虛擬技術在計算機實驗教學示范中心的應用研究

王瑛

摘 要：論述了計算機實驗教學示范中心的管理現狀，描述了虛擬終端的應用及前景，研究了虛擬終端在中心管理的優勢，虛擬終端的應用效果進行了闡述，探討虛擬終端應用的可行性和必要性。

關鍵詞：虛擬終端（客戶機）；實驗室管理；

基金項目：閩江學院教學改革研究立項項目【 MJU2015B027】

隨著學校不斷的發展，學生人數不斷增加，為了滿足日益增長的實驗教學的需求，計算機實驗教學示范中心的計算機數量也跟著增長。我中心現有600多臺計算機。計算機由于是逐年分批采購，造成了各機房的配置各不相同。因為每間機房的實驗的任務不相同，所需安裝的教學軟件也不同。采用傳統的計算機安裝模式，利用還原卡進行網絡同傳，工作量繁重，而且經常會出現同傳過程的故障。其次利用還原卡對計算機進行保護，最常見的問題有（1）插入U盤后啟動，會出現無法從還原卡啟動，需要重新設置CMOS才能解決。（2）有一些病毒的存在，還原卡無法有效保護系統。（3）硬件使用時間長易損壞。（4）硬件設備上粘上灰塵而使還原卡不能正常工作（5）還原卡的暫存區的大小有限，軟件安裝多了容易突破暫存區的容量。

不管是使用硬件還原卡還是使用軟件進行還原，對管理來說都存在著很大的弊端。為了調高機房管理的便利性，現我中心采用虛擬終端系統，高效解決系統軟件安裝等問題。

一、虛擬終端

服務器可以為虛擬終端配置多個操作系統。學生可自主選擇，進入所需的操作系統。各個操作系統都有專屬的系統分區和數據分區。終端管理系統可以定制專門的虛擬操作系統（比如包含某個特定的專業設計軟件），并分發給需要該系統的學生機。

在學生機客戶端里可以虛擬的系統包含：windows XP、win7、win10和Linux等多種平臺的操作系統 。終端管理系統可以根據實際需求按時間節點創建系統快照。按照機房實際功能的需求，可選擇任意一個節點的快照進行恢復虛擬系統，也可以對多個快照進行合并。

在為機房進行部署安裝全新的虛擬操作系統時，虛擬終端系統可以在不影響學生機終端正常上課使用的情況下進行系統及各種教學軟件的安裝。操作簡單便捷，只需要在眾多學生機中隨意選擇一臺作為樣機進行操作，就可自動同步更新虛擬操作系統、安裝系統軟件、配置應用軟件以及恢復各種數據。虛擬系統得到還原，就不會存在病毒及木馬。在服務器上及本地終端硬盤里都存有虛擬系統，所以在網絡斷開的情況下，學生機也能正常使用啟動虛擬操作系統。

二、虛擬終端的安裝和部署

1.虛擬服務端的部署

對虛擬服務器的各項配置進一步優化，按照整個系統的需求進行IP地址的分配。同時服務器各個分區應設置為NTFS的文件格式。為了保證服務器正常工作，應設置服務器系統的電源選項里的電源使用方案設置為“一直開著”，關閉監視器的參數設為從不，睡眠狀態的使用方案選定為從不，取消網卡的“省電模式”，配置好相關數據庫。安裝虛擬終端管理系統。

2.客戶端（學生機）安裝

（1）在客戶端（學生機）上，對客戶端軟件進行安裝及配置。在虛擬服務器頁面設置相應的IP地址。

（2）在BIOS中系統的啟動順序設置為network引導。

（3）重新啟動終端后，客戶端將發送DHCP。在相應的提示處輸入虛擬終端（客戶機）的編號，并啟動磁盤組。

（4）在系統管理軟件頁面，將已輸入編號虛擬終端（客戶機）設置由本地硬盤來啟動，同時設置超管模式。啟動該客戶終端，進入本地的操作系統模式。選擇保存鏡像的分區。對分區完成初始化以后，虛擬終端由本地磁盤引導，安裝操作系統，并制作好系統鏡像。

3.上傳鏡像包

利用一臺虛擬終端來做樣機，安裝所需操作系統和應用教學軟件，備份系統鏡像，上傳服務器。將系統的鏡像上傳之后，應該虛擬終端的引導順序設置為network。

4.配置網絡策略

在網絡策略中，可以為虛擬終端配置各種網絡參數。網絡策略可以選擇默認，也可以單獨創建，設置網絡類型的方法是設置該網絡的策略為局域網網絡或廣域網網絡的環境。根據具體的設置情況，客戶終端將自動連接所設置的局域網或廣域網的服務器IP地址。

5.解決鏡像在不同機型的兼容問題

（1）在樣機上安裝操作系統，只需配置網卡的驅動，其它硬件的驅動都不需要安裝。裝好之后即可上傳鏡像。

（2）收集需要部署的計算機的顯卡驅動。使用顯卡PNP功能把驅動設置好。

（3）解決INTEL和AMD這兩個平臺之間的不兼容的情況。

（4）解決沒有安裝硬盤的驅動的問題。

三、實驗室部署虛擬終端的效果

我中心實驗室部署虛擬終端的實驗室有600臺，9間實驗室。虛擬終端的應用提高了機房管理的效率，可以對多個機房同時進行管理，比如對計算機狀態的監控、系統鏡像管理、學生上課上網控制。實驗室管理員根據實驗任務的要求，對鏡像進行管理，批量創建虛擬終端的實驗環境。學生在上機實驗時，可自主選擇進入實驗相關的操作系統，利用相應的實驗環境來完成實驗目標。

四、小結

虛擬終端具有超強的終端處理能力與兼容性、集中靈活便捷的管理功能，超強的安全防護能力，且部署快速簡單，極具性價比。本文基于我中心實驗室虛擬終端系統的部署情況，提出了基于虛擬技術的實驗室管理的模式。該管理模式在很大程度上減少了實驗室的管理成本，同時提高了實驗室的系統維護的效率。

參考文獻

[1] 崔道江 基于云桌面在高職計算機實訓機房的應用 電腦迷 2016.10：（100）.

[2] 陳慧芬，盧慶武 云計算在高校機房管理中的應用 實驗室研究與探索 2013.07（213-216）.