虛擬化技術(shù)在高職教育教學(xué)中的實(shí)踐及發(fā)展前景研究

卜 瀏

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院南京工程分院，江蘇 南京 211135）

虛擬化技術(shù)在高職教育教學(xué)中的實(shí)踐及發(fā)展前景研究

卜 瀏

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院南京工程分院，江蘇 南京 211135）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國教育事業(yè)得到了質(zhì)的飛躍，但高職教育教學(xué)中依然存在著一些不足，在一定程度上制約了教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，在高職教育教學(xué)中，一定要加強(qiáng)虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，彌補(bǔ)不足，從而提高教學(xué)質(zhì)量與效率。文章主要對服務(wù)器虛擬化、應(yīng)用虛擬化、桌面虛擬化在高職教育教學(xué)中的實(shí)踐及發(fā)展前景進(jìn)行分析。

高職教育教學(xué)；虛擬化技術(shù)；桌面虛擬化

在社會競爭越來越激烈的形勢下，就業(yè)壓力越來越大，近些年來，高職院校憑借自身較高的就業(yè)率，受到了廣大家長與學(xué)生的認(rèn)可，各類高職院校也順應(yīng)時代發(fā)展與人們實(shí)際需求，適當(dāng)進(jìn)行了擴(kuò)招[1]。在高職教育教學(xué)中，比較側(cè)重實(shí)踐性，而怎樣利用學(xué)校有限的計算機(jī)資源，提高學(xué)生參與教學(xué)活動的積極性與熱情，成為目前最為關(guān)注的熱點(diǎn)與急需解決的問題。

1 高職教育教學(xué)中服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用

服務(wù)器虛擬化指的就是把服務(wù)器物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄蟮倪壿嬞Y源，將一臺服務(wù)器變?yōu)槎嗯_互相隔離的虛擬服務(wù)器，或?qū)着_服務(wù)器轉(zhuǎn)變?yōu)橐慌_服務(wù)器進(jìn)行使用，將內(nèi)存、中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、磁盤等硬件轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌騽討B(tài)管理的“資源池”，在需要時動態(tài)分配整合的資源，以此提高服務(wù)器利用效率[2]。

實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化，可以擺脫服務(wù)器散亂情況、提高服務(wù)器利用效率、隱匿服務(wù)器復(fù)雜性、削弱異構(gòu)資源管理難度，這樣就可以基本實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器的統(tǒng)一，進(jìn)而展開動態(tài)調(diào)整。同時，通過服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用，可有效縮短新應(yīng)用加載時間，利用虛擬軟件提供的工具予以間接遷移或者直接克隆，基本上均可在幾分鐘內(nèi)完成加載[3]。此外，服務(wù)器虛擬化還可對資源予以動態(tài)調(diào)度，將利用率較高的群集虛擬機(jī)遷移至利用率較低的主機(jī)上，并對某些暫時不需要的主機(jī)斷電。在群集工作量增加，需要更多容量資源時，會對某些服務(wù)器主機(jī)進(jìn)行重新供電，并再次平衡群集里正在供電的虛擬機(jī)主機(jī)。

現(xiàn)階段，國外老牌服務(wù)器虛擬化軟件有Ctrix，Vmware等。近些年來，服務(wù)器虛擬化軟件在國內(nèi)得到了快速發(fā)展，如H3C，華為等，在相關(guān)技術(shù)越來越成熟的形勢下，國產(chǎn)服務(wù)器虛擬化軟件應(yīng)用越來越普遍[4]。

經(jīng)實(shí)踐表明，服務(wù)器虛擬化在高職教育教學(xué)中應(yīng)用優(yōu)勢如下：（1）資源分配合理、自由。在高職院校個性化、多樣化業(yè)務(wù)活動中，能夠?qū)Ω鳂I(yè)務(wù)系統(tǒng)予以隨機(jī)分配主機(jī)，虛擬機(jī)無直接干擾因素，處在不同虛擬機(jī)上的業(yè)務(wù)系統(tǒng)更加不存在干擾，因?yàn)檫@些業(yè)務(wù)平時應(yīng)用效率較低，因此占用CPU的資源較少。一臺虛擬化群集可分配若干主機(jī)，并不會對任何業(yè)務(wù)運(yùn)行產(chǎn)生影響。（2）運(yùn)行、維護(hù)、管理簡單。以往需要維護(hù)幾十臺服務(wù)器，數(shù)量較多，且需要每天巡檢，易發(fā)生漏檢事件，并且某臺服務(wù)器出現(xiàn)故障之后，相關(guān)業(yè)務(wù)也會中斷。而服務(wù)器虛擬化之后，可極大地縮短巡檢時間，在某臺服務(wù)器出現(xiàn)故障之后，業(yè)務(wù)系統(tǒng)會自動遷移至其他節(jié)點(diǎn)，不會出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。（3）業(yè)務(wù)靈活。高職院校最大流量時刻為每學(xué)期選課，致使負(fù)載均衡分布在教務(wù)系統(tǒng)中，在未使用虛擬化之前，需多臺服務(wù)器共同承載，成本較高，并且不現(xiàn)實(shí)，而應(yīng)用虛擬化之后，此類問題迎刃而解。

2 高職教育教學(xué)中應(yīng)用虛擬化的應(yīng)用

應(yīng)用虛擬化是一個虛擬化層面技術(shù)，在一定程度上剝離了應(yīng)用程序與底層操作系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，進(jìn)而把應(yīng)用當(dāng)成是一種服務(wù)交付給用戶。應(yīng)用虛擬化原理為：對應(yīng)用程序的顯示邏輯與計算邏輯進(jìn)行分離，即界面抽象化，在用戶訪問虛擬化應(yīng)用時，用戶端計算機(jī)只需要將用戶端人機(jī)交互數(shù)據(jù)輸送至服務(wù)器端，由服務(wù)器端設(shè)置獨(dú)立的會話，進(jìn)而運(yùn)行應(yīng)用的計算邏輯，并將處理后的顯示邏輯輸送至用戶端，使用戶可以在多種終端上均可得到和本地運(yùn)行應(yīng)用程序相同的體驗(yàn)[5]。

通過應(yīng)用虛擬化的應(yīng)用，可消除多個程序間的兼容問題，提高軟件安全性，簡化應(yīng)用安裝流程，簡化用戶本地配置，同時降低軟件成本與運(yùn)行維護(hù)成本，優(yōu)勢非常顯著。

目前，較為成熟的應(yīng)用虛擬化技術(shù)主要有國外的App-V，XenApp，ThinApp以及國內(nèi)的SSL VPN等[6]。

經(jīng)實(shí)踐表明，應(yīng)用虛擬化在高職教育教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢有：（1）實(shí)訓(xùn)軟件安裝簡便。在實(shí)訓(xùn)機(jī)房中，計算機(jī)均安裝了很多軟件，并且因?yàn)榇嬖诤芏嘤绊戃浖\(yùn)行的因素，致使部分實(shí)訓(xùn)軟件安裝失敗，需機(jī)房管理人員耗費(fèi)大量時間進(jìn)行維修與重復(fù)安裝，浪費(fèi)了大量資源。而通過應(yīng)用虛擬化的運(yùn)用，可在不同服務(wù)器或者虛擬機(jī)上單獨(dú)安裝各實(shí)訓(xùn)軟件，并根據(jù)實(shí)訓(xùn)軟件的運(yùn)行情況展開合理配置，一套軟件只需要安裝一次，安裝、運(yùn)行、維修十分便捷。（2）眾多用戶可同時使用單套軟件[7]。因?yàn)楦呗氃盒Ｙ徺I的一些實(shí)訓(xùn)軟件均為單機(jī)版，致使其他學(xué)生無法同時使用此實(shí)訓(xùn)軟件，而通過應(yīng)用虛擬化技術(shù)的運(yùn)用，可很好地解決這一問題，只要系統(tǒng)資源充足，就可滿足學(xué)生同時實(shí)訓(xùn)的需求。（3）不需配置復(fù)雜的本地計算機(jī)環(huán)境。從應(yīng)用虛擬化傳輸原理角度可知，用戶端環(huán)境和軟件無關(guān)聯(lián)性，學(xué)生只需安裝瀏覽器或應(yīng)用虛擬化專用客戶端，就可以跨越平臺，任意使用實(shí)訓(xùn)軟件。

3 高職教育教學(xué)中桌面虛擬化的應(yīng)用

桌面虛擬化指對計算機(jī)終端系統(tǒng)（也稱之為桌面）予以虛擬化，從而提高桌面使用的靈活性與安全性，可在任何時間、任何地點(diǎn)，通過任何設(shè)備訪問屬于我們個人的桌面系統(tǒng)[8]。

桌面虛擬化對服務(wù)器虛擬化有著很大的依賴性，在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上予以服務(wù)器虛擬化，形成大量獨(dú)立的桌面操作系統(tǒng)，即虛擬桌面，同時經(jīng)由專有的虛擬桌面協(xié)議輸送至終端設(shè)備。通過以太網(wǎng)，用戶端可登錄到虛擬機(jī)上，只要記住用戶名、密碼、網(wǎng)關(guān)信息，即可隨時隨地訪問個人桌面系統(tǒng)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了單機(jī)多用戶。

通過桌面虛擬化的應(yīng)用，可有效減少運(yùn)行、維護(hù)成本，加強(qiáng)管理人員對終端桌面的集中管控，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)安全性，解決了因?yàn)榻K端兼容而導(dǎo)致的運(yùn)行、維護(hù)效率下降問題，同時提高了協(xié)同工作效率[9]。

現(xiàn)今，較為成熟的桌面虛擬化技術(shù)主要有國外的VMware View，Citrix XenDesktop以及國內(nèi)的青葡萄、深信服等，在實(shí)踐應(yīng)用中，體驗(yàn)存在明顯差異，國外技術(shù)效率更高，國內(nèi)技術(shù)更符合國人使用習(xí)慣，實(shí)際選擇應(yīng)以夠用為原則[10]。

經(jīng)實(shí)踐表明，在高職教育教學(xué)中應(yīng)用桌面虛擬化，可以有效解決運(yùn)行維護(hù)效率低、運(yùn)行維護(hù)成本高等問題，應(yīng)用價值非常高。當(dāng)然，桌面虛擬化對需消耗大量顯卡與CPU資源的實(shí)訓(xùn)機(jī)房依然不適用。其具體優(yōu)勢如下：（1）機(jī)房實(shí)訓(xùn)軟件安裝與維護(hù)簡便。在桌面虛擬化應(yīng)用中，需要集中部署，之后經(jīng)由相關(guān)機(jī)制進(jìn)行分發(fā)綁定用戶，達(dá)到用戶終端，所以，僅需要安裝一臺模板虛擬機(jī)，就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)軟件的快速安裝與維護(hù)。（2）運(yùn)行、維護(hù)成本低。通過桌面虛擬化的應(yīng)用，機(jī)房維護(hù)人員不在關(guān)注學(xué)生機(jī)操作系統(tǒng)環(huán)境是否可以運(yùn)行實(shí)訓(xùn)軟件，無需再像以往網(wǎng)絡(luò)同傳功能，只要確定機(jī)器是否可以經(jīng)由桌面虛擬化客觀端登錄到服務(wù)器即可，倘若選擇嵌入式瘦用戶機(jī)，更不需要過多維護(hù)，極大地節(jié)省了維護(hù)時間，提高了維護(hù)效率，增強(qiáng)了機(jī)房服務(wù)體驗(yàn)。同時，瘦用戶機(jī)的功耗較低，能夠有效減少運(yùn)行成本。（3）機(jī)房環(huán)境維護(hù)方便。因?yàn)閼?yīng)用了瘦終端，可明顯減少學(xué)生座位下連接的各種線纜，使得機(jī)房衛(wèi)生清潔更加方便，機(jī)房布置更加符合新時代學(xué)生的要求，提高學(xué)生課堂愉悅感，進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量與效率。

4 結(jié)語

綜上所述，在高職教育教學(xué)過程中，一定要重視服務(wù)器虛擬化、應(yīng)用虛擬化、桌面虛擬化的運(yùn)用，充分發(fā)揮其各自優(yōu)勢，從而保證課堂教學(xué)全面展開，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與學(xué)習(xí)能力。為此，相關(guān)人士一定要加大對虛擬化技術(shù)在高職教育教學(xué)中實(shí)踐及發(fā)展前景的研究力度。

[1]陳坤.高職院校采用基于Windows平臺的服務(wù)器虛擬化技術(shù)的意義和策略[J].才智，2013（24）：67.

[2]黃華，陳光海，韓晉川，等.虛擬化技術(shù)在高職教育教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].神州旬刊，2016（3）：42，44.

[3]夏裕民.虛擬化技術(shù)在高職計算機(jī)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2016（44）：250-251.

[4]熊昕，熊茂華，晏細(xì)蘭，等.創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)私有云平臺的設(shè)計與研究[J].中國教育信息化·高教職教，2015（11）：84-87.

[5]常琳.以“創(chuàng)新團(tuán)隊”推動《網(wǎng)絡(luò)組建綜合實(shí)訓(xùn)》課程發(fā)展研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016（15）：40.

[6]江建.桌面虛擬化技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技展望，2014（17）：53-54.

[7]高覲悅.《計算機(jī)維護(hù)與升級》課程中的現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用[J].時代教育（教育教學(xué)版），2012（11）：186，190.

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[9]周晴紅.基于VMware VSphere的高校服務(wù)器虛擬化設(shè)計與應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014（10）：32-33.

[10]金譽(yù)華.基于vSphere的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理的研究與應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2013（20）：210-212.

Research on practice and development prospect of virtualization technology in higher vocational education

Bu Liu
（Nanjing Engineering Branch, Jiangsu Union Technical Institute, Nanjing 211135, China）

With the rapid development of social economy, China’s education has got a qualitative leap, but there still exists some deficiencies in the teaching of higher vocational education, to a certain extent, which restricts the sustainable development of education.Therefore, in the teaching of higher vocational education, the application of virtual technology mus be strengthened, to compensate for the shortage, so as to improve the teaching quality and efficiency. This paper mainly analyzes the application and development prospects of server virtualization, virtual application and desktop virtualization in higher vocational education.

higher vocational education; virtualization technology; practice; desktop virtualization

項(xiàng)目名稱：桌面虛擬化設(shè)計及應(yīng)用；項(xiàng)目編號：B/2016/13/010。

卜瀏（1984— ），男，江蘇泰興人，講師，碩士；研究方向：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計算，物聯(lián)網(wǎng)。