桌面虛擬化平臺(tái)在電腦室管理中的應(yīng)用

蘇德龍

【摘 要】本文通過(guò)梳理目前中小學(xué)電腦室管理中存在的問(wèn)題，探討了電腦室管理中常用的方法，提出應(yīng)用桌面虛擬化平臺(tái)部署和管理電腦室的觀點(diǎn)，最后通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查進(jìn)行效益分析，得出結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】電腦室；中小學(xué)；桌面虛擬化；云計(jì)算

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2016）07-0079-03

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》中有三項(xiàng)主要任務(wù)，建立國(guó)家教育云服務(wù)模式是其中一項(xiàng)重要內(nèi)容。發(fā)展規(guī)劃中明確指出，要充分整合現(xiàn)有資源，采用云計(jì)算技術(shù)，形成資源配置與服務(wù)的集約化發(fā)展途徑，構(gòu)建穩(wěn)定可靠、低成本的國(guó)家教育云服務(wù)模式。因而，云計(jì)算的桌面虛擬技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。

中小學(xué)電腦室管理面臨的困境

這幾年，我們通過(guò)對(duì)本區(qū)的中小學(xué)信息化應(yīng)用進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)中小學(xué)的電腦室管理水平低下、功能單一，難以適應(yīng)中小學(xué)教學(xué)實(shí)踐的需求。

1. 管理成本高，管理效率低

當(dāng)前，各中小學(xué)校擁有的計(jì)算機(jī)數(shù)量越來(lái)越多，但電腦室功能單一、利用率不高，管理維護(hù)的成本越來(lái)越高。在信息技術(shù)教學(xué)中，往往需要臨時(shí)安裝各種操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，工作量大，時(shí)間長(zhǎng)，效率低。計(jì)算機(jī)的維護(hù)缺乏專門的管理人員，主要由學(xué)校的信息技術(shù)教師負(fù)責(zé)。他們除了上課，平時(shí)大部分時(shí)間和精力都投入到管理維護(hù)之中，整天疲于奔命。

2. 計(jì)算機(jī)容易受到病毒的侵襲

電腦室除每天要完成大量的常規(guī)教學(xué)，還要承擔(dān)各種計(jì)算機(jī)考試任務(wù)，并在課余時(shí)間提供給學(xué)生自由使用，常常是全天候不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。電腦室大多數(shù)通過(guò)校園網(wǎng)接入Internet，這給學(xué)生獲取更多信息提供了方便，但同時(shí)也給病毒的傳播帶來(lái)了可乘之機(jī)。因而，我們經(jīng)常需要花大量時(shí)間和精力對(duì)電腦室進(jìn)行系統(tǒng)安裝、維護(hù)、更新、殺毒等工作，有時(shí)還要將電腦室的運(yùn)作停下來(lái)維護(hù)幾天，因而對(duì)教學(xué)活動(dòng)造成影響。

3. 學(xué)生用機(jī)行為難于控制

對(duì)于學(xué)生的用機(jī)行為無(wú)法進(jìn)行合理的監(jiān)控，無(wú)法保障設(shè)備軟硬件的安全。同時(shí)電腦室未能根據(jù)教學(xué)實(shí)際提供個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，不利于學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。

針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)比目前常用的電腦室管理方法（如硬件保護(hù)卡、Ghost還原、冰點(diǎn)還原等）的基礎(chǔ)上，筆者提出運(yùn)用桌面虛擬化平臺(tái)的解決方案，試圖實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的多種教學(xué)環(huán)境，滿足教學(xué)、培訓(xùn)、閱覽和考試的各種需求；改變以往的單一模式，提高電腦室的利用率；實(shí)時(shí)生成各種個(gè)性化教學(xué)環(huán)境，以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和個(gè)性化；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中控制和管理，提高管理和維護(hù)的效率和安全性。

桌面虛擬化平臺(tái)的電腦室部署

1. 幻影桌面虛擬化平臺(tái)概述

幻影桌面虛擬化平臺(tái)是目前全球技術(shù)最領(lǐng)先的局域網(wǎng)絡(luò)管理派送系統(tǒng)。它實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)OS和應(yīng)用軟件AP的集中模塊化存儲(chǔ)管理，并能在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)，將部分操作系統(tǒng)和應(yīng)用通過(guò)流的方式提供給桌面用戶。當(dāng)用戶啟動(dòng)自己的桌面時(shí)，這些操作系統(tǒng)和應(yīng)用就可以迅速呈現(xiàn)在用戶面前。當(dāng)用戶啟動(dòng)完并開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)在需要時(shí)隨時(shí)提取額外的應(yīng)用和操作系統(tǒng)模塊。

2. 服務(wù)端軟件的安裝

首先選擇一臺(tái)服務(wù)器計(jì)算機(jī)，安裝好操作系統(tǒng)。該平臺(tái)支持Win2000、Win XP、Win2003、Win7、Win2008，并且支持XP＼win7＼2003版64位操作系統(tǒng)。檢查系統(tǒng)C盤的磁盤格式是否為NTFS格式。如果是FAT32，需要將格式轉(zhuǎn)為NTFS，不然在安裝服務(wù)器端程序時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。另外，必須確保系統(tǒng)盤在磁盤的第一個(gè)分區(qū)，如是系統(tǒng)前面有隱藏分區(qū)，需要將其刪除。安裝完操作系統(tǒng)后，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)置，如關(guān)閉網(wǎng)卡省電模式、關(guān)閉系統(tǒng)還原、關(guān)閉休眠、安裝服務(wù)器驅(qū)動(dòng)和殺毒軟件、關(guān)閉系統(tǒng)不必要的服務(wù)端口等，以保障服務(wù)器的性能和安全。

3. 云桌面服務(wù)器端硬件及驅(qū)動(dòng)的安裝

安裝幻影桌面虛擬化平臺(tái)硬件Key驅(qū)動(dòng)，將Key插入服務(wù)器USB中，然后安裝SmartCardReaderDriver驅(qū)動(dòng)。安裝完成后，可在服務(wù)器的“設(shè)備管理器”中檢查驅(qū)動(dòng)是否安裝正確。KEY驅(qū)動(dòng)全部安裝完成后，就可以安裝幻影桌面虛擬化平臺(tái)服務(wù)器控制端程序。運(yùn)行安裝控制端程序后，會(huì)彈出軟件安裝界面，選擇我們需要安裝的類型。比如，是安裝“客戶端” “主服務(wù)器端”還是“服務(wù)器管理程序”。這里選擇安裝“主服務(wù)器”端。如果有多臺(tái)服務(wù)器，還可以在左邊將其增加進(jìn)來(lái)，方便統(tǒng)一管理。

4. 桌面虛擬化平臺(tái)客戶端安裝及上傳

首先選擇一臺(tái)客戶端計(jì)算機(jī)，安裝好操作系統(tǒng)并進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)置，這里與服務(wù)器安裝前兩步操作方法是一樣的。將程序拷貝到其中一臺(tái)客戶端計(jì)算機(jī)中，運(yùn)行安裝程序，在彈出的安裝界面中，選擇安裝“客戶端”和安裝路徑?？蛻舳顺绦虬惭b完成后，與服務(wù)器一樣，需要重啟客戶端才能正常運(yùn)行，還要在服務(wù)器端創(chuàng)建一個(gè)用戶，用戶根據(jù)客戶端MAC地址進(jìn)行創(chuàng)建。這時(shí)，我們要先查看下客戶端的MAC地址。打開(kāi)服務(wù)器控制臺(tái)，在“用戶”欄中，點(diǎn)擊左下角“添加用戶”添加一個(gè)用戶，點(diǎn)擊“鏡像文件”，建立新的映像文件，輸入映像文件名稱、映像大小和映像存放位置。

映像建立后，把剛才新建的用戶添加到ROOT節(jié)點(diǎn)，就可以在客戶端上傳系統(tǒng)。系統(tǒng)上傳完成后，會(huì)提示“系統(tǒng)上傳完成”。這時(shí)關(guān)閉客戶端，在服務(wù)器端將以此用戶生成新的節(jié)點(diǎn)。若其他用戶要使用此節(jié)點(diǎn)，將其節(jié)點(diǎn)用戶添加到生成的群組節(jié)點(diǎn)下即可?？蛻舳讼到y(tǒng)上傳完成后，只需將客戶BIOS設(shè)置PXE網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，即可獲取到服務(wù)器所分發(fā)的系統(tǒng)。若想讓更多客戶端使用該系統(tǒng)，只需根據(jù)客戶端的MAC地在服務(wù)器端創(chuàng)建用戶，然后添加到WindowsXP節(jié)點(diǎn)下，即可開(kāi)機(jī)使用。

Phantosys桌面虛擬化平臺(tái)在電腦室管理中的效果分析

我們對(duì)21所應(yīng)用了桌面虛擬化平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)學(xué)校進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)不記名問(wèn)卷調(diào)查，由系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從調(diào)查結(jié)果中看出，實(shí)驗(yàn)學(xué)校雖然以小學(xué)居多，但也涉及部分初中、高中學(xué)校，同時(shí)有超過(guò)六成學(xué)校實(shí)驗(yàn)周期是超過(guò)一年的，其他的也將近一年，因此整個(gè)調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果具有一定的效度和信度。

1. 部署機(jī)房軟件效率分析

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)校的調(diào)查，整間電腦室使用桌面虛擬化平臺(tái)部署電腦（按50臺(tái)學(xué)生機(jī)計(jì)算）和以前的方式相比，有95.24%的學(xué)校認(rèn)為“部署時(shí)間比以前有不同程度的減少”，說(shuō)明利用桌面虛擬化平臺(tái)部署安裝電腦室軟件減少了時(shí)間上的投入，也自然降低了人力的投入。

2. 突發(fā)故障恢復(fù)能力

我們?cè)趩?wèn)卷中設(shè)計(jì)了這樣的問(wèn)題：在未使用本桌面虛擬化平臺(tái)之前，在課堂教學(xué)過(guò)程中，如某一臺(tái)學(xué)生機(jī)的系統(tǒng)或應(yīng)用軟件不能正常運(yùn)行，能在短時(shí)間恢復(fù)正常狀態(tài)嗎？調(diào)查結(jié)果顯示，對(duì)課堂教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的系統(tǒng)故障的恢復(fù)能力，應(yīng)用前為“五分鐘以上或無(wú)法恢復(fù)”的占71.43%，也就是說(shuō)大部分最少要花5分鐘才能解決，甚至無(wú)法解決。這樣勢(shì)必會(huì)對(duì)學(xué)生的電腦課堂學(xué)習(xí)造成影響。在使用了該平臺(tái)后，“能在3分鐘內(nèi)解決故障的”則有85.71%。只有14.29%的學(xué)校認(rèn)為“需要5分鐘以上或不能在課堂上解決”。

3. 常規(guī)維護(hù)時(shí)間分析

針對(duì)常規(guī)維護(hù)時(shí)間，我們也做了調(diào)查，受訪結(jié)果如下：未使用桌面虛擬平臺(tái)前，絕大部分的學(xué)校每周都要花時(shí)間進(jìn)行電腦室的常規(guī)維護(hù)，有1/3的學(xué)校需要投入超過(guò)2小時(shí)。應(yīng)用該平臺(tái)后，有一半以上學(xué)校每周不用花時(shí)間進(jìn)行電腦室維護(hù)，只有1/3的學(xué)校需要花約40分鐘，是使用前時(shí)間的一半。

4. 硬件成本投入分析

針對(duì)服務(wù)器和學(xué)生機(jī)的硬件投入等方面的調(diào)查，受訪結(jié)果如下：對(duì)于安裝桌面虛擬化平臺(tái)的硬件配置要求，有一半受訪者認(rèn)為“屬于一般的水平狀態(tài)”，有1/3受訪者認(rèn)為 “比學(xué)生機(jī)配置略高一點(diǎn)就可以滿足要求”。對(duì)于運(yùn)行桌面虛擬平臺(tái)的學(xué)生機(jī)，受訪者中有約一半認(rèn)為 “配置一般水平即可”，同時(shí)也有一半認(rèn)為“5年內(nèi)的電腦都能適應(yīng)平臺(tái)的運(yùn)行”。對(duì)于電腦能否兼容多種品牌型號(hào)的問(wèn)題，受訪者中有接近一半的認(rèn)為能完全兼容，有超過(guò)一半多的認(rèn)為部分兼容，說(shuō)明兼容度高。運(yùn)行桌面虛擬平臺(tái)后，有2/3的受訪者認(rèn)為在主板、硬盤和內(nèi)存的資金投入比以前少，只有約1/3的受訪者認(rèn)為和以前大約相同，總體上來(lái)說(shuō)，這方面的投入是減少的。

5. 軟件投入成本分析

在軟件投入方面，對(duì)于操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的投入情況，受訪結(jié)果如下：50%的受訪者認(rèn)為投入比以前少，還有近50%的受訪者認(rèn)為和以前約同，只有極少人認(rèn)為比前多?？傮w上分析，在操作系統(tǒng)上的投入是比以前少；在應(yīng)用軟件投入上，有超過(guò)50%認(rèn)為比以前投入少，有1/3的受訪者認(rèn)為和以前差不太多，總體上來(lái)說(shuō)，在應(yīng)用軟件的投入比以前減少。

6. 教學(xué)個(gè)性化分析

電腦室作為學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的重要場(chǎng)所，為學(xué)生提供各種類型的電腦硬件和軟件，以滿足學(xué)生對(duì)硬件和軟件學(xué)習(xí)個(gè)性化的需要。同時(shí)，教師根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)不同的教學(xué)環(huán)境，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)管理。針對(duì)這些問(wèn)題，受訪結(jié)果如下：應(yīng)用桌面虛擬平臺(tái)后，約1/3的受訪者認(rèn)為，能完全滿足學(xué)生硬件環(huán)境的學(xué)習(xí)需要，有60%以上的受訪者認(rèn)為，能基本滿足學(xué)生硬件學(xué)習(xí)環(huán)境的需要；對(duì)于多操作系統(tǒng)環(huán)境的滿足，有超過(guò)50%以上的受訪者認(rèn)為，能完全滿足，還有近50%的受訪者認(rèn)為基本滿足?？偟膩?lái)說(shuō)，應(yīng)用桌面虛擬化平臺(tái)后，是能改變以往單一的操作系統(tǒng)局面，有利于學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)軟件的學(xué)習(xí)；而對(duì)于能否為學(xué)生提供多種軟件學(xué)習(xí)環(huán)境的調(diào)查中，100%的受訪者都認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)；對(duì)于能否用平臺(tái)控制和管理學(xué)生電腦桌面的調(diào)查問(wèn)題，只有4.76%的受訪者認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)。

7. 功能應(yīng)用適應(yīng)性

對(duì)于電腦室應(yīng)用適應(yīng)性方面，我們針對(duì)日常教學(xué)和工作中所需要電腦室支撐環(huán)境進(jìn)行了調(diào)查，受訪結(jié)果如下：對(duì)我們目前中小學(xué)常用的應(yīng)用電腦進(jìn)行的各項(xiàng)工作，如初中計(jì)算機(jī)學(xué)業(yè)水平考試、英語(yǔ)口語(yǔ)考試、全國(guó)教育技術(shù)中級(jí)培訓(xùn)考試、網(wǎng)上閱卷、教師培訓(xùn)等，都能正常運(yùn)行。這說(shuō)明桌面虛擬平臺(tái)的應(yīng)用適應(yīng)性還是比較強(qiáng)的。但值得注意的是，在“您有遇過(guò)哪一項(xiàng)工作應(yīng)用在桌面虛擬化平臺(tái)是不能正常進(jìn)行的”這個(gè)問(wèn)卷中，有1/3的受訪者認(rèn)為偶爾遇過(guò)，這說(shuō)明還有一些不能適應(yīng)的情況。

通過(guò)我區(qū)三年左右的實(shí)踐，運(yùn)用桌面虛擬化平臺(tái)，從經(jīng)濟(jì)上降低電腦室硬件、軟件的投入成本，延長(zhǎng)電腦室硬件的使用壽命，靈活構(gòu)建穩(wěn)定、安全的學(xué)生自主個(gè)性化的電腦軟硬件學(xué)習(xí)環(huán)境。從管理上，改變了以往電腦室功能單一的局面，提高電腦室資源的利用率，能有效提高中小學(xué)電腦室的管理水平和效率，將中小學(xué)信息技術(shù)教師從繁雜的電腦室維護(hù)和管理工作中解放出來(lái)，使其將更多精力投入到教學(xué)和信息化建設(shè)和應(yīng)用中，因而值得大力推廣和應(yīng)用。