桌面虛擬化和應用虛擬化在實驗教學中的應用

[摘 要] 首先探討了高校實驗教學中存在的諸多典型問題，然后提出用桌面虛擬化和應用虛擬化兩種技術來解決。實踐表明，這兩種技術提供了靈活的實驗環境模式，實現了集中高效的管理。

[關 鍵 詞] 桌面虛擬化；應用虛擬化；實驗教學

[中圖分類號] TP319 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）07-0141-01

一、實驗教學的需求

高校計算機不同的實驗課程對實驗環境的要求是不同的，如某專業網絡開發課程有時需要Windows操作系統、SQL server數據庫、IIS網絡組件環境，有時卻需要Linux操作系統、MySQL數據庫、Apache網絡組件環境。因此為了滿足課程不同的需要，管理員有時需要在學生機上安裝多個操作系統，配置不同的實驗環境。雖然機房電腦都采用了保護卡同傳的技術手段，但是工作量依然是很大的。

有時還會碰到不同版本的軟件要安裝在一個操作系統中，如SQL 2005、SQL 2008、SQL 2012幾種數據庫版本同時安裝后出現兼容性問題，引起互相沖突不能使用的情況。

另外，有些網絡實驗的課程，如dns和dhcp服務器的建立使用，需要搭建一個網絡環境，這時需要幾臺計算機一起組成局域網環境。在傳統機房中就很難創建和模擬這樣的教學環境。

因此，對實驗室管理員來說，機房要能夠快速部署各種操作系統和軟件，并且能方便地進行調整和管理。近年來迅速發展的虛擬化技術，為實驗教學開辟了新的模式，為上述問題的解決提供了新的思路和方法。

二、桌面虛擬化在實驗教學中的應用

桌面虛擬化是通過將數據的運行存儲與桌面呈現進行分離，用戶通過遠程訪問協議來訪問他們的操作系統（即目標虛擬機），將目標虛擬機上運行界面傳輸到用戶本地的操作機屏幕上，并將鍵盤、鼠標等外設輸入傳輸到目標虛擬機。數據的運算全部由目標虛擬機完成，管理員統一集中管理數據中心服務器上的全部虛擬機。

目前，桌面虛擬化主要有VMware公司、Microsoft公司、Citrix公司的產品。

VMware View桌面虛擬技術可通過ViewManage直接從模板生成桌面并部署，此過程在服務器上幾分鐘即可完成，相比采用ghost的網絡同傳快了很多。

管理員可以按照課程來創建不同的課程虛擬桌面，如建立主要講解辦公軟件Office使用的計算機基礎課程虛擬桌面，或者建立主要為計算機軟件專業的.NET、JAVA等開發類課程虛擬桌面等。根據課程需求，管理員可在后臺方便切換不同課程的虛擬桌面。管理員也可以給每個學生分配多個桌面系統，使其能開展網絡建設等課程的實驗內容。

三、應用虛擬化在實驗教學中的應用

由于機房應用軟件的安裝部署、升級更新的頻繁，且要安裝各種版本的應用程序，會引起軟件兼容性問題，增加了實驗室管理員的工作量。應用虛擬化技術的出現改變了這種狀況。

應用虛擬化的基本原理是：分離應用程序的計算邏輯和顯示邏輯，即界面抽象化，當用戶訪問虛擬化后的應用時，用戶端計算機只需把用戶端人機交互數據傳送給服務器端，由服務器端為用戶開設獨立的會話來運行應用程序的計算邏輯，并把處理后的顯示邏輯傳送到用戶端，使得用戶獲得在本地運行應用程序一樣的效果，即將應用作為一種服務交付給用戶使用。

VMware公司的Thin App就是應用虛擬化的典型解決方案。它將應用程序從底層操作系統分離出來，以提高兼容性和簡化應用程序管理。由Thin App打包的應用程序可以在數據中心的服務器上運行，并可以通過虛擬桌面上的快捷方式進行訪問，可以在同一操作系統上運行多個虛擬應用程序，也可運行同一應用程序的多個版本并支持部署離線應用。這種方式就能解決上文提到的SQL數據庫系統不同版本在一個操作系統上同時運行的要求。總之，應用虛擬化模式為管理員提供了靈活的軟件安裝方法，滿足了課程的多樣化實驗環境需求。

桌面虛擬化技術將硬件環境、操作系統、應用程序、用戶數據進行分離。用戶可以實現非特定時間、非特定地點、非特定終端的桌面訪問與操作。而應用虛擬化技術則實現了計算機操作系統和應用程序之間的分離，實現了對應用程序的靈活管理，克服了不同版本應用程序無沖突地在單個操作系統上的運行。兩者從不同方面降低了對計算機操作系統和軟件的管理復雜度，實現了靈活而高效的管理。

參考文獻：

[1]謝瑞杰.基于虛擬技術的計算機實踐教學[J].福建電腦，2015（3）：134-135.

[2]張鑫.淺談基于應用程序虛擬化實驗室管理[J].科技信息，2011（2）：251-252.

[3]陳華.基于VMware環境的高職院校計算機虛擬實驗室的建設[J].電腦知識與技術，2013（8）：26-27.