試行云桌面技術在高校實驗室的應用探究

蘇志強 廣東理工學院

1 高校計算機實驗室的現狀分析

隨著近年來我國教育事業和信息技術的高速發展，高校不斷發展，擴招已成為必然趨勢，伴隨著學生的不斷增多，高校計算機實驗室的建設規模也隨之擴大，學校教育信息化越發顯得重要。當前，學生上機課程一般被安排在各個計算機實驗室當中。實驗室的物理PC往往采用還原的方式進行管理與維護，而教師就通過使用電子教室軟件來管理與控制學生的桌面，完成日常的正常教學任務。綜合來說，目前高校計算機實驗室的現狀都會具有以下特點：

(1）為了滿足班級人員配備，每個計算機實驗室物理PC數量較多，內存、硬盤、主板等硬件故障多。院系排課滿、學生多、從而導致機器一天到晚長期處于運轉狀態。還有部分學生在實驗過程中有意或無意的對計算機系統的破壞，如自帶U盤挎貝等不規范的操作行為增加計算機中毒的風險。教師學生反饋系統卡頓、軟件無法打開故障時，管理員必須逐點排查問題，耗費大量時間，給實驗室管理和維護教師帶來了繁重的工作。

(2）為了滿足各院系、班級的教學、實驗、培訓、考試等任務安裝大量軟件，然而軟件更新迭代速度都相對比較快，物理PC硬件更新即趕不上軟件的速度要求，這樣的結果就會導致系統會越來越慢、軟件越來越卡，操作系統和軟件模版部署效率低。假如當機房要承載上機考試時，無法實現快速部署；同一個操作系統環境下安裝過多軟件容易出現兼容性錯誤，導致軟件無法正常使用，系統藍屏、死機等一系列的狀況。

(3）教師需要使用新的軟件教學必須經由實驗室管理教師協助更新，實驗室管理教師往往只在學期初更新，教學中期需要更新時就會涉及到各教學單位之間的協調而非常麻煩，另外加班加時也增加管理的工作時長。

(4）機房只在上課時間開放，到了放學下課時間，學生沒完成上機實驗也只能保存好離開機房，等下次上課再繼續，無法在課外完成實驗或開展擴展學習。

(5）實驗室眾多的計算機軟、硬件資產審計信息，如何快捷、方便的進行統計？硬件資產的自然損壞或人為破壞如何及時地發現？以上種種資產審計相關工作如由管理教師逐臺計算機人工完成，其效率就無法得到有效的保障。

2 在高校計算機實驗室應用云桌面的優勢：

(1）充分整合的硬件資源

運用現有實驗室的硬件資源進行充分的整合和利用。云桌面對計算機硬件配置的要求不高，可以利用學校之前已淘汰或者將要淘汰的計算機設備就可以實現。使舊設備利用率達到最大化，最大程度上減少實驗室的建設成本投入。而且相比于傳統PC，CPU利用率可以提升12倍，內存利用率可以提升1.4倍，硬盤利用率可以提升1.6倍。

(2）簡單高效的運維方式

實驗室建設部署簡單、維護方便，部署周期縮短75%，維護效率提高9倍；用戶可以自助維護，也可以通過運維人員的遠程協作，大大減輕維護人員壓力。

(3）實現統一管理與維護

基于云桌面計算機實驗室的所有數據都是在“云”中，也就是管理服務器上，所以安裝系統或更新軟件就變得容易與方便了，通過使用云桌面技術統一管理實驗室的軟、硬件資源，而不再需要逐臺操作處理。而且用戶所用的都是“云”中虛擬出來的環境，也就避免傳統實驗室中因一臺計算機感染病毒將可能導致整個機房癱瘓問題的出現。這樣就大大減少維護時間、減輕維護工作量，從而達到降低管理成本，提高管理效率。

(4）數據的存儲、訪問與安全

云桌面系統為用戶提供海量的存儲空間，所有的數據存儲于云端，本地不存留任何信息；而經過多重用戶認證的云終端，安全自主的傳輸協議，高可用的云資源池，構成端到端的層層安全防護保障了數據的安全性。另外就算實驗室下課了，學生只要把實驗數據永久地存儲在“云”中，就可以在任何時間、任何地點通過瀏覽器在“云”的另一端打開實驗數據繼續進行實驗，從而提高學生的學習主動性和積極性。

(5）節能環保降低成本的運行系統

云終端精致小巧、安靜無噪音，營造出干凈整潔的實驗實訓環境。為高校創建清爽、整潔的實驗實訓體驗，也為高校實驗室創新起到示范性作用。最重要一點是相對于民辦高校能顯著降低成本投入，五年TCO減少40%以上，功耗比傳統PC降低75%，響應國家“節能減排”號召。

3 云桌面實驗室的建設利弊

首先云桌面作為互聯網發展和社會服務方式的一種必然選擇，已是大勢所趨。而云桌面是一種基于云計算的桌面服務整體解決方案，其通過云終端或者網頁來訪問云資源池的應用程序以及整個虛擬桌面，用戶體驗與傳統PC保持一致，但在成本、安全、運維、體驗、節能等方面實現超越，是對傳統PC的重大革新。目前大部分高校在云桌面方面的技術應用，大多停留在理論層面，有關于云桌面實驗室落地應用的研究與實踐不多，培訓學生理論聯系實際的技術課程幾乎沒有。如果現在高校能夠借助互聯網技術公司在ICT領域多年深厚的積累，技術理論與應用完善的結合，高校實驗室平臺的建設，可以讓學生一方面學習到前沿的技術與理念，一方面掌握業界先進的應用實踐，大大提高就業能力，同時也提升院校的辦學實力。

另外目前物理PC作為IT客戶端的一些弊端逐漸顯現，如高昂的管理和支撐成本、難以保障的數據安全、高能耗高排放、資源利用率低等，云桌面正是為適應這一需求而出現的又一次互聯網技術革命。云桌面將網絡上分布的計算、存儲、網絡、服務等IT資源集中起來進行虛擬化，以共享資源池的形式通過互聯網為用戶提供能夠快速部署的按需服務，作為互聯網發展和社會服務方式的一種必然選擇，已經越來越得到業界和社會的認可。在這種趨勢下，高校一方面可以通過云桌面實現信息服務需求、數字化教學應用和科學計算需求，另一方面也可以為學生提供云桌面平臺的教學和實驗，促進數字化時代的人才培養。而且云桌面實驗室正好可以為高校的建設發展部署做好技術上的鋪墊，同時提供很好的云桌面教學設施和前沿領先的技術課程。

總結，針對目前高校計算機實驗室存在的各種問題，結合本人多年來管理與維護實驗室的工作經驗，高校作為培養高端人才的搖籃，更應加快基于云桌面實驗室的建設。試行云桌面技術應用在高校實驗室建設這一方案可使實驗室軟硬件資源利用率顯著提升，并保護用戶免受病毒等因素困擾，同時能大大提高管理與維護的效率，且大幅降低能耗和資金投入等，具有可行性的良好的發展前景。