計算機實訓室應用桌面虛擬化技術(shù)初探

陳驍銳

摘 要：計算機實訓室是高職院校學生進行學習實訓、獲取知識、提高技能的重要場所，因此，提高機房的管理水平顯得十分必要。根據(jù)機房管理實踐，并結(jié)合未來計算機機房的發(fā)展趨勢，對桌面虛擬化技術(shù)應用于機房管理進行了初步探討。

關(guān)鍵詞：機房管理；桌面虛擬化；Phantosy；職業(yè)技能

中圖分類號：TP391.6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.107

1 問題的提出

高等職業(yè)教育肩負著培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設、服務和管理一線需要的高素質(zhì)技能型人才的使命，與學術(shù)型本科教育的最大區(qū)別在于其明確的職業(yè)價值取向，教學過程的實踐性、開放性，職業(yè)技能學習的高仿真性。高職院校實訓基地是實現(xiàn)教育與生產(chǎn)勞動、社會實踐相結(jié)合，提高高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)質(zhì)量的基本途徑。

作為實訓基地的組成部分，計算機實訓室除了承擔著全校公共計算機課程上機實訓之外，還擔負著二級學院專業(yè)計算機類相關(guān)課程上機實訓教學任務，其管理的質(zhì)量對這些課程的教學效果起著直接的影響。

傳統(tǒng)計算機機房在使用過程中存在以下不足。

以廣州城市職業(yè)學院為例，大多數(shù)機房都是根據(jù)每學期課表安排，對教學需要的所有軟件放入一個系統(tǒng)環(huán)境中，安裝的軟件一般有數(shù)十種，一些過時的、不再使用的軟件未卸載，而新增加的軟件卻越來越多，造成系統(tǒng)開機時間過長，運行速度緩慢，易死機，升級和維護難度大。如果不同軟件相互沖突，則需要將這學軟件分別裝在不同的機房里。計算機機房基本采用還原卡網(wǎng)絡分發(fā)，在沒有增量分發(fā)功能的機房，通常會遇到分發(fā)時間長等問題，且如果更新過程中有中毒或系統(tǒng)錯誤的情況發(fā)現(xiàn)，且管理員未能發(fā)現(xiàn)，則會造成更新后系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象，導致系統(tǒng)不能啟動。在此情況下，需要重新整理鏡像分發(fā)，將浪費人力、物力。

一些機房保護卡系統(tǒng)安全性不高，學生在網(wǎng)上下載小工具，比如還原卡殺手之類的軟件便可輕易解除保護；部分新型病毒能繞過保護卡對操作系統(tǒng)進行破壞。這些問題給機房埋下了極大的隱患。

對于機房存在的種種不足，桌面虛擬化技術(shù)可提供一些解決途徑，以下我們將以幻影桌面虛擬化平臺（Phantosys DVP）為例作詳細介紹。

2 桌面虛擬化介紹

桌面虛擬化是指：支持企業(yè)級實現(xiàn)桌面系統(tǒng)的遠程動態(tài)訪問與數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一托管的技術(shù)。一個形象的類比，就像今天，我們可以通過任何設備、在任何地點，任何時間訪問在網(wǎng)絡上的我們的郵件系統(tǒng)，或者網(wǎng)盤；而未來我們可以通過任何設備，在任何地點，任何時間訪問在網(wǎng)絡上的屬于我們個人的桌面系統(tǒng)。

虛擬化盡管不是一個新技術(shù)，卻被公認為是近幾年的IT技術(shù)熱點。其原因在于自從1998年VMware將只有在大型機中采用的虛擬化技術(shù)引入X86平臺至今，虛擬化已經(jīng)為全球用戶節(jié)約了大量成本，提升了服務器運營效率，更重要的是下一代的數(shù)據(jù)中心也將基于虛擬化來進行構(gòu)建，特別是現(xiàn)在熱門的云計算，更是離不開虛擬化技術(shù)的支撐。全球最具權(quán)威的IT研究與顧問咨詢公司高德納咨詢公司報告顯示，在未來三年內(nèi)值得關(guān)注的十大戰(zhàn)略技術(shù)中，虛擬化技術(shù)名列榜首。

3 幻影桌面虛擬化介紹

幻影桌面虛擬化（Phantosys DVP）是一套終端硬盤扇區(qū)數(shù)據(jù)管理及存儲為基礎(chǔ)的運算模式，即為使用者服務的平臺，實際上是在傳統(tǒng)PC的以硬盤為基礎(chǔ)的運算架構(gòu)中增加了硬盤扇區(qū)數(shù)據(jù)存取路徑的層次，并在路徑中加入了管理功能。

在Phantosys DVP架構(gòu)之下，硬盤的存取與管理路徑系由3個組件所組成：①Phantosys本地扇區(qū)數(shù)據(jù)緩存（LocalCache）架構(gòu)；②Phantosys EDSC（Ethernet Disk Sector Communication）網(wǎng)絡硬盤扇區(qū)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議；③ Phantosys Desktop Virtual Platform PIM群集文件架構(gòu)。

幻影桌面虛擬化平臺具有開創(chuàng)意義的Phantosys EDSC（Ethernet Disk Sector Communication）協(xié)議、本地硬盤扇區(qū)緩存（LocalCache）技術(shù)和跨平臺群集文件系統(tǒng)技術(shù)（Phantosys PIM）。Phantosys通過這些技術(shù)實現(xiàn)了多桌面應用環(huán)境的模塊化組合和動態(tài)生成以及隨需提供，同時，在服務器壓力小、網(wǎng)絡帶寬占用極少的情況下，確保了桌面運行的效果和傳統(tǒng)的PC沒有任何差異和改變，并建立了在桌面虛擬化技術(shù)領(lǐng)域中的全新的技術(shù)方向和解決方案。

4 幻影桌面虛擬化的要點

4.1 客戶端采用PXE連接

目前，市場有多達幾十種不同芯片型號的主板和網(wǎng)卡，如果按廠家來區(qū)分，則各種主板和網(wǎng)卡型號多達幾百種。絕大多數(shù)主板和網(wǎng)卡都沒有可插ROM的插槽，且不斷有新的型號面市。在此情況下，如果要將EDSC直接寫入在主板或網(wǎng)卡上，每種主板、網(wǎng)卡的驅(qū)動、兼容性測試及不斷修改的次數(shù)是不可想象的，除非固定采用某一種主板和網(wǎng)卡來捆綁，但這對于最終客戶和代理商而言，意味著成本和商務運作難度的增加。但目前絕大多數(shù)網(wǎng)卡和主板都集成了支持PXE的Intel標準協(xié)議，所以，利用了PXE協(xié)議可起到臨時的橋梁作用，建立一個臨時的Phantosys DVP與客戶端的通道，將EDSC協(xié)議Client端傳輸?shù)娇蛻舳说膬?nèi)存中運行，再切斷PXE。

4.2 Phantosys的節(jié)點架構(gòu)

Phantosys可以在只安裝一次XP或2000的情況下，將用戶不同的應用軟件需求用樹狀結(jié)構(gòu)管理，比如先安裝XP，我們稱其為A系統(tǒng)（節(jié)點），在A系統(tǒng)（節(jié)點）上安裝Office形成B系統(tǒng)（節(jié)點）。此外，還可將其與CAD組合形成C系統(tǒng)（節(jié)點），且在B系統(tǒng)中也可以加入軟件，生成D 系統(tǒng)（節(jié)點）。以上每個系統(tǒng)（節(jié)點）都是邏輯獨立的，都可以被用戶使用，可實現(xiàn)部分用戶調(diào)用A系統(tǒng)（節(jié)點）、部分用戶調(diào)用其他系統(tǒng)（節(jié)點），甚至可以每臺電腦都調(diào)用不同的系統(tǒng)（節(jié)點）。

5 幻影桌面虛擬化平臺的體驗與感受

信息與汽車工程學院CAD/CAM及汽車仿真實訓室擁有計算機60臺，其中，40臺為使用獨立圖形加速卡的酷睿計算機，其余20臺為使用內(nèi)置顯卡的奔騰計算機。由于兩種機型的硬件不相同，需要用兩套不同的鏡像來備份，維護工作耗時長，加之其使用的還原卡與主板存在不兼容的問題，導致部分還原卡不能正常工作，系統(tǒng)無法被保護，對教學效果造成了一定的影響。在使用幻影虛擬化平臺之后，所有計算機都能良好工作，在平臺中制作2個節(jié)點來管理計算機后，增加軟件時，由于其支持在所有客戶端在線使用不斷線的狀態(tài)下任選一臺電腦進行整個架構(gòu)的OS、AP，且具有補丁的增加、更新、刪除以及強大的樹狀節(jié)點技術(shù)，可以隨時建制新的應用環(huán)境，可以使客戶端重啟后獲得新的桌面環(huán)境。所有工作均可以很靈活地遠程進行，即使新的桌面環(huán)境存在問題，也可以很方便調(diào)用原有節(jié)點供客戶端使用。其扇區(qū)差異協(xié)調(diào)的機制不會影響其他客戶端的工作。軟件的應用體驗、運行效果與PC、圖形工作站具有同樣的水平。

我們在使用過程中遇到了以下問題：①由于幻影虛擬化平臺是以網(wǎng)絡為載體的，所以，對網(wǎng)絡要求較高。如果遇到交換機或服務器故障，則會造成系統(tǒng)整體癱瘓，因此，初期做好本地系統(tǒng)和桌面虛擬化系統(tǒng)共存很有必要。②部分軟件存在兼容性問題，比如在使用AutoCAD 2008時，打開速度明顯減慢。③在節(jié)點的使用方面，其設置為最多四層節(jié)點結(jié)構(gòu)，如果修改前節(jié)點，則要增加一個新的節(jié)點級，超過四層時只能刪除舊節(jié)點。

6 結(jié)束語

桌面虛擬化技術(shù)在計算機機房管理中的應用不僅給計算機實踐教學提供了一種有效的完善方案，且減輕了計算機機房管理工作的難度，將機房管理人員解脫出來，可以從事其他管理、科研工作?；糜白烂嫣摂M化平臺具有強大的功能，目前只使用到很少的一部分。在未來，其發(fā)展方向是建立不同專業(yè)專有的節(jié)點，并與RFID結(jié)合，教師可使用身份識別卡來獲取對應的操作平臺。

參考資料

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[3]董焱.基于虛擬化技術(shù)的實驗教學中心環(huán)境構(gòu)建[J].實驗技術(shù)與管理，2011（03）.

[4]閆龍川，劉志永.桌面虛擬化技術(shù)研究與應用[J].電力信息化，2010（07）.

〔編輯：張思楠〕