單平平++韓璞++黃奇瑞

摘要：為了構(gòu)建一個多終端融合教學(xué)環(huán)境，該文針對桌面云建設(shè)的系統(tǒng)架構(gòu)關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行研究和分析，設(shè)計(jì)兩個管理平臺：云服務(wù)器管理平臺和云終端管理平臺，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以有效簡化維護(hù)工作量和保證數(shù)據(jù)安全，提高教育質(zhì)量，促進(jìn)現(xiàn)代科技與教育深度融合。

關(guān)鍵詞：桌面云；虛擬化；數(shù)字化教學(xué)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）21-0020-01

1 概述

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，基于云服務(wù)平臺的“云教室、PAD、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)電視、PC”等多終端融合教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建已迫在眉睫。

桌面云可以將所有終端設(shè)備配置、管理工作集中在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行，管理員可以在數(shù)據(jù)中心對所有終端設(shè)備及其應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一配置，這樣不但可以簡化維護(hù)工作量并保證數(shù)據(jù)安全，還可以提高教育質(zhì)量，改善學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升教師的教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)學(xué)、測、考、控一體化，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享，促進(jìn)現(xiàn)代科技與教育的深度融合。

2 桌面云的概念

云計(jì)算（Cloud Computing），是一種互聯(lián)網(wǎng)上的資源利用新方式，可為大眾用戶依托互聯(lián)網(wǎng)上異構(gòu)、自治的服務(wù)進(jìn)行按需即取的計(jì)算。云計(jì)算的資源不但是動態(tài)易擴(kuò)展，而且是虛擬化的，通過互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一提供。

桌面云是云計(jì)算的一種應(yīng)用形態(tài)。桌面云，即桌面虛擬化，是一種以服務(wù)器為中心的計(jì)算模式。它將客戶端的桌面操作系統(tǒng)/應(yīng)用/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行保存和運(yùn)行，客戶端僅保留基本的通信和圖像處理能力。

3 解決方案

3.1 桌面云計(jì)算體系架構(gòu)整體解決方案

桌面云計(jì)算體系架構(gòu)解決方案如圖1所示。

通過桌面云計(jì)算體系架構(gòu)解決方案，數(shù)據(jù)中心可以對客戶端的桌面操作系統(tǒng)、應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，不但簡化了維護(hù)工作量，也降低了安全風(fēng)險，保證了數(shù)據(jù)安全。而客戶在使用虛擬桌面時，客戶體驗(yàn)也非常良好。針對多終端融合教學(xué)環(huán)境構(gòu)建的宗旨，需要設(shè)計(jì)兩個管理平臺，分別是云服務(wù)器管理平臺和云終端管理平臺。除此之外，還需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。

3.2 云服務(wù)器管理平臺

云服務(wù)器管理平臺需要有幾大模塊：用戶權(quán)限管理，鏡像管理，計(jì)算機(jī)管理，學(xué)生機(jī)管理和監(jiān)控及日志管理。

1） 用戶權(quán)限管理：提供用戶名、密碼給管理員，使用云服務(wù)器管理系統(tǒng)。在保證系統(tǒng)安全的前提下，充分發(fā)揮管理系統(tǒng)的優(yōu)勢。

2） 鏡像管理：鏡像管理是指管理員對學(xué)生機(jī)鏡像的管理，支持學(xué)生機(jī)鏡像的導(dǎo)入、導(dǎo)出、啟動、停止、掛起、刪除功能。啟動學(xué)生機(jī)后，管理人員可以安裝與學(xué)校課程相關(guān)的教學(xué)軟件、課程資料等，通過此鏡像創(chuàng)建學(xué)生機(jī)，達(dá)到一鍵輕松部署所有機(jī)器的目的。導(dǎo)入和導(dǎo)出是為了管理人員更簡便的操作和備份相關(guān)的重要鏡像。

3） 計(jì)算機(jī)管理：支持學(xué)生機(jī)的創(chuàng)建、刪除、啟動、關(guān)閉、重構(gòu)等；支持學(xué)生機(jī)的各種狀態(tài)的過濾。重構(gòu)簡化了管理人員的操作，特別是在安裝新軟件、操作系統(tǒng)等情況下。并且，系統(tǒng)為每位學(xué)生分配相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，供其保存相關(guān)資料。

4） 學(xué)生機(jī)管理：一分鐘內(nèi)可以創(chuàng)建多臺學(xué)生機(jī)，學(xué)生機(jī)里面的內(nèi)容與鏡像中安裝的軟件、資料一樣。安裝新的軟件、操作系統(tǒng)等都可以通過重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)所有學(xué)生機(jī)的升級。

5） 監(jiān)控和日志管理：服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、磁盤等實(shí)時信息監(jiān)控；提供清除數(shù)據(jù)功能，可以一鍵清理系統(tǒng)垃圾信息，也可以手動清理文件數(shù)據(jù)。

3.3 云終端系統(tǒng)

云終端系統(tǒng)人機(jī)界面友好，操作簡單，上課時只要打開主機(jī)電源就可以立即投入使用。另外，管理方便，安全可靠，沒有軟驅(qū)、光驅(qū)和硬盤設(shè)備，從根本上防止了病毒從內(nèi)部對系統(tǒng)的侵害。

3.4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

針對教室的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要是實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)隔離，防止病毒的感染與傳播，避免了整個校園網(wǎng)絡(luò)發(fā)出網(wǎng)絡(luò)攻擊對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)造成的影響，保證局域網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的暢通。其次，為所有云終端及要與云終端通訊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備創(chuàng)建單獨(dú)的IP網(wǎng)絡(luò)段，隔離廣播。此外，服務(wù)器使用千兆網(wǎng)卡，提高云終端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換速度。云終端網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖2所示。

4 結(jié)論

限于篇幅，本文僅從多終端教學(xué)環(huán)境下桌面云建設(shè)思路進(jìn)行了簡單分析，但實(shí)際搭建桌面云還有很多技術(shù)細(xì)節(jié)需要進(jìn)一步探討。但總體上，這個專為教育行業(yè)的基礎(chǔ)IT系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基于云計(jì)算架構(gòu)的終端系統(tǒng)平臺，將桌面操作系統(tǒng)、應(yīng)用和數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)中心遷移，并通過網(wǎng)絡(luò)為用戶交付虛擬桌面和應(yīng)用的云服務(wù)，不但可以高效安全的管理終端，而且可以有效地降低學(xué)校IT系統(tǒng)的TCO和能耗。

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