基于桌面云技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理模式探索

潘立華

摘要：高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行大量的教學(xué)及實(shí)驗(yàn)任務(wù)，文章中分析了計(jì)算機(jī)在實(shí)際使用中存在的諸多問題，并提出了基于云計(jì)算技術(shù)的使用桌面云的新想法和解決方案來解決這些問題，以減少計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理的復(fù)雜性，提高資源效率的應(yīng)用程序。

關(guān)鍵詞：桌面云；計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；管理模式

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）23-0283-02

1 高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

目前，在高校中多數(shù)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室都是在PC機(jī)的基礎(chǔ)上建造的，在管理和維護(hù)上存在諸多問題。其中最重要的是：使用復(fù)雜的計(jì)算機(jī)化教學(xué)方法和場(chǎng)景多樣化。如：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)、多媒體教學(xué)、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、在線考試需求等，部署解決方案和PC管理都非常復(fù)雜。

在管理上，如進(jìn)行統(tǒng)一管理，會(huì)受到嚴(yán)重的制約；信息產(chǎn)業(yè)的變化和硬件系統(tǒng)的需求不斷上升，在應(yīng)用上的要求也滿足不了現(xiàn)階段的需求，因高校在不斷擴(kuò)大招生范圍，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模和硬件配置也在不斷的發(fā)展。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的功能需求也不斷提高，一般課程的教學(xué)和考試要求也被納入新建機(jī)房的建設(shè)規(guī)劃項(xiàng)目中。這些需要不能滿足現(xiàn)階段的需求，因?qū)嶒?yàn)室的配備只能進(jìn)行一次建設(shè)，導(dǎo)致不同的計(jì)算機(jī)設(shè)備的配置和不同的操作系統(tǒng)不統(tǒng)一，出現(xiàn)了故障不能統(tǒng)一管理。因計(jì)算機(jī)需要實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)使用中要全程進(jìn)行維護(hù)，占用大量的時(shí)間，而且工作的效率還很低。另一方面，降低硬件或減少軟件將影響恢復(fù)系統(tǒng)的功能。由于大量的傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度限制了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，或中途出現(xiàn)斷點(diǎn)都會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失。

安全管理不到位，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)機(jī)房人數(shù)多使用頻率高，學(xué)生經(jīng)常把U盤和殺毒軟件一起用，造成大量病毒傳播或新病毒攻擊，一旦計(jì)算機(jī)被病毒感染或傳播到本地網(wǎng)絡(luò)，它可能會(huì)危及整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)，甚至可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和對(duì)服務(wù)器的嚴(yán)重威脅。

2 桌面云相關(guān)技術(shù)

2.1 云計(jì)算模式

云計(jì)算是現(xiàn)代科技領(lǐng)域里的一種全新的計(jì)算平臺(tái)，是現(xiàn)代化應(yīng)用最為廣泛的一種新型網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)，在谷歌、亞馬遜和世界巨型工業(yè)巨頭，如IBM，已經(jīng)大大提高了云計(jì)算技術(shù)在前所未有的速度和可擴(kuò)縮性。根據(jù)維基百科，云計(jì)算被定義為“互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方法，共享軟件和硬件，信息可以由計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備提供?！痹诖_定非專業(yè)知識(shí)的情況下，有一個(gè)集中的服務(wù)器、存儲(chǔ)和其他資源的平臺(tái)，以及為終端用戶提供的靈活的資源配置。根據(jù)用戶對(duì)終端用戶的需求再通過網(wǎng)絡(luò)使用，這是一種錯(cuò)誤的理解。通過云計(jì)算主要特點(diǎn)和功可以看出云計(jì)算的真正含義：

1） 在虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上快速部署資源或提供服務(wù)。2） 提供需求資源，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)和可伸縮性的擴(kuò)展。3） 網(wǎng)絡(luò)中提供大量信息的數(shù)據(jù)處理。4） 將減少用戶終端處理負(fù)擔(dān)。5） 使用信息技術(shù)的用戶減少對(duì)IT知識(shí)的依賴。

從開發(fā)新的計(jì)算模型到云計(jì)算時(shí)，大部分計(jì)算都是在一個(gè)強(qiáng)大的服務(wù)器上完成的，以執(zhí)行數(shù)據(jù)計(jì)算?？蛻糁唤邮苡脩糨斎牒洼敵觥Ｔ朴?jì)算技術(shù)在目前的計(jì)算領(lǐng)域時(shí)無可匹敵的全新平臺(tái)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)可以在物理服務(wù)器上使用多個(gè)計(jì)算機(jī)，共享物理服務(wù)器硬件并提高效率。網(wǎng)絡(luò)虛擬化在物理網(wǎng)絡(luò)中支持許多邏輯網(wǎng)絡(luò)。虛擬化技術(shù)支持開發(fā)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)服務(wù)的基礎(chǔ)使最終用戶能夠在物理網(wǎng)絡(luò)中工作。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)也提供了大量的網(wǎng)絡(luò)，有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，如空間、能源和設(shè)備，以提高網(wǎng)絡(luò)的總體性能和效率。

2.3 云計(jì)算技術(shù)

根據(jù)云計(jì)算技術(shù)和虛擬化技術(shù)，在云環(huán)境中管理環(huán)境是一個(gè)解決方案。通過云計(jì)算技術(shù)，你可以做任何事情，尋找客戶或網(wǎng)絡(luò)連接。其他設(shè)備來訪問交叉應(yīng)用程序和桌面計(jì)算機(jī)。桌面云的工作是同一對(duì)象。

3 桌面云的應(yīng)用模式研究

3.1 云計(jì)算應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，云計(jì)算迅速發(fā)展，逐漸成為IT市場(chǎng)的主要方向。研究表明，在2012年初，有超過90%的用戶在云計(jì)算系統(tǒng)或云計(jì)算中，公司超過90%和公共用戶（4%），非營(yíng)利組織（2%），學(xué)校和教育培訓(xùn)只有1%。

所有領(lǐng)域的云計(jì)算應(yīng)用程序通常都是大規(guī)模的分析和處理數(shù)據(jù)、大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、資源的動(dòng)態(tài)分配、信息交流、虛擬化等，包括虛擬化，這是對(duì)云計(jì)算的主要操作，大規(guī)模的分析和數(shù)據(jù)處理及大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是在云計(jì)算行業(yè)增加用戶能力的最可靠的數(shù)據(jù)。

3.2 云計(jì)算在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理方面有很大的優(yōu)勢(shì)，這主要反映了以下方面：

減少建設(shè)成本，改善計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的短周期。為了確保正常的教學(xué)，需要選擇硬件和軟件，并且經(jīng)常更新，而對(duì)電腦配置的要求，對(duì)于高生產(chǎn)率的性能，可以避免這種情況，這對(duì)高校無疑是一個(gè)巨大成本。

安全可靠的數(shù)據(jù)備份技術(shù)和災(zāi)后恢復(fù)保證了在云存儲(chǔ)中沒有數(shù)據(jù)丟失。即使是服務(wù)器故障，加密也不能保證服務(wù)器的安全性。為資源的可靠性提供了保護(hù)，云計(jì)算可以有效地減少服務(wù)器故障的頻率。例如，教學(xué)活動(dòng)不再需要使用磁盤或復(fù)制文件，而是連接到云計(jì)算中心以避免病毒。傳播和創(chuàng)造一個(gè)正常和安全的計(jì)算機(jī)環(huán)境。

高穩(wěn)定?？傮w性能和服務(wù)器性能取決于很多因素，比如用戶流量、服務(wù)器通常會(huì)影響服務(wù)，確保故障維修、檢測(cè)。云計(jì)算中心有大量功能強(qiáng)大的服務(wù)器，為實(shí)際情況提供資源。即使是在用戶遇到故障的情況下，確保維護(hù)和高度穩(wěn)定的情況。

減少管理工作量。減少高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理和維護(hù)的巨大負(fù)擔(dān)。管理員不僅要掌握設(shè)備，而且要確保軟件正常運(yùn)轉(zhuǎn)。云計(jì)算管理可以大大降低工作負(fù)載，因?yàn)樵朴?jì)算中心負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的硬件和軟件。在云計(jì)算中完全更新了軟件。一旦這種情況發(fā)生，一個(gè)錯(cuò)誤就會(huì)及時(shí)完成，這可以節(jié)省很多時(shí)間。

3.3 桌面云的應(yīng)用價(jià)值

在工作桌面上添加應(yīng)用程序、更改、服務(wù)和其他工作，制定一項(xiàng)解決方案的解決方案，可以滿足不同的學(xué)習(xí)方案的需要，以實(shí)現(xiàn)集中的建立和管理資源，以確保系統(tǒng)的硬件和程序環(huán)境不再容易受到影響，而不僅僅是節(jié)約資金，大大降低能源消耗，并對(duì)位置分析和恢復(fù)能力進(jìn)行了良好的整合，從而大大簡(jiǎn)化了管理人員的大量工作。與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)室相比，桌面云使他們的工作效率提高。

4 桌面云應(yīng)用程序

在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中使用虛擬化技術(shù)、虛擬服務(wù)器、虛擬存儲(chǔ)庫(kù)、虛擬應(yīng)用程序和應(yīng)用程序虛擬化，用于實(shí)現(xiàn)單一部署、使用環(huán)境應(yīng)用程序、電腦管理、減少管理復(fù)雜性、改善設(shè)備的使用、更新電腦的使用周期，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境的靈活性，并提高實(shí)驗(yàn)環(huán)境的安全性。使用ICA的協(xié)議，這是一種已經(jīng)非常成熟的技術(shù)，有這樣的功能，就像快速的連接速度、高度安全、堅(jiān)固的管理和外圍設(shè)備的支持。管理虛擬通道管理。每一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)都可以被單獨(dú)激活或關(guān)閉。數(shù)據(jù)處理是在進(jìn)入虛擬網(wǎng)絡(luò)之前完成的，可以有效地節(jié)省30%或更多的帶寬，而傳統(tǒng)的電腦連接速度是更高的。由于桌面技術(shù)相對(duì)較低，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用也面臨著困難。

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室難以適應(yīng)當(dāng)前的使用頻率，因人數(shù)過多，但是每個(gè)學(xué)生都想獨(dú)自享用，并且有必要在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保存文件。作為一個(gè)公共使用機(jī)器，在任何時(shí)候都很難根據(jù)需要控制互聯(lián)網(wǎng)，如U盤、安裝軟件等周邊設(shè)備和其他用戶行為。

為了徹底解決這一困難，采用建立虛擬機(jī)器的方式，通過統(tǒng)一的圖像處理圖像，形成虛擬機(jī)的資源。學(xué)生們使用他們自己的域名來輸入和自動(dòng)分配資源，配置網(wǎng)絡(luò)的位置。一個(gè)存儲(chǔ)外圍設(shè)備，為每個(gè)學(xué)生提供一個(gè)特定的空間存儲(chǔ)空間，并在虛擬機(jī)上自動(dòng)連接磁盤，以確保每個(gè)學(xué)生的文件存儲(chǔ)很長(zhǎng)時(shí)間；在遇到問題的情況下，解決方案是使用終端、相關(guān)域名和虛擬機(jī)。虛擬機(jī)可以專注于安全檢查。沒有管理員特權(quán)的用戶不能執(zhí)行任務(wù)。虛擬機(jī)可以通過相關(guān)的克隆。

5 結(jié)論

針對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的問題，與實(shí)踐相結(jié)合，提出了在計(jì)算機(jī)空間中創(chuàng)建和部署桌面云技術(shù)的想法。該方案可以大大改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的硬件和軟件資源，并保護(hù)最終用戶。對(duì)病毒攻擊的保護(hù)，從而提高管理效率，大大減少能源消費(fèi)和投資成本，這是具有可行性發(fā)展的。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】