VDI在多媒體教學上的應用

[摘 要]VDI是近年來出現的桌面虛擬化技術，是云計算的一部分。隨著大學校園網絡和主機功能的日益完善，其復雜度及維護成本越來越高，多媒件教學軟件系統“大而全、多而全”，不必要的軟件使教學系統運行緩慢。針對這些問題，作者通過VDI技術的應用，使得多媒件教學系統變得非常精巧和個性化配置，提高了教學系統的性能，在一定程度上實現了低炭綠色計算。

[關鍵詞]虛擬桌面 多媒體教學 綠色計算

[中圖分類號] [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）06-0040-02

一、當前多媒體教學的弊端

當前所有的高校都部署了多媒體教學系統，有上課演示用的，也有安裝在學校實習機房等環境。隨著這些系統功能的增強，主機安裝的軟件越來越多，教學軟件環境“大而全”，系統越來越慢，很多軟件沖突，導致系統運行不穩定。每位教師和學生都碰到這樣的情況：系統啟動后，運行了大量非必需的軟件，而上課真正要用的軟件卻運行的很慢。這是因為系統大量的軟件共享了硬件資源，而這些軟件并非需要同時使用的。這種“多而全”的情況，一方面造成了系統速度慢，另一方面使得維護成本大大提高，軟件的調整“牽一發而動全身”。為此，必須有一種方法能打破臃腫、低效的軟件結構，使多媒體教學系統能個性化裝載，從而能提高其運行速度，讓系統運行得更迅速、更可靠、更穩定。

二、校園VDI教學系統的構建

VDI，英文全稱Virtual Desktop Infrastructure，即虛擬桌面基礎架構，正迅速成為桌面計算的重要方向。它不是給每個用戶都配置一臺運行Windows XP、Vista或win7的桌面PC，而是通過在數據中心的服務器運行Windows XP、Vista或win7，將你的桌面進行虛擬化。用戶通過來自客戶端設備（瘦客戶機、臺式機、Web客戶端、掌上電腦或者移動電話）的瘦客戶計算協議與虛擬桌面進行連接，用戶訪問他們的桌面就像是訪問傳統的本地安裝桌面一樣。

通過虛擬化，將電腦底層操作系統和教學用的軟件及數據部署在學校數據中心，而在多媒體教室或教學機房只有瘦客戶機，這些瘦客戶機只有顯示功能，而沒有真正的“大而全、多而全”軟件。也就是說多媒體教室和機房只有顯示器功能，而沒有主機功能，這就需要龐大的數據中心來進行支撐，通過網絡將數據中心的虛擬機桌面圖像轉送到各教室和機房。數據中心一方面實現了計算機的集中式管理，另一方面也大大提高了管理的工作效率。通常一臺物理主機可以布署多個虛擬機，這些虛擬機可以共享硬件資源。這些虛擬機是十分小巧的，可以是本次教學課程所用的最少軟件的集合，比如上電子商務這門課，要用到windows XP和powerpoint，那么我只要虛擬機上有且僅有這兩個軟件就可以了。連殺毒軟件、word等軟件都不需要，這將使系統更精巧，運行速度更快。

數據中心后端的虛擬機沒有裝載運行以前，它只是以文件的形式被初始化，可以通過模板來創建，創建效率極高。教學中可以通過個性化模板來達到個性化主機軟件的效果。這使得過去要裝幾個小時軟件的工作，變成簡單的一個虛擬機文件復制工作，而這個大文件的復制只需數十秒就可以完成。在中央數據中心系統可以包含大量的虛擬機文件，這些文件有不同的用途，對應不同的課程，被不同的老師個性化配置后使用。它不僅能保持“有且僅有”的精巧軟件集合狀態，同時也能在時間上保持連續性、連貫性。具體起到的效果是，教師在上課時，總能瞬間調回前一節課時的結束畫面，這一過程不需要長時間等待設備啟動，也不需要插U盤或下載PPT及查詢定位。為了管理大量存在的虛擬機，數據中心可以通過數據庫來管理，數據庫集中存儲了教師、課程、上課時間等信息，通過基于web的MIS（管理信息系統--Management Information System）系統來提供友好的訪問接口。

三、VDI提供的安全功能

（一）安全可控的桌面軟件

在VDI環境中，用戶所使用的虛擬桌面和虛擬工作空間是根據服務器中設置的操作系統、應用程序和用戶配置文件的拷貝動態創建的。所有用戶使用的虛擬桌面中的軟件均由網絡管理中心統一創建的，能夠保證終端用戶所使用的軟件都是經過安全性驗證的。

（二）桌面集中策略配置

網絡管理中心可以在中心實現對所有桌面終端用戶的策略設置，在線監控用戶的行為、活動狀態以及檢測當前的安全控制手段是否滿足組織要求遵循的規程；檢查桌面終端用戶是否有不符合組織規定的行為。VDI將終端配置的權利和責任交由網絡管理人員，而不像以前一樣由用戶自行配置，減少了IT環境中的不確定性因素。

（三）數據集中保護

在VDI環境中，所有的數據全部保存在服務器端，能有效防止泄密事件的發生。由于數據除了在終端屏幕上顯示外，不會保存在終端，大大降低了對終端數據保護的壓力。

（四）終端工作空間隔離

對于終端除了可執行VDI的桌面之外還運行其他操作系統的用戶來說，VDI采用虛擬工作空間的方式，隔離需訪問VDI的客戶端和其他的系統實現保護遠程用戶訪問網絡的目的。虛擬工作空間構架在本地操作系統之上，利用沙盒技術來防范類似按鍵記錄、內存映射、應用程序及操作系統入侵以及終端客戶對安全設置重置等威脅。目前，大部分VDI還采用雙因子的方式實現遠程的身份認證。

（五）提高業務的可持續性

由于實現終端桌面的集中處理，VDI能為組織提供更好的業務連續性保證，根據需要動態為用戶調配資源，提供所需的功能和性能要求。

四、VDI帶來的益處

實施VDI系統，將軟件系統資源集中到數據中心管理，可以為任何連線的位置點提供迅速、可靠的桌面交付，可以控制設備連接到其中一臺虛擬機的那些點，控制數據管理和降低潛在的損失，從而可以大大降低每個桌面工作環境的費用，可以大大提高教學系統的運行效率，因為它成功地實現了“大而全、多而全”到“有且僅有”的個性化改造。另一方面集中計算也使得管理簡化，原先復雜的操作系統及其軟件被虛擬化成單一文件，故障恢復變得簡單快速，這些單一文件可以運行在多個物理主機上，也可以一個物理主機上加載多個單一文件，變成多個虛擬機同時運行，使硬件的效能得到充分的發揮，管理軟件將這些虛擬機在不同的硬件之間“流動”，達到動態的負載均衡，這些過程將由機器自動完成，實現真正的“云計算”教學平臺。從宏觀上看，前端VDI顯示部件，非常小，很省電，并且成本低廉，后端系統中，小巧的虛擬機可以共享硬件資源，原來數十臺PC的軟件，可以放在一臺服務器上完成，這將大大節約能耗，真正實現了綠色計算。

[ 參 考 文 獻 ]

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http：//cloudcomputing.sys-con.com/node/892352，2010-8-6.

[3] 朱建新，朱益峰. 利用LVS和NAT構建高可用的Linux負載均衡集群[J].南通大學學報，2005，（2）：25-28.

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[5] 息延芳，劉學全.大學多媒體教學初探[J].大學教育，2012，（2）.

[責任編輯：左 蕓]