| 标题 | 浅析桌面云在高职计算机实验环境中的应用 |
| 范文 | 陈雪蓉 摘要：桌面云是一种基于虚拟化技术的云服务，能将众多的桌面计算机集中到几台服务器中，这种桌面虚拟化架构正改变着高职计算机实验环境的管理模式。本文从技术层面说明了桌面云在高职计算机实验室的建设与管理方面带来显著优势。 关键词：桌面云；计算机实验；虚拟化 实践教学环节是高职院校培养技能型人才的重要组成部分，掌握计算机基本知识和基本操作技能又是当代信息化社会对人才的基本要求。当今各职业院校面向各专业各层次的学生均开设相关的计算机应用方面的课程，使实验室计算机数量增加，机房规模扩大，与此同时各学科建设的发展也对计算机系统和应用软件提出了更高的要求。因此计算机实验环境建设和维护的效果关系着教学质量的好坏。但由于计算机软硬件配置不统一、实验场地分散以及应用环境差别大等因素，造成实验室面临着桌面终端维护管理困难、桌面环境安全性差、成本高昂等诸多挑战。近年来，越来越多的高职院校依托先进的技术手段和管理理念，充分利用当今云计算与虚拟化技术，采用桌面云方案来解决计算机实验室管理和维护的难题，具有一定的借鉴意义。 1计算机实验室管理与维护现存的问题 采用传统计算机部署模式即在每台计算机设备配置完整软硬件系统的计算机实验环境，通常都会随着使用时间的推移而故障频发，设备数量越多则问题将成倍递增，导致问题处理成本不断上升。在信息化高速发展的今天，各类机房、实验室、教室的计算机设备更新速度已很难满足日益增长的应用需求，并且在管理中还存在诸多问题。 1.1终端不统一 其一，机房终端硬件配置不统一，硬件的多样化导致桌面标准化很难实现；其二，终端操作系统版本繁杂，WINDOWS xP、WIN7、WINDOWS 2003、WINDOWS 2008等众多版本共同存；其三，电脑机型不统一，不同品牌的电脑和笔记本、上网本、服务器等众多机型共同存在。另一个差异是实验教学所需软件的多样性，同一实验室通常需满足不同学科的教学需求，使得应用软件安装的需求层出不穷，导致软件故障问题非常多，即使采用远程克隆或硬件还原卡技术，维护工作量依然很大。 1.2安全威胁多 传统计算机实验室中对于机房终端的USB、网卡等终端接口没有有效的管理手段禁止非法设备的接入，存在着病毒感染与数据泄密的风险。病毒、木马、流氓软件等对系统数据恶意攻击导致系统崩溃、文件丢失、蓝屏、死机。尤其是病毒爆发时，个别PC感染病毒容易影响整个网络，此时往往需要大量人力进行病毒更新和清除工作，管理和维护难度将呈指数级增长。 1.3管理成本高 随着学校信息化逐步深入，上线一个新的应用系统和教学环境/考试环境也常常需要大量的时间和人手，终端本身系统更新升级和环境切换都不可避免地增加了系统的维护工作量和开销。 1.4资源利用率低 PC机平均更换周期为3～5年，若希望使用期限更长或可持续性，将导致前期投入价格昂贵，同时由于资源共享程度低又造成终端运算能力大量浪费。当实验操作要求配置更高性能的设备时，就需要定期升级PC主机配置或者采购更换设备，则使设备投入成本急剧上升。 2桌面云概述 日趋成熟的云计算技术里，桌面云实际上是一种基于分布式云计算存储技术而存在的精华应用。从技术视角看，云计算=计算/存储的网络，它包含云设备和云服务两个部分，桌面云就是一种云服务。采用桌面操作系统虚拟化技术，将每个用户配置的操作系统和桌面环境集中部署在后台服务器，后台服务器负责所有的运算和存储工作，从而减轻客户端的机器的硬件投入和性能配置要求。 3应用桌面云构建高职计算机实验环境的解决方案 桌面云实现了桌面环境的集中下发、集中更新、集中管理，使得桌面管理变得简单，不用每台终端单独进行维护和更新。一个完整的桌面云解决方案包含四个组件： ·中心服务器，是管理端和客户端之间通信的枢纽中心，负责发送管理端的执行命令，同时接受客户端的使用应用软件的数据请求并响应。 ·桌面云服务器，为所有的终端提供应用服务，所有终端的应用数据都存储在云服务器中，终端按需访问资源。 ·桌面云管理端，提供管理员图形化的操作平台。 ·云终端，是学生上机过程中直接使用的终端，负责学生上机操作输入输出的功能。 在这样的结构中用户可以使用云终端通过一定的通信协议连接到功能强大的桌面云服务器上，将大量的计算从客户端的前台转移到后台，然后再在前台上进行显示。 桌面云服务器可以提供几十台甚至上百台的虚拟机。针对具体计算机实验环境，不同批次购置的电腦可利用桌面云将本地系统的不同配置之间用硬件分组来进行隔离。在统一部署的实验机房，使用差异化系统部署功能可以对同批配置的电脑系统实现统一部署和保护，采用优化的压缩算法，能在数分钟之内将整个机房的系统部署完成。当不同的专业、不同的班级或不同的上机目的需要不同软件配置的桌面系统时，可以建立各自专用的云桌面，学生上机根据自己的需要选择相应的云桌面，从而使软件环境更加具有针对性。 4应用桌面云的优势与存在的问题 桌面云技术的逐步成熟为高校机房管理提供了一个新方法，相对于传统计算机实验室的组建与管理的效率都具有明显的优势。 4.1实现统一部署降低了实验室组建成本 采用瘦客户机作为桌面云终端，加之虚拟机的弹性配置与服务器的可扩充性，使机房扩展费用降低、兼容性提高，升级服务器计算与存储能力相比升级传统计算机成本大为降低且能耗小。 4.2集中处理、分布显示的特点优化了机房的管理模式 通过桌面虚拟化改造，机房由原来的分散式管理变为集中管理，原来管理几十台计算机变为管理一台桌面云服务器。传统机房管理通过复杂的网络克隆实现系统的部署及应用软件的安装费时费力，在桌面云环境下操作一台服务器主机即可更改整个机房的使用环境，既能统一定制和管理软件环境又能为单台终端提供多个不同的软件环境，符合高校众多专业上机实践操作的需求。 4.3能有效降低安全风险 虚拟系统与主机系统之间互不影响，操作不留痕迹，能更好地控制好外部储存设备的接入，有效降低了病毒威胁，特别适合高校实验室这样人员流动大的环境。 当然，桌面云也不是“万灵丹”，在实际运行使用中也存在自身的问题，例如对网络带宽的要求更高，对服务器的图形图像处理能力要求更高，对机房常用的电子教室软件同步教师和学生终端桌面显示的效果可能有影响，同时对虚拟机的IP地址分配的管理也会影响教师机与学生机的文件收发。总之，高职院校可以针对普通办公软件、软件编程、仿真实验等图形运算能力要求不高的实践教学使用桌面云技术完全代替传统的计算机实验环境，有助于实现智能管理、高效利用、安全灵活的目标。 |
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