基于云桌面技術的高校計算機實訓室建設與管理研究

摘要：高校計算機實訓室的建設及管理質量與信息化教育的發展息息相關。而云桌面技術的出現則為計算機實訓室的建設提供了新思路應用該技術能夠豐富計算機教學資源收獲更為理想的計算機教學成效為社會輸送更多可靠的人才助力高校的長遠發展。基于此文章就云桌面技術如何應用于高校計算機實訓室的建設與管理展開了具體論述。

關鍵詞：計算機實訓室;高校;云桌面技術;虛擬操作系統技術架構;虛擬桌面基礎架構

中圖法分類號：TP393文獻標識碼：A

Research on construction and management of computer training room incolleges and universities based on cloud desktop technology

XU Jiao

（Wuhan Technical College of Communications， Wuhan 430065，China）

Abstract： Construction and management quality of computer training rooms in colleges and universities are closely related to the development of information education. The emergence of cloud desktop technology has provided new ideas for the construction of computer training rooms. The application of these technologies can enrich the resources of computer teaching， harvest more ideal computer teaching results， and deliver more reliable talents to the society so as to long-term development of colleges and universities. In view of this， the article discusses how cloud desktop technology is applied to the construction and management of computer training rooms.

Key words： computer training room， colleges and universities， cloud desktop technology， virtual operating system technology architecture， virtual desktop infrastructure

1 ?引言

在信息技術迅猛發展之下，高校諸多課程的開展都與計算機產生了千絲萬縷的聯系，借助計算機可以提高相關課程的教學效率及質量。基于此，為確保取得更好的教學效果，高校則應重視計算機實訓室的建設，以滿足學生日益豐富的需求。然而，受成本等方面的影響，高校計算機實訓室建設情況并不理想。不過，云桌面技術的興起則給高校計算機實訓室的建設與管理提供了新思路，在有效節約建設成本的同時，更大限度發揮出了其應有的作用。

2? 云桌面技術的應用優勢及意義

2.1? 應用優勢

將云桌面技術應用于高校計算機實訓室，能促進教學發展，相較于傳統信息技術其優勢顯著：（1）學生能夠完成計算機桌面的自主設置。如此一來，實訓室內的計算機就能根據不同專業與類型的學生，完成不同教學環境的設置，能為師生設置所需的教學桌面，不再只服務一部分學生，不同學生的計算機軟硬件需求都能獲得較好滿足[1] ;（2）云桌面技術能為實訓室管理者維護計算機提供便利。此前，學生的上機習慣或目的等都會影響傳統計算機機房的管理，管理起來較為煩瑣，而實訓室應用云桌面技術則能避免出現此情況。利用云桌面技術能設置虛擬桌面，且影響虛擬服務器運行的因素較少，從而為計算機維護管理提供方便;（3）基于云桌面技術的計算機，能結合學生不同需求進行資源分配，確保計算機性能得到更大程度的發揮，以免出現計算機資源浪費的情況。當遇到計算機功能無法滿足當前需求的情況時，不用更換計算機硬件，通過增設服務器就能保證計算機性能，從而避免增加建設成本。

2.2? 應用意義

（1）高校計算機實訓室借力云桌面技術，確保主服務器的維護與管理工作到位即可，并且不用耗費較多人力，從而提高了實訓室的維護效率，同時能夠確保各實訓室都能正常開放;（2）云桌面技術的信息化程度頗高，將其應用于高校計算機實訓室能使傳統計算機教學模式得以革新，以取得更理想的計算機教學成效，創造出更良好、高效的教學環境。

3? 虛擬云桌面技術

虛擬操作系統基礎架構（Virtual OS Infrastructure， VOI）與虛擬桌面基礎架構（Virtual Desktop Infrastructure，VDI）是虛擬云桌面技術的重要支撐[2]。

3.1? VOI 與 VDI

基于 VDI，在管理虛擬桌面時，云管理和運算都使用云端處理的系統架構存儲全部終端數據，并且于云端展開運算。但是，終端只可輸出或輸入相關數據端口。在實際應用過程中，VDI 具有較高可用性、安全性及移動性等優勢，但其缺點也十分明顯，即高度依賴網絡環境，若出現網絡延遲等現象，就會給用戶體驗造成很大的影響;若出現網絡異常或是中斷等現象，則不能使用虛擬桌面網基礎架構。此外，由于 VDI 的運算與存儲都要在云端進行，所以，對于服務器的要求較高，需要配置性能較好的硬件，并且要不同云端軟件授權，故擁有較高的建設及整體運營成本;虛擬桌面技術架構也不能缺少管理人員的運營及維護，且對管理人員的要求較高，既要具有相關服務器使用及管理經驗，也要掌握一定的云技術知識;大運載模式內容的處理（如圖像類處理等）體驗不理想 [3]。

VOI 是采用虛擬化處理的手段，將終端視為容器池，并在其中進行系統全部內容物的部署，擁有不同于 VDI 的基本架構。VOI 需要于云端完成數據的集中存儲，但其采用了分布式運算方法，運算過程需本地計算機參與。VOI 可支持不同設備離線運行，并能集中統一管理桌面，大大降低用戶對整體網絡的依賴程度。

3.2? VOI 與 VDI 的使用特點

基于高校計算機實訓室建設的實際需求，比較 VOI 與 VDI 的使用特點，主要從如下幾點展開分析：（1）比較管理模式。VOI 有助于展開集中化管理與掌控，而在集中化掌控與管理方面，VDI 同樣支持。因此，兩者就管理模式而言差異不明顯，均能統一管理相關事務;（2）比較服務器配置。VDI 對服務器配置具有較高要求，服務器需達到一定運載水平才可實現桌面運營[4] ;（3）比較離線功能。VOI 能夠實現離線模式，即便是離線狀態，學生也能進行數據信息的訪問，能夠在離線后操作虛擬云桌面。然而，VDI 若脫離網絡就無法發揮作用，不支持離線之后的任何操作;（4）比較服務器配置。VDI 對于服務器配置具有較高要求，要達到相應水平才可實現桌面運營。而 VOI 的服務器配置不用太高;（5）比較桌面性能。VOI 能夠良好展現桌面性能，相關數據信息能通過本地計算機完成計算和使用。VDI 對于網絡環境及服務器配置依賴程度較高，無法取得理想的桌面性能表現;（6）比較用戶的實際體驗。在實際使用過程中，VOI 與傳統桌面技術區別并不大，在實際應用時不用專門培訓學生，就使用界面而言，能與 PC 端相媲美。而在具體使用中，VDI 需展開學習與反復操作，不能獲得良好的體驗感;（7）比較網絡依賴程度。VOI 不高度依賴網絡，而 VDI 具有較高的網絡依賴程度。VOI 若遇到載荷較大的情況，如圖像、音頻等，整體表現相較于 VDI 明顯更優;（8）比較應用場景。VOI 支持各項圖形運載模型與軟件的穩定運行，也具有高清影音功能。而 VDI 無法支持高清影音等軟件運載，能應用的軟件相對單一，整體性能不高;（9）比較日常維護。 VDI 對相關管理人員在服務器管理經驗及云技術知識儲備等方面的要求較為嚴格，而 VOI 能夠在本地計算機展開計算，所以對運載維護或維修人員的技術并無較高要求。

綜上所述，相較于 VDI，VOI 的整體要求不高、運營難度不大。所以，為了提高計算機實訓室的建設和管理效果，高校應將 VOI 作為主要的應用技術。

4? 具體應用

4.1? 架構

為取得更理想的計算機實訓室建設與管理效果，高校在部署云桌面架構時，應實現的基礎服務功能見圖 1。

重點對學生用戶與管理員用戶展開有效管理，即用戶管理。如今，很多高校計算機課程的管理員崗位都由教師擔任，需要教師創建云桌面，進行訪問控制的配置以及有效維護資源[5]。經過簡單注冊，學生就能利用云桌面的各項資源。展開用戶管理時，管理員主要分為教師和運營管理員，教師負責進行不同課程下云桌面的創建，運營管理員（通常是教師助理擔任） 主要完成配置或訪問控制等設計存儲管理;存儲管理指的是在云端存儲與備份服務器中數據池的各項信息，確保能夠良好共享相關數據信息;做好云桌面中各個軟件的安裝及定期維護工作，即為軟件管理;做好云管理平臺內相關內容的管理及維護則為平臺管理;安全管理，顧名思義，為保證系統使用的足夠安全，應管理好數據的信息備份賬號等。

在實現以上基礎服務功能的前提下，云桌面架構通常由調度層、接入層、終端層及控制層組成。控制層需展開鼠標、鍵盤等數據信息的傳遞和控制，使用戶可以訪問相關后臺，同時為保證各服務之間的負載均衡，要有效控制固定時間內的流量分支;終端層要進行主體客戶端輸入信息的設計，主要包含客戶端的鼠標、鍵盤等信息輸入以及客戶端頁面顯示;接入層負責認證相關用戶身份，如學生登錄接入層時，通過認證其身份，使之能順利登錄云桌面平臺[6]。結合身份認證，完成不同訪問權限的設置，從而確保不同專業的學生都能快速完成所需數據資源信息的訪問，避免龐大、混雜的資源加大學生的查找難度;借助云計算功能，調度層使服務器間形成若干獨立的云桌面，并向云桌面提供存儲和計算服務。

4.2? 部署

根據對 VOI 與 VDI 的對比分析，在高校計算機實訓室中選取 VOI 為主要技術，展開部署云桌面。

（1）著手功能完整的服務器集群構建，同時保證主控服務器性能最優。為使服務器能夠更長久、高效地運行，在著手實訓室云桌面設計時，建議選取計算功能更強大的服務器（如高密度計算的模塊化技術架構服務器）作為主控服務器，在強大的計算能力的支撐下，能有效完成負載較重的各項處理任務;（2）為了最大化利用資源，建議獨立客戶端選取嵌入式操作系統，在設計架構時需要對傳統桌面進行重新設計，從而保證桌面在服務器上的運載效果，使得呈現效果更佳;（3）用千兆以太網完成桌面布線設計，同時建議將實訓室不同 IP 地址劃分為安全子域，以確保控制虛擬云桌面的訪問權限，從而使數據安全性得到保障[7]。

5? 結語

利用云桌面技術，可以幫助高校計算機實訓室取得更好的建設和管理效果。事實上，對于大部分高校而言，云桌面技術的應用難度并不大，然而不少高校在長期教學實踐中都未對云桌面技術進行有效應用。這說明高校并未注重應用新技術來促進自身發展，實踐教學與新技術的融合工作不到位。因此，高校須積極應用各種新技術，并將之與教學實踐深度融合，從而提高教學成效，助力學生更好地發展。

參考文獻：

[1] 楊曉英，王馨.KVM 桌面虛擬化技術在高校實訓室建設中的研究與實踐[ J].智能計算機與應用，2020，10（8）：237?238+241.

[2] 王子軼.高校計算機實訓室的建設與管理維護[J].黑龍江科學，2019，10（10）：134?135.

[3] 陳明星.高校計算機實驗實訓室的管理與維護探究[J].信息記錄材料，2018，19（6）：154?155.

[4] 管求林.高校計算機網絡實訓室的建設與研究[J].科技創新導報，2017，14（17）：213?214.

[5] 劉東旭，馬亞琦.云技術在高校計算機實訓室建設中的應用[J].數碼設計，2019（17）：30?31.

[6] 孔燚.基于云計算的高校計算機類實驗室建設研究[J].無線互聯科技，2021，18（15）：25?26.

[7] 張婷.對基于桌面云的高校計算機實訓室管理的幾點探討[J].知識經濟，2019（19）：153?154.

作者簡介：

徐嬌（ 1993—） ，本科，助理實驗師，研究方向：計算機技術。