基于桌面云的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)

湯宇+趙美麗

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)房建設(shè)方案已凸顯越來越多的問題，比如設(shè)備分散，缺乏集中管理，教學(xué)安排和調(diào)整不靈活等。為了降低機(jī)房的建設(shè)成本，提高機(jī)房利用率，方便機(jī)房管理人員的管理與維護(hù)， 本文提出了采用虛擬化桌面技術(shù)構(gòu)建教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的方案。

關(guān)鍵詞：虛擬桌面；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）12-0042-02

1 傳統(tǒng)機(jī)房建設(shè)存在的問題

1）設(shè)備分散，缺乏集中管理：高校機(jī)房往往由于各種客觀原因，分布在不同校區(qū)，不同樓層，缺乏統(tǒng)一的維護(hù)，因此迫切需要一套安全、便捷的機(jī)房管理。

2）教學(xué)安排和調(diào)整不靈活：由于電腦容量，運(yùn)行速度等客觀條件的制約，機(jī)房管理員不可能將所有需要的軟件都安裝在一個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)，如果要進(jìn)行教學(xué)安排和調(diào)整，將受到很大的局限。

3）缺乏個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境：目前，機(jī)房為保護(hù)操作系統(tǒng)和上課軟件不被惡意破壞，通常采用了系統(tǒng)還原的保護(hù)模式，在這樣的環(huán)境下，學(xué)生無法個(gè)性化自己的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，也只能通過移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)保存自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，很不方便。

4）機(jī)房更新頻繁，資源浪費(fèi)嚴(yán)重：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，軟件運(yùn)行也需要越來越高配置的硬件支持，通過傳統(tǒng)的購(gòu)入新電腦以滿足軟件需求，難免造成硬件資源浪費(fèi)。

2 桌面云的優(yōu)勢(shì)

桌面云（Workspace）是一種運(yùn)用云計(jì)算方式，提供虛擬Windows桌面與應(yīng)用服務(wù)，學(xué)生通過云桌面可以突破時(shí)間、地點(diǎn)、終端的限制，隨時(shí)隨地接入到數(shù)據(jù)中心的桌面云。桌面云的優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn)：

1）管理集中，維護(hù)方便：通過機(jī)房管理人員在服務(wù)器端統(tǒng)一完成所有的安裝維護(hù)工作，包括軟件安裝、補(bǔ)丁升級(jí)、安全更新等等操作，改變了過去分散、獨(dú)立的機(jī)房環(huán)境，方便機(jī)房管理人員的維護(hù)。

2）使用方便，排課靈活：桌面云采用的批量生成、自由選擇、遠(yuǎn)程交付的應(yīng)用模式可以為每位學(xué)生個(gè)性化定制實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生上機(jī)不再受機(jī)房環(huán)境的制約，同時(shí)為教務(wù)人員進(jìn)行教學(xué)安排和調(diào)整提供了便利。

3）效率提高，成本降低：采用桌面云以后，數(shù)據(jù)的運(yùn)算、存儲(chǔ)等操作都在學(xué)校的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行，本地終端只是提供接入服務(wù)而已。因此，那些配置不高的電腦都可以作為桌面云的接入端。這樣，提高了設(shè)備使用效率，降低了教育成本。

3 桌面云的實(shí)現(xiàn)

3.1桌面云的邏輯劃分

基于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，桌面云的整體架構(gòu)由4部分組成，從下而上依次是：

1）硬件物理層：提供桌面云需要基礎(chǔ)硬件設(shè)備，包括計(jì)算設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備和基于校園網(wǎng)的互聯(lián)設(shè)備等。

2）環(huán)境資源層：通過虛擬化技術(shù)，創(chuàng)建虛擬資源池，按需分配資源，并提供云桌面服務(wù)。

3）用戶管理層：通過身份認(rèn)證，確定每位用戶的訪問權(quán)限。

4）設(shè)備接入層：提供各種本地終端的接入服務(wù)，包括智能手機(jī)，平板電腦，瘦客戶機(jī)，機(jī)房電腦等設(shè)備的接入。

3.2桌面云的部署實(shí)現(xiàn)

3.2.1系統(tǒng)底層架構(gòu)

如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)通過VMware vSphere構(gòu)建，VMware vSphere包括ESXI和VMware vCenter Server兩部分，ESXI為運(yùn)行虛擬桌面和應(yīng)用程序提供了一個(gè)可擴(kuò)展性高、可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定強(qiáng)健的應(yīng)用平臺(tái)，而VMware vCenter Server是ESXI集中管理組件，各種桌面管理服務(wù)通過VMware vCenter Server實(shí)現(xiàn)。

3.2.2 桌面管理服務(wù)

VMware View Manager

通過View Manager集中管理若干虛擬桌面，簡(jiǎn)化了機(jī)房管理員對(duì)虛擬桌面的部署、調(diào)配和管理操作。此外，一般用戶也可以通過 View Manager安全、便捷的訪問 VMware View虛擬桌面。

VMware View Composer

View Composer采用鏈接克隆技術(shù)，機(jī)房管理員可以通過鏈接克隆可以快速創(chuàng)建與父映像共享虛擬磁盤的桌面映像，并對(duì)其數(shù)據(jù)和設(shè)置予以管理。

VMware ThinApp

ThinApp應(yīng)用虛擬化技術(shù)將用戶應(yīng)用與底層系統(tǒng)相分離，提高了兼容性，減少了底層系統(tǒng)與用戶應(yīng)用之間的沖突。此外，通過VMware ThinApp，機(jī)房管理員也可以根據(jù)用戶需求快速為用戶定制不同應(yīng)用軟件需求的虛擬桌面。

4 結(jié)語

桌面云在高校信息化建設(shè)在已是大勢(shì)所趨，隨著云計(jì)算技術(shù)的日益成熟，桌面云將逐步取代傳統(tǒng)的分散、獨(dú)立的機(jī)房環(huán)境，這將對(duì)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)管理，使計(jì)算機(jī)更好地服務(wù)于教育工作，將起到重要作用。

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