VDI在多媒體教學(xué)上的應(yīng)用

[摘 要]VDI是近年來(lái)出現(xiàn)的桌面虛擬化技術(shù)，是云計(jì)算的一部分。隨著大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)功能的日益完善，其復(fù)雜度及維護(hù)成本越來(lái)越高，多媒件教學(xué)軟件系統(tǒng)“大而全、多而全”，不必要的軟件使教學(xué)系統(tǒng)運(yùn)行緩慢。針對(duì)這些問(wèn)題，作者通過(guò)VDI技術(shù)的應(yīng)用，使得多媒件教學(xué)系統(tǒng)變得非常精巧和個(gè)性化配置，提高了教學(xué)系統(tǒng)的性能，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了低炭綠色計(jì)算。

[關(guān)鍵詞]虛擬桌面 多媒體教學(xué) 綠色計(jì)算

[中圖分類號(hào)] [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）06-0040-02

一、當(dāng)前多媒體教學(xué)的弊端

當(dāng)前所有的高校都部署了多媒體教學(xué)系統(tǒng)，有上課演示用的，也有安裝在學(xué)校實(shí)習(xí)機(jī)房等環(huán)境。隨著這些系統(tǒng)功能的增強(qiáng)，主機(jī)安裝的軟件越來(lái)越多，教學(xué)軟件環(huán)境“大而全”，系統(tǒng)越來(lái)越慢，很多軟件沖突，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。每位教師和學(xué)生都碰到這樣的情況：系統(tǒng)啟動(dòng)后，運(yùn)行了大量非必需的軟件，而上課真正要用的軟件卻運(yùn)行的很慢。這是因?yàn)橄到y(tǒng)大量的軟件共享了硬件資源，而這些軟件并非需要同時(shí)使用的。這種“多而全”的情況，一方面造成了系統(tǒng)速度慢，另一方面使得維護(hù)成本大大提高，軟件的調(diào)整“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。為此，必須有一種方法能打破臃腫、低效的軟件結(jié)構(gòu)，使多媒體教學(xué)系統(tǒng)能個(gè)性化裝載，從而能提高其運(yùn)行速度，讓系統(tǒng)運(yùn)行得更迅速、更可靠、更穩(wěn)定。

二、校園VDI教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建

VDI，英文全稱Virtual Desktop Infrastructure，即虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)，正迅速成為桌面計(jì)算的重要方向。它不是給每個(gè)用戶都配置一臺(tái)運(yùn)行Windows XP、Vista或win7的桌面PC，而是通過(guò)在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器運(yùn)行Windows XP、Vista或win7，將你的桌面進(jìn)行虛擬化。用戶通過(guò)來(lái)自客戶端設(shè)備（瘦客戶機(jī)、臺(tái)式機(jī)、Web客戶端、掌上電腦或者移動(dòng)電話）的瘦客戶計(jì)算協(xié)議與虛擬桌面進(jìn)行連接，用戶訪問(wèn)他們的桌面就像是訪問(wèn)傳統(tǒng)的本地安裝桌面一樣。

通過(guò)虛擬化，將電腦底層操作系統(tǒng)和教學(xué)用的軟件及數(shù)據(jù)部署在學(xué)校數(shù)據(jù)中心，而在多媒體教室或教學(xué)機(jī)房只有瘦客戶機(jī)，這些瘦客戶機(jī)只有顯示功能，而沒(méi)有真正的“大而全、多而全”軟件。也就是說(shuō)多媒體教室和機(jī)房只有顯示器功能，而沒(méi)有主機(jī)功能，這就需要龐大的數(shù)據(jù)中心來(lái)進(jìn)行支撐，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)桌面圖像轉(zhuǎn)送到各教室和機(jī)房。數(shù)據(jù)中心一方面實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的集中式管理，另一方面也大大提高了管理的工作效率。通常一臺(tái)物理主機(jī)可以布署多個(gè)虛擬機(jī)，這些虛擬機(jī)可以共享硬件資源。這些虛擬機(jī)是十分小巧的，可以是本次教學(xué)課程所用的最少軟件的集合，比如上電子商務(wù)這門課，要用到windows XP和powerpoint，那么我只要虛擬機(jī)上有且僅有這兩個(gè)軟件就可以了。連殺毒軟件、word等軟件都不需要，這將使系統(tǒng)更精巧，運(yùn)行速度更快。

數(shù)據(jù)中心后端的虛擬機(jī)沒(méi)有裝載運(yùn)行以前，它只是以文件的形式被初始化，可以通過(guò)模板來(lái)創(chuàng)建，創(chuàng)建效率極高。教學(xué)中可以通過(guò)個(gè)性化模板來(lái)達(dá)到個(gè)性化主機(jī)軟件的效果。這使得過(guò)去要裝幾個(gè)小時(shí)軟件的工作，變成簡(jiǎn)單的一個(gè)虛擬機(jī)文件復(fù)制工作，而這個(gè)大文件的復(fù)制只需數(shù)十秒就可以完成。在中央數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)可以包含大量的虛擬機(jī)文件，這些文件有不同的用途，對(duì)應(yīng)不同的課程，被不同的老師個(gè)性化配置后使用。它不僅能保持“有且僅有”的精巧軟件集合狀態(tài)，同時(shí)也能在時(shí)間上保持連續(xù)性、連貫性。具體起到的效果是，教師在上課時(shí)，總能瞬間調(diào)回前一節(jié)課時(shí)的結(jié)束畫面，這一過(guò)程不需要長(zhǎng)時(shí)間等待設(shè)備啟動(dòng)，也不需要插U盤或下載PPT及查詢定位。為了管理大量存在的虛擬機(jī)，數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理，數(shù)據(jù)庫(kù)集中存儲(chǔ)了教師、課程、上課時(shí)間等信息，通過(guò)基于web的MIS（管理信息系統(tǒng)--Management Information System）系統(tǒng)來(lái)提供友好的訪問(wèn)接口。

三、VDI提供的安全功能

（一）安全可控的桌面軟件

在VDI環(huán)境中，用戶所使用的虛擬桌面和虛擬工作空間是根據(jù)服務(wù)器中設(shè)置的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶配置文件的拷貝動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的。所有用戶使用的虛擬桌面中的軟件均由網(wǎng)絡(luò)管理中心統(tǒng)一創(chuàng)建的，能夠保證終端用戶所使用的軟件都是經(jīng)過(guò)安全性驗(yàn)證的。

（二）桌面集中策略配置

網(wǎng)絡(luò)管理中心可以在中心實(shí)現(xiàn)對(duì)所有桌面終端用戶的策略設(shè)置，在線監(jiān)控用戶的行為、活動(dòng)狀態(tài)以及檢測(cè)當(dāng)前的安全控制手段是否滿足組織要求遵循的規(guī)程；檢查桌面終端用戶是否有不符合組織規(guī)定的行為。VDI將終端配置的權(quán)利和責(zé)任交由網(wǎng)絡(luò)管理人員，而不像以前一樣由用戶自行配置，減少了IT環(huán)境中的不確定性因素。

（三）數(shù)據(jù)集中保護(hù)

在VDI環(huán)境中，所有的數(shù)據(jù)全部保存在服務(wù)器端，能有效防止泄密事件的發(fā)生。由于數(shù)據(jù)除了在終端屏幕上顯示外，不會(huì)保存在終端，大大降低了對(duì)終端數(shù)據(jù)保護(hù)的壓力。

（四）終端工作空間隔離

對(duì)于終端除了可執(zhí)行VDI的桌面之外還運(yùn)行其他操作系統(tǒng)的用戶來(lái)說(shuō)，VDI采用虛擬工作空間的方式，隔離需訪問(wèn)VDI的客戶端和其他的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)遠(yuǎn)程用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的目的。虛擬工作空間構(gòu)架在本地操作系統(tǒng)之上，利用沙盒技術(shù)來(lái)防范類似按鍵記錄、內(nèi)存映射、應(yīng)用程序及操作系統(tǒng)入侵以及終端客戶對(duì)安全設(shè)置重置等威脅。目前，大部分VDI還采用雙因子的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的身份認(rèn)證。

（五）提高業(yè)務(wù)的可持續(xù)性

由于實(shí)現(xiàn)終端桌面的集中處理，VDI能為組織提供更好的業(yè)務(wù)連續(xù)性保證，根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)為用戶調(diào)配資源，提供所需的功能和性能要求。

四、VDI帶來(lái)的益處

實(shí)施VDI系統(tǒng)，將軟件系統(tǒng)資源集中到數(shù)據(jù)中心管理，可以為任何連線的位置點(diǎn)提供迅速、可靠的桌面交付，可以控制設(shè)備連接到其中一臺(tái)虛擬機(jī)的那些點(diǎn)，控制數(shù)據(jù)管理和降低潛在的損失，從而可以大大降低每個(gè)桌面工作環(huán)境的費(fèi)用，可以大大提高教學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，因?yàn)樗晒Φ貙?shí)現(xiàn)了“大而全、多而全”到“有且僅有”的個(gè)性化改造。另一方面集中計(jì)算也使得管理簡(jiǎn)化，原先復(fù)雜的操作系統(tǒng)及其軟件被虛擬化成單一文件，故障恢復(fù)變得簡(jiǎn)單快速，這些單一文件可以運(yùn)行在多個(gè)物理主機(jī)上，也可以一個(gè)物理主機(jī)上加載多個(gè)單一文件，變成多個(gè)虛擬機(jī)同時(shí)運(yùn)行，使硬件的效能得到充分的發(fā)揮，管理軟件將這些虛擬機(jī)在不同的硬件之間“流動(dòng)”，達(dá)到動(dòng)態(tài)的負(fù)載均衡，這些過(guò)程將由機(jī)器自動(dòng)完成，實(shí)現(xiàn)真正的“云計(jì)算”教學(xué)平臺(tái)。從宏觀上看，前端VDI顯示部件，非常小，很省電，并且成本低廉，后端系統(tǒng)中，小巧的虛擬機(jī)可以共享硬件資源，原來(lái)數(shù)十臺(tái)PC的軟件，可以放在一臺(tái)服務(wù)器上完成，這將大大節(jié)約能耗，真正實(shí)現(xiàn)了綠色計(jì)算。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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http：//en.wikipedia.org/wiki/Desktop_virtualization， 2010-6-10.

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http：//cloudcomputing.sys-con.com/node/892352，2010-8-6.

[3] 朱建新，朱益峰. 利用LVS和NAT構(gòu)建高可用的Linux負(fù)載均衡集群[J].南通大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，（2）：25-28.

[4] 黃光軍，葛學(xué)立.淺談在多媒體教學(xué)中如何應(yīng)用VDI[J].大學(xué)教育，2012，（1）.

[5] 息延芳，劉學(xué)全.大學(xué)多媒體教學(xué)初探[J].大學(xué)教育，2012，（2）.

[責(zé)任編輯：左 蕓]