[摘 要]VDI是近年來出現(xiàn)的桌面虛擬化技術，是云計算的一部分。隨著大學校園網(wǎng)絡和主機功能的日益完善，其復雜度及維護成本越來越高，多媒件教學軟件系統(tǒng)“大而全、多而全”，不必要的軟件使教學系統(tǒng)運行緩慢。針對這些問題，作者通過VDI技術的應用，使得多媒件教學系統(tǒng)變得非常精巧和個性化配置，提高了教學系統(tǒng)的性能，在一定程度上實現(xiàn)了低炭綠色計算。

[關鍵詞]虛擬桌面 多媒體教學 綠色計算

[中圖分類號] [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）06-0040-02

一、當前多媒體教學的弊端

當前所有的高校都部署了多媒體教學系統(tǒng)，有上課演示用的，也有安裝在學校實習機房等環(huán)境。隨著這些系統(tǒng)功能的增強，主機安裝的軟件越來越多，教學軟件環(huán)境“大而全”，系統(tǒng)越來越慢，很多軟件沖突，導致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。每位教師和學生都碰到這樣的情況：系統(tǒng)啟動后，運行了大量非必需的軟件，而上課真正要用的軟件卻運行的很慢。這是因為系統(tǒng)大量的軟件共享了硬件資源，而這些軟件并非需要同時使用的。這種“多而全”的情況，一方面造成了系統(tǒng)速度慢，另一方面使得維護成本大大提高，軟件的調(diào)整“牽一發(fā)而動全身”。為此，必須有一種方法能打破臃腫、低效的軟件結構，使多媒體教學系統(tǒng)能個性化裝載，從而能提高其運行速度，讓系統(tǒng)運行得更迅速、更可靠、更穩(wěn)定。

二、校園VDI教學系統(tǒng)的構建

VDI，英文全稱Virtual Desktop Infrastructure，即虛擬桌面基礎架構，正迅速成為桌面計算的重要方向。它不是給每個用戶都配置一臺運行Windows XP、Vista或win7的桌面PC，而是通過在數(shù)據(jù)中心的服務器運行Windows XP、Vista或win7，將你的桌面進行虛擬化。用戶通過來自客戶端設備（瘦客戶機、臺式機、Web客戶端、掌上電腦或者移動電話）的瘦客戶計算協(xié)議與虛擬桌面進行連接，用戶訪問他們的桌面就像是訪問傳統(tǒng)的本地安裝桌面一樣。

通過虛擬化，將電腦底層操作系統(tǒng)和教學用的軟件及數(shù)據(jù)部署在學校數(shù)據(jù)中心，而在多媒體教室或教學機房只有瘦客戶機，這些瘦客戶機只有顯示功能，而沒有真正的“大而全、多而全”軟件。也就是說多媒體教室和機房只有顯示器功能，而沒有主機功能，這就需要龐大的數(shù)據(jù)中心來進行支撐，通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)中心的虛擬機桌面圖像轉送到各教室和機房。數(shù)據(jù)中心一方面實現(xiàn)了計算機的集中式管理，另一方面也大大提高了管理的工作效率。通常一臺物理主機可以布署多個虛擬機，這些虛擬機可以共享硬件資源。這些虛擬機是十分小巧的，可以是本次教學課程所用的最少軟件的集合，比如上電子商務這門課，要用到windows XP和powerpoint，那么我只要虛擬機上有且僅有這兩個軟件就可以了。連殺毒軟件、word等軟件都不需要，這將使系統(tǒng)更精巧，運行速度更快。

數(shù)據(jù)中心后端的虛擬機沒有裝載運行以前，它只是以文件的形式被初始化，可以通過模板來創(chuàng)建，創(chuàng)建效率極高。教學中可以通過個性化模板來達到個性化主機軟件的效果。這使得過去要裝幾個小時軟件的工作，變成簡單的一個虛擬機文件復制工作，而這個大文件的復制只需數(shù)十秒就可以完成。在中央數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)可以包含大量的虛擬機文件，這些文件有不同的用途，對應不同的課程，被不同的老師個性化配置后使用。它不僅能保持“有且僅有”的精巧軟件集合狀態(tài)，同時也能在時間上保持連續(xù)性、連貫性。具體起到的效果是，教師在上課時，總能瞬間調(diào)回前一節(jié)課時的結束畫面，這一過程不需要長時間等待設備啟動，也不需要插U盤或下載PPT及查詢定位。為了管理大量存在的虛擬機，數(shù)據(jù)中心可以通過數(shù)據(jù)庫來管理，數(shù)據(jù)庫集中存儲了教師、課程、上課時間等信息，通過基于web的MIS（管理信息系統(tǒng)--Management Information System）系統(tǒng)來提供友好的訪問接口。

三、VDI提供的安全功能

（一）安全可控的桌面軟件

在VDI環(huán)境中，用戶所使用的虛擬桌面和虛擬工作空間是根據(jù)服務器中設置的操作系統(tǒng)、應用程序和用戶配置文件的拷貝動態(tài)創(chuàng)建的。所有用戶使用的虛擬桌面中的軟件均由網(wǎng)絡管理中心統(tǒng)一創(chuàng)建的，能夠保證終端用戶所使用的軟件都是經(jīng)過安全性驗證的。

（二）桌面集中策略配置

網(wǎng)絡管理中心可以在中心實現(xiàn)對所有桌面終端用戶的策略設置，在線監(jiān)控用戶的行為、活動狀態(tài)以及檢測當前的安全控制手段是否滿足組織要求遵循的規(guī)程；檢查桌面終端用戶是否有不符合組織規(guī)定的行為。VDI將終端配置的權利和責任交由網(wǎng)絡管理人員，而不像以前一樣由用戶自行配置，減少了IT環(huán)境中的不確定性因素。

（三）數(shù)據(jù)集中保護

在VDI環(huán)境中，所有的數(shù)據(jù)全部保存在服務器端，能有效防止泄密事件的發(fā)生。由于數(shù)據(jù)除了在終端屏幕上顯示外，不會保存在終端，大大降低了對終端數(shù)據(jù)保護的壓力。

（四）終端工作空間隔離

對于終端除了可執(zhí)行VDI的桌面之外還運行其他操作系統(tǒng)的用戶來說，VDI采用虛擬工作空間的方式，隔離需訪問VDI的客戶端和其他的系統(tǒng)實現(xiàn)保護遠程用戶訪問網(wǎng)絡的目的。虛擬工作空間構架在本地操作系統(tǒng)之上，利用沙盒技術來防范類似按鍵記錄、內(nèi)存映射、應用程序及操作系統(tǒng)入侵以及終端客戶對安全設置重置等威脅。目前，大部分VDI還采用雙因子的方式實現(xiàn)遠程的身份認證。

（五）提高業(yè)務的可持續(xù)性

由于實現(xiàn)終端桌面的集中處理，VDI能為組織提供更好的業(yè)務連續(xù)性保證，根據(jù)需要動態(tài)為用戶調(diào)配資源，提供所需的功能和性能要求。

四、VDI帶來的益處

實施VDI系統(tǒng)，將軟件系統(tǒng)資源集中到數(shù)據(jù)中心管理，可以為任何連線的位置點提供迅速、可靠的桌面交付，可以控制設備連接到其中一臺虛擬機的那些點，控制數(shù)據(jù)管理和降低潛在的損失，從而可以大大降低每個桌面工作環(huán)境的費用，可以大大提高教學系統(tǒng)的運行效率，因為它成功地實現(xiàn)了“大而全、多而全”到“有且僅有”的個性化改造。另一方面集中計算也使得管理簡化，原先復雜的操作系統(tǒng)及其軟件被虛擬化成單一文件，故障恢復變得簡單快速，這些單一文件可以運行在多個物理主機上，也可以一個物理主機上加載多個單一文件，變成多個虛擬機同時運行，使硬件的效能得到充分的發(fā)揮，管理軟件將這些虛擬機在不同的硬件之間“流動”，達到動態(tài)的負載均衡，這些過程將由機器自動完成，實現(xiàn)真正的“云計算”教學平臺。從宏觀上看，前端VDI顯示部件，非常小，很省電，并且成本低廉，后端系統(tǒng)中，小巧的虛擬機可以共享硬件資源，原來數(shù)十臺PC的軟件，可以放在一臺服務器上完成，這將大大節(jié)約能耗，真正實現(xiàn)了綠色計算。

[ 參 考 文 獻 ]

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http：//cloudcomputing.sys-con.com/node/892352，2010-8-6.

[3] 朱建新，朱益峰. 利用LVS和NAT構建高可用的Linux負載均衡集群[J].南通大學學報，2005，（2）：25-28.

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[5] 息延芳，劉學全.大學多媒體教學初探[J].大學教育，2012，（2）.

[責任編輯：左 蕓]