職業(yè)院校桌面云建設(shè)實(shí)例淺析

趙欣

【摘 要】本文通過對(duì)職業(yè)院校會(huì)計(jì)實(shí)訓(xùn)室桌面云建設(shè)進(jìn)行分析，提出桌面云建設(shè)方案，從專屬桌面安全隨行、資源按需動(dòng)態(tài)調(diào)配、場(chǎng)景無縫兼容適配、場(chǎng)景快切實(shí)現(xiàn)運(yùn)維簡(jiǎn)化等四個(gè)方面闡述桌面云應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】職業(yè)院校 桌面云 超融合 運(yùn)維管理

當(dāng)前，信息技術(shù)的快速發(fā)展為教育信息化提供了新的機(jī)遇。廣西金融職業(yè)技術(shù)學(xué)院在教育領(lǐng)域運(yùn)行一種新的桌面模式—— 桌面云，可以對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備優(yōu)化，提高服務(wù)質(zhì)量，整合硬件資源，促進(jìn)教育應(yīng)用，為學(xué)校未來真正的教育現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的信息化基礎(chǔ)。

一、桌面云建設(shè)分析

廣西金融職業(yè)技術(shù)學(xué)院，作為廣西唯一培養(yǎng)金融經(jīng)濟(jì)類人才的高等職業(yè)教育學(xué)府，見證了廣西經(jīng)濟(jì)的時(shí)代變遷，在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下，積極推動(dòng)教育信息化改革，培育數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代創(chuàng)新型金融人才。

會(huì)計(jì)專業(yè)是本院信息化教學(xué)改革的重點(diǎn)專業(yè)。為了提高教學(xué)質(zhì)量，學(xué)院著重建設(shè)會(huì)計(jì)系實(shí)訓(xùn)室及專業(yè)機(jī)房共計(jì)17個(gè)，鑒于會(huì)計(jì)專業(yè)教學(xué)的特殊性，機(jī)房需要支持如會(huì)計(jì)電算化、用友新道、金蝶等會(huì)計(jì)相關(guān)的課程和教學(xué)軟件，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合。但是專業(yè)化軟件的使用和PC端數(shù)量的增加，帶來了新的挑戰(zhàn)。

第一，老校區(qū)PC老化，故障率高;教學(xué)信息點(diǎn)部署龐大、升級(jí)空間不足、維護(hù)困難，耗時(shí)耗力。

第二，PC終端數(shù)量多，各機(jī)房設(shè)備共用，安全隱患大。

第三，傳統(tǒng)的分散管理已經(jīng)不能滿足高級(jí)信息技術(shù)教學(xué)不斷發(fā)展的需求。

學(xué)院結(jié)合當(dāng)前教育教學(xué)使用PC的現(xiàn)狀和簡(jiǎn)化操作維護(hù)的需求，決定使用桌面云代替?zhèn)鹘y(tǒng)PC，建設(shè)智能會(huì)計(jì)實(shí)訓(xùn)室和專業(yè)機(jī)房。經(jīng)過多次調(diào)研和對(duì)比分析，最終選擇了深信服一站式桌面云建設(shè)方案。

二、桌面云建設(shè)方案

（一）建設(shè)概述

自2016年起，學(xué)院開始采購相關(guān)桌面云設(shè)備，截至2021年，已部署桌面云終端超過800點(diǎn)。桌面云建設(shè)方案將整合服務(wù)器、存儲(chǔ)、交換等功能的深信服一體機(jī)集中部署在本院信息中心房?jī)?nèi)，并且把800多個(gè)小型桌面云終端，按需分散部署在各會(huì)計(jì)實(shí)訓(xùn)室和機(jī)房?jī)?nèi)，通過簡(jiǎn)單易懂的網(wǎng)絡(luò)圖形維護(hù)界面平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校桌面云的統(tǒng)一部署和管理。

鑒于學(xué)院對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)的高安全性要求，桌面云將傳統(tǒng)PC的本地桌面和教學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云數(shù)據(jù)中心，通過端到端可視化和“云—網(wǎng)—端”精細(xì)的安全控制策略，保障數(shù)據(jù)的極高安全性。

當(dāng)前，學(xué)院在承接國家“1+X”考試、國家計(jì)算機(jī)等級(jí)考試、全國衛(wèi)生系統(tǒng)考試、全區(qū)會(huì)計(jì)金融技能大賽考試時(shí)，通過桌面云系統(tǒng)統(tǒng)一派發(fā)考試桌面與資料，響應(yīng)速度可以極大提升。此外，將桌面、數(shù)據(jù)和實(shí)訓(xùn)軟件存儲(chǔ)在云端，不僅解決了傳統(tǒng)PC教學(xué)或考試場(chǎng)景配置難的問題，而且大大提高了教學(xué)資源和考試信息的安全性。

作為一種新的桌面交付模式，桌面云通過集中化的桌面管理提高了資源利用率并降低了建設(shè)及維護(hù)成本。將教學(xué)桌面應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行集中存放于數(shù)據(jù)信息中心，取代客戶端的本地PC計(jì)算，實(shí)現(xiàn)PC桌面環(huán)境的按需分配、隨時(shí)隨地交付。具體表現(xiàn)如下。

1.模板部署

維護(hù)人員提前為教師的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)課程和考試準(zhǔn)備操作系統(tǒng)模板，然后以模板派生的方式在 10 分鐘內(nèi)分批克隆出當(dāng)前所需要的若干個(gè)全新并一致的桌面。

2.桌面還原

通過云桌面的還原模式，學(xué)生實(shí)訓(xùn)課中任何一個(gè)操作都會(huì)在重啟后被還原，確保下一批次的學(xué)生使用的是干凈的系統(tǒng)，維護(hù)人員及任課教師也不需要花費(fèi)精力去做恢復(fù)工作。

3.桌面更新

在使用機(jī)房的過程中，經(jīng)常需要更新一些教學(xué)軟件。這時(shí)候只需要更新模板，然后點(diǎn)擊控制臺(tái)上的一個(gè)按鈕就可以發(fā)布策略，可以快速更新到所有桌面。

4.定時(shí)開關(guān)機(jī)

維護(hù)人員通過Web圖形控制臺(tái)，根據(jù)機(jī)房的課程安排設(shè)置統(tǒng)一的計(jì)時(shí)開關(guān)，讓學(xué)生一進(jìn)教室就可以開課，下課后不用擔(dān)心任課教師或者學(xué)生不關(guān)機(jī)。

5.批量管理

為方便管理終端和桌面系統(tǒng)，教師可以直接按照自己的座位編號(hào)，通過Web控制臺(tái)對(duì)教室里的桌面和終端設(shè)備進(jìn)行批量的靜態(tài)IP地址分配和用戶賬號(hào)綁定，以便能夠快速定位故障點(diǎn)。

6.配置鎖定

通過簡(jiǎn)單的勾選設(shè)置可以快速鎖定學(xué)生機(jī)桌面配置，如隱藏導(dǎo)航欄、禁止修改IP地址、限制修改登錄信息等，防止學(xué)生隨意更改配置，減輕維護(hù)工作量。

7.教學(xué)廣播

通過與電子教學(xué)管理軟件的深度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)屏幕廣播、群教、文件分發(fā)、遠(yuǎn)程控制等日常課堂需求，同時(shí)將流量分散到課堂的本地網(wǎng)絡(luò)，減輕了服務(wù)器通信壓力，保證了教學(xué)效果和體驗(yàn)。

8.離線教學(xué)

若教師機(jī)使用的是物理PC，當(dāng)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)臨時(shí)中斷或者服務(wù)器宕機(jī)，教師機(jī)依然可以把教學(xué)屏幕和內(nèi)容推送給學(xué)生終端，實(shí)現(xiàn)離線式投屏教學(xué)，不影響學(xué)校正常授課。

（二）桌面云架構(gòu)

桌面云產(chǎn)品包括硬件和軟件組件。硬件主要包括前端胖、瘦終端和后端桌面云一體機(jī)，軟件包括虛擬桌面控制器、服務(wù)器虛擬化、儲(chǔ)存虛擬化及GPU虛擬化等（見圖1）。

1.硬件平臺(tái)

（1）瘦終端

采用高性能ARM A9芯片，系統(tǒng)運(yùn)行效率高，穩(wěn)定性強(qiáng);采用集成化設(shè)計(jì)模式，瘦終端無過多零部件，運(yùn)行過程中發(fā)熱低，使用壽命更長(zhǎng)，通常可高達(dá)6～8年;單臺(tái)瘦終端平均功耗僅為10W，相對(duì)傳統(tǒng)PC可節(jié)省15倍左右的電力成本，并且無內(nèi)置風(fēng)扇，全程無噪音。

（2）普通服務(wù)器

擴(kuò)容時(shí)需要停機(jī)做復(fù)雜的應(yīng)用配置，而桌面云一體機(jī)是為桌面云量身定制的軟硬件一體化服務(wù)器（包括虛擬桌面控制器、服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化等軟件平臺(tái)等）。其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：無須采購獨(dú)立存儲(chǔ)，通過虛擬存儲(chǔ)技術(shù)可提供低成本、高性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，效果與獨(dú)立存儲(chǔ)幾乎一樣，可節(jié)省存儲(chǔ)建設(shè)成本;SSD+HDD混合工作方式，利用高效緩存技術(shù)可以提升多倍IO性能，保障桌面云運(yùn)行流暢;桌面云一體機(jī)在擴(kuò)容時(shí)無須停機(jī)配置，只需通過在線加入集群，即可實(shí)現(xiàn)各資源自動(dòng)平衡，擴(kuò)容輕松方便;采用全集群架構(gòu)設(shè)計(jì)，主機(jī)和磁盤均有冗余設(shè)計(jì)，能夠有效實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)遷移，確保桌面系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.軟件平臺(tái)

（1）虛擬桌面控制器

提供用戶身份驗(yàn)證管理、細(xì)粒度策略控制、桌面/云終端統(tǒng)一監(jiān)控和管理功能，實(shí)現(xiàn)桌面云更安全、更可靠的交付。

（2）服務(wù)器進(jìn)行虛擬化

祼金屬架構(gòu)，可為桌面云系統(tǒng)提供一個(gè)先進(jìn)管理功能和高性能負(fù)載平臺(tái)，包括集群高可用、資源管理及監(jiān)控、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)遷移、虛擬機(jī)可以快速部署、數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)等功能。

（3）存儲(chǔ)虛擬化

服務(wù)器直接與硬盤相連，形成分布式共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通過內(nèi)置的冗余機(jī)制，可以透明存儲(chǔ)多個(gè)數(shù)據(jù)副本，保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，在磁盤和服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)仍然可用。

（4）GPU虛擬化

負(fù)責(zé)將物理顯卡切分成多個(gè)虛擬顯卡，使多個(gè)虛擬機(jī)可同時(shí)共享同一塊或多塊GPU，讓每個(gè)虛擬桌面都可以像物理桌面一樣利用虛擬GPU提升使用體驗(yàn)和整體性能。

三、桌面云應(yīng)用價(jià)值

（一）專屬桌面安全隨行

建設(shè)設(shè)計(jì)通過VDI桌面云技術(shù)，學(xué)生及教師可以在學(xué)院任意地方，通過預(yù)設(shè)賬號(hào)登錄到專屬桌面，實(shí)現(xiàn)個(gè)人數(shù)據(jù)和專屬桌面隨身行;結(jié)合認(rèn)證設(shè)備，可提供具有多種認(rèn)證管理策略，利用分布式防火墻、終端設(shè)備安全管控、應(yīng)用軟件管控、數(shù)據(jù)竊取、傳輸加密、外設(shè)管控、個(gè)人信息加密等舉措保障桌面安全。

（二）資源按需動(dòng)態(tài)調(diào)配

基于超融合技術(shù)，利用服務(wù)器集群、端口聚合、分布式存儲(chǔ)、虛擬機(jī)遷移等技術(shù)，滿足底層資源解耦，異構(gòu)兼容;提供全方位的數(shù)據(jù)保障機(jī)制，如鏡像手動(dòng)/自動(dòng)備份和恢復(fù)策略、個(gè)人數(shù)據(jù)用戶常用配置（如輸入法、收藏夾、個(gè)人文檔等）、個(gè)人磁盤和數(shù)據(jù)盤還原機(jī)制，在虛擬機(jī)重啟后仍保留相關(guān)數(shù)據(jù)，提高辦公效率。

（三）場(chǎng)景無縫兼容適配

桌面云技術(shù)支持教育行業(yè)的全場(chǎng)景無縫覆蓋，包括外部設(shè)備（終端）兼容實(shí)訓(xùn)室、教學(xué)軟件兼容實(shí)訓(xùn)室。并通過深信服自行研發(fā)的廣域網(wǎng)帶寬鏈路協(xié)議和優(yōu)化VDI傳輸協(xié)議，滿足各種教學(xué)軟件和多種外部設(shè)備的兼容性，從而增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。

（四）場(chǎng)景快切，運(yùn)維簡(jiǎn)化

利用桌面云，可以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的統(tǒng)一部署和管理，提升工作效率;通過不斷優(yōu)化操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序數(shù)量，簡(jiǎn)化運(yùn)維及降低維護(hù)成本。桌面云技術(shù)使每個(gè)操作系統(tǒng)最小化，以確保課程之間的切換速度。同時(shí)可以針對(duì)部分機(jī)房的應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用場(chǎng)景模塊的秒級(jí)切換，解決“每次加載新場(chǎng)景必須通宵”的難題。

總之，桌面云的使用效果比較理想，該建設(shè)方案針對(duì)學(xué)院的教學(xué)和考試場(chǎng)景做了進(jìn)一步的優(yōu)化，更加符合學(xué)院的教學(xué)及管理習(xí)慣，無論是各教學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行，還是各考試場(chǎng)景的下發(fā)，響應(yīng)速度都非常迅速，大大提高了學(xué)院教育教學(xué)的工作效率;桌面終端的信息化整合與統(tǒng)一管控，大大降低了硬件故障發(fā)生率，在軟件系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，維護(hù)人員只需要遠(yuǎn)程處理就能夠有效解決這些問題，不用到實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)場(chǎng)處理，簡(jiǎn)化了桌面終端的運(yùn)維管理，而且桌面數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件都集中存儲(chǔ)在云端，大幅提升了數(shù)據(jù)的安全性。通過建設(shè)桌面云平臺(tái)，為學(xué)院在校師生提供高效應(yīng)用、靈活安全的桌面云使用體驗(yàn)，有效提升學(xué)院信息化建設(shè)水平，使學(xué)院的教育教學(xué)更具創(chuàng)造力。

【參考文獻(xiàn)】

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【作者簡(jiǎn)介】趙 欣（1980— ），男，漢族，廣西桂林人，廣西金融職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，工程師，研究方向?yàn)樾畔⒒ㄔO(shè)與應(yīng)用。