基于利舊方案的云桌面在高校經管實驗中心的應用研究

祝明偉 西安理工大學

當前我國正處于進一步推進經濟全球化的階段，因此社會對經濟管理學科的綜合型人才需求也越來越大，對人才素質要求越來越高。在如此背景下，高校經濟管理學科除了要優化經濟管理學科專業理論相關內容之外，更需加強經濟學管理學科相關專業的實踐教學，構建一個能夠實現理論聯系實際的、由淺入深的、具有一定前瞻性的綜合實踐教學體系。基于利舊方案的虛擬云桌面基礎架構，滿足了經管類實驗中心基礎實驗平臺的構建需求，進一步豐富了高校經濟管理實驗中心實踐教學內涵。

1 虛擬云桌面基礎架構的定義與發展

1.1 虛擬云桌面的基礎架構定義

虛擬云桌面基礎架構（Virtual Desktop Infrastructure，VDI）是一種云桌面虛擬化架構模式與智能化部署方式，它主要利用虛擬化平臺集成并整合設備系統中的所有硬件集群資源，圍繞這些資源展開虛擬化合理分割，形成多個虛擬計算機分支體系。VDI能夠通過網絡將虛擬計算機桌面上的所有關鍵信息數據內容全部交付給瘦客戶端（thin client）（無需應用程序的計算啞終端），確保終端客戶能夠在低性能的本地計算資源環境中實現對計算機桌面的有效應用體驗過程。以下給出VDI的基本架構圖，如圖1。

1.2 虛擬云桌面的發展歷程

虛擬云桌面的前身是遠程桌面連接組件，它是基于Windows2000 Server技術基礎所開發出的新技術，而VDI架構則最早由Vmware所提出，當時專門指代用于實現桌面系統的動態訪問與數據中心統一托管一類技術內容，進而達到桌面使用的靈活性與安全性要求。從最初的VDI遠程桌面，VNC協議以及RDP協議，桌面虛擬化技術發展經歷了頗不成熟的早期探索期，而第一代遠程桌面技術的出現則大幅度提升了桌面的數據信息訪問能力，以及它與虛擬機的結合能力。第二代桌面虛擬化技術將操作系統、應用程序與用戶配置文件完全拆分開來，確保用戶數據文件能夠被完整保存到服務器上，在成本開銷方面更低，切實推動了桌面虛擬化技術的普及與長足發展。

2 基于利舊方案的云桌面系統應用

2.1 高校經管實驗中心存在的問題

傳統高校經管實驗中心為經濟管理專業學生展開實驗教學提供空間便利，但也存在軟硬件兩方面的問題。

一方面，由于某些高校中計算機通用實驗室過多，硬件更新緩慢且財政投入較為緊張，無法及時進行設備的大批量集中更新，某些舊設備性能落后，無法滿足實驗軟件對硬件性能的要求，影響實驗教學的順利實施，使得實驗中心建設陷入尷尬被動局面。

另一方面，經管類實驗課程及實驗軟件的數量均較多，有很多個性化的安裝環境要求，使得實驗教學的準備工作較為復雜，實驗室管理工作經常陷入顧此失彼的困頓局面。

在有限的投入下，如何充分發揮舊設備的價值，使經管類實驗中心發揮出最大的教學效用，是各經管類院校急需解決的問題。基于利舊方案的云桌面系統，為解決這些問題提供了很好的選擇。

2.2 基于利舊方案的云桌面系統應用

基于利舊方案的云桌面系統教學應用分為兩部分展開，分別為基于利舊方案的原有設備系統整合，在原有設備系統的基礎之上建立虛擬云桌面系統VDI框架結構，然后再展開實驗教學應用，結合VDI方案且充分利用原有設備作為終端滿足利舊方案要求，推進教學過程。

2.2.1 基于利舊方案的云桌面系統VDI架構重構

在原有設備系統的基礎上建立終端層，可利用它訪問網絡瘦客戶端作為終端設備。在實驗室教學中可要求學生利用瘦客戶端設備自由登錄訪問后臺云數據中心，共同合作建立VDI虛擬個人專屬桌面。

其次要建立云桌面會話管理層，目的在于訪問用戶進行身份認證，在認證后無縫登錄虛擬云桌面。此時教師要幫助學生配置云管理系統，以便于展開實驗室管理與維護工作。

2.2.2 基于VDI基礎架構應用的教學實現模式

在實驗教學過程中，結合經濟管理實驗課程制作云桌面虛擬鏡像模板，學生利用終端計算機與教師遠程連接，即將云桌面與瘦客戶端聯系起來。教師將經濟管理專業中的多個任務項目通過鏡像模板傳遞下來，生成多個虛擬云桌面，發送到學生終端。而學生方面則通過瘦客戶機登錄云桌面進行經濟管理課程學習。教師可隨時結合實驗課程教學內容變化調整鏡像模板，以完善教學效果。

3 基于利舊方案的云桌面系統的應用優勢

基于利舊方案的云桌面系統，應用在高校經管實驗室中心中的優勢明顯，主要體現在：

第一，總體擁有成本相對較低。利用舊設備作為瘦客戶機，既充分利用了舊設備的硬件價值，又節省了大筆的投資。可通過持續不斷的云服務器投入，使得云桌面性能不斷得到提升，極大延長了設備的生命周期，降低了云桌面的擁有成本。

第二，非常易于維護。利舊方案深度研究對舊有資源的合理利用，基于虛擬化桌面架構探討客戶端舊資源與舊設備的結構類型、故障率等等重要指標，設計出新運維方案。所有軟件、數據和計算 結果都存儲在服務器上；服務器統一管理資源，集中存儲和分配數據及應用軟件，升級和維護工作也在服務器上進行。

第三，部署靈活。VDI架構對于利舊設備的應用是非常到位的，它可集中部署原有服務器設備，也可采用分布式部署同步管理不同區域。基于這一設計就不需再專門為特定學科專業定制實驗室環境，而是通過定制多種虛擬云桌面實驗教學系統鏡像、模塊等方式，快速解決不同學科的個性化實驗教學需求等相關問題。即在VDI架構的部署與控制技術支持下，實驗室的計算及信息資源與空間資源都能被彈性化利用。

第四，技術架構非常易于擴展。由于VDI架構本身所采用的是Scale-Out方式進行計算資源與存儲資源整合，在系統方面和計算資源方面都能橫向添加虛擬云桌面服務器，確保做到資源及平臺的有效擴展，利用單臺服務器計算性能較強的優勢，提高計算能力的上限，實現對投資的有效優化與整合。

最后，它是絕對安全的。由于VDI架構本身是基于虛擬云桌面服務器所設計的，因此可實現對各個業務系統桌面的統一維護管理，且對軟件的升級與漏洞修復也非常到位。

4 總結

綜上所述，基于VDI架構的虛擬化桌面系統在解決高校經管實驗中心的舊有設備硬件利用問題、維護問題與升級問題等等是頗有優勢的，它極大程度提升了實驗中心的設備智能化水平與實驗教學水平，也實現了對大量教育資源的節約，同時也能達到良好的教學效果，彰顯高校教育信息化建設的階段性成果，更是對高校公共教學環境的改善與促進。