摘 要：現(xiàn)如今，由于我國的計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了很大的進(jìn)步，從而推動教育界信息建設(shè)進(jìn)行長期有效的創(chuàng)新以及深層次的改革。在我國高校當(dāng)中，計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室滿足了校內(nèi)人員很多的上機(jī)以及任務(wù)實(shí)驗(yàn)的需要。從實(shí)際情況來看，計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室在管理方面存在不少問題，因此可以將虛擬技術(shù)應(yīng)用在機(jī)房實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，從而將其打造成符合各類教學(xué)需要的虛擬實(shí)驗(yàn)室，有效促進(jìn)教學(xué)效率以及教學(xué)質(zhì)量的提升，本文對虛擬技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù)；高校計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；教育信息化

中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）03-0078-03

Application and Analysis of Virtual Technology in Computer Room Laboratory of

Colleges and Universities

YU Yue

（Liaoning Normal University Haihua College，Shenyang 110167，China）

Abstract：Nowadays，due to the great progress of computer and network technology in our country，it promotes the long-term and effective innovation and deep-seated reform of information construction in educational circles. In China’s universities， the computer lab meets the needs of many people on the computer and task experiments. From the actual situation， there are many problems in the management of the computer room laboratory，so virtual technology can be applied in the computer room laboratory，so that it can be built into a virtual laboratory that meets all kinds of teaching needs，effectively promote the improvement of teaching efficiency and teaching quality. This paper analyses the application of virtual technology in the computer room laboratory of colleges and universities.

Keywords：virtual technology；university computer room laboratory；network technology；education informatization

0 引 言

現(xiàn)階段，我國教育界的信息化及信息建設(shè)已經(jīng)得到了長期的發(fā)展，其已經(jīng)步入到了重要的轉(zhuǎn)型改革階段，正不斷地從過去的校園網(wǎng)基礎(chǔ)平臺朝著更為廣泛的方面進(jìn)展。高校的計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室對于提升學(xué)生認(rèn)知以及創(chuàng)新能力有著非常關(guān)鍵的作用。所以說，必須對其進(jìn)行改革，讓其能夠跟上時代發(fā)展的步伐，這也使得高校的計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室管理迎來了更大的挑戰(zhàn)。與此同時，云計(jì)算等技術(shù)和過去的PC運(yùn)用對比起來，其成本更低，且更加安全可靠，正是由于具備這些優(yōu)點(diǎn)，這些技術(shù)被大量地應(yīng)用于教學(xué)活動當(dāng)中，而虛擬技術(shù)是云計(jì)算的關(guān)鍵前提，該技術(shù)的質(zhì)量也是有效運(yùn)用云計(jì)算的關(guān)鍵。因?yàn)樾畔⒂?jì)算技術(shù)得到了很大進(jìn)展，云計(jì)算以及虛擬技術(shù)對于人們平時的生活及工作產(chǎn)生很大的影響，其對于社會的各個領(lǐng)域也是如此。這些新的技術(shù)在教育方面得到了很大的運(yùn)用，對于教學(xué)的方式以及方法有著很大的革新作用，能夠大大地提升教學(xué)的質(zhì)量與效率。將這些新的理念與技術(shù)用在高校的教學(xué)管理中的教學(xué)模式的改革以及教學(xué)過程的重新構(gòu)建，可以有效地推動高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的展開，并且可以擴(kuò)大高校在社會上的知名度。

1 現(xiàn)階段高校計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室中存在的問題

1.1 計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室環(huán)境部署非常復(fù)雜

各個機(jī)房實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，不單單需要對幾十門課程設(shè)置好相應(yīng)的操作系統(tǒng)以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境，還需要對各種機(jī)考要求設(shè)置好相應(yīng)的考試環(huán)境，除此之外，還需要針對各種課題研究、畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)置好具有個性化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境[1]。正因?yàn)槿绱?，大量的系統(tǒng)和上機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境不斷地進(jìn)行切換，從而大大地增加了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理的工作量，讓管理工作變得更加困難。

1.2 計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室環(huán)境部署缺乏靈活性

因?yàn)楝F(xiàn)階段大多運(yùn)用的還是還原卡技術(shù)，上機(jī)的環(huán)境如果安裝好以后，就不方便針對那些臨時的需要展開改裝，而是要再次進(jìn)行樣機(jī)安裝，靈活性相對較差，不僅如此，也難以在同一個機(jī)房當(dāng)中給學(xué)生提供靈活性高的上機(jī)環(huán)境[2]。

1.3 計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室缺乏統(tǒng)一化的管理，導(dǎo)致管理效率相對較低

由于存在多樣化的上機(jī)環(huán)境的需要，因此需要在各個機(jī)房當(dāng)中安裝管理系統(tǒng)，不僅如此，還需要結(jié)合各種實(shí)驗(yàn)室時間段，下發(fā)教師機(jī)以及學(xué)生機(jī)，有不少的學(xué)生計(jì)算機(jī)也要展開獨(dú)立的維護(hù)工作，因?yàn)闆]有統(tǒng)一的管理技術(shù)，導(dǎo)致管理人員承擔(dān)了非常大的任務(wù)量，而且管理難度比較大[3]。具體來說，他們需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的更新以及防毒更新，也不能夠有效而及時地進(jìn)行安裝與更新，這樣就給計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)管理造成了很大的壓力和不便。

1.4 計(jì)算機(jī)更新頻繁，導(dǎo)致資源的大量浪費(fèi)

學(xué)校要想讓人才的培養(yǎng)更加符合市場的實(shí)際需要，就必須對計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)展開持續(xù)性的跟蹤，保證軟件能夠得到快速的更新，不僅如此，其運(yùn)行也必須擁有更高的硬件[4]。需要讓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室不斷進(jìn)行更新，才能夠跟得上新時代的技術(shù)發(fā)展和學(xué)習(xí)需要，正是由于高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室更新速度越來越快，導(dǎo)致了資源的大量浪費(fèi)。

1.5 計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)用機(jī)環(huán)境安全性不夠

因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)置在相應(yīng)的計(jì)算機(jī)之中，這樣就要求學(xué)生在使用的時候需要自己帶來U盤，而且，因?yàn)橛?jì)算機(jī)機(jī)房并沒有統(tǒng)一的管理體系，軟件補(bǔ)丁和病毒庫難以有效地更新，就很容易導(dǎo)致病毒的感染，這對學(xué)生的上機(jī)學(xué)習(xí)帶來了非常不利的影響。不僅如此，還會因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)而讓其他同學(xué)的計(jì)算機(jī)受到影響，這樣就會出現(xiàn)大量的病毒傳播。

2 虛擬技術(shù)給計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)部署與管理帶來的改進(jìn)優(yōu)勢

2.1 提升硬件設(shè)備的使用效率，降低成本

這是因?yàn)樯蠙C(jī)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及環(huán)境都處于虛擬的服務(wù)器。教師以及學(xué)生的電腦并不需要展開繁雜的程序和軟件操作，這樣會降低用戶電腦需要的硬件配置，讓他們的電腦能夠得到更加長久的運(yùn)用，從而提升了電腦硬件設(shè)備的使用效率，減少了成本的消耗。

2.2 通過統(tǒng)一化的管理，讓資源調(diào)配管理變得更加簡單

因?yàn)樯蠙C(jī)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)需要用到的操作系統(tǒng)都處于虛擬服務(wù)器當(dāng)中，這樣管理人員面臨的就是一樣的管理界面，從而給軟件的安裝升級補(bǔ)丁等提供了很大的便利，管理人員只需要在界面當(dāng)中展開各種實(shí)驗(yàn)環(huán)境的安裝配置等，減少了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理的復(fù)雜程度，大大地降低了管理人員的壓力，從而提升了計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室管理的效率。

3 虛擬技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

3.1 對服務(wù)器虛擬化技術(shù)的運(yùn)用展開分析

具體來說，虛擬化技術(shù)的運(yùn)用，需要從桌面虛擬、服務(wù)器虛擬以及應(yīng)用虛擬這三個角度切入分析。根據(jù)這些技術(shù)現(xiàn)如今發(fā)展的具體情況來分析，服務(wù)器虛擬是其中發(fā)展最好、應(yīng)用范圍最為廣泛的一種技術(shù)，也屬于虛擬技術(shù)，其原理就是將服務(wù)器端的資源展開高效的整合以及共享，從而讓用戶能夠得到想要的資源。要想有效地應(yīng)用服務(wù)器虛擬技術(shù)，一般都需要運(yùn)用兩種方法，一種是把一臺物理服務(wù)器資源虛擬化為多臺邏輯服務(wù)器，亦或者是把多臺物理服務(wù)器資源虛擬化為一臺邏輯服務(wù)器。通過這種技術(shù)可以對服務(wù)器架設(shè)帶來很大的好處，比如說，能夠很大程度上提升服務(wù)器的利用率，從而讓實(shí)際需要的服務(wù)器數(shù)量得到大量的減少，這樣就能夠節(jié)省很多成本。不僅如此，虛擬機(jī)自身也可以得到高效的復(fù)制，如此便能夠大幅度減少服務(wù)器維護(hù)的工作量，讓管理人員的工作壓力大大減小。除此之外，服務(wù)器部署的時間消耗也會得到大幅度縮減，軟件也擁有了更好的兼容性，后期的維護(hù)以及升級將會變得十分便利。

比如說，采用微軟公司的軟件建設(shè)好省計(jì)算機(jī)等級考試模擬系統(tǒng)專用服務(wù)器，對所有的學(xué)生展開計(jì)算機(jī)模擬訓(xùn)練，能夠一次性構(gòu)建相關(guān)的考試環(huán)境，讓學(xué)生能夠大量地進(jìn)行練習(xí)，還能夠結(jié)合實(shí)際的需要，快速地還原模擬考試環(huán)境，如此便能夠避免繁瑣的程序。不僅如此，通過服務(wù)器模擬技術(shù)還可以有效地提升計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室對于病毒的抵抗能力，從而讓實(shí)驗(yàn)環(huán)境變得更加安全和可靠。不過微軟公司的虛擬軟件也存在著一定的缺陷。比如說，生成的虛擬機(jī)占據(jù)了非常多的資源，這樣就會導(dǎo)致給大量學(xué)生進(jìn)行模擬練習(xí)的時候出現(xiàn)大量的讀寫磁盤操作，從而對硬盤產(chǎn)生相應(yīng)的損害。除此之外，讀寫的效率也相對較低。對于這種問題，必須要將服務(wù)器當(dāng)中的一些內(nèi)存進(jìn)行磁盤清理。

3.2 對桌面虛擬技術(shù)的運(yùn)用展開分析

和過去的計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室管理方式對比起來，虛擬桌面擁有著獨(dú)特的智能性?，F(xiàn)如今，我國社會的科技得到了很大的提升。在計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域當(dāng)中，智能化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用，必須要充分地運(yùn)用智能化技術(shù)，才可以得到更大的發(fā)展空間，不僅如此，工作效率也能夠得到很大的提升。通過這種技術(shù)，可以為高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理人員和用戶提供很大的便利。通過構(gòu)建出相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心，從而讓管理人員進(jìn)行非常便捷的管理，不僅如此，學(xué)生也可以在電腦上客戶端獲得靈活性更高的使用體驗(yàn)。具體來說，桌面虛擬技術(shù)便是建立在服務(wù)器虛擬的基礎(chǔ)上，其大多虛擬任務(wù)都是基于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器展開的，可以產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的獨(dú)立桌面操作系統(tǒng)讓各種客戶訪問。學(xué)生只需要將自己的用戶名以及密碼等輸入，就可以登錄虛擬主機(jī)。通過桌面虛擬技術(shù)，可以大大地減少成本的消耗，并且得到更加穩(wěn)定的桌面環(huán)境，能夠?qū)Y源展開靈活性更高的控制。在高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理工作當(dāng)中，一般通過下面兩種方法展開實(shí)驗(yàn)室虛擬。具體來說，便是運(yùn)用與瘦客戶終端相似的終端，這種方法的特征是對于服務(wù)器的依賴性太大，還有一種就是X86架構(gòu)終端，這種則能夠展開一些服務(wù)器資源的共享。

虛擬桌面技術(shù)的管理方式和過去的管理方式對比起來有著非常大的差別。具體來說，虛擬桌面技術(shù)顯得更為宏觀，其要構(gòu)建出統(tǒng)一的管理中心，然后對多媒體設(shè)備展開管理。對比起來，過去的管理方式則是對多媒體設(shè)備定期的展開維護(hù)和檢查。如此，相關(guān)的管理人員必須對虛擬桌面技術(shù)有著深入的了解，還需要應(yīng)用該技術(shù)展開計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室管理。

3.2.1 瘦客戶終端桌面虛擬化方案的運(yùn)用分析

這類方案的作用是可以讓顯卡、CPU運(yùn)算等更多依靠服務(wù)器的資源，終端的硬件性能并不強(qiáng)，通常配備ARM芯片的CPU，其軟件系統(tǒng)是Linux，這種終端擁有著較強(qiáng)的病毒抵抗能力，其一般用來接收顯示虛擬系統(tǒng)畫面，更加適合運(yùn)用在簡單的辦公與教學(xué)實(shí)驗(yàn)中。

現(xiàn)階段，這類方案的終端的維護(hù)非常便利，而且十分省電，不過在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中還存在不少問題。具體來說，在高校的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)環(huán)境當(dāng)中，不同課程所需的軟件也存在很大的不同，不單單是專業(yè)軟件的差別，即便是同樣的軟件，也要各種版本，才可以達(dá)到教學(xué)的要求，VDI桌面虛擬服務(wù)器能夠支持的終端并不多，而且還會出現(xiàn)大量的卡機(jī)，不僅如此，學(xué)生無法于終端展開練習(xí)，從而對教學(xué)的效果造成不利影響。

在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中，相關(guān)的外接硬件數(shù)量不少，比如說打印機(jī)以及觸摸屏等，這部分外接設(shè)備的接口以及驅(qū)動一般都相對特殊，VDI桌面虛擬化利用端口映射，加載統(tǒng)一驅(qū)動的方式兼容會比較困難，不僅如此，軟件系統(tǒng)后續(xù)的升級也會出現(xiàn)兼容困難的情況。

部分學(xué)校的舊機(jī)房，其網(wǎng)絡(luò)環(huán)境限制在百兆，若是超過百臺的電腦終端都運(yùn)用VDI桌面虛擬技術(shù)，一般都需要千兆的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，才可以支撐如此數(shù)量的計(jì)算機(jī)流暢運(yùn)行。

VDI桌面虛擬化對于服務(wù)器硬件有著更高的要求，需要兩臺擁有較高性能的服務(wù)器，從而帶動大概五十臺計(jì)算機(jī)終端，若是超過百臺計(jì)算機(jī)，那么機(jī)房便要對軟硬件進(jìn)行提升，花費(fèi)更多的成本，就價格來說，其和過去的PC機(jī)方案相比并不具備多少優(yōu)勢。

VDI桌面虛擬架構(gòu)是十分復(fù)雜的，在用戶看來，這就是完整的處理方法，不過其過分依靠服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，若是其中一個階段存在問題，便無法脫離終端運(yùn)行，甚至連最基本的辦公軟件也無法使用，非常容易導(dǎo)致所有機(jī)房發(fā)生癱瘓。

3.2.2 X86架構(gòu)終端桌面虛擬化方案的運(yùn)用分析

這類方案最為突出的特征便是讓終端運(yùn)用環(huán)境的部署以及維護(hù)變得更加高效，具體來說，便是管理人員將終端系統(tǒng)以及軟件的數(shù)據(jù)都集合在服務(wù)器當(dāng)中，接著展開集中化的管理，這樣學(xué)生在客戶端就能夠結(jié)合自身的需要獲得操作系統(tǒng)以及軟件。在這個過程當(dāng)中，全面地運(yùn)用了客戶端硬件資源從而展開了本地計(jì)算，從而讓學(xué)生在運(yùn)用的時候，其圖形顯示效率等都和本地相同。具體來說，這類方案通常都是由服務(wù)器、備用服務(wù)器等構(gòu)成的。其中，服務(wù)器是用來儲備虛擬磁盤文件的，而備用服務(wù)器則是用來啟動設(shè)備的。采用這類方案的優(yōu)勢便是相關(guān)的數(shù)據(jù)都會集中在服務(wù)器中進(jìn)行統(tǒng)一的管理，并且根據(jù)終端的實(shí)際需要進(jìn)行相關(guān)操作系統(tǒng)以及軟件的傳輸，這樣顯卡等就可以利用終端進(jìn)行本地計(jì)算，也就是說，能夠采用X86構(gòu)架終端，不僅如此，還可以運(yùn)用之前的機(jī)房的PC資源，從而大大降低了成本的消耗。不僅能夠通過連網(wǎng)將數(shù)據(jù)儲備在服務(wù)器當(dāng)中，還能夠在數(shù)據(jù)儲備完成后，斷網(wǎng)使用。通過這種方案，不單單可以進(jìn)行服務(wù)器資源共享，還可以讓終端桌面的數(shù)據(jù)得到統(tǒng)一化的管理，這些數(shù)據(jù)資源還可以在斷網(wǎng)的情況下獨(dú)立運(yùn)行，其并不需要花費(fèi)過高的成本，擁有不錯的性價比。

4 結(jié) 論

根據(jù)上文論述可知，高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室必須結(jié)合自己的實(shí)際需要，并且以長遠(yuǎn)的目光展開合理的計(jì)劃，選取相應(yīng)的虛擬解決方案將其運(yùn)用到實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，如此才可以大幅度提升計(jì)算機(jī)教學(xué)的質(zhì)量與效率。虛擬技術(shù)應(yīng)用在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，大大地降低管理者的工作量，從而節(jié)省相應(yīng)的人力資源，不過企業(yè)對管理人員的專業(yè)能力提出了非常高的要求，實(shí)驗(yàn)室的管理人員也要擁有非常專業(yè)的技能，如此才可以對實(shí)驗(yàn)室展開靈活的管理，還要能夠有效處理好上機(jī)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中產(chǎn)生的各種技術(shù)問題。將虛擬技術(shù)應(yīng)用在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中是一種必然趨勢，信息技術(shù)得到不斷的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)寬帶也得到了擴(kuò)展，其穩(wěn)定性也得到了很大的提升，這樣一定會大量應(yīng)用在高校的機(jī)房實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，提升其管理的水平。

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作者簡介：于躍（1995.04-），女，漢族，遼寧朝陽人，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。