黃景堅，趙學(xué)孔

（1.南寧師范大學(xué)新聞與傳播學(xué)院，廣西 南寧 530029；2.廣西信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處，廣西 南寧 530021）

一、引言

近幾年來，IDV 云桌面技術(shù)不斷走向成熟，在高校計算機實驗室教學(xué)當(dāng)中已得到推廣和應(yīng)用[1]。高校計算機實驗室承擔(dān)著計算機教學(xué)任務(wù)，實驗室建設(shè)質(zhì)量對教學(xué)有直接的影響。在以往的高校計算機實驗室建設(shè)過程中，操作系統(tǒng)與軟件安裝方式都是以傳統(tǒng)的方式進行安裝，每間計算機實驗室的主機都是獨立的，不但占用實驗室空間，而且采購電腦主機需要大量的資金，造成資金浪費。從管理角度來說，不同學(xué)科的專任教師教學(xué)所用到的系統(tǒng)及軟件不同，傳統(tǒng)的安裝方式會加大管理人員的軟件安裝的工作量。

為了提高管理效率，有針對性地對計算機實驗室進行技術(shù)改進，可以在實驗室服務(wù)器端構(gòu)建IDV 云桌面，發(fā)揮IDV 云桌面優(yōu)勢，便于系統(tǒng)運行可靠、穩(wěn)定。以IDV 虛擬桌面快速交付系統(tǒng)為例，虛擬桌面與傳統(tǒng)計算機用戶桌面有以下區(qū)別：一是操作用戶桌面，不是在PC機用戶桌面，而是在服務(wù)器終端的虛擬化桌面；二是利用虛擬化中間層向終端推送給操作用戶；三是依托物理主機服務(wù)器構(gòu)架虛擬云桌面，統(tǒng)一管理實驗室設(shè)備。高校計算機實驗室屬于公共資源，教師上課所用的軟件有各種版本，通過IDV 云桌面技術(shù)統(tǒng)一安裝，快速、便捷，減輕了機房管理員的工作量。

二、IDV高性能云桌面與PC機相比的優(yōu)勢

（一）統(tǒng)一管理及高性能運算

在傳送鏡像時，服務(wù)器端可對終端設(shè)備進行多個鏡像系統(tǒng)同時發(fā)送，服務(wù)器端界面可查看終端設(shè)備業(yè)務(wù)狀態(tài)，如CPU、內(nèi)存、顯卡、存儲設(shè)備使用率，可監(jiān)控并遠程操作終端界面，方便管理。終端運行與服務(wù)端相連接，在運行當(dāng)中所占的硬件資源比率，服務(wù)器占的比重最大。服務(wù)器配置決定終端的性能運算，終端運行系統(tǒng)分布在云終端節(jié)點，采用顯存穿透技術(shù)，實現(xiàn)終端運行大型的圖形圖像設(shè)計軟件。

（二）多節(jié)點鏡像模式

終端采用獨有的鏡像技術(shù)，實現(xiàn)用戶的個性化需求。管理員可以根據(jù)終端不同的用戶需求，在原有鏡像節(jié)點的下級目錄生成新的鏡像節(jié)點，也可以把原有的節(jié)點刪除，只保留新的節(jié)點。在授權(quán)給用戶情況下，用戶可以調(diào)用其所需的環(huán)境；如用戶得不到授權(quán)，無法使用相應(yīng)的系統(tǒng)及其相關(guān)資源。

（三）支持離線使用

在無網(wǎng)絡(luò)的情況下，終端支持離線功能，可以不用網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)中斷或網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況下，離線功能保證了終端使用的連續(xù)性。當(dāng)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備出現(xiàn)異?；蛑袛鄷r，能夠保障終端設(shè)備正常使用，終端運行在離線脫機及無網(wǎng)絡(luò)下，不受任何影響，各項參數(shù)及策略離線后仍然生效。

（四）便于安裝、使用、管理

云桌面服務(wù)器端軟件安裝簡單、便捷，運用IDV 云桌面關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)終端用戶多種操作界面[2]。IDV 云桌面跟PC 機在軟件安裝方面相比，IDV 服務(wù)器端更為便捷，軟件安裝不需做任何配置，界面可視化，操作簡單，對管理員和終端用戶而言都是通俗易懂的；而PC 機軟件安裝相對復(fù)雜，需要管理員逐臺安裝，費時、費力。

（五）支持不同類型的USB外設(shè)

終端用戶USB外設(shè)接口，不需要任何設(shè)置和安裝驅(qū)動軟件，在PC 機上安裝Windows 系統(tǒng)自帶的驅(qū)動程序。云端支持各種類型的USB 設(shè)備，包括U盤存儲設(shè)備、移動硬盤、耳機、不同類型的打印機、掃描儀等。

（六）快照能實現(xiàn)自動還原

服務(wù)器端可以制作快照，便于后續(xù)維護，如終端用戶數(shù)據(jù)損壞或被病毒破壞時，將鏡像進行初始化，而C、D、E 盤等數(shù)據(jù)將被覆蓋。同時，寫入緩存被清空，重啟終端設(shè)備后就生效。

三、IDV高性能云桌面的工作原理

其一，IDV 高性能云桌面集成了局域網(wǎng)，云桌面數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為傳輸介質(zhì)，便于局域網(wǎng)統(tǒng)一管理、存儲、數(shù)據(jù)傳輸、軟件更新等[3]。

其二，終端系統(tǒng)及軟件安裝完后，制作成鏡像并上傳到IDV 云桌面服務(wù)器，在終端遠程操控IDV 云桌面服務(wù)器上的鏡像，所有的鏡像會轉(zhuǎn)輸?shù)浇K端各臺機器。

其三，服務(wù)器端劃分虛擬機，通過虛擬化技術(shù)將高配性能的服務(wù)器劃分成多臺邏輯主機，并進行環(huán)境配置（包括內(nèi)存分配、存儲空間分配、線程分配等），虛擬機的程序在獨立的環(huán)境中運行，互不影響，從而提高了計算機的資源利用率。

四、如何在實驗室中設(shè)計IDV 高性能云桌面服務(wù)器

IDV 高性能云桌面應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用于教育機構(gòu)、高校實驗室、大中型企業(yè)、事業(yè)單位等。IDV 云桌面是一款功能強大的軟件，操作簡單、維護方便。這款軟件在服務(wù)器端根據(jù)不同需求，可以掛載多個操作系統(tǒng)鏡像，可以分配多個用戶數(shù)，可以分配不同大小內(nèi)存、顯存及磁盤空間，同時支持網(wǎng)絡(luò)傳送、斷點續(xù)傳和遠程操作等。

（一）IDV云桌面服務(wù)器安裝環(huán)境

IDV 云桌面服務(wù)器搭建，需人硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)適配器等方面進行。首先，服務(wù)器選擇聯(lián)想ThinkServerRD640CPU，CPU10 核、20 線程、內(nèi)存16G、硬盤3T、存儲控制器八通道、高性能磁盤陣列卡，該服務(wù)器運行教學(xué)軟件比較流暢。其次，服務(wù)器操作系統(tǒng)選擇Microsoft Windows Server 2022 或更高的版本。最后，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇華為千兆交換機S1720-52GWR-PWR-4P 或更高的版本。

（二）云終端運行環(huán)境

云終端是通過終端的操作系統(tǒng)與服務(wù)器隨機生成的編號匹配成功后才能啟動虛擬機，虛擬機通過DHCP的IP地址進行自動連接。虛擬機初始化時，會自動彈出選擇項，按提示選擇操作系統(tǒng)類型啟動。一般采用UEFI 模式啟動，也可以采用IPV4網(wǎng)絡(luò)啟動。

（三）創(chuàng)建IDV云服務(wù)器

云服務(wù)器硬件安裝、調(diào)試完成后，對服務(wù)器磁盤陣列部署。一是對存儲盤進行分區(qū)，C 盤安裝系統(tǒng)、D 盤存儲鏡像、E 盤存放教學(xué)軟件。二是安裝服務(wù)器系統(tǒng)、驅(qū)動。三是安裝IDV 管理軟件及WEB管理軟件。

1.配置IDV云桌面服務(wù)器。

在服務(wù)器端硬件安裝完成后，需要對IDV 服務(wù)器搭建環(huán)境，在瀏覽器輸入配置IP 地址后，點擊Web Manager 管理端程序，輸入用戶名和密碼登錄管理端，系統(tǒng)將引導(dǎo)并開始配置IDV 云桌面系統(tǒng)。

（1）創(chuàng)建用戶：在云桌面中創(chuàng)建用戶，設(shè)置用戶名和密碼，并分配相應(yīng)的權(quán)限。

（2）配置桌面環(huán)境：根據(jù)用戶需求，配置云桌面的應(yīng)用程序和設(shè)置，比如安裝常用軟件、設(shè)置壁紙。

（3）啟動云桌面：確認配置無誤后，點擊啟動云桌面，等待云桌面啟動完成。

（4）遠程登錄：使用遠程桌面工具或者提供鏈接，遠程登錄到云桌面。

（5）網(wǎng)絡(luò)地址分配：虛擬桌面在使用過程中都要分配網(wǎng)絡(luò)地址，如DHCP 名稱、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、首選DNS 服務(wù)器、IP 地址的起始范圍，輸入完整完后，點擊保存按鈕。

（6）設(shè)置用戶端。

①系統(tǒng)盤設(shè)置。

服務(wù)器端：客戶終端所產(chǎn)生的緩存存放路徑與盤符相同，空間大的磁盤存放緩存，提高制作快照速度。

客戶端：客戶端所產(chǎn)生的緩存存放路徑與盤符位置相同，盤符分區(qū)格式化，緩存性能最高，加載軟件最快。

②數(shù)據(jù)盤設(shè)置。

服務(wù)器端：客戶端緩存數(shù)據(jù)架設(shè)在服務(wù)器端的盤符。當(dāng)提示磁盤空間不足時，用戶可以向服務(wù)器發(fā)出指令提供數(shù)據(jù)存儲空間，當(dāng)系統(tǒng)啟動或緩存釋放后，不需要網(wǎng)絡(luò)便可以使用服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。

客戶端：客戶端緩存數(shù)據(jù)存放在客戶端位置。空間不足時，用戶終端通過加載數(shù)據(jù)、釋放緩存，性能會自然提高。

2.IDV云桌面WEB管理端界面。

IDV 云桌面服務(wù)器端、鏡像、存儲，以及當(dāng)前服務(wù)器的使用率；服務(wù)器和用戶終端是在同一個實時監(jiān)控管理范圍內(nèi)，可查詢服務(wù)器和用戶終端的實時運行數(shù)據(jù)，管理該服務(wù)下所有的用戶終端可對用戶終端進行集合群分配、操作終端屬性、終端操作、遠程操作等設(shè)置。通過創(chuàng)建用戶，可對不同的用戶進行權(quán)限分配。IDV 云桌面鏡像創(chuàng)建、鏡像擴容、編輯、映射、刪除快照、虛擬機制作快照等。在端口設(shè)置時，對客戶端的通用端口進行設(shè)置，加強對客戶端的安全管理。對交換機進行配置、添加、刪除、編輯等。IDV云桌面的DHCP、相關(guān)設(shè)置、客戶端、服務(wù)端高級選項、配置信息都要進行相關(guān)的操作。

五、創(chuàng)建IDV云桌面種子機

（一）安裝UEFI本地系統(tǒng)

首次開機按F2 或DEL 鍵進入到BIOS 設(shè)置，選擇模式需要選擇UEFI 模式。進入安裝界面之后，按下“Shift+F10”進入CMD 模式，使用DISKPART 或DISKGEN 磁盤工具，將分表轉(zhuǎn)為GPT 分區(qū)表，依次輸入命令來進行磁盤格式轉(zhuǎn)換。根據(jù)轉(zhuǎn)換好的格式，查看是否是MPR 格式。系統(tǒng)安裝完畢之后，可以通過“磁盤管理”和命令方式來查看當(dāng)前系統(tǒng)是否是UEFI啟動。

（二）安裝計算機IDV云桌面客戶終端程序

IDV 云桌面系統(tǒng)要求管理員選擇一臺安裝好操作系統(tǒng)、補丁已升級、驅(qū)動程序已安裝、各種軟件已安裝完成等，并且調(diào)試完好的客戶終端計算機作為種子機，將種子計算機的系統(tǒng)鏡像上傳到IDV 云桌面服務(wù)器中，其他所有的計算機都可以繼承使用種子計算機的操作系統(tǒng)鏡像，如果需要更新軟件或進行系統(tǒng)維護，只需要維護種子計算機即可，不需要通過傳統(tǒng)的方法對每臺計算機進行維護。

（三）種子計算機BIOS設(shè)置

對種子計算機BIOS 設(shè)置完成后，需要修改從網(wǎng)絡(luò)啟動，設(shè)置完成后，需要重新啟動種子計算機，進入BIOS 設(shè)置界面，將BIOS 設(shè)置為從網(wǎng)卡啟動，或把網(wǎng)卡啟動作為啟動的首選項，設(shè)置完成后重新啟動計算機。

（四）生成IDV云桌面虛擬磁盤鏡像

在鏡像管理界面，新增的鏡像需要進行命名，選擇已創(chuàng)建好的鏡像位置，把鏡像及產(chǎn)生的緩存存放在不同的硬盤上，輸入鏡像大小，并對磁盤進行格式化，系統(tǒng)將根據(jù)要求自動創(chuàng)建并格式化鏡像，創(chuàng)建完畢后，列表中會增加一項記錄。

六、IDV 高性能云桌面關(guān)鍵技術(shù)在實驗室中的實現(xiàn)

在鏡像制作完成后，把鏡像上傳到云服務(wù)器端。首先，在終端啟動客戶機，客戶機會從網(wǎng)絡(luò)IP 地址啟動。在云服務(wù)器端選中其中一臺客戶端，對該客戶端進行群組管理、客戶端管理、客戶端操作和遠程管理等操作。系統(tǒng)會自動分配該客戶端的名稱和IP 地址，在客戶端管理啟動模式設(shè)置下，選擇原先制作好的鏡像，并保存。對種子計算機重新啟動并進入系統(tǒng)界面，在“我的電腦”界面會出現(xiàn)一個網(wǎng)絡(luò)硬盤，卷標(biāo)為“OS”，在種子計算機窗口右擊桌面屬性，菜單欄中會出現(xiàn)IDV 云桌面客戶端菜單欄選項，單擊該客戶端信息與部署系統(tǒng)選項。單擊部署按鈕，系統(tǒng)將自動上傳客戶終端鏡像。其次，根據(jù)提示要求，需對種子計算機啟動兩次，方可完成。最后，把種子計算機啟動模式改成網(wǎng)絡(luò)啟動，對種子計算機再次重啟。也可在IDV 云桌面管理端界面設(shè)置默認啟動鏡像菜單，可配置客戶端的默認啟動方式、啟動菜單，以及設(shè)置是否需要還原系統(tǒng)等，以便其他客戶端啟動到服務(wù)器端。

七、結(jié)語

13基于IDV高性能云桌面服務(wù)器具有性能優(yōu)越、管理集中、高效靈活、部署集中、數(shù)據(jù)不落地、功能強大等優(yōu)點，采用IDV 高性能云桌面技術(shù)構(gòu)建高校計算機實驗室，實現(xiàn)了服務(wù)器端統(tǒng)一管理客戶終端，進行用戶數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)異地存儲，不僅對系統(tǒng)維護、軟件更新、鏡像刪除及創(chuàng)建帶來諸多方便，同時很好地保障了教學(xué)、系統(tǒng)安全、管理便捷等[4]。