，用戶可以方便的使用到相關資源。

（4）桌面虛擬化管理是指利用虛擬桌面管理軟件管理桌面，使桌面投送具有高性能、可靠性。將應用集中到資源池中進行統一管理，在一臺服務器上安裝虛擬化軟件，用戶在使用資源時，虛擬機能夠快速的反應并調取到虛擬桌面上。

（5）對于資源管理這一方面，在主存儲器上，儲存了虛擬桌面的系統、數據和管理空間等資源。在使用桌面云系統時可以調用這一類資源，對資源進行統一管理，保證資源的安全性和有效性。

6? 結? 論

桌面云技術的優點有很多，與傳統計算機主機進行比較，其云端包含進行計算、儲存的資源，形成一個云資源池，當用戶需要使用的時候，就可以通過瘦客戶端或者聯網的其他設備遠程接入資源池，在虛擬桌面上進行使用。云計算軟件提供的虛擬化的運行環境能夠幫助管理人員省去很大的麻煩，而且還能夠提高資源的利用率，降低實驗的成本。桌面虛擬化平臺能夠有效地解決以往實驗室管理過程中難以解決的一些問題，有效降低管理人員的工作量，降低計算機實驗室的建設和運維成本，對于高校公共實驗室管理工作的更好進行奠定了堅實基礎。

參考文獻：

[1] 楊誼，錢俊.運用桌面云技術的高校實驗室管理系統設計 [J].信息系統工程，2018（9）：47-49.

[2] 潘立華.基于桌面云技術的高校計算機實驗室管理模式探索 [J].電腦知識與技術，2018，14（23）：283-284.

[3] 王凡，陳純煉.基于桌面云的高校計算機實驗室組建與管理 [J].實驗科學與技術，2015，13（3）：190-193+201.

[4] 陶偉.基于桌面云技術的高校計算機實驗室管理 [J].中國新通信，2017，19（13）：132.

[5] 覃馮，黃善斌，覃衛玲，等.基于桌面云的多媒體計算機實驗室管理研究 [J].實驗技術與管理，2015，32（3）：164-166+170.

作者簡介：陳澤恩（1976.10-），男，漢族，廣東惠東人，高級實驗師，電子科技大學碩士，主要研究方向：計算機軟件技術、教育技術、實驗室管理。