虛擬桌面技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房升級改造中的實(shí)施分析

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬化和云計(jì)算等新技術(shù)深刻改變著人們的工作與生活方式，影響了社會的方方面面。在科學(xué)技術(shù)日新月異的背景下，高校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房管理面臨著諸多問題，傳統(tǒng)的管理方式已經(jīng)無法滿足多樣化的需求。而虛擬桌面技術(shù)的應(yīng)用有效避免了以往終端分布造成的成本高昂及管理困難等問題，為高校計(jì)算機(jī)機(jī)房的升級改造提供了全新的發(fā)展方向，有利于完善實(shí)驗(yàn)室的功能。本文就對虛擬桌面技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房升級改造的實(shí)施進(jìn)行分析和探究。

關(guān)鍵詞：虛擬桌面技術(shù)；高校實(shí)驗(yàn)室；機(jī)房升級改造

中圖分類號：TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2017）03-0091-02

Implementation of Virtual Desktop Technology in the Upgrading of Laboratory Computer Room in Universities

WU Tingxi

（Shanghai Lixin University of Accounting and Finance，Shanghai 201209，China）

Abstract： With the development of computer technology and information technology， virtualization and cloud computing have profoundly changed the way people work and live， affecting every aspect of society.With the rapid development of science and technology， there are many problems in the management of laboratory facilities in Colleges and Universities， and the traditional management methods have been unable to meet the diversified needs.The application of the virtual desktop technology effectively avoids the problems of high cost and difficult management caused by the previous terminal distribution， and provides a new direction for the upgrading and upgrading of the computer room in the university， in favor of improving the function of the laboratory. This paper analyzes and explores the implementation of virtual desktop technology in the upgrading of laboratory labs in universities.

Keywords： virtual desktop technology； laboratory of University； upgrade of computer room

在各大高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平逐漸提升的趨勢下，許多學(xué)科都已經(jīng)具備或即將籌集自己專用的實(shí)驗(yàn)室。然而有些高校投入使用這些實(shí)驗(yàn)設(shè)施時(shí)存在一些問題，如實(shí)驗(yàn)室利用率問題，加上部分專業(yè)學(xué)生的人數(shù)相對較少或?qū)嶒?yàn)課時(shí)短，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的空置浪費(fèi)，降低資源的利用率[1]。針對這種現(xiàn)狀，高校應(yīng)該充分利用虛擬桌面技術(shù)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的升級改造，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)室功能，為高校的教研工作提供有力的支撐。

1 高校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的使用與發(fā)展

為了解決實(shí)驗(yàn)室的利用率問題，可以構(gòu)建通用實(shí)驗(yàn)室，即一個(gè)實(shí)驗(yàn)室機(jī)房由多個(gè)專業(yè)共同使用，而通用實(shí)驗(yàn)室的基本技術(shù)構(gòu)架包括無盤系統(tǒng)和有盤系統(tǒng)，這也是許多高校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房最為常用的方法。通常有盤系統(tǒng)是指系統(tǒng)內(nèi)各終端節(jié)點(diǎn)都裝有硬盤存儲設(shè)備，具有良好的穩(wěn)定性，利用硬盤保護(hù)卡能夠確保數(shù)據(jù)的安全性，但是其往往不易于維護(hù)，硬盤開銷相對較大，可以將這類實(shí)驗(yàn)機(jī)房看作為第一代實(shí)驗(yàn)機(jī)房。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無盤系統(tǒng)逐漸取代了第一代有盤系統(tǒng)所支持的實(shí)驗(yàn)機(jī)房，這時(shí)可將無盤系統(tǒng)所支持的實(shí)驗(yàn)機(jī)房作為第二代實(shí)驗(yàn)機(jī)房。而無盤系統(tǒng)指的是由無盤工作站構(gòu)成的局域網(wǎng)系統(tǒng)，即局域網(wǎng)內(nèi)的全部工作終端都不安裝硬盤，而在服務(wù)器端安裝教學(xué)軟件，使所有的服務(wù)器和工作終端共同處于同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)[2]。一旦工作終端開機(jī)，會通過網(wǎng)絡(luò)請求服務(wù)器端，將預(yù)先指定的系統(tǒng)鏡像進(jìn)行傳送；加載鏡像之后，無盤終端可以像有盤終端一樣進(jìn)行工作，區(qū)別只在于無盤終端無法在本機(jī)硬盤中存儲軟件運(yùn)行的結(jié)果，需要師生自備存儲設(shè)施或優(yōu)盤。

與有盤系統(tǒng)相比，無盤系統(tǒng)更加節(jié)省人力，可維護(hù)性更好，能夠省去各工作終端硬盤的成本，但是其穩(wěn)健性較低，這一劣勢在投入使用的初期尚不明顯，后期則十分突出。無盤工作站是由不同形式的網(wǎng)卡啟動芯片向服務(wù)器發(fā)動啟動請求，收到請求信號之后，服務(wù)器會根據(jù)不同的機(jī)制發(fā)送必要的啟動數(shù)據(jù)，以便工作站下載這些啟動數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)控制權(quán)繼續(xù)引導(dǎo)操作系統(tǒng)或轉(zhuǎn)移到內(nèi)存某些特定區(qū)域。這一過程主要依賴于局域網(wǎng)來傳遞數(shù)據(jù)，因而局域網(wǎng)內(nèi)的細(xì)小環(huán)節(jié)都會影響整體的穩(wěn)健性，如網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)線、服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等影響系統(tǒng)的整體性能，設(shè)備投入使用后會激增無盤系統(tǒng)的故障，明顯高于有盤系統(tǒng)。

當(dāng)然要想保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，兼顧系統(tǒng)的可維護(hù)性，確保學(xué)生的課下練習(xí)，可以采用另一種解決方案，即引入虛擬桌面技術(shù)。虛擬桌面的概念是由廠商VMware最早提出，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，能夠統(tǒng)一集成管理所有的桌面信息，保障用戶的使用性能。從理論上來看，用戶能利用虛擬桌面技術(shù)，在任意網(wǎng)絡(luò)支持的環(huán)境下通過平板電腦或手機(jī)等對網(wǎng)絡(luò)上的個(gè)人桌面系統(tǒng)進(jìn)行訪問[3]。高校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房在虛擬桌面技術(shù)的支撐下，有效解決系統(tǒng)穩(wěn)定性和可維護(hù)性等問題，以現(xiàn)有條件為基礎(chǔ)升級改造實(shí)驗(yàn)室，而實(shí)驗(yàn)室的客戶端可為無盤系統(tǒng)，也可為有盤系統(tǒng)。如果屬于無盤的客戶端，只需提供互聯(lián)網(wǎng)的接口，而若屬于有盤系統(tǒng)，即便網(wǎng)絡(luò)的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可以利用本機(jī)硬盤系統(tǒng)啟動設(shè)備，以免機(jī)房內(nèi)的設(shè)備出現(xiàn)全部癱瘓的情況。同時(shí)在其他互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，學(xué)生可以利用手機(jī)或個(gè)人電腦訪問自己的桌面，因此由虛擬桌面技術(shù)所支持的實(shí)驗(yàn)機(jī)房看作第三代實(shí)驗(yàn)機(jī)房。

2 虛擬桌面技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房升級改造中的實(shí)施

虛擬桌面基礎(chǔ)的構(gòu)架是以微軟的遠(yuǎn)程演示協(xié)議而擴(kuò)展產(chǎn)生，其中遠(yuǎn)程演示協(xié)議可利用TCP/IP來傳遞數(shù)據(jù)，確保客戶端支持圖片數(shù)據(jù)的壓縮處理和多種資源的緩沖。一般虛擬桌面系統(tǒng)的整體架構(gòu)可從如下幾點(diǎn)進(jìn)行分析：（1）用戶定制。用戶不同，其應(yīng)用需求也有所不同，而用戶定制允許用戶以自己的需求為依據(jù)來定制自己的工作環(huán)境，這些特定的應(yīng)用可由控制器進(jìn)行識別，并將其分配給不同的用戶。分別管理桌面系統(tǒng)的鏡像和應(yīng)用，可以在很大程度上簡化維護(hù)，有效滿足用戶的個(gè)性化需求，降低數(shù)據(jù)信息的負(fù)擔(dān)[4]。（2）基礎(chǔ)構(gòu)架?；A(chǔ)構(gòu)架支持多臺設(shè)備的物理資源共享，單個(gè)服務(wù)器上可以生成多個(gè)虛擬服務(wù)器，客戶端通過訪問虛擬服務(wù)器來傳遞信息、共享資源。（3）桌面配置。以基礎(chǔ)構(gòu)架為基礎(chǔ)生成操作系統(tǒng)的鏡像，然后向虛擬桌面提供這些鏡像，當(dāng)用戶啟動虛擬桌面后，其操作會通過網(wǎng)絡(luò)向后臺的虛擬服務(wù)器進(jìn)行傳送，這樣虛擬服務(wù)器會利用操作信息來擴(kuò)展基本操作系統(tǒng)的鏡像，確保用戶下一次啟動虛擬桌面時(shí)，能充分體現(xiàn)這些改動。

虛擬桌面系統(tǒng)與無盤系統(tǒng)較為類似，都是由前臺的客戶端進(jìn)行操作，通過后臺服務(wù)器端保存數(shù)據(jù)，但是兩者存在本質(zhì)上的區(qū)別，其中無盤工作站上實(shí)施的操作多是本地操作本地執(zhí)行，操作系統(tǒng)是在客戶端的無盤工作站上進(jìn)行運(yùn)行。每次開機(jī)之后，無盤工作站都是由網(wǎng)絡(luò)啟動，然后從服務(wù)器上下載操作系統(tǒng)鏡像，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)行；每次關(guān)機(jī)時(shí)不會保留操作運(yùn)行結(jié)果，除非更新修改后臺服務(wù)器端的鏡像，否則服務(wù)器端下次運(yùn)行時(shí)所發(fā)送的系統(tǒng)鏡像與以往并無區(qū)別，而同一組群內(nèi)的客戶端工作站上加載的鏡像業(yè)務(wù)也無任何區(qū)別[5]。由虛擬桌面技術(shù)支持的系統(tǒng)則完全不同，系統(tǒng)每次啟動之后，前臺客戶端通過網(wǎng)絡(luò)會將操作系統(tǒng)發(fā)送給后臺服務(wù)器端，由虛擬桌面和后臺所對應(yīng)的虛擬服務(wù)器加以執(zhí)行，而且因操作造成的變動會由虛擬服務(wù)器保存下來，即虛擬桌面技術(shù)支持后臺執(zhí)行。值得注意的是，無盤技術(shù)支持的系統(tǒng)和虛擬桌面技術(shù)支持的系統(tǒng)也存在其他方面的差別，如用戶個(gè)性化、兼容性、可維護(hù)性等，具體如下表1所示。

3 結(jié) 論

虛擬桌面技術(shù)作為一種全新的技術(shù)，其所支持的系統(tǒng)明顯優(yōu)于無盤技術(shù)支持的系統(tǒng)，若有不足之處，則是對服務(wù)器的性能和網(wǎng)絡(luò)寬帶具有較高的要求，這是因?yàn)樵S多數(shù)據(jù)都是在后臺服務(wù)器端加以運(yùn)行?？傊谔摂M桌面技術(shù)的第三代實(shí)驗(yàn)機(jī)房將會成為高校未來發(fā)展的重要趨勢。

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作者簡介：吳婷茜（1988.12—），女，漢族，江西人，科員，初級工程師，碩士。研究方向：公共管理方向。