王世剛

(武漢城市職業(yè)學(xué)院 計算機與電子信息工程學(xué)院 湖北 武漢：430064)

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)中所需要的計算機類人才也在不斷增加。如何在高職院校通過項目方式，培養(yǎng)計算機類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力及實際動手能力，從而符合企事業(yè)單位用人需求，其中很關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)就是要將傳統(tǒng)的計算機類實訓(xùn)室進行改造，把各種復(fù)雜不易管理的設(shè)備進行桌面云系統(tǒng)集成，通過統(tǒng)一管理，發(fā)揮實訓(xùn)室的資源最大效能。這樣的實訓(xùn)室不僅能承擔(dān)基礎(chǔ)教學(xué)功能，同時也能夠提供社會服務(wù)。因此，我們在校內(nèi)進行了基于職業(yè)教育的工程實踐中心虛擬桌面云平臺系統(tǒng)集成應(yīng)用研究，不僅滿足了我校計算機類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)要求、承接企事業(yè)單位項目和培訓(xùn)、國際技術(shù)交流培訓(xùn)等需求，還將該技術(shù)推廣到新疆博爾塔拉職業(yè)技術(shù)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心，成功上線應(yīng)用并得到校方的好評。

虛擬桌面云平臺系統(tǒng)集成目的就是將原有實訓(xùn)室中不斷增添的服務(wù)器、存儲、交換機、路由器、防火墻、無線測試等眾多實訓(xùn)設(shè)備進行系統(tǒng)集成，把原有各個獨立功能模塊進行整合，最終能通過網(wǎng)絡(luò)對外提供服務(wù)。整合后的虛擬桌面云系統(tǒng)更好地利用了所有設(shè)備的資源，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)計算機技術(shù)的更新，利用平臺來部署、開發(fā)出更多的應(yīng)用滿足教學(xué)、培訓(xùn)及承接項目的要求。

1 設(shè)計數(shù)據(jù)中心式一體化網(wǎng)絡(luò)綜合實訓(xùn)室

首先將原有計算機實訓(xùn)室改建成新型數(shù)據(jù)中心式一體化網(wǎng)絡(luò)綜合實訓(xùn)室，由原三間教室改建成為兩間實訓(xùn)室和一間數(shù)據(jù)中心機房。數(shù)據(jù)中心機房位于兩間實訓(xùn)室之間，用玻璃墻將兩間實訓(xùn)室隔開，設(shè)計智能控制門，刷卡進出，同時還能在實訓(xùn)室看到數(shù)據(jù)中心內(nèi)部設(shè)備運行情況。然后將原獨立功能模塊進行整體規(guī)劃放置，互相連通，并進行通信測試，利用虛擬桌面云平臺進行所有設(shè)備的整合，使得所有設(shè)備均能在系統(tǒng)上運行。最后通過虛擬桌面云平臺的API接口，開發(fā)圖形化界面管理程序，能夠通過圖形化界面方式對系統(tǒng)中所有設(shè)備進行獨立管理。

設(shè)計的新型數(shù)據(jù)中心式一體化網(wǎng)絡(luò)綜合實訓(xùn)室如圖1所示，在實訓(xùn)室中設(shè)計一間封閉數(shù)據(jù)中心，實訓(xùn)室終端設(shè)備與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)，數(shù)據(jù)中心與校園網(wǎng)互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置、云計算、網(wǎng)絡(luò)安全、大數(shù)據(jù)、軟件開發(fā)等課程可共同在實訓(xùn)室完成。同時可根據(jù)人數(shù)的不同進行教學(xué)，如少于32人，可安排一間實訓(xùn)室進行教學(xué)，如少于72人，則可同時安排兩間實訓(xùn)室進行教學(xué)，不影響教學(xué)進度和教學(xué)效果，教學(xué)設(shè)備也可根據(jù)人數(shù)進行調(diào)整。

圖1 一種新型數(shù)據(jù)中心式一體化網(wǎng)絡(luò)綜合實訓(xùn)室結(jié)構(gòu)示意圖

2 利用虛擬桌面云平臺進行系統(tǒng)集成流程設(shè)計

針對現(xiàn)有實訓(xùn)設(shè)備多、各功能模塊單一的問題，設(shè)計利用虛擬桌面云平臺進行系統(tǒng)集成，流程圖如圖2所示。

圖2 虛擬桌面云平臺設(shè)計流程圖

云計算技術(shù)本身具有高性能、高可用性和易用等特點，基于虛擬桌面云技術(shù)構(gòu)建的云資源管理平臺能提供統(tǒng)一化管理功能，能夠保證平臺管理的可靠性和安全性。

3 虛擬桌面云系統(tǒng)集成應(yīng)用研究

3.1 虛擬桌面云系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

虛擬桌面云系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。將原有幾個獨立的服務(wù)器、交換機、存儲等設(shè)備進行整體規(guī)劃，通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，利用虛擬桌面云技術(shù)，將硬件設(shè)備整合，放置已設(shè)計好的機柜中，充分利用硬件設(shè)備資源，VCenter Server是整個硬件設(shè)備管理平臺，可以管理后續(xù)擴展的ESXi虛擬機，在ESXi中把原有信息系統(tǒng)進行遷移并運行，包括悅嵐大數(shù)據(jù)平臺、烽臺工控安全平臺、QG1-4教學(xué)平臺以及云盤平臺，另外通過API接口，完成系統(tǒng)管理運維平臺建設(shè)，用界面化方式進行各個虛擬機的管理工作。

圖3 虛擬桌面云系統(tǒng)集成架構(gòu)圖

3.2 虛擬桌面云系統(tǒng)平臺

圖4是集成后的虛擬桌面云平臺系統(tǒng)。通過虛擬化技術(shù)，將24臺原本互相獨立的服務(wù)器、3臺存儲設(shè)備、48臺交換機、12臺路由器，10臺網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備進行整合，完成整合后的資源可進行統(tǒng)一調(diào)度和管理，并可通過網(wǎng)絡(luò)提供桌面云到云終端、平板電腦，臺式電腦，筆記本及手機進行使用。如后續(xù)還需增添設(shè)備，該系統(tǒng)也支持?jǐn)U展。同時，在云平臺上可部署開源及商用應(yīng)用平臺。圖5為部署在云平臺上的大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)。

圖4 虛擬桌面云平臺系統(tǒng)

圖5 基于虛擬桌面云系統(tǒng)平臺的大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)

3.3 利用API接口開發(fā)虛擬桌面云平臺虛擬機圖形管理程序

圖6是利用API接口開發(fā)虛擬桌面云平臺的虛擬機管理程序流程圖，圖7是虛擬桌面云平臺虛擬機管理界面。

圖6 利用API接口開發(fā)虛擬桌面云平臺的虛擬機圖形管理程序流程圖

圖7 虛擬桌面云平臺虛擬機管理界面

其部分代碼如下：

#！/usr/bin/python

author="wang shi gang"

EMAIL="dackjane@126.com"

from pyVim.connect import SmartConnect,Disconnect,SmartConnectNoSSL

EXSi_connection=SmartConnectNoSSL(host="",user=".local",pwd="")

//利用用戶名、密碼和主機IP連接到ESXI MOB(托管對象瀏覽器)，通過MOB獲取所需數(shù)據(jù)。

for machine in virtual_machines:

try:

powerstate=machine.summary.runtime.powerState

if powerstate=="poweredOff":

machineOff=machine.name

machineofflist.insert(0,machineOff)

print(′關(guān)閉的虛擬機列表′,machineofflist)

if powerstate=="poweredOn":

machineOn=machine.name

machine.PowerOn()

machineonlist.insert(0,machineOn)

print(′開啟的虛擬機′,machineonlist)

except:

print("cann′t exxute the task")

labelNameoff=

tk.Label(root,text=′已關(guān)閉虛擬機:′,justify=tkinter.RIGHT,width=80)

labelNameoff.place(x=160,y=30,width=80,height=20)

labelNameon=

tk.Label(root,text=′已開啟虛擬機:′,justify=tkinter.RIGHT,width=80)

//獲取開啟及關(guān)閉虛擬機詳細(xì)信息

liston.pack()

messagebox.showinfo(′vCenter server的信息′,full_name)

messagebox.showinfo(′ESXi的信息′,version)

//獲取vSphere基礎(chǔ)信息

Disconnect(EXSi_connection)

//退出連接

4 虛擬桌面云平臺系統(tǒng)集成應(yīng)用分析

通過以上分析可知，建設(shè)虛擬桌面云平臺的目的，是將原有各獨立功能計算機類實訓(xùn)室進行改造，使實訓(xùn)資源統(tǒng)一集中管理。

虛擬桌面云系統(tǒng)集成的方法，是把網(wǎng)絡(luò)、存儲等硬件資源及各個應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一起來，建設(shè)虛擬桌面云平臺。通過調(diào)用VMware API接口，開發(fā)虛擬桌面云管理程序，對虛擬機進行可視化集中管理，通過圖形化界面對服務(wù)器進行監(jiān)控，及時掌握各獨立設(shè)備及系統(tǒng)平臺運行情況，進行有效調(diào)度。目前在武漢城市職業(yè)學(xué)院計信學(xué)院內(nèi)部已經(jīng)形成私有云，可根據(jù)需求，將資源推送給云終端。如公有網(wǎng)絡(luò)及帶寬條件成熟，可將創(chuàng)建出的虛擬設(shè)備發(fā)送給平板和手機使用，讓學(xué)生和教師達(dá)到可隨時隨地使用實訓(xùn)設(shè)備進行學(xué)習(xí)。該項目具有廣闊的市場前景，可推廣至企事業(yè)單位和各高?？蒲性核?，通過不斷的技術(shù)革新和功能的完善，可以更好的服務(wù)于現(xiàn)代社會對于信息技術(shù)的運用。