基于在高校機房中應用的虛擬化桌面云技術

文/來晉輝

1 高校機房使用現(xiàn)狀

作為承擔著學生上機、考試等任務的機房，是高校教學方式的重要形式之一。但近年來，隨著教學發(fā)展的需求，雖說依舊還會配置如便利的還原卡等軟硬件環(huán)境，但從傳統(tǒng)機房的建設和管理方式上來看，卻已是難以適應。主要表現(xiàn)為以下幾方面:

（1）各種教學任務不斷增加，各種專業(yè)、考試軟件就需要不斷更新，因此需要經(jīng)常重新安排一下現(xiàn)有的系統(tǒng)環(huán)境。而多次的對傳操作系統(tǒng)，不僅時間被浪費掉了，也白白浪費體力。而CAD 等軟件授權碼需要綁定終端硬件，因此管理員就不得不每臺進行操作、逐臺激活。當一些新軟件或系統(tǒng)不能在現(xiàn)有的PC 端上安裝時，機房就需要進行更換、升級等操作，這種設備的投入使用就造成了機子使用壽命變短。

（2）不同專業(yè)需要不同的軟件和系統(tǒng)設置，因此大多數(shù)機房不得不承擔多個專業(yè)的教學任務，而機房普遍來說都是有限的。不僅如此，專業(yè)軟件有更新快，要求多的特性。這樣就會出現(xiàn)軟件的兼容性差，導致運行緩慢、卡頓等性能上的降低。

（3）各種型號的電腦數(shù)不勝數(shù)，每年都會進行一批的淘汰，更換。為此，給安裝維護的人員帶來不便。另外，機房作為公共場所，學生交叉使用的U 盤，其內(nèi)可攜帶入病毒，普遍來說都具有自我傳播、變異、殺除困難、破壞性強等的特性，這樣不僅會使得電腦中毒的概率增加很多，從而導致系統(tǒng)故障影響正常使用等問題，同時也會加重維修人員的工作。若是有用戶數(shù)據(jù)存儲在本地硬盤里的情況，對此也無法進行統(tǒng)一備份。

（4）由于近年來知識產(chǎn)權保護得到加強，因此高校需要維護網(wǎng)絡安全，安裝正版軟件。而在高校安裝軟件時，很多專業(yè)軟件需要授權按照終端的數(shù)量來計費，這就導致了成本的上升。

2 可行性分析

隨著時代的進步，很多高校在這個信息化的時代為了更好的服務教學，都在嘗試著在方式方法上進行改進。也不乏有眾多高校采用了新興的云計算技術來加強機房的建設。而作為推進教育信息化和校園IT 技術架構的云計算，已作為未來的一個發(fā)展方向。目前虛擬桌面云技術已經(jīng)漸漸進入了成熟的階段。采用它能夠讓機房的環(huán)境管理、資源的靈活運用程度能夠大大提高。具體解決方案是集中管理控制、將桌面虛擬化分布運行。為此，廣大的教育工作者都達成了共識。

云計算具有虛擬化方式、能夠自主進行計算，還有面向服務器架構這三個特點。能夠通過云端，為用戶提供計算服務，存儲數(shù)據(jù)的服務，桌面應用的服務等。而桌面云，作為虛擬技術之一，就是利用了這種技術。它是通以云端桌面的形式，為用戶提供所需的功能。不僅繼承了云計算的一些優(yōu)勢，比如較為方便的維護、數(shù)據(jù)信息的集中化、擴展較高而成本低。還可按不同需求分配資源，用戶可隨時隨地移動訪問桌面，利用靈活使用。而管理員也好對此集中管理。

目前高校機房存在的問題，若是采用虛擬桌面云，能有效解決它們，不僅方便了日后的高校管理，節(jié)能、環(huán)保、安全可靠等好處，也為教學帶來了更加方便的教學環(huán)境。

3 解決方案

3.1 具體需求分析

為了讓師生可以在各種終端上隨時隨地使用，進行教學和考試等任務。也為了讓管理員日后的維護管理，能夠更加方便快捷。這個桌面云，建設于比較簡單容易操作的虛擬實驗平臺上，是以虛擬化為核心的技術。能夠支持不同人的需求，具有較為良好的兼容性與擴展性能。目前流行的所有終端、虛擬桌面并發(fā)都支持。支持各種軟件、如CAD、Win7、NCRE 等系統(tǒng)。可以有多套環(huán)境共存，可以同時運行多個桌面且進行快速切換。可以在漫游下讓用戶數(shù)據(jù)和配置進行集中存儲管理等等。

3.2 架構組成

讓終端通過網(wǎng)絡獲取資源，它是以云桌面代替?zhèn)鹘y(tǒng)了PC，可以讓多個用戶共享的模式。虛擬桌面云以VDI 虛擬化、快速并發(fā)的特性、鏈接克隆等技術構建而成。主要架構組成有數(shù)據(jù)中心、桌面鏡像、身份驗證、負載均衡器、接入網(wǎng)關、虛擬服務器等。

這種架構采用虛擬機之間相互隔離的設計，通過云桌面管理系統(tǒng)，可以集中化管理控制，軟件安裝、快速進行系統(tǒng)修復等工作，能夠有效避免因其它活動造成的如程序崩潰、系統(tǒng)故障等問題。不僅穩(wěn)定與安全性大大提高，還可根據(jù)不同用戶的需求，準確的分配資源，提供簡約方便的桌面。

3.3 方案優(yōu)勢

（1）方便的訪問形式：可以在任何時候用各種終端接入、每一個用戶，都擁有專屬的桌面、目錄。此外，還可實現(xiàn)一個用戶進行多桌面，輕松實現(xiàn)辦公和學習。

（2）節(jié)約預算成本：和傳統(tǒng)的PC 比較起來，桌面云不僅具有減少能源的損耗、更加節(jié)能省電等優(yōu)勢，還可利用舊的PC、減少采購的成本。

（3）方便的終端管理：可以通過管理的平臺，進行統(tǒng)一快速的安排環(huán)境。可以監(jiān)控到性能，可以進行動態(tài)的調整資源。可以大量啟動、編輯。無論是一站式管理、還是多站式管理都支持。

（4）安全水平的提升：進一步提高了有如用戶身份的驗證、架構設計、網(wǎng)絡運行傳輸、USB 外設管理、桌面、存儲功能。

（5）各種終端支持：因為云桌面的計算與存儲功能發(fā)生在數(shù)據(jù)中心，所以即使客戶端配置低，也可將其轉為云終端。

（6）虛擬桌面云機房不足的地方。由于它依賴于網(wǎng)絡而存在，若是校園網(wǎng)絡出現(xiàn)問題，它就會出現(xiàn)問題從而影響同學們上機情況。如果在高負載應用中，如3D 設計上、那體驗感也會降低不少。另外，它的終端數(shù)據(jù)集中在云服務器內(nèi)，如果遭到了黑客攻擊，用戶的數(shù)據(jù)情況也許會出現(xiàn)問題。

4 結語

隨著科技的不斷進步，在傳統(tǒng)機房中面臨的一些問題也因為架構不斷成熟的虛擬桌面云的到來而輕松破解。云端平臺的出現(xiàn)，不僅可以構建出一個開放、多維、互動的教學式平臺，而且其具有靈活的訪問方式、安全性能的可靠、低碳環(huán)保節(jié)能、安排環(huán)境靈活、集中管理等優(yōu)勢，相信在這種創(chuàng)新的教學模式下，對于機房管理和校園信息化具有重大的借鑒意義，也是今后高校發(fā)展的一個必然趨勢。