云桌面技術在高校計算機實驗室管理中的應用

姚 航

（玉林師范學院外國語學院，廣西 玉林 537000）

1 云桌面技術

云桌面主要基于云計算的存儲管理模式開發(fā)，采用高加密按需即取的算法，是依托互聯網進行資源利用的新方式。簡單來講，就是可以通過特定的程序，訪問云平臺的服務器資源（包括個人桌面和各種應用軟件）。用戶體驗與我們日常操作PC無二，只需對一兩臺服務器進行虛擬化建模，無須頻繁的設備升級更新，不僅控制了建設成本，也不需要辛苦圍著幾十臺計算機的實驗室轉來轉去拆裝主機檢修配件進行維護，大大減輕了工作量，提高了教學、辦公質量。

2 高校計算機實驗室現狀

2.1 故障率較高

實驗室開出率高，機器的使用頻率大，未經管理員允許或者管理員統一安裝必要的教學軟件下，不同人群安裝不同軟件，導致機器的中毒率、軟件的崩潰率、機器藍屏、系統引導丟失、硬件的壽命率增加等現象。后續(xù)更新軟件重新克隆系統、系統維護耗時較大，局域網克隆常有掉線丟包無法完成數據傳輸現象，最終仍需重復做克隆工作或針對某幾臺無法克隆的主機另行修復處理。普通臺式機硬盤反復讀寫、快速讀取和局域網共享訪問能力沒有服務器硬盤性能好，故障率相比之下更高，對教學工作造成很大的影響。

2.2 數據共享性較弱

高校實驗室的計算機一般會安裝多個操作系統，由于授課的內容不同，需要切換不同的操作平臺，安裝的應用軟件也不同，這樣就會在課程結束后產生大量的教師課件、學生課堂作業(yè)等數據，下一次上課的時候需要訪問之前的數據只有在原終端機，不利于學生交叉使用電腦[1]。各實驗室的IP段不同，數據不易傳輸，只能通過移動存儲設備進行數據備份。數據的共享性、實時性交互較弱，不太適用于現代高校的高效辦公、無紙化線上同步測試、發(fā)布預習作業(yè)、作業(yè)課堂上自動批改導出結果實時反饋給學生等教學方法。

2.3 能耗高

高校計算機實驗室一般一個實驗室五六十臺計算機，有的甚至更多，比如外語學院的語言實驗室、計算機學院的機房，部門就有十個左右的實驗室。從能源消耗角度思考，傳統計算機每小時耗電量約為250W，計算機同時工作時發(fā)熱量大，加上實驗室配備空調，耗電量方面更大[2]。能源大量消耗與我國綠色經濟發(fā)展戰(zhàn)略互相違背，同時也不符合時代發(fā)展的趨勢。

3 云桌面技術在高校計算機實驗室中的應用

3.1 虛擬化技術應用

云桌面的虛擬化技術，簡單地說是通過服務器虛擬n臺虛擬主機，讓多個用戶桌面在服務器上各自獨立運行，也可實現對底層物理硬件資源共享，例如內存、存儲器、CPU等，通過桌面云邏輯框架的應用，保障資源可以得到精準且有效分配，確保用戶安全使用，將其管理以及控制能力提高，并提供與實體PC機一樣的桌面體驗。桌面虛擬化技術可以將數據在服務器數據中心存放，保障數據安全以及可靠性[3]。在高校計算機實驗室應用桌面虛擬化技術期間，虛擬主機系統中毒或系統崩潰、軟件更新，皆是在服務器的虛擬母盤上操作管理，可以快速刪除和克隆單個或多個云桌面系統，還可以同時同步進行多臺虛擬系統里的軟件更新。云終端對數據的不運算以及不存儲功能，加上windows server或linux系統都比普通個人版本系統安裝、穩(wěn)定，使得病毒很少有入侵機會，管理人員僅僅需要在計算機服務端進行病毒防護、打漏洞補丁和端口的管控，就可以有效、良好的保障服務器系統安全，同時也保障了n臺虛擬學生機的正常運轉。

3.2 云桌面技術的靈活性

云桌面系統是將操作系統、存儲數據的訪問、各個應用軟件相結合，我們用戶可以通過其他終端設備來進行遠程登錄、遠程控制管理、遠程工作。比如，可以通過平板、計算機、智能手機等設備隨時登錄訪問個人的云桌面進行相關的實驗操作、有關數據的更新和定期對重要數據盤的備份、加密處理等。互聯網時代，管理員遠程登錄后臺就可以快捷實現進行后臺操作修改、遠程辦公，大大提升了實驗室管理的靈活性和效率性。

3.3 云桌面虛擬化方案

目前比較常見的云桌面有RDS（遠程桌面服務），俗稱共享云桌面、VDI（虛擬桌面架構），俗稱虛擬云桌面、IDV（智能桌面虛擬化）和VOI（虛擬操作系統基礎架構）。其中VOI技術采用分布運算，容易維護，并且支持多系統離線運行、支持桌面集中管控、按實際需要交付桌面、網絡依賴度低，對3D設計、圖像影視處理類場景有較好的體驗，用戶使用起來就像使用PC機，符合實驗室建設的需求性、性價比高、用戶體驗好等功能[4]。當然，不同的用途、不同的實驗室可以依據用戶需求的不同，制定不同的云桌面，從而能更高效地服務于工作。

4 高校計算機實驗室管理的建議

4.1 投資建設成本轉型

高校每間機房有50～100臺電腦，每臺硬件購置費一般要五千元左右，平均使用壽命在5年左右。因為IT技術的高速發(fā)展，大概五年后，硬件性能難滿足教學所需。如果再投入大額資金采購、重建、淘汰改造則造成很大的資源浪費，故而，可以考慮部分實驗室使用云桌面技術，服務器沒那么容易淘汰。云終端設備是廠家自行研發(fā)的一種比較專一的單片機架構的系統，易于管理，運行流暢，教師通過主機集控屏幕共享上課，可以進行同聲傳譯分小組上課，可以師生互動演示給其他學生觀看學習，可以集群錄音考試等。終端設備像路由器一樣的體積小的盒子，使用DC12V供電，功耗上大大降低，出現故障時更換也快捷。

4.2 加大云桌面平臺建設

教育理念的改革，云桌面技術和虛擬化技術深度聯合，搭建更優(yōu)質的實驗環(huán)境。在服務器配置不同系統，可以根據不同的學科，切換不同的系統入口的一機多個云桌面，一桌面多個系統可以切換，能靈活滿足任何一個任何老師的需求。新的多媒體教學技術可以快速存儲、共享、傳輸、更新，“淘汰”黑板粉筆的古老方式，生動，結合自己的人格魅力和淵博知識，更有效激起學生的學習熱情和興趣，征服學生。遇到特殊疫情影響，學生無法返校到課堂上課，我們的實驗就可以采用線上線下同步實時進行的教學模式，不會影響學生的學習進度。

4.3 提高數據安全性

云桌面運用于實驗室教學，涉及海量的教學數據、諸多師生的個人信息，這需要我們做好系統的安全維護、防火墻的設置、傳輸協議的安全保障，避免計算機中毒感染，減低數據泄露[5]。同時制定公用設備相應的使用制度制約學生，不得訪問、下載、傳播、發(fā)布不健康的、反動的、違法信息，從事違法活動。另外，網絡賬號或IP專線應全部實名注冊，可以一定程度上約束使用人的行為管理，降低或杜絕不法用網事件。設置專人專事專管，工作格局落實，加強管理，責任擔當，堅持第一責任人原則。老師應提高覺悟，以身作則，帶頭表率；學生應懂權利和義務并存。大家共同努力，做一個懂法、守法的公民，定期自查自糾，營造一個良好的校園環(huán)境。

5 結語

云桌面技術在高校計算機實驗室具有可行性、新型性的應用模式，相比傳統的計算機應用模式，云桌面技術建設成本低、管理效率高、穩(wěn)定性和安全性都占有一定優(yōu)勢[6]。我們應加快加大云計算技術、虛擬化技術、智能化建設，根據師生使用情況，構建多方面性能、多樣化系統、資源豐富、使用簡捷、交互更強的云桌面，充分發(fā)揮現代化技術和云桌面的價值和優(yōu)勢，利用好各種現代化技術資源于教學，改善教學方式，提升教學質量，提高計算機管理工作的質量與效率，為教學工作良好有序進行提供有力保障，為國家培養(yǎng)人才提供技術支持。