云桌面技術(shù)下的高校實(shí)驗(yàn)室資源共享平臺(tái)建設(shè)

陳澤恩

摘要：21世紀(jì)以來(lái)，云計(jì)算的出現(xiàn)，將用戶的主機(jī)變?yōu)樵谱烂?，在這種模式下，所有的操作系統(tǒng)都集中在少量的服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用。該文將在云計(jì)算的背景下，以云桌面技術(shù)共享平臺(tái)為建設(shè)目標(biāo)，分析在云桌面技術(shù)背景下建設(shè)高校實(shí)驗(yàn)室資源共享平臺(tái)的應(yīng)用價(jià)值，為高校的教育教育提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：云桌面;高校實(shí)驗(yàn)室;資源共享;平臺(tái)建設(shè)

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）28-0069-02

1 云桌面技術(shù)

1.1 云桌面概述

云計(jì)算是按照用戶的使用需求進(jìn)行收費(fèi)，這種模式是在云服務(wù)的背景下，按照按需分配的原則，對(duì)可用的計(jì)算資源進(jìn)行合理的分配。其基本的架構(gòu)方式為：

1）瘦客戶機(jī)：瘦客戶機(jī)是云桌面運(yùn)行的主要設(shè)備，采用嵌入式的操作方式，通過(guò)多種方式獲取服務(wù)器中的云桌面。

2）網(wǎng)絡(luò)接入：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式獲取桌面云。

3）控制臺(tái)：對(duì)云桌面進(jìn)行配置時(shí)使用控制臺(tái)進(jìn)行配置，可以對(duì)內(nèi)存的使用狀態(tài)以及CPU的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。

4）身份認(rèn)證：云桌面需要有一套完整的空時(shí)方案對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證，從而實(shí)現(xiàn)多重管理功能。

1.2 云桌面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

云計(jì)算終端是指用戶所使用的計(jì)算機(jī)設(shè)備;端接入網(wǎng)絡(luò)是用戶的網(wǎng)絡(luò)接入方式，有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng);桌面與應(yīng)用交付主要具有身份認(rèn)證的功能;桌面云數(shù)據(jù)中心需要借助虛擬化技術(shù)，對(duì)多個(gè)桌面的環(huán)境進(jìn)行模擬，并計(jì)算其實(shí)際的場(chǎng)所;硬件平臺(tái)則是為云桌面提供資源支持。

1.3 云桌面實(shí)現(xiàn)原理

云桌面所使用的主要技術(shù)是桌面虛擬化技術(shù)，在物理機(jī)器上安裝虛擬化軟件，并對(duì)物理資源進(jìn)行有效的劃分，從而生成獨(dú)立的虛擬機(jī)系統(tǒng)，這些虛擬機(jī)所需要的硬件資源都是共享的，終端用戶只需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)即可擁有與傳統(tǒng)桌面相同的操作體驗(yàn)。

1.4 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)

對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信息化管理，目的是為實(shí)驗(yàn)室管理提供便捷的查詢服務(wù)。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行共享平臺(tái)建設(shè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室中高效運(yùn)行提供有效的管理手段，開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)室管理具有一定的發(fā)展優(yōu)勢(shì)：

1）有利于提高實(shí)驗(yàn)室管理效率：開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)可以通過(guò)云桌面技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而保證系統(tǒng)的安全性。

2）提高學(xué)生積極性：開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)可以讓學(xué)生充分利用自己的課余時(shí)間，提高自己的積極主動(dòng)性。

2 基于云桌面的共享平臺(tái)

2.1 云桌面技術(shù)設(shè)計(jì)方案

云技術(shù)是需要在互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式基礎(chǔ)之上運(yùn)行，對(duì)軟件和硬件等資源信息進(jìn)行共享，按照一定的需求獲取相應(yīng)的服務(wù)。其核心思想就是將一些較大流量的信息用網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)配，構(gòu)成一個(gè)資源管理系統(tǒng)，根據(jù)用戶的需求進(jìn)行專項(xiàng)服務(wù)。通過(guò)云技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行管理能力，加強(qiáng)共享平臺(tái)的使用效率。這樣的方式還可以降低云計(jì)算運(yùn)行空間，釋放出更多的內(nèi)存供用戶其他的使用。利用云桌面技術(shù)將系統(tǒng)的硬件與軟件資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，形成一個(gè)綜合資源管理平臺(tái)，讓這些資源能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理。

2.2 平臺(tái)設(shè)計(jì)功能

實(shí)驗(yàn)室軟件復(fù)雜多樣，不管是在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面還是數(shù)據(jù)共享方面都存在一定的難度，面對(duì)這些問(wèn)題，傳統(tǒng)的信息技術(shù)以及資源已經(jīng)無(wú)法滿足平臺(tái)的設(shè)計(jì)要求。以云桌面技術(shù)為基礎(chǔ)的高校實(shí)驗(yàn)室資源共享平臺(tái)需要具備以下幾項(xiàng)功能：

1）資源的集群管理：在云桌面技術(shù)下的高校實(shí)驗(yàn)室共享平臺(tái)中，所有的軟件資源都會(huì)安裝在服務(wù)端，用戶只需要登錄該平臺(tái)即可。

2）對(duì)軟硬件不斷更新：隨著虛擬技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)軟件的功能要求也越來(lái)越高，并且會(huì)因?yàn)橥饨绮煌囊蛩囟呱龈嗟膯?wèn)題，三維仿真軟件對(duì)硬件的要求與成本都較高，而通過(guò)云桌面技術(shù)能夠?qū)ΜF(xiàn)有的客戶端資源有一個(gè)補(bǔ)充，能夠更好地滿足持續(xù)更新的硬件需求。

3）持續(xù)性發(fā)展：不管是新型的軟件還是傳統(tǒng)的硬件資源，都有較為嚴(yán)苛的要求，但是這些問(wèn)題都可以通過(guò)云桌面虛擬技術(shù)得到滿足，為現(xiàn)有的軟件資源提供一個(gè)綠色環(huán)保的存儲(chǔ)環(huán)境。

2.3 平臺(tái)設(shè)計(jì)目標(biāo)

云平臺(tái)在選擇硬件與軟件時(shí)，要為其提供安全的桌面環(huán)境，不能對(duì)后臺(tái)管理進(jìn)行批量修改，可以通過(guò)桌面發(fā)布技術(shù)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行管理，并實(shí)現(xiàn)以下功能：

1） 通過(guò)應(yīng)用發(fā)布技術(shù)將應(yīng)用程序安裝在數(shù)據(jù)中心，以保證數(shù)據(jù)的安全，通過(guò)云技術(shù)禁止將數(shù)據(jù)下載到本地，最大化的保證數(shù)據(jù)信息的安全;

2）在桌面虛擬環(huán)境下，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的部署方式的性能有一定幫助;

3）可以對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行快速部署，起到降低成本的功能;

4）能夠?qū)ΜF(xiàn)有的應(yīng)用版本進(jìn)行兼容，具有良好的兼容性，平臺(tái)的架構(gòu)設(shè)計(jì)需要遵循開(kāi)放共享的設(shè)計(jì)原則，以更好的使用系統(tǒng)今后的發(fā)展需要。

2.4 瘦客戶機(jī)系統(tǒng)

基于云平臺(tái)的瘦客戶機(jī)系統(tǒng)需要從云服務(wù)器中獲取有用的信息，并將其發(fā)布到云桌面中，根據(jù)分配的桌面對(duì)用戶的操作系統(tǒng)進(jìn)行配置，以滿足不同用戶的使用需求，并對(duì)服務(wù)器端的資源進(jìn)行合理分配，充分利用現(xiàn)有的資源對(duì)其進(jìn)行處理，達(dá)到節(jié)約資源的目的。瘦客戶機(jī)主要是為了滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要而設(shè)計(jì)的一款商用計(jì)算機(jī)，主要采用嵌入式技術(shù)，有專門的操作系統(tǒng)作為支撐。處理器是經(jīng)過(guò)專門的設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的運(yùn)算功能。管理員可以對(duì)云桌面進(jìn)行方面管理，對(duì)軟件進(jìn)行集中維護(hù)，節(jié)約成本，提高工作效率。瘦客戶機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1） 方便維護(hù)：瘦客戶機(jī)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式輕松獲取云桌面，所有的數(shù)據(jù)都會(huì)存儲(chǔ)在服務(wù)器中，管理員只需要對(duì)服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一的管理與維護(hù)即可。

2）性能穩(wěn)定： 瘦客戶機(jī)作為商用計(jì)算機(jī)，沒(méi)有光驅(qū)、硬等設(shè)備，能夠有效地抵御病毒的入侵，從而提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 云桌面技術(shù)下的高校實(shí)驗(yàn)室資源共享平臺(tái)建設(shè)

3.1 平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

云平臺(tái)技術(shù)主要采用虛擬化的技術(shù)，并根據(jù)不同的需求對(duì)系統(tǒng)的規(guī)模進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，以便讓資源能夠得到更好的利用。共享資源平臺(tái)在進(jìn)行構(gòu)建的過(guò)程中需要使用群組部署的方式，群組部署的方式可以實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展。平臺(tái)支撐的服務(wù)器需要按照其功能劃分成不同的集群，其主要的流程為：用戶進(jìn)入到終端設(shè)備后，通過(guò)域控制器進(jìn)行身份的驗(yàn)證，并在基礎(chǔ)架構(gòu)的控制下對(duì)虛擬桌面進(jìn)行訪問(wèn)，通過(guò)桌面訪問(wèn)后臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的利用與共享，完成服務(wù)器網(wǎng)段的接入功能，并將其封裝在固定的加密通道中，從而保證網(wǎng)絡(luò)層的安全傳輸。

3.2 云平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

構(gòu)建共享平臺(tái)時(shí)，各個(gè)服務(wù)器的集群方式都不同，因此在進(jìn)行構(gòu)建時(shí)需要按照統(tǒng)一的方式進(jìn)行部署，并對(duì)資源均衡與用戶認(rèn)證功能進(jìn)行完善。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室中的所有共享軟件，都需要依托虛擬服務(wù)器進(jìn)行安裝，實(shí)現(xiàn)資源共享管理池，嚴(yán)格按照不同的運(yùn)行環(huán)境與用戶需求進(jìn)行內(nèi)容發(fā)布。服務(wù)器的應(yīng)用方式分為服務(wù)器安裝與客戶端安裝，將用戶的軟件安裝在服務(wù)器中，即使應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)出現(xiàn)脫離也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。管理員只需要通過(guò)專業(yè)的流打包工具將軟件進(jìn)行打包，然后將打包后的文件放置到服務(wù)器中即可。

3.3 用戶安全訪問(wèn)

在進(jìn)行桌面虛擬化的設(shè)計(jì)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室對(duì)資源共享具有一定的條件限制，并且會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行劃分，從而保證各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)隔離。防火墻可以完成信息隔離，在進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，對(duì)必須要進(jìn)行訪問(wèn)的端口進(jìn)行訪問(wèn)，當(dāng)實(shí)現(xiàn)最終的隔離后，需要對(duì)后臺(tái)的服務(wù)器采取一定的保護(hù)措施，讓用戶可以對(duì)個(gè)人桌面進(jìn)行虛擬控制，訪問(wèn)的主要流程為：用戶使用各種終端設(shè)備進(jìn)入到服務(wù)器中后，需要對(duì)身份進(jìn)行驗(yàn)證，并在基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)集群的配合下，對(duì)虛擬桌面進(jìn)行訪問(wèn)，并將服務(wù)器的不同網(wǎng)段接入到網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，并為服務(wù)器提供加密通道，這樣做的目的就是為了保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

3.4 優(yōu)勢(shì)分析

信息技術(shù)的功能強(qiáng)大，可以讓虛擬實(shí)驗(yàn)室得到最大化的功能體現(xiàn)，在教育領(lǐng)域能夠發(fā)揮出極大的應(yīng)用價(jià)值。云技術(shù)的主要目的就是實(shí)現(xiàn)資源共享，通過(guò)構(gòu)建基于云桌面技術(shù)的資源共享平臺(tái)，完成對(duì)資源的統(tǒng)一調(diào)配和管理，對(duì)資源進(jìn)行整合后可以構(gòu)建一個(gè)資源共享池，根據(jù)用戶的不同需求為用戶提供專項(xiàng)服務(wù)，云技術(shù)與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相比，具有更加強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，如表1所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于云桌面技術(shù)下的實(shí)驗(yàn)室資源共享平臺(tái)建設(shè)，借助云平臺(tái)信息化的管理方式實(shí)現(xiàn)資源的共享。云技術(shù)作為一種新興技術(shù)，能夠?yàn)楦咝５馁Y源管理帶來(lái)極大的發(fā)展變化，同時(shí)還能夠提高基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率，讓師生都能夠享受到優(yōu)質(zhì)的信息化資源，減輕系統(tǒng)維護(hù)人員的工作量，有了資源共享平臺(tái)，較大的促進(jìn)了高校的教育水平，在教育教學(xué)中發(fā)揮出極大的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 毋妙麗. 基于云桌面技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室資源共享平臺(tái)建設(shè)[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索， 2014， 33（12）：290-294.

[2] 翁國(guó)秀. 云桌面技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理中的應(yīng)用[J]. 信息與電腦：理論版， 2012（11）：110-111.

【通聯(lián)編輯：代影】