基于云網(wǎng)絡(luò)的語言實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)與管理

王彥秋

摘 要：本文以云桌面實(shí)驗(yàn)室技術(shù)為平臺(tái)，分析了基于云網(wǎng)絡(luò)的語言實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)的可行性、必要性與優(yōu)勢(shì)，建設(shè)具有遼東學(xué)院特色的網(wǎng)絡(luò)語言實(shí)驗(yàn)室，并為語言實(shí)驗(yàn)室的信息化管理奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：云網(wǎng)絡(luò)；語言實(shí)驗(yàn)室；信息化

2012年，在全國第一次信息化工作電視電話會(huì)議上，教育部明確提出了全面落實(shí)“三通兩平臺(tái)”的教育信息化核心任務(wù)。同時(shí)強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)學(xué)校數(shù)字化終端和應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)，并號(hào)召注重從實(shí)際出發(fā)，探索建立“政府政策支持，企業(yè)參與建設(shè)，學(xué)校持續(xù)使用”的機(jī)制。云網(wǎng)絡(luò)語言實(shí)驗(yàn)室正是在這種大背景下應(yīng)運(yùn)而生的。云計(jì)算已走入高校校園，目前已有200多所高校采用云網(wǎng)絡(luò)語言實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行輔助教學(xué)，云網(wǎng)絡(luò)已成為一種趨勢(shì)。

一、 遼東學(xué)院語言實(shí)驗(yàn)室發(fā)展

遼東學(xué)院語言實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，但語言實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用又不同于通用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，其特點(diǎn)是同步并發(fā)型，高負(fù)載應(yīng)用。在語言實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用場(chǎng)景中，大多數(shù)時(shí)間應(yīng)用同步，比如教師屏幕廣播、學(xué)生同時(shí)點(diǎn)播、同時(shí)討論等，該應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力大。同時(shí)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)傳輸效果要求較高，要求教學(xué)信號(hào)傳輸實(shí)時(shí)、高保真，其中音視頻信號(hào)傳輸壓力最大。

云桌面實(shí)驗(yàn)室技術(shù)針對(duì)語言實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)“并發(fā)應(yīng)用”特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，采用同步以太網(wǎng)高保真音視頻傳輸技術(shù)，針對(duì)教學(xué)常用的高清視頻廣播、課件廣播、語音交互等功能實(shí)現(xiàn)同等造價(jià)下性能更優(yōu)越。

二、 云網(wǎng)絡(luò)語言實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)

（一） 建設(shè)的可行性

云網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室通過SBC（Server Based Computing）方式，采用當(dāng)前最先進(jìn)的桌面虛擬化技術(shù)，把運(yùn)算邏輯、事務(wù)邏輯與顯示邏輯分離，網(wǎng)絡(luò)間傳輸?shù)闹皇鞘髽?biāo)、鍵盤點(diǎn)擊及屏幕更新的信息：運(yùn)行用戶界面，將鼠標(biāo)點(diǎn)擊數(shù)和鍵盤數(shù)據(jù)傳送給工作站集群；同時(shí)，在工作站集群上運(yùn)行用戶應(yīng)用，將數(shù)據(jù)返回至云終端顯示。在云終端本機(jī)不需要安裝任何實(shí)際應(yīng)用程序，易于部署和維護(hù)，極大地降低了語言實(shí)驗(yàn)室的總體擁有成本，提高了學(xué)校的投資回報(bào)率。

云終端是迄今為止最為經(jīng)濟(jì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)解決方案，與傳統(tǒng)PC系統(tǒng)相比：在采購環(huán)節(jié)將省下60%的投入；在系統(tǒng)運(yùn)維環(huán)節(jié)，將減輕90%的成本負(fù)擔(dān)；在使用成本上，50臺(tái)云終端才相當(dāng)于一臺(tái)普通PC機(jī)的功耗，電費(fèi)節(jié)省可觀，性能穩(wěn)定，故障率低，適應(yīng)高頻率使用，保證正常教學(xué)。

（二） 建設(shè)的必要性

隨著云計(jì)算和虛擬化技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建一套面向未來，面向高科技的云網(wǎng)絡(luò)語言實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)學(xué)校從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、存儲(chǔ)空間到實(shí)驗(yàn)室終端的虛擬化，形成更適合學(xué)校安全的、綠色的云端教學(xué)環(huán)境，提高資源利用率，降低能耗，提升集中管理水平，真正實(shí)現(xiàn)教育信息化發(fā)展的目標(biāo)。而信息化技術(shù)的使用也正是基于學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展，建設(shè)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)指導(dǎo)思想，發(fā)展戰(zhàn)略和建設(shè)方針的基礎(chǔ)核心。

云桌面實(shí)驗(yàn)室方案具有明顯的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，能夠切實(shí)的滿足教育信息化建設(shè)要求。一方面極大地促進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用落地，另一方面極大地降低應(yīng)用難度，同時(shí)兼具高保真網(wǎng)絡(luò)傳輸特性，保證應(yīng)用效果良好。

（三） 建設(shè)的優(yōu)勢(shì)

（1）高保真實(shí)時(shí)交互

（2）快速環(huán)境切換、部署

（3）單線到桌面

（4）failover失效備援

三、 云網(wǎng)絡(luò)語言實(shí)驗(yàn)室建設(shè)特色

基于云網(wǎng)絡(luò)的語言實(shí)驗(yàn)室既能作為語音教室，同時(shí)可作為普通電腦教學(xué)室、多媒體教學(xué)室、自主學(xué)習(xí)室等環(huán)境使用，滿足一室多用的教學(xué)應(yīng)用需求。系統(tǒng)是軟硬件一體化設(shè)計(jì)，是一個(gè)完整的解決方案，每個(gè)學(xué)生位無PC主機(jī)或小型電腦機(jī)或無盤工作站。主要有以下特色：

能夠較好的滿足一般云網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室較難實(shí)現(xiàn)的教學(xué)需求。

對(duì)比傳統(tǒng)電腦機(jī)房，TOC（Total Own Cost總體擁有成本）顯著下降。

桌面虛擬化，“一室多用”建設(shè)理念，提升資源利用率，確保可持續(xù)建設(shè)。

多種失效備援方式，保證環(huán)境無故障運(yùn)行。

智能化特征——系統(tǒng)可以替代老師完成重復(fù)事務(wù)性工作，并完成老師人力難以完成的工作，提高教學(xué)效率及效果。比如：實(shí)現(xiàn)智能化復(fù)聽、聽力測(cè)試、系統(tǒng)智能自動(dòng)聽寫、智能口語實(shí)訓(xùn)、智能化考試等功能；具備語言實(shí)驗(yàn)室特征——所有的教學(xué)過程，系統(tǒng)都自動(dòng)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓老師可以即時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整教學(xué)的內(nèi)容及方法，成倍提高教學(xué)效率。

在保證云終端電腦室造價(jià)低廉，易維護(hù)的基本特點(diǎn)上，依托高保真網(wǎng)絡(luò)和高效的硬件平臺(tái)，與普通的云終端網(wǎng)絡(luò)教室相比，依托ATM同步以太網(wǎng)，云網(wǎng)絡(luò)語言實(shí)驗(yàn)室擁有完美的語音實(shí)時(shí)交互性能。

四、 云網(wǎng)絡(luò)語言實(shí)驗(yàn)室信息化管理

依托強(qiáng)大的云桌面管理平臺(tái)，無需安裝額外的管理軟件，可隨時(shí)通過瀏覽器訪問云桌面管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的信息化管理：

（1）每個(gè)學(xué)生端可分配硬件資源，能實(shí)現(xiàn)差異性的量化管理，可根據(jù)實(shí)際需要，為每臺(tái)云終端分配適合的CPU、內(nèi)存等系統(tǒng)資源，每臺(tái)云終端分配的資源可各不相同，實(shí)現(xiàn)差異化應(yīng)用目的。根據(jù)實(shí)際需要，學(xué)生位置可以分配到接近于云終端工作站的CPU、內(nèi)存配置，保證高運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

（2）通過遠(yuǎn)程管理，重啟、關(guān)閉、鎖定各云終端和工作站；查詢每臺(tái)云終端的狀態(tài)并更改操作系統(tǒng)、修改IP等；設(shè)置云桌面分辨率、背景圖片、密碼等基本信息；還可批量實(shí)時(shí)監(jiān)視所有學(xué)生運(yùn)行的桌面。

（3）為每個(gè)教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景分配相互獨(dú)立的操作系統(tǒng)，可快速批量切換教學(xué)應(yīng)用環(huán)境，也可隨時(shí)恢復(fù)全新環(huán)境，免受運(yùn)行速度慢，病毒困擾等；也可對(duì)某一臺(tái)或幾臺(tái)云終端進(jìn)行重啟、關(guān)機(jī)的管理，并可單獨(dú)切換某一臺(tái)或幾臺(tái)云終端的桌面系統(tǒng)，支持每臺(tái)云終端設(shè)置不同的分辨率。

五、 結(jié)論

基于云網(wǎng)絡(luò)的語言實(shí)驗(yàn)室具有高保真網(wǎng)絡(luò)，舒適的師生交互環(huán)境；針對(duì)用戶應(yīng)用特點(diǎn)，建立獨(dú)立的桌面環(huán)境，并按需交付，電腦室和語言實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)瞬間切換，互不影響；分散終端在服務(wù)器端部署統(tǒng)一桌面環(huán)境，一鍵開關(guān)機(jī)，無需復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制，方便靈活；終端無需升級(jí)，只需對(duì)服務(wù)器升級(jí)即可提升系統(tǒng)性能，終端零維護(hù)，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器單點(diǎn)管理，終端低功耗，單個(gè)終端功耗為PC的5%，整體功耗降低85%；采用無風(fēng)扇設(shè)計(jì)的云終端功率僅為5W，提供安靜舒適的教學(xué)環(huán)境，有效降低熱排放和碳排放。

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