基于云計(jì)算模式的實(shí)訓(xùn)室構(gòu)建研究

摘 要：針對(duì)目前IT課程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源消耗高、管理與維護(hù)困難、實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源利用率低、投資運(yùn)營成本高和實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源重復(fù)建設(shè)等問題，利用云計(jì)算及其相關(guān)的虛擬技術(shù)，提出了基于云計(jì)算模式的實(shí)訓(xùn)室構(gòu)建思路，有望解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)中大量實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源利用率低及維護(hù)復(fù)雜的難題，從而降低實(shí)訓(xùn)室建設(shè)成本，統(tǒng)一管理與維護(hù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)整體性能，改善學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；桌面虛擬化；服務(wù)器虛擬化；實(shí)訓(xùn)環(huán)境

近年來，信息技術(shù)已經(jīng)深入應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，各行各業(yè)的業(yè)務(wù)開展都離不開信息化環(huán)境。為培養(yǎng)符合社會(huì)需求的實(shí)用性人才，高校的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)也構(gòu)建了以PC為主的信息化模擬環(huán)境，承載了行業(yè)相關(guān)軟件，指導(dǎo)學(xué)生在信息化的環(huán)境中熟悉行業(yè)應(yīng)用。隨著云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新信息技術(shù)應(yīng)用的普及，傳統(tǒng)的以PC為主的實(shí)訓(xùn)室信息化環(huán)境建設(shè)顯得逐漸落伍，學(xué)生無法體驗(yàn)信息技術(shù)新發(fā)展及其實(shí)踐應(yīng)用環(huán)境。對(duì)于實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)和管理者來說，不同應(yīng)用軟件環(huán)境、大量PC的管理和維護(hù)，給管理者帶來了巨大的管理難度和挑戰(zhàn)。

1 以PC為主的實(shí)訓(xùn)室環(huán)境建設(shè)面臨的主要挑戰(zhàn)

1.1 軟硬件環(huán)境復(fù)雜，管理難度大

高校的實(shí)訓(xùn)室往往承擔(dān)多個(gè)專業(yè)的教學(xué)任務(wù)。不同的專業(yè)，其信息化教學(xué)環(huán)境存在比較大的差異，這也意味著同一臺(tái)實(shí)訓(xùn)PC需要承載多個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境；由于信息化的普及性，越來越多的專業(yè)需要在信息化實(shí)訓(xùn)環(huán)境授課，這也意味著電腦實(shí)訓(xùn)室越來越多，需要管理的PC數(shù)量越來越大；另外，由于學(xué)生用戶的活躍性，實(shí)訓(xùn)室PC的預(yù)裝也經(jīng)常會(huì)被修改，也更容易遭受到網(wǎng)上病毒的攻擊和侵害。

1.2 信息化環(huán)境落后

當(dāng)前的信息化已經(jīng)進(jìn)入到移動(dòng)時(shí)代，信息系統(tǒng)從C/S架構(gòu)轉(zhuǎn)向B/S架構(gòu)，人們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、以多樣化的方式享受信息化的服務(wù)，并處理相關(guān)業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)，將學(xué)生局限在單臺(tái)PC的環(huán)境之中，很難和目前社會(huì)流行的信息化環(huán)境合拍。另外，受限制管理制度限制及維護(hù)人員短缺，實(shí)訓(xùn)室和實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開放時(shí)間受到限制，一定程度上造成了實(shí)訓(xùn)資源的浪費(fèi)。

1.3 使用成本高，對(duì)教學(xué)環(huán)境帶來一定影響

傳統(tǒng)PC的使用周期往往只有3-5年，每年的固定資產(chǎn)折舊成本和配套的管理維護(hù)成本巨大；而且，在遇到如硬件更替、軟件更換和操作系統(tǒng)升級(jí)的情況，往往需要對(duì)整個(gè)PC的硬件環(huán)境進(jìn)行升級(jí)，帶來巨大的成本浪費(fèi)。傳統(tǒng)PC的單機(jī)能耗高，存在一定噪音。在多臺(tái)PC同時(shí)運(yùn)行的環(huán)境中，噪音對(duì)教學(xué)環(huán)境及教學(xué)質(zhì)量會(huì)帶來一定的影響。

2 基于云計(jì)算模式的實(shí)訓(xùn)室構(gòu)建思路

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)存在的問題，本人經(jīng)過長期研究，構(gòu)思出一套基于云計(jì)算中先進(jìn)的桌面虛擬化技術(shù)的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)解決方案；使用該解決方案，可以很好地幫助實(shí)訓(xùn)室建設(shè)者解決上述問題。現(xiàn)將該方案簡述如下：

2.1 將桌面環(huán)境虛擬化之后進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)硬件無關(guān)性

利用桌面虛擬化技術(shù)，可以將用戶所有的桌面操作環(huán)境全部集中在后臺(tái)的服務(wù)器之上，用戶只需要通過網(wǎng)絡(luò)就可以訪問到自己的桌面操作環(huán)境。由于實(shí)現(xiàn)了軟件環(huán)境和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的集中化管理，可以實(shí)現(xiàn)各種軟件環(huán)境的快速升級(jí)，用戶感染病毒的機(jī)會(huì)也大幅降低。在這種模式下，單個(gè)管理人員可以輕松管理超過1000臺(tái)的桌面環(huán)境，不同授課環(huán)境的快速切換也僅需要數(shù)十秒的時(shí)間。這樣，單個(gè)實(shí)訓(xùn)室可以為更多的院系提供服務(wù)。

2.2 為師生提供7×24小時(shí)的信息化實(shí)訓(xùn)環(huán)境

桌面云的后端可采用服務(wù)器虛擬化的技術(shù)，可以構(gòu)建7×24小時(shí)不掉線的桌面云環(huán)境。在桌面云的技術(shù)環(huán)境下，只需要網(wǎng)絡(luò)（有線網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)）的連通性，學(xué)生就可以通過不同類型的終端（筆記本，平板電腦，瘦客戶端，手持終端等），隨時(shí)隨地訪問實(shí)訓(xùn)室的桌面資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生所有的實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)都可以存放在云端，安全可靠。

2.3 降低客戶端硬件需求，綠色節(jié)能

方案中建議客戶采用瘦客戶機(jī)或者平板作為用戶的終端。由于其低功耗和靜音設(shè)計(jì)，操作界面也更接近目前主流的信息化操作方式，因此，整個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境和學(xué)生的體驗(yàn)度會(huì)更好。

方案中推薦采用的瘦客戶機(jī)，通常采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，可靠性和穩(wěn)定性高。

3 基于云計(jì)算模式的實(shí)訓(xùn)室解決方案的預(yù)期效果

目前，云計(jì)算技術(shù)已初步運(yùn)用于教育行業(yè)。如果將基于云計(jì)算模式的實(shí)訓(xùn)室解決方案應(yīng)用于高校的多種類型的實(shí)訓(xùn)室環(huán)境，例如電子商務(wù)、工商管理、經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、應(yīng)用外語等文史類專業(yè)課程（日常OA應(yīng)用、Office辦公軟件、多媒體播放等需求）的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，可以收獲預(yù)想不到的效果。

4 小結(jié)

隨著“云計(jì)算”技術(shù)應(yīng)用的升溫，基于云的應(yīng)用、服務(wù)交付逐步成為IT行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在預(yù)算不變的前提下搭建基于云計(jì)算模式的實(shí)訓(xùn)室，可以大幅降低實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)管理難度，管理維護(hù)成本下降60-80%；可以實(shí)現(xiàn)多實(shí)訓(xùn)室環(huán)境的快速切換，實(shí)訓(xùn)室利用率更高，為實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供高效、便捷的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。