趙金

摘要：云桌面是虛擬化技術(shù)拓展下的產(chǎn)物，虛擬化技術(shù)最早是計(jì)算機(jī)科學(xué)家Christopher Strachey提出的，近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地發(fā)展帶動(dòng)了虛擬化技術(shù)的成熟和發(fā)展，虛擬化技術(shù)的發(fā)展增強(qiáng)了服務(wù)器的計(jì)算能力，促使單臺(tái)服務(wù)器可以提供多個(gè)桌面操作系統(tǒng)。在這種大的背景下，云桌面的應(yīng)用范圍不斷的擴(kuò)大，它被廣泛地應(yīng)用在了醫(yī)療、通訊、電力、管理、教育等多個(gè)領(lǐng)域。本文主要探究的是云桌面再教育領(lǐng)域的應(yīng)用情況，云桌面的使用與其他的教學(xué)設(shè)備相比，在投資、環(huán)保、管理等各個(gè)方面都更具優(yōu)勢(shì)。筆者從云桌面在高校中應(yīng)用的現(xiàn)狀、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及如何更好地在高校中應(yīng)用云桌面這三個(gè)方面進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：云桌面；實(shí)踐教學(xué)；應(yīng)用優(yōu)勢(shì)；云計(jì)算；虛擬化

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）32-0279-02

當(dāng)下，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)再教育中的應(yīng)用更加的廣泛，而且信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅是理論性的研究或者是特殊學(xué)科的應(yīng)用了，現(xiàn)階段更多的是在日常、全學(xué)科教學(xué)的工作中。高校在應(yīng)用云桌面系統(tǒng)的過(guò)程中，應(yīng)該綜合考量各種方面，尤其是在學(xué)生的應(yīng)用需求方面，從而在學(xué)校中建設(shè)根據(jù)特色的高校云桌面系統(tǒng)。

1 高校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用系統(tǒng)的現(xiàn)狀

筆者在對(duì)幾個(gè)學(xué)校進(jìn)行了調(diào)查以后才發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中采取的依然是比較傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)部署方式，就是那種一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)需求點(diǎn)的方式。但是，目前信息化技術(shù)高速的發(fā)展，各種機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室、教室的計(jì)算機(jī)設(shè)備的更新速度已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)校高速增長(zhǎng)的應(yīng)用需求了。這就導(dǎo)致當(dāng)前的高校實(shí)驗(yàn)室管理當(dāng)中存在一些問(wèn)題，主要的問(wèn)題包括了以下五個(gè)：第一，傳統(tǒng)的管理方式不管是管理效率還是維護(hù)效率都很低；第二，現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)部署方式下的計(jì)算機(jī)資源難以進(jìn)行相對(duì)公平的分配，計(jì)算機(jī)使用效率也很低；第三，高校在進(jìn)行系統(tǒng)安全防護(hù)的過(guò)程中經(jīng)驗(yàn)較少，所以系統(tǒng)安全防護(hù)不足等。

2 云桌面系統(tǒng)在高校中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高管理效率

云桌面是傳統(tǒng)機(jī)房單一部署難以滿足用戶需求的情況下研究出來(lái)的一種新的機(jī)房部署方式，是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)房單一部署的重大革新。在高校當(dāng)中部署云桌面系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，工作人員只需要通過(guò)管理系統(tǒng)就可以對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)搭建和軟件更新，所以對(duì)于提高管理效率是非常的有利的。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)學(xué)校當(dāng)中擁有1000臺(tái)傳統(tǒng)的PC和250點(diǎn)位的桌面云系統(tǒng)時(shí)，傳統(tǒng)的PC每100臺(tái)計(jì)算機(jī)就需要耗費(fèi)1.5個(gè)小時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的安裝以及每個(gè)機(jī)房需要3個(gè)小時(shí)進(jìn)行分發(fā)，此時(shí)學(xué)校就需要22.5小時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)安裝和分發(fā)，但是云桌面系統(tǒng)不需要進(jìn)行分發(fā)就可以直接進(jìn)行相關(guān)操作，也就僅僅需要1.5小時(shí)。

2.2 整合資源提高使用效率

筆者在對(duì)應(yīng)用云桌面的所有學(xué)校進(jìn)行調(diào)研以后可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)高校當(dāng)中部署云桌面系統(tǒng)的時(shí)候，實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)資源能夠進(jìn)行有效的整合，所以在進(jìn)行資源的分配的時(shí)候就更加的清晰明了，高校當(dāng)中有部分課程會(huì)占據(jù)比較多的系統(tǒng)資源，但是基礎(chǔ)類(lèi)的課程對(duì)于系統(tǒng)資源的占用相對(duì)較少，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)部署方式?jīng)]有辦法對(duì)計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行有效的整合，所以導(dǎo)致計(jì)算機(jī)資源沒(méi)有辦法得到有效的使用，留有較多的空閑資源，且這部分空閑資源沒(méi)有辦法被使用。云桌面系統(tǒng)可以將存儲(chǔ)服務(wù)器組、計(jì)算機(jī)服務(wù)器組等整合成大型的資源池，然后客戶端根據(jù)相關(guān)的需求對(duì)資源進(jìn)行科學(xué)的、高效的、合理的分配，這種資源分配的方式不是靜態(tài)的，也不是一成不變的，而是動(dòng)態(tài)的，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)配的資源分配方式。所以在高校當(dāng)中部署云桌面系統(tǒng)能夠?qū)τ?jì)算機(jī)資源進(jìn)行有效的整合，提高資源的使用效率。

2.3 云桌面的系統(tǒng)安全性

云桌面系統(tǒng)從內(nèi)部安全和外界深度防御兩個(gè)方面出發(fā)，搭建了安全性極高的云桌面架構(gòu)體系。云桌面系統(tǒng)在用戶終端安全、接入安全、傳輸安全、虛擬PC隔離安全、鏡像安全、數(shù)據(jù)安全、架構(gòu)安全、行為管控安全、管理審計(jì)安全這詩(shī)歌方面都進(jìn)行深入的考慮，從多個(gè)方面來(lái)滿足用戶的安全需要。

（1）USB外設(shè)上

云桌面系統(tǒng)在USB外設(shè)上首先提出并引用了No Data USB技術(shù)，這一技術(shù)要求所有的數(shù)據(jù)或者是外設(shè)服務(wù)必須通過(guò)數(shù)據(jù)安全校驗(yàn)鏈接到服務(wù)器上才可以相關(guān)信息的獲取，所以極大地保護(hù)了信息的安全。再加上系統(tǒng)還可以通過(guò)數(shù)據(jù)中心來(lái)對(duì)USB訪問(wèn)進(jìn)行控制，幫助用戶設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限，滿足了用戶不同的安全需求。

（2）網(wǎng)絡(luò)安全性

云桌面系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)安全性方面選擇了SDN網(wǎng)絡(luò)體系，希望能夠構(gòu)建出完全獨(dú)立性的隔離網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)源被隔離的網(wǎng)絡(luò)體系的效用等同于物理隔離。SDN網(wǎng)絡(luò)體系，可以構(gòu)建不同數(shù)量的可以進(jìn)行控制的虛擬的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)體系，可以滿足用戶的不同需求，而且隔離效果較好，隔離成本更低、內(nèi)部控制能力更強(qiáng)、操作更簡(jiǎn)單。所以在管理過(guò)程中，只需要在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行相關(guān)操作就可以將用戶分配到不同的虛擬網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，讓用戶的網(wǎng)絡(luò)之間互相隔離，這樣做的優(yōu)勢(shì)在于保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的同時(shí)，提高數(shù)據(jù)的安全性。

2.4 個(gè)性化服務(wù)

高校當(dāng)中的計(jì)算機(jī)資源畢竟是有限的，所以當(dāng)然沒(méi)有辦法使每一個(gè)學(xué)生何老師都擁有獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，所以采取了硬件還原措施。這種方式雖然可以提高計(jì)算機(jī)的安全性，但是每次教師上課的時(shí)候都需要重新從移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)當(dāng)中拷貝資料，學(xué)生在離開(kāi)計(jì)算機(jī)教室之前也需要將本節(jié)課的任務(wù)資料保存在自己的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備或者是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)上，以確保下一次的上課和任務(wù)的延續(xù)性，是非常的不方便的。

但是云桌面就可以很好地解決上述問(wèn)題，此時(shí)全校每一個(gè)老師和學(xué)生都擁有了一臺(tái)云計(jì)算機(jī)，學(xué)生何老師可以在使用校園網(wǎng)的任何地方，通過(guò)手機(jī)、平板、筆記本電腦等終端，使用個(gè)人賬號(hào)登錄到自己專(zhuān)屬的云計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行相關(guān)任務(wù)的完成和延續(xù)，這種個(gè)性化的服務(wù)滿足了師生的個(gè)性化要求。

2.5 低碳環(huán)保

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)每一臺(tái)主句的功率為250瓦左右，云桌面的功率僅僅是它的五分之一多一點(diǎn)，所以采取云桌面，能大幅度地降低電能的消耗，1000臺(tái)云桌面終端比傳統(tǒng)的PC運(yùn)行一年能節(jié)約23萬(wàn)左右的電能。而且傳統(tǒng)的PC一般情況下最多可以使用六年，但是云桌面系統(tǒng)的使用時(shí)間最多為10年，所以設(shè)備更新的效率就相對(duì)低一些，節(jié)約了成本，在一定程度上還減少了電子垃圾的產(chǎn)生。

3 更好地在高校中應(yīng)用云桌面的措施

高校在剛剛進(jìn)行云桌面系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候，需要綜合考慮多個(gè)方面，從實(shí)際情況出發(fā)進(jìn)行科學(xué)的分析，從而建設(shè)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)方面，為此可以從以下三個(gè)方面入手進(jìn)行優(yōu)化：

3.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)成本控制

不管是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教室建設(shè)還是云桌面的計(jì)算機(jī)教室建設(shè)都離不開(kāi)底層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持，所以傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教室建設(shè)和云桌面的計(jì)算機(jī)教室建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境成本是差不多的。在硬件配置方面，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教室采用的是實(shí)體PC，所以采購(gòu)的成本比較低，但是云桌面要求配置瘦客戶機(jī)、服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，所以初期投資的成本比較高。在軟件配置方面，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教室需要配置的機(jī)房管理軟件與云桌面需要的成本相比較低，所以從前期的成本投入來(lái)看，采取云桌面技術(shù)的前期投入高于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，這就需要進(jìn)行有效的成本控制，選取性價(jià)比的最佳平衡點(diǎn)，降低前期投入。所以需要對(duì)教學(xué)軟件的類(lèi)型和負(fù)載情況和實(shí)體PC環(huán)境下進(jìn)行橫向的比較，對(duì)不同軟件在云桌面環(huán)境下進(jìn)行縱向?qū)Ρ?，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，從而在滿足教學(xué)要求的前提下，降低投資成本。

3.2 個(gè)性化教學(xué)場(chǎng)景交付與優(yōu)化

傳統(tǒng)的實(shí)體PC構(gòu)建的計(jì)算機(jī)教室，在操作系統(tǒng)安裝或者是軟件分類(lèi)管理上步驟較多，所以安裝起來(lái)比較麻煩，安裝時(shí)間長(zhǎng)，用戶體驗(yàn)差，如果傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)安裝Windows、Linux、Macos操作系統(tǒng)時(shí)，它安裝的過(guò)程復(fù)雜還容易出現(xiàn)故障，而且傳統(tǒng)的系統(tǒng)不能同時(shí)安裝較多的操作系統(tǒng)，所以需要按照應(yīng)用分類(lèi)建立好幾個(gè)操作系統(tǒng)，這種規(guī)劃方式存在的問(wèn)題較多。所以改變這些問(wèn)題就是云桌面系統(tǒng)改進(jìn)的重要方向。

通過(guò)云桌面技術(shù)，在服務(wù)器集群硬件虛擬層上，幾乎可以安裝所有類(lèi)型的操作系統(tǒng)，而且安裝過(guò)程不會(huì)互相干擾，系統(tǒng)的運(yùn)行速度快，且界面干凈。云桌面技術(shù)還可以根據(jù)教師運(yùn)行軟件的實(shí)際情況，來(lái)調(diào)整云桌面的硬件配置，滿足用戶的不同需求。

3.3 集中式后臺(tái)管理綠色I(xiàn)T，節(jié)能降耗

一般情況下，對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行維護(hù)會(huì)占據(jù)管理人員大量的工作時(shí)間，但采用云桌面系統(tǒng)后，管理人員只需要對(duì)模板文件進(jìn)行維護(hù)，用戶就可以獲得自己需要的軟件資源了，不需要中斷教室使用，就可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)操作。這種集中式的后臺(tái)管理模式大大降低了計(jì)算機(jī)的維護(hù)難度，減少了工作人員的工作時(shí)間，提高了工作效率。為此，云桌面系統(tǒng)需要對(duì)集中式的后臺(tái)管理進(jìn)行深入的研究，對(duì)桌面動(dòng)態(tài)生成各種資源進(jìn)行深入研究，從而不斷的縮短工作時(shí)間，提高工作效率。

云桌面的建設(shè)規(guī)劃很多都是單集群的方式，我國(guó)現(xiàn)在仍然處在理論探索和規(guī)?；瘧?yīng)用的過(guò)渡階段，所以在部署規(guī)模、桌面自動(dòng)調(diào)配等方面還存在各種各樣的問(wèn)題，所以還需要相關(guān)的工作人員進(jìn)行深入的研究，從其他國(guó)家的云桌面系統(tǒng)中吸經(jīng)驗(yàn)，改善我國(guó)的云桌面系統(tǒng)，從而更好地幫助高校分配計(jì)算機(jī)資源，降低能耗，提高資源使用效率。

4 結(jié)論

云桌面系統(tǒng)雖然在顯卡虛擬化方面還有些瑕疵，需要進(jìn)行告警和提高，但是筆者相信在虛擬技術(shù)和無(wú)線技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展下，云桌面的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，云桌面對(duì)傳統(tǒng)高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理觀念進(jìn)行了顛覆，極大地提高上管理的效率和安全性，對(duì)于降低成本也有一定的積極作用，此外，它還可以滿足師生個(gè)性化的要求。隨著云桌面應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，云桌面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也將逐漸的凸顯。為此高校在應(yīng)用云桌面系統(tǒng)的過(guò)程中也應(yīng)該規(guī)劃相關(guān)的設(shè)計(jì)成本，對(duì)這部分成本進(jìn)行有效的控制，對(duì)個(gè)性化教學(xué)場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，節(jié)約能源降低消耗。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】