中職學校計算機實驗室建設中應用云桌面技術的價值

摘要：本文首先針對中職學校計算機實驗室中存在的問題展開了討論，隨后基于云技術背景下，提出了關于“云桌面”在中職學校計算機實驗室中的應用優勢。最后針對其整體設計架構展開討論，并介紹了“云桌面”的具體使用功能，包括構建統一終端地址池、系統軟件云、硬盤模板庫、云系統服務平臺等，希望能夠以此強化中職學校計算機實驗室的管理水平，全面提高學生的學習效果。

關鍵詞：中職學校；計算機實驗室；云桌面技術；構建模式；應用價值

一、云桌面技術解讀以及應用價值分析

（一）云桌面技術的概念解析

云桌面技術即是由云計算延伸出來的一種虛擬應用技術，其主要應用特點是基于互聯網運行環境下對軟件系統的服務集群進行整體部署，從而使得單機設備能夠通過范圍云平臺來獲得所需要的各類信息資源或技術資源，從而能夠更好地滿足用戶使用需求。具體而言，指將傳統PC終端的Windows系統轉移到云平臺的數據服務器當中，用戶在使用設備時可以通過客戶計算協議來建立PC終端與后臺服務器之間的聯系，從而能夠獲取各種自身所需的技術服務支持。在這一模式下，用戶的桌面系統雖然被進行了“虛擬化”處理，但是卻能夠在不改變用戶操作習慣的前提下，為其提供更為快捷且便利的服務。并且由于云桌面的建設具有典型的“重后臺，輕前端”特點，因此其在建設過程中主要的成本支出都集中在后臺服務器方面，如此不僅起到了簡化桌面管理的效果，同時也體現出了資源靈活調配、減少硬件支出、移動辦公、延長硬件壽命以及網絡安全保障等多方面的應用優勢[1]。

（二）云桌面技術的應用價值

1.成本低、壽命長

與傳統的PC終端管理模式相比，云桌面管理系統在建設初期需要投入的各項成本與之幾乎不相上下。但從長遠發展角度來看，傳統計算機實驗室在后期維護與升級方面的成本幾乎是難以估量的，而云桌面管理系統則只需要通過對接云平臺數據服務其比能夠實現所用單機設備的性能升級。經過綜合對比，云桌面管理系統無論是在使用壽命還是整體成本支出都要更具使用優勢。

2.集中管理，提高效能

云桌面管理系統在使用過程中，主要是通過遠程控制來進行計算機實驗室的管理，并且可以隨時根據需要來進行各個小區或單機設備的桌面訪問，因此其在管理模式上更加偏向于集成化處理。從實驗室管理人員角度來看，在這一模式下只需要遠程登錄云空間的后臺數據服務器系統，便可以同步開展多臺設備的數據處理工作，并順利完成指定設備的系統升級；而從實驗室功能角度來看，在云桌面管理模式下，實驗室機房不僅能夠滿足學生的操作需求，同時更是可以實現數據統一采集、共享以及處理，因此教師僅需要遠程操作移動或PC終端，便能夠實現資源的統一配給。例如在為學生布置學習任務的過程中，教師只需要將相應的學習資料上傳到云平臺當中，學生便可以通過訪問網絡來自行下載。在這一運行過程無疑有效減輕了管理人員的工作強度，并極大提升了計算機實驗室的運行效能[2]。

3. 工程度高，資源開放

由于擁有后臺服務器的海量資源支持，因此云桌面管理系統能夠實現多種應用場景的構建，為師生在課堂上的教學使用提供了強大的技術支持。例如在學校課程開展過程中，教師可以根據教學的使用需求，在云桌面上選用不同的工作場景，以此為學生提供智慧化的學習空間。不僅如此，由于云桌面系統能夠支持多種工作場景同時使用，因此其不僅能夠支撐教師展開教學，同時還可以適用于考試、實訓、教研等不同模式當中，極大提高了計算機實驗室的利用效率。

二、云桌面系統的設計架構

（一）云桌面系統的功能設計

中職學校計算機實驗室的主要功能在于滿足師生的課堂教學以及實踐操作，因此云桌面系統在功能部署方面主要考慮突出系統的交互性，以滿足師生群體的課堂互動。在此基礎上還需要接觸云技術強大的數據存儲功能，為各門專業課程的開設提供豐富的教學資源，主要包括實驗手冊、實驗素材、實驗教學資料、教學視頻、實驗數據、學生答案模板、教師參考答案等等，以此搭建功能完善的教學平臺，并確保計算機實驗室不僅能夠滿足教學需求，同樣也能夠應用于多種工作場景之中[3]。

在這一設計模式下，首先云桌面系統首先具備了強大的交互功能，可以滿足師師、生生、師生之間的資源共享，并同步具備了課程指導的完善功能。其次是系統茶是用“任務驅動式”工作場景，能夠幫助教師更好地把控教學流程，并根據教學目標來有序將知識點貫穿于課堂活動之中，使的教學活動更加系統、靈活；再次

體系化的運行管理模式，可以容納各種符合CMMI標準的考試系統、項目管理系統、測試工具、虛擬桌面VDI平臺等應用軟件，教師僅需要通過App Engine接口便可以自用選擇提取，并完成計算機實驗室的各項教務管理工作，如作業布置、作業檢測、學情評估等等；最后，平臺配置了開放性的資源存儲數據庫，其含有豐富的教學資源，教師與學生可以根據個人需求來導入或上傳資源，因此為課程開展提供了強大支持。

（二）高可用集群式云桌面系統架構

高可用集群式系統架構主要是通過在后臺部署服務器集群的方式來實現，并且在這一過程中配置了共享存儲設備作為支撐，負責存儲用戶終端設備上的所有鏡像文件，同時由GFS系統進行統一管理。在這一模式下可以有效解放服務器的存儲空間，使其不需要再單獨配置存儲磁盤，日常工作中也只需要提供算力即可。而當用戶終端設備需要升級某方面功能時，GFS系統會自動在共享存儲設備中進行篩選，并在找到符合用戶需求的文件資源后，自動建立用戶服務器與其他可用服務器之間的聯系，將目標鏡像文件交付到云桌面系統當中。

這一系統架構通常會配有兩臺以上的千兆交換機，因此能夠建立起極為可靠的通信環境。并且由于共存存儲設備與后臺服務器之間共同組成了一個完整的冗余架構，故而即便發生了主機宕機的情況，也能夠快速將設備當前的操作指令遷移到其他設備主機上執行，不會出現文件丟失或泄露的風險。除此之外，在集群式系統架構之下，管理人員對系統的維護變得更加簡單易行，即便是出現了系統故障，也只需要保證管理人員擁有一定的Linux技能，便可以重新對共享存儲設備進行掛載，因此有效簡化了系統維護流程。

（三）終端接入方式

將云桌面安裝至實驗室管理系統的方式，可以通過在原有PC終端上加載桌面云軟件的方式來實現。如此便可以將所有終端設備的桌面系統轉移到后臺數據服務器中，并進行統一運營管理。這一接入模式的優點在于不僅簡單快捷，更為關鍵是不會改變實驗室的原有系統環境，因此省略了許多不必要的建設成本。并且學生也可以隨時登錄到云共享空間當中，根據自身需求來調整終端服務器的功能配置，因此最大限度上體現出了實驗室虛擬化的技術優勢。在此基礎上，學校需要增設新機位時，只需要啟動設備對接云終端機即可，通過固定的用戶賬號與登錄密碼，便可以直接訪問實驗室的后臺數據服務器，并加載相應的功能組件到系統桌面當中。并且這一接入方式對于云終端的配置要求相對寬泛，ARM或Intel架構都能夠滿足應用需求，具體標準如表1所示。

（四）系統后臺配置

云桌面管理系統可以將桌面鏡像文件統一存儲到后臺服務器中，因此學生即便是在課后，也可以隨時隨地利用自己的終端設備訪問校園云共享空間，并將其中的文件資源轉移到自己的設備桌面之上，因此有效提高了對實驗室教學資源的使用效率。但想要完整發揮出系統的這一功能，便需要擁有足夠的后臺配置才能夠實現。假設某校計算機實驗室擁有1000個機位，每臺設備的內存為4G，采用的操作系統為Windows ７，配有40G數據硬盤與40G系統硬盤，平均配置2vCPU。那么以VDI數據中心基礎構架為例，至少需要設置10臺服務器，且其存儲系統的詳細參數如表2所示。

（五）P2V系統遷移

P2V系統的設計可以將實驗室物理主機上的數據以及系統完全遷移到數字化平臺中，從而實現實驗室虛擬化場景的構建，并減少系統在運行期間的單點故障問題。具體建設過程中由于要對系統進行重建，所以需要首先采用克隆的方式，將物理主機硬盤中的內容全部轉化成數據文件；其次安裝虛擬驅動，對系統環境進行升級處理，使其能夠滿足系統操作需求；最后參照系統的運行環境以及功能特點，選擇適宜的虛擬硬件來承載原系統中的文件，從而完成P2V系統遷移。完成操作獲得云桌面管理系統減少了對人力、空間、硬件、空調、設備能耗、保養等方面的運維需求，并且在日常管理過程中能夠有效實現業務的連續性與可用性，從而有效降低管理難度。

三、云桌面技術在中職學校計算實驗室中的具體應用

（一）收集終端地址，實現遠程管理

現階段隨著中職學校“職業導向”的升級轉型，使得其計算機實驗室的建設不僅局限于校內環境中，同時也需要進行校外實訓基地的構建。如此一來便導致學校的計算機終端分布范圍開始不斷擴大，同時機房數量也隨之不斷增加。這一情況無疑增加了中職學校實驗室機房的管理難度，并且在建設或使用過程中都需要承擔巨額的成本支出。在云桌面管理系統之下，學校只需要收集整理每個終端網卡的MAC地址，便可以在系統后臺打造統一終端地址池，如此便能夠輕易實現對學校計算機實驗室的遠程管理，為校內外實訓基地的建設提供了更高的可行性。

例如以段“噢易教育”桌面云為代表的OS-Easy E-VDI系統，目前已經在國內許多高校中開始投入使用，其不僅能夠有效縮減了學校實訓基地的運營成本，同時也為各類教學活動的開展提供了強大技術支持。

（二）構建系統軟件云，豐富教學場景

軟件是中職學校計算機實驗室的主要構成部分，負責為學校師生提供功能完備的智能教學場景。在云桌面系統下，實驗室主機的存儲空間與數據處理能力都獲得了極大提升，并且能夠容納更多類型的應用系統、操作系統以及數據采集系統等等，并逐漸構建起性能穩定且功能齊全的系統軟件云，不但能夠支撐中職學校的教學工作高效開展，同時能夠營造出豐富的實踐應用場景。

例如，在當前中職學校“校企合作”工作中，由于學校與企業的技術條件不同，因此在為學生設置一些實訓任務時常常會出現對接不暢的問題，并且難以在真實的崗位環境下展開操作。而通過云桌面系統的使用，學校可以與企業的主機設備進行對接，并完整地按照企業標準為學生搭建作業場景。如此不僅能給予學生更為真實的工作體驗，同樣也有助于學校掌握學生當前的真實水平，并完全按照企業標準來培養人才。

（三）構建硬盤模板庫，增強管理效率

“硬盤模板庫”便是以虛擬磁盤作為載體，將學校實驗室機房中的軟件系統全部科通在終端硬盤模板當中，以此實現遠程化、集中化管理。這一模式可以更好地發揮出學校實驗室機房的教學功能，并且也整體提高了工作人員的管理效率，使得中職學校計算機實驗室的運行環境更加智能、穩定、安全，從而促使各項管理工作的順利落實。

例如，傳統的計算機實驗室管理工作幾乎全部都要由人工來操作完成，但是通過硬盤模板庫的構建，管理人員只需要提前將實驗室機房的各項運行參數輸入到系統當中，并可以由終端服務其來實現對機房設備的統一管理與維護，有效降低了管理人員的工作強度。除此之外，管理人員還可以根據機房使用過程中的不同需求，對計算終端進行隱藏、保護以及系統還原等操作處理，從而進一步提高了實驗室機房的安全性。

（四）打造云系統服務平臺，全面實現資源共享

云桌面系統不僅擁有完善的功能配置，同時還具備強大的數據采集與統計功能，能夠在實驗室活動開展期間全面采集學生的學習數據，并在經過初級處理之后將數據完整上傳至服務器存儲系統中。從而有效實現了師生之間的信息共享，并且還可以根據教師、學生不同的活動需求，自動生成或提取資源，為教學提供更為強大的數據支持。除此之外，云桌面系統的資源存儲路徑極為豐富，能夠最大限度上避免數據資源的丟失，并增強了資源尋回的可能性。因此中職學校師生在展開教學活動的過程中，可以放心將云系統服務平臺作為自身的工作場景，并積極展開教學研發、課題研討、實訓設計等相關活動內容，不但為師生提供便捷的技術支持，同時也有效促使學生的業務能力獲得不斷提升。

四、結束語

綜上所述，本文首先討論了中職學校計算機實驗室當前存在的管理問題，進而在此基礎上總結了“云桌面”系統在實驗室機房中的應用優勢以及建設路徑，最后提出了其具體的應用模式。強調中職學校應結合自身的實際需求來進行“云桌面”系統的建設，并基于“云桌面”技術的應用特點，來不斷開發新型的教學與管理模式，從而整體提高中職學校的教學質量。

作者單位：祝長林 四川省南充衛生學校

參? 考? 文? 獻

[1]曾光. 云桌面技術在高職計算機實驗室建設中的應用研究[J]. 電腦知識與技術，2021，17（11）：93-94.

[2]陳運財. 高職院校計算機實驗室云桌面技術研究[J]. 電腦知識與技術，2021，17（34）：153-154，166.

[3]柯亮亮. 桌面云技術在計算機實驗室建設中的應用實踐[J]. 重慶科技學院學報（自然科學版），2019，21（04）：93-97.