試行云桌面技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用探究

蘇志強(qiáng) 廣東理工學(xué)院

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

隨著近年來我國(guó)教育事業(yè)和信息技術(shù)的高速發(fā)展，高校不斷發(fā)展，擴(kuò)招已成為必然趨勢(shì)，伴隨著學(xué)生的不斷增多，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)模也隨之?dāng)U大，學(xué)校教育信息化越發(fā)顯得重要。當(dāng)前，學(xué)生上機(jī)課程一般被安排在各個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中。實(shí)驗(yàn)室的物理PC往往采用還原的方式進(jìn)行管理與維護(hù)，而教師就通過使用電子教室軟件來管理與控制學(xué)生的桌面，完成日常的正常教學(xué)任務(wù)。綜合來說，目前高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀都會(huì)具有以下特點(diǎn)：

(1）為了滿足班級(jí)人員配備，每個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室物理PC數(shù)量較多，內(nèi)存、硬盤、主板等硬件故障多。院系排課滿、學(xué)生多、從而導(dǎo)致機(jī)器一天到晚長(zhǎng)期處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。還有部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中有意或無意的對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的破壞，如自帶U盤挎貝等不規(guī)范的操作行為增加計(jì)算機(jī)中毒的風(fēng)險(xiǎn)。教師學(xué)生反饋系統(tǒng)卡頓、軟件無法打開故障時(shí)，管理員必須逐點(diǎn)排查問題，耗費(fèi)大量時(shí)間，給實(shí)驗(yàn)室管理和維護(hù)教師帶來了繁重的工作。

(2）為了滿足各院系、班級(jí)的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)、考試等任務(wù)安裝大量軟件，然而軟件更新迭代速度都相對(duì)比較快，物理PC硬件更新即趕不上軟件的速度要求，這樣的結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)會(huì)越來越慢、軟件越來越卡，操作系統(tǒng)和軟件模版部署效率低。假如當(dāng)機(jī)房要承載上機(jī)考試時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)快速部署；同一個(gè)操作系統(tǒng)環(huán)境下安裝過多軟件容易出現(xiàn)兼容性錯(cuò)誤，導(dǎo)致軟件無法正常使用，系統(tǒng)藍(lán)屏、死機(jī)等一系列的狀況。

(3）教師需要使用新的軟件教學(xué)必須經(jīng)由實(shí)驗(yàn)室管理教師協(xié)助更新，實(shí)驗(yàn)室管理教師往往只在學(xué)期初更新，教學(xué)中期需要更新時(shí)就會(huì)涉及到各教學(xué)單位之間的協(xié)調(diào)而非常麻煩，另外加班加時(shí)也增加管理的工作時(shí)長(zhǎng)。

(4）機(jī)房只在上課時(shí)間開放，到了放學(xué)下課時(shí)間，學(xué)生沒完成上機(jī)實(shí)驗(yàn)也只能保存好離開機(jī)房，等下次上課再繼續(xù)，無法在課外完成實(shí)驗(yàn)或開展擴(kuò)展學(xué)習(xí)。

(5）實(shí)驗(yàn)室眾多的計(jì)算機(jī)軟、硬件資產(chǎn)審計(jì)信息，如何快捷、方便的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)？硬件資產(chǎn)的自然損壞或人為破壞如何及時(shí)地發(fā)現(xiàn)？以上種種資產(chǎn)審計(jì)相關(guān)工作如由管理教師逐臺(tái)計(jì)算機(jī)人工完成，其效率就無法得到有效的保障。

2 在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用云桌面的優(yōu)勢(shì)：

(1）充分整合的硬件資源

運(yùn)用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的硬件資源進(jìn)行充分的整合和利用。云桌面對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置的要求不高，可以利用學(xué)校之前已淘汰或者將要淘汰的計(jì)算機(jī)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)。使舊設(shè)備利用率達(dá)到最大化，最大程度上減少實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本投入。而且相比于傳統(tǒng)PC，CPU利用率可以提升12倍，內(nèi)存利用率可以提升1.4倍，硬盤利用率可以提升1.6倍。

(2）簡(jiǎn)單高效的運(yùn)維方式

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)部署簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，部署周期縮短75%，維護(hù)效率提高9倍；用戶可以自助維護(hù)，也可以通過運(yùn)維人員的遠(yuǎn)程協(xié)作，大大減輕維護(hù)人員壓力。

(3）實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理與維護(hù)

基于云桌面計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的所有數(shù)據(jù)都是在“云”中，也就是管理服務(wù)器上，所以安裝系統(tǒng)或更新軟件就變得容易與方便了，通過使用云桌面技術(shù)統(tǒng)一管理實(shí)驗(yàn)室的軟、硬件資源，而不再需要逐臺(tái)操作處理。而且用戶所用的都是“云”中虛擬出來的環(huán)境，也就避免傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室中因一臺(tái)計(jì)算機(jī)感染病毒將可能導(dǎo)致整個(gè)機(jī)房癱瘓問題的出現(xiàn)。這樣就大大減少維護(hù)時(shí)間、減輕維護(hù)工作量，從而達(dá)到降低管理成本，提高管理效率。

(4）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、訪問與安全

云桌面系統(tǒng)為用戶提供海量的存儲(chǔ)空間，所有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端，本地不存留任何信息；而經(jīng)過多重用戶認(rèn)證的云終端，安全自主的傳輸協(xié)議，高可用的云資源池，構(gòu)成端到端的層層安全防護(hù)保障了數(shù)據(jù)的安全性。另外就算實(shí)驗(yàn)室下課了，學(xué)生只要把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)永久地存儲(chǔ)在“云”中，就可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過瀏覽器在“云”的另一端打開實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。

(5）節(jié)能環(huán)保降低成本的運(yùn)行系統(tǒng)

云終端精致小巧、安靜無噪音，營(yíng)造出干凈整潔的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。為高校創(chuàng)建清爽、整潔的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)，也為高校實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新起到示范性作用。最重要一點(diǎn)是相對(duì)于民辦高校能顯著降低成本投入，五年TCO減少40%以上，功耗比傳統(tǒng)PC降低75%，響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”號(hào)召。

3 云桌面實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)利弊

首先云桌面作為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和社會(huì)服務(wù)方式的一種必然選擇，已是大勢(shì)所趨。而云桌面是一種基于云計(jì)算的桌面服務(wù)整體解決方案，其通過云終端或者網(wǎng)頁(yè)來訪問云資源池的應(yīng)用程序以及整個(gè)虛擬桌面，用戶體驗(yàn)與傳統(tǒng)PC保持一致，但在成本、安全、運(yùn)維、體驗(yàn)、節(jié)能等方面實(shí)現(xiàn)超越，是對(duì)傳統(tǒng)PC的重大革新。目前大部分高校在云桌面方面的技術(shù)應(yīng)用，大多停留在理論層面，有關(guān)于云桌面實(shí)驗(yàn)室落地應(yīng)用的研究與實(shí)踐不多，培訓(xùn)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的技術(shù)課程幾乎沒有。如果現(xiàn)在高校能夠借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)公司在ICT領(lǐng)域多年深厚的積累，技術(shù)理論與應(yīng)用完善的結(jié)合，高校實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的建設(shè)，可以讓學(xué)生一方面學(xué)習(xí)到前沿的技術(shù)與理念，一方面掌握業(yè)界先進(jìn)的應(yīng)用實(shí)踐，大大提高就業(yè)能力，同時(shí)也提升院校的辦學(xué)實(shí)力。

另外目前物理PC作為IT客戶端的一些弊端逐漸顯現(xiàn)，如高昂的管理和支撐成本、難以保障的數(shù)據(jù)安全、高能耗高排放、資源利用率低等，云桌面正是為適應(yīng)這一需求而出現(xiàn)的又一次互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)革命。云桌面將網(wǎng)絡(luò)上分布的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)等IT資源集中起來進(jìn)行虛擬化，以共享資源池的形式通過互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供能夠快速部署的按需服務(wù)，作為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和社會(huì)服務(wù)方式的一種必然選擇，已經(jīng)越來越得到業(yè)界和社會(huì)的認(rèn)可。在這種趨勢(shì)下，高校一方面可以通過云桌面實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)需求、數(shù)字化教學(xué)應(yīng)用和科學(xué)計(jì)算需求，另一方面也可以為學(xué)生提供云桌面平臺(tái)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)數(shù)字化時(shí)代的人才培養(yǎng)。而且云桌面實(shí)驗(yàn)室正好可以為高校的建設(shè)發(fā)展部署做好技術(shù)上的鋪墊，同時(shí)提供很好的云桌面教學(xué)設(shè)施和前沿領(lǐng)先的技術(shù)課程。

總結(jié)，針對(duì)目前高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室存在的各種問題，結(jié)合本人多年來管理與維護(hù)實(shí)驗(yàn)室的工作經(jīng)驗(yàn)，高校作為培養(yǎng)高端人才的搖籃，更應(yīng)加快基于云桌面實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。試行云桌面技術(shù)應(yīng)用在高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)這一方案可使實(shí)驗(yàn)室軟硬件資源利用率顯著提升，并保護(hù)用戶免受病毒等因素困擾，同時(shí)能大大提高管理與維護(hù)的效率，且大幅降低能耗和資金投入等，具有可行性的良好的發(fā)展前景。