張行

摘要 近年來，云計算和虛擬技術(shù)不斷發(fā)展，將桌面進行虛擬化的桌面云方案化日漸成熟，在高校機房使用桌面云技術(shù)能夠有效提高桌面安全性和靈活性，改善管理中傳統(tǒng)機房存在的各種問題，降低成本，促進教學。本文以目前高校機房實際情況分析研究虛擬化桌面云應(yīng)用可行性和解決方案。

【關(guān)鍵詞】云計算 高校機房 虛擬化 桌面云

1 高校機房現(xiàn)狀

機房是高校教學的重要形式，承擔著學生上機、考試等任務(wù)。傳統(tǒng)機房中都會配置還原卡等軟硬件環(huán)境，為教學提供便利，但以往機房建設(shè)和管理方式還存在諸多問題，工作繁重且效率不高，己難以適應(yīng)教學發(fā)展的需求，這主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）各種批次型號電腦眾多，且每年淘汰、更換，安裝維護工作繁雜;用戶數(shù)據(jù)存儲在本地硬盤，無法進行統(tǒng)一備份;各種上機任務(wù)不斷增加，教學環(huán)境管理和設(shè)備維護工作也日益繁雜。

（2）因各種專業(yè)、考試軟件不斷更新，經(jīng)常需要對現(xiàn)有系統(tǒng)環(huán)境進行重新部署，頻繁對傳操作系統(tǒng)，費時費力;當一些新軟件或系統(tǒng)不能在現(xiàn)有PC上安裝時機房電腦就需要更換升級，設(shè)備投入增加使用壽命短;CAD等部分軟件授權(quán)碼需綁定終端硬件，軟件安裝后還需逐臺激活，管理員需每臺終端逐一操作，工作量增加。

（3）各種上機考試期間都需要為考試搭建所需臨時環(huán)境，往往需要安裝全新系統(tǒng)和相關(guān)軟件，并按考試要求逐一修改配置，且因機房電腦硬件、配置不統(tǒng)一導致安裝工作繁瑣，維護費力。

（4）因教學機房有限，大多機房都需承擔多個專業(yè)的教學任務(wù)，不同專業(yè)需要不同的軟件和系統(tǒng)設(shè)置，且專業(yè)軟件更新快、要求多，各種軟件兼容性差，導致系統(tǒng)臃腫，使用性能下降。

（5）機房作為公共教學場所，學生交叉使用U盤等存儲設(shè)備可帶入大量病毒，使得系統(tǒng)中毒概率增加，且大多病毒木馬具有自我傳播和變異的特性，查殺困難、破壞性強，可能會因此導致文件誤刪、系統(tǒng)故障等問題，影響正常使用，同時加重維護工作。

（6）為加強知識產(chǎn)權(quán)保護，維護網(wǎng)絡(luò)安全，滿足學校教學、科研使用正版軟件的需求，高校機房需安裝正版軟件。而在機房安裝和升級軟件時，很多批量安裝的專業(yè)軟件授權(quán)須按終端數(shù)量計算，導致軟件成本高昂。

2 可行性分析

隨著教育信息化改革不斷深化，高校教學的方式和方法也在不斷改進，為了更好的服務(wù)教學，很多高校都在采用云計算等新興技術(shù)加強機房建設(shè)，構(gòu)建云計算體系的信息化校園。云計算是教育信息化推進和校園IT技術(shù)架構(gòu)的發(fā)展方向，桌面云的建設(shè)已是廣大教育工作者的共識。虛擬桌面云是一種集中管控、分布運行的桌面虛擬化解決方案，目前該方案技術(shù)已經(jīng)非常成熟，采用它來解決機房環(huán)境管理和資源靈活使用是未來的趨勢。

云計算結(jié)合了虛擬化、自主計算和面向服務(wù)器架構(gòu)三個特點，它優(yōu)點在于能夠通過云端提供計算、數(shù)據(jù)存儲、桌面應(yīng)用等功能。桌面云是虛擬技術(shù)的主要應(yīng)用之一，它是采用服務(wù)器虛擬化、桌面虛擬化、云計算等技術(shù)的應(yīng)用方案，它繼承了云計算易于維護、數(shù)據(jù)集中、低成本高擴展等優(yōu)勢。它通過云服務(wù)器提供遠程虛擬桌面，以云桌面的形式向用戶提供所需的計算和應(yīng)用程序等功能，用戶的數(shù)據(jù)和應(yīng)用都統(tǒng)一放在服務(wù)器它可按不同需求分配資源，既利于用戶靈活使用，隨時移動訪問桌面，又方便管理員對終端集中管理。采用虛擬桌面云方式的機房具有高效管理、節(jié)能環(huán)保、數(shù)據(jù)安全等好處，能有效解決目前高校機房存在的問題，為教學提供靈活的實驗環(huán)境。

3 解決方案

3.1 具體需求分析

虛擬化桌面云機房應(yīng)以虛擬化技術(shù)為核心，建設(shè)易于操作的虛擬實驗平臺，讓師生可隨時隨地使用PC、平板等各種終端進行教學和考試等任務(wù)，讓管理員能快速、高效、方便地進行統(tǒng)一管理和維護。具體應(yīng)滿足以下需求支持Win7、Linux等常見系統(tǒng);支持多套環(huán)境共存支持各種常見辦公軟件和專業(yè)課程軟件支持CAD、PS等常見圖形軟件;支持NCRE等各類考試系統(tǒng);可同時運行多個桌面環(huán)境并可快速切換;用戶數(shù)據(jù)和配置可集中存儲和管理并且漫游;有一定的擴展性可兼容目前流行的所有終端并支持虛擬桌面并發(fā)。

3.2 架構(gòu)組成

本方案虛擬桌面云以VDI虛擬化、鏈接克隆、快速并發(fā)等技術(shù)構(gòu)建，主要部件有數(shù)據(jù)中心、終端設(shè)備、負載均衡及接入網(wǎng)關(guān)、虛擬化軟件、云管理系統(tǒng)等。它以云桌面代替?zhèn)鹘y(tǒng)PC，讓終端通過網(wǎng)絡(luò)獲取資源，允許多個用戶共享CPU、內(nèi)存、硬盤等硬件資源。如圖l所示，這種架構(gòu)可根據(jù)需求精準分配資源，為用戶提供簡單、便捷的桌面，還能提供與傳統(tǒng)PC -致的桌面體驗。所有虛擬機相互隔離，這種設(shè)計能避免因其他用戶活動所造成的系統(tǒng)故障和程序崩潰。可通過云桌面管理系統(tǒng)實現(xiàn)集中化管控，快速進行系統(tǒng)恢復、軟件安裝等工作，可管控性增強，且穩(wěn)定性、安全性大幅提高。

3.3 方案優(yōu)勢

終端管理更容易：可通過管理平臺統(tǒng)一、快速部署環(huán)境;可批量啟動、編輯;可一站式管理也可多站點管理;可監(jiān)控性能，動態(tài)調(diào)整資源。

整體安全水平提升：安全的架構(gòu)設(shè)計、用戶身份驗證和網(wǎng)絡(luò)傳輸，以及嚴格的USB外設(shè)管理，加密的桌面和存儲，這些都進一步提高了安全水平。

訪問使用更靈活：用戶可使用各種終端隨時隨地接入，實現(xiàn)移動辦公和學習;每個用戶都擁有專屬桌面和目錄，并可實現(xiàn)單用戶多桌面;可彈性計算和存儲，提高使用性能。

終端支持更廣泛：由于云桌面的計算和存儲都發(fā)生在數(shù)據(jù)中心，因此客戶端配置要求就很低，老的傳統(tǒng)PC、一體機都可轉(zhuǎn)為云終端。

運維成本降低：和傳統(tǒng)PC比桌面云具有動態(tài)啟動、負載均衡等優(yōu)勢，能耗降低，節(jié)能省電;且可利用舊PC，降低采購成本。

4 虛擬桌面云機房的不足

因為它依賴于網(wǎng)絡(luò)而工作，所以一旦校園網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，將直接影響學生上機;終端數(shù)據(jù)集中在云服務(wù)器，一旦服務(wù)器損壞受攻擊，用戶數(shù)據(jù)可能出問題;高負載應(yīng)用體驗較差，如復雜辦公、3D設(shè)計、音視頻等。

5 結(jié)語

隨著虛擬桌面云的機房架構(gòu)日益成熟，傳統(tǒng)機房面臨的諸多問題迎刃而解。其擁有集中管理、安全可靠、低碳節(jié)能、部署靈活、運維方便等優(yōu)勢，是今后高校機房發(fā)展的必然趨勢。通過云平臺可構(gòu)建一個開放、互動、多維的教學平臺，是教學模式發(fā)展的創(chuàng)新，對高校機房管理和校園信息化有重大意義。

參考文獻

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