云計(jì)算虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力教學(xué)中的應(yīng)用

朱海琴 聶丹

摘要：計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力這門課程是大一新生的必修課程，是大學(xué)階段的第一門計(jì)算機(jī)課程，運(yùn)用云計(jì)算虛擬技術(shù)等計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)，可以讓學(xué)生耳目一新，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，云計(jì)算的虛擬技術(shù)對(duì)資源共享和資源整合也是非常有幫助的。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；虛擬技術(shù)；計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；教學(xué)應(yīng)用

一、認(rèn)識(shí)云計(jì)算虛擬技術(shù)

最簡(jiǎn)單的云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中已經(jīng)隨處可見，例如搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等。只要輸入簡(jiǎn)單指令即能得到大量信息。未來如手機(jī)、GPS等行動(dòng)裝置都可以透過云計(jì)算技術(shù)，發(fā)展出更多的應(yīng)用服務(wù)。

進(jìn)一步的云計(jì)算技術(shù)不是只做資料搜尋、分析的功能，未來如分析DNA結(jié)構(gòu)、基因圖譜定序、解析癌癥細(xì)胞等，都可以透過這項(xiàng)技術(shù)輕易達(dá)成。

以前的大規(guī)模分布式計(jì)算技術(shù)即為“云計(jì)算”的概念起源。

云計(jì)算的時(shí)代，可以拋棄U盤等移動(dòng)設(shè)備，只需要進(jìn)人Google Docs頁(yè)面，新建文檔，編輯內(nèi)容，然后，直接將文檔的URL分享給你的朋友，他可以直接打開瀏覽器訪問URL。我們?cè)僖膊挥脫?dān)心因PC硬盤的損壞而發(fā)生資料丟失事件。

（一）狹義云計(jì)算

提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。云中的資源在使用者看來是無限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施。

（二）廣義云計(jì)算

這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。云是—些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源，通常為一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、寬帶資源等等。云計(jì)算靜所有的計(jì)算資源集中起來，并由軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理，無需人為參與。這使得應(yīng)用提供者無需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專注于應(yīng)用，有利于創(chuàng)新和降低成本。

有人打了個(gè)比方：這就好比是從古老的單臺(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>

二、云計(jì)算在計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力教學(xué)中平臺(tái)的搭建

科研活動(dòng)對(duì)信息資源的應(yīng)用具有顯著性特點(diǎn)，云計(jì)算虛擬技術(shù)正符合高校實(shí)驗(yàn)的要求。在構(gòu)建云計(jì)算的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力教學(xué)平臺(tái)過程中，充分利用云計(jì)算虛擬技術(shù)的優(yōu)越性特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源轉(zhuǎn)化為效率的目的。因此師生在學(xué)習(xí)的時(shí)候，可以充分的利用云計(jì)算虛擬技術(shù)提升自身的工作效率。

云計(jì)算虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息資源進(jìn)行整合分析，進(jìn)一步規(guī)范云計(jì)算發(fā)展應(yīng)用。虛擬技術(shù)能夠使資源的分配調(diào)動(dòng)更加的精細(xì)化，對(duì)資源進(jìn)行充分利用是云計(jì)算應(yīng)用最為明顯的表現(xiàn)。云計(jì)算虛擬技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息資源的優(yōu)化發(fā)展，同時(shí)將最為優(yōu)質(zhì)的資源進(jìn)行簡(jiǎn)化，提升利用效率。在多種工作模式的前提下通過虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒎?wù)器進(jìn)行分化處理，保證多個(gè)虛擬機(jī)同時(shí)進(jìn)行工作，并且每一個(gè)虛擬機(jī)都能夠有著自身獨(dú)立的操作系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)之間的單獨(dú)運(yùn)行。對(duì)服務(wù)器進(jìn)行虛擬化處理是提升運(yùn)行效果，保證運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵措施。但是相應(yīng)的虛擬機(jī)數(shù)量的提升也在一定程度上增加了能耗情況。根據(jù)虛擬技術(shù)的不同類型，對(duì)儲(chǔ)存設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，根據(jù)服務(wù)器類型的特殊性要保證儲(chǔ)存虛擬技術(shù)的抽象化發(fā)展。這是存儲(chǔ)設(shè)備統(tǒng)一完善發(fā)展的重要趨勢(shì)。虛擬存儲(chǔ)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息資源的統(tǒng)一管理，對(duì)信息資源的充分利用將是高校實(shí)驗(yàn)平臺(tái)服務(wù)器資源統(tǒng)一分配給師生的關(guān)鍵。資源的共享將是云計(jì)算虛擬技術(shù)在云計(jì)算計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力教學(xué)平臺(tái)建設(shè)中的重要表現(xiàn)。

云計(jì)算虛擬技術(shù)根據(jù)信息資源的特點(diǎn)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)充，并且配置專業(yè)的服務(wù)器設(shè)施，服務(wù)器資源進(jìn)行必要擴(kuò)充時(shí)可以通過WMWare Server對(duì)服務(wù)器CPU、內(nèi)存、硬盤等資源進(jìn)行調(diào)整，WMWare Server還提供了虛擬機(jī)資源的使用監(jiān)控。通過虛擬化數(shù)據(jù)管理軟件可以對(duì)虛擬存儲(chǔ)容量、質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整以滿足用戶對(duì)存儲(chǔ)資源的需求。選擇一臺(tái)服務(wù)器作為云計(jì)算服務(wù)中心，安裝vSphere，建議使用支持ESX和ESXi的vSphere4.0Update3以上或vSphere5，并且連接到同一個(gè)交換機(jī)上。創(chuàng)建域環(huán)境，域名設(shè)置為xjnuvdi.com。創(chuàng)建View OU、用戶和組。在vCenter Server上安裝View Composer組件。此組件功能強(qiáng)大，可以快速部署成千上萬(wàn)的虛擬桌面，并節(jié)省近70%的存儲(chǔ)空間。View Composer必須在vCenter Server（一定要加入域）中安裝，DNS必須指向域中的DNS，需要SQL數(shù)據(jù)庫(kù)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

三、云計(jì)算虛擬技術(shù)工作流程

計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力教學(xué)的存儲(chǔ)資源，在云計(jì)算虛擬技術(shù)的引導(dǎo)下，能夠?qū)崿F(xiàn)存儲(chǔ)資源空間最大化發(fā)展，使其更加符合師生的存儲(chǔ)需求。利用虛擬機(jī)中的ISCSI連接程序?qū)⑿枰男畔⑦M(jìn)行存儲(chǔ)。并且在云計(jì)算平臺(tái)上對(duì)師生進(jìn)行授權(quán)使用。利用云計(jì)算模擬技術(shù)能夠在短短的幾分鐘完成，但是利用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行工作需要的時(shí)間較長(zhǎng)。學(xué)生只有完成資源授權(quán)之后才能夠根據(jù)現(xiàn)有資源進(jìn)行相應(yīng)的科研工作。學(xué)生在管理本地服務(wù)器對(duì)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行利用，并且這種工作不會(huì)受到其他因素的影響。獲取練習(xí)的特色服務(wù)，教師可以根據(jù)資源的使用情況進(jìn)行必要的監(jiān)控，資源不足的時(shí)候還可以通過教師增加相應(yīng)的資源。

云計(jì)算計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力教學(xué)平臺(tái)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題：教師需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管，最大限度的降低故障對(duì)于該平臺(tái)的影響。在學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)束之后，教師要對(duì)云計(jì)算資源進(jìn)行回收，同時(shí)在分配到其他師生用戶手中。這是保障云計(jì)算平臺(tái)安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)資源整合利用的關(guān)鍵措施。外網(wǎng)用戶需要使用實(shí)驗(yàn)資源，可通過VPN（虛擬專用網(wǎng)）來實(shí)現(xiàn)。利用加密隧道進(jìn)入校內(nèi)網(wǎng)，就能像校內(nèi)用戶一樣實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力資源的利用。

綜上所述：云計(jì)算虛擬技術(shù)的運(yùn)用，計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，給學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，模擬考場(chǎng)，實(shí)體模擬，學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)練習(xí)時(shí)更加有針對(duì)性和趣味性，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的教學(xué)中，運(yùn)用云計(jì)算虛擬技術(shù)，計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)應(yīng)用與計(jì)算機(jī)的教學(xué)實(shí)踐，是一個(gè)很好的教學(xué)改革方向，對(duì)提高學(xué)生自主研發(fā)計(jì)算機(jī)云計(jì)算平臺(tái)和學(xué)習(xí)云計(jì)算的技術(shù)都起到很好的促進(jìn)作用，對(duì)愛好計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)的同學(xué)們是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，對(duì)以后參加高校師生的計(jì)算機(jī)大賽的能力和水平都會(huì)有很大的幫助。

作者簡(jiǎn)介：朱海琴（1980—），女，漢族，本科，工程碩士學(xué)位，煙臺(tái)南山學(xué)院教師，講師，研究方向，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。