虛擬化技術在高職教育教學中的實踐及發展前景研究

卜 瀏

（江蘇聯合職業技術學院南京工程分院，江蘇 南京 211135）

虛擬化技術在高職教育教學中的實踐及發展前景研究

卜 瀏

（江蘇聯合職業技術學院南京工程分院，江蘇 南京 211135）

隨著社會經濟的快速發展，我國教育事業得到了質的飛躍，但高職教育教學中依然存在著一些不足，在一定程度上制約了教育事業的可持續發展。為此，在高職教育教學中，一定要加強虛擬化技術的應用，彌補不足，從而提高教學質量與效率。文章主要對服務器虛擬化、應用虛擬化、桌面虛擬化在高職教育教學中的實踐及發展前景進行分析。

高職教育教學；虛擬化技術；桌面虛擬化

在社會競爭越來越激烈的形勢下，就業壓力越來越大，近些年來，高職院校憑借自身較高的就業率，受到了廣大家長與學生的認可，各類高職院校也順應時代發展與人們實際需求，適當進行了擴招[1]。在高職教育教學中，比較側重實踐性，而怎樣利用學校有限的計算機資源，提高學生參與教學活動的積極性與熱情，成為目前最為關注的熱點與急需解決的問題。

1 高職教育教學中服務器虛擬化的應用

服務器虛擬化指的就是把服務器物理資源轉變為抽象的邏輯資源，將一臺服務器變為多臺互相隔離的虛擬服務器，或將幾臺服務器轉變為一臺服務器進行使用，將內存、中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、磁盤等硬件轉變為能夠動態管理的“資源池”，在需要時動態分配整合的資源，以此提高服務器利用效率[2]。

實現服務器虛擬化，可以擺脫服務器散亂情況、提高服務器利用效率、隱匿服務器復雜性、削弱異構資源管理難度，這樣就可以基本實現虛擬服務器的統一，進而展開動態調整。同時，通過服務器虛擬化的應用，可有效縮短新應用加載時間，利用虛擬軟件提供的工具予以間接遷移或者直接克隆，基本上均可在幾分鐘內完成加載[3]。此外，服務器虛擬化還可對資源予以動態調度，將利用率較高的群集虛擬機遷移至利用率較低的主機上，并對某些暫時不需要的主機斷電。在群集工作量增加，需要更多容量資源時，會對某些服務器主機進行重新供電，并再次平衡群集里正在供電的虛擬機主機。

現階段，國外老牌服務器虛擬化軟件有Ctrix，Vmware等。近些年來，服務器虛擬化軟件在國內得到了快速發展，如H3C，華為等，在相關技術越來越成熟的形勢下，國產服務器虛擬化軟件應用越來越普遍[4]。

經實踐表明，服務器虛擬化在高職教育教學中應用優勢如下：（1）資源分配合理、自由。在高職院校個性化、多樣化業務活動中，能夠對各業務系統予以隨機分配主機，虛擬機無直接干擾因素，處在不同虛擬機上的業務系統更加不存在干擾，因為這些業務平時應用效率較低，因此占用CPU的資源較少。一臺虛擬化群集可分配若干主機，并不會對任何業務運行產生影響。（2）運行、維護、管理簡單。以往需要維護幾十臺服務器，數量較多，且需要每天巡檢，易發生漏檢事件，并且某臺服務器出現故障之后，相關業務也會中斷。而服務器虛擬化之后，可極大地縮短巡檢時間，在某臺服務器出現故障之后，業務系統會自動遷移至其他節點，不會出現中斷現象。（3）業務靈活。高職院校最大流量時刻為每學期選課，致使負載均衡分布在教務系統中，在未使用虛擬化之前，需多臺服務器共同承載，成本較高，并且不現實，而應用虛擬化之后，此類問題迎刃而解。

2 高職教育教學中應用虛擬化的應用

應用虛擬化是一個虛擬化層面技術，在一定程度上剝離了應用程序與底層操作系統的邏輯關系，進而把應用當成是一種服務交付給用戶。應用虛擬化原理為：對應用程序的顯示邏輯與計算邏輯進行分離，即界面抽象化，在用戶訪問虛擬化應用時，用戶端計算機只需要將用戶端人機交互數據輸送至服務器端，由服務器端設置獨立的會話，進而運行應用的計算邏輯，并將處理后的顯示邏輯輸送至用戶端，使用戶可以在多種終端上均可得到和本地運行應用程序相同的體驗[5]。

通過應用虛擬化的應用，可消除多個程序間的兼容問題，提高軟件安全性，簡化應用安裝流程，簡化用戶本地配置，同時降低軟件成本與運行維護成本，優勢非常顯著。

目前，較為成熟的應用虛擬化技術主要有國外的App-V，XenApp，ThinApp以及國內的SSL VPN等[6]。

經實踐表明，應用虛擬化在高職教育教學中的應用優勢有：（1）實訓軟件安裝簡便。在實訓機房中，計算機均安裝了很多軟件，并且因為存在很多影響軟件運行的因素，致使部分實訓軟件安裝失敗，需機房管理人員耗費大量時間進行維修與重復安裝，浪費了大量資源。而通過應用虛擬化的運用，可在不同服務器或者虛擬機上單獨安裝各實訓軟件，并根據實訓軟件的運行情況展開合理配置，一套軟件只需要安裝一次，安裝、運行、維修十分便捷。（2）眾多用戶可同時使用單套軟件[7]。因為高職院校購買的一些實訓軟件均為單機版，致使其他學生無法同時使用此實訓軟件，而通過應用虛擬化技術的運用，可很好地解決這一問題，只要系統資源充足，就可滿足學生同時實訓的需求。（3）不需配置復雜的本地計算機環境。從應用虛擬化傳輸原理角度可知，用戶端環境和軟件無關聯性，學生只需安裝瀏覽器或應用虛擬化專用客戶端，就可以跨越平臺，任意使用實訓軟件。

3 高職教育教學中桌面虛擬化的應用

桌面虛擬化指對計算機終端系統（也稱之為桌面）予以虛擬化，從而提高桌面使用的靈活性與安全性，可在任何時間、任何地點，通過任何設備訪問屬于我們個人的桌面系統[8]。

桌面虛擬化對服務器虛擬化有著很大的依賴性，在數據中心服務器上予以服務器虛擬化，形成大量獨立的桌面操作系統，即虛擬桌面，同時經由專有的虛擬桌面協議輸送至終端設備。通過以太網，用戶端可登錄到虛擬機上，只要記住用戶名、密碼、網關信息，即可隨時隨地訪問個人桌面系統，在一定程度上實現了單機多用戶。

通過桌面虛擬化的應用，可有效減少運行、維護成本，加強管理人員對終端桌面的集中管控，進一步提高了數據安全性，解決了因為終端兼容而導致的運行、維護效率下降問題，同時提高了協同工作效率[9]。

現今，較為成熟的桌面虛擬化技術主要有國外的VMware View，Citrix XenDesktop以及國內的青葡萄、深信服等，在實踐應用中，體驗存在明顯差異，國外技術效率更高，國內技術更符合國人使用習慣，實際選擇應以夠用為原則[10]。

經實踐表明，在高職教育教學中應用桌面虛擬化，可以有效解決運行維護效率低、運行維護成本高等問題，應用價值非常高。當然，桌面虛擬化對需消耗大量顯卡與CPU資源的實訓機房依然不適用。其具體優勢如下：（1）機房實訓軟件安裝與維護簡便。在桌面虛擬化應用中，需要集中部署，之后經由相關機制進行分發綁定用戶，達到用戶終端，所以，僅需要安裝一臺模板虛擬機，就可以實現實訓軟件的快速安裝與維護。（2）運行、維護成本低。通過桌面虛擬化的應用，機房維護人員不在關注學生機操作系統環境是否可以運行實訓軟件，無需再像以往網絡同傳功能，只要確定機器是否可以經由桌面虛擬化客觀端登錄到服務器即可，倘若選擇嵌入式瘦用戶機，更不需要過多維護，極大地節省了維護時間，提高了維護效率，增強了機房服務體驗。同時，瘦用戶機的功耗較低，能夠有效減少運行成本。（3）機房環境維護方便。因為應用了瘦終端，可明顯減少學生座位下連接的各種線纜，使得機房衛生清潔更加方便，機房布置更加符合新時代學生的要求，提高學生課堂愉悅感，進一步提高了教學質量與效率。

4 結語

綜上所述，在高職教育教學過程中，一定要重視服務器虛擬化、應用虛擬化、桌面虛擬化的運用，充分發揮其各自優勢，從而保證課堂教學全面展開，實現預期的教學目標，培養學生的實踐能力與學習能力。為此，相關人士一定要加大對虛擬化技術在高職教育教學中實踐及發展前景的研究力度。

[1]陳坤.高職院校采用基于Windows平臺的服務器虛擬化技術的意義和策略[J].才智，2013（24）：67.

[2]黃華，陳光海，韓晉川，等.虛擬化技術在高職教育教學中的應用探討[J].神州旬刊，2016（3）：42，44.

[3]夏裕民.虛擬化技術在高職計算機實驗中的應用[J].教育教學論壇，2016（44）：250-251.

[4]熊昕，熊茂華，晏細蘭，等.創新型實踐教學私有云平臺的設計與研究[J].中國教育信息化·高教職教，2015（11）：84-87.

[5]常琳.以“創新團隊”推動《網絡組建綜合實訓》課程發展研究[J].科技經濟導刊，2016（15）：40.

[6]江建.桌面虛擬化技術在高校教學中的應用[J].科技展望，2014（17）：53-54.

[7]高覲悅.《計算機維護與升級》課程中的現代教育技術應用[J].時代教育（教育教學版），2012（11）：186，190.

[8]溫賀平，羅毅潔，張清泉，等.基于桌面虛擬化的高職校園網私有云構建研究[J].中國信息技術教育，2016（10）：99-100.

[9]周晴紅.基于VMware VSphere的高校服務器虛擬化設計與應用[J].網絡安全技術與應用，2014（10）：32-33.

[10]金譽華.基于vSphere的網絡服務管理的研究與應用[J].教育教學論壇，2013（20）：210-212.

Research on practice and development prospect of virtualization technology in higher vocational education

Bu Liu
（Nanjing Engineering Branch, Jiangsu Union Technical Institute, Nanjing 211135, China）

With the rapid development of social economy, China’s education has got a qualitative leap, but there still exists some deficiencies in the teaching of higher vocational education, to a certain extent, which restricts the sustainable development of education.Therefore, in the teaching of higher vocational education, the application of virtual technology mus be strengthened, to compensate for the shortage, so as to improve the teaching quality and efficiency. This paper mainly analyzes the application and development prospects of server virtualization, virtual application and desktop virtualization in higher vocational education.

higher vocational education; virtualization technology; practice; desktop virtualization

項目名稱：桌面虛擬化設計及應用；項目編號：B/2016/13/010。

卜瀏（1984— ），男，江蘇泰興人，講師，碩士；研究方向：計算機網絡云計算，物聯網。