卜瀏

摘要：在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展背景下，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，受到了社會各界廣泛的關(guān)注和重視。云計(jì)算作為一種先進(jìn)的計(jì)算模式，主要是在分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算和并行計(jì)算基礎(chǔ)上的進(jìn)一步創(chuàng)新，促使此類技術(shù)逐漸商業(yè)化發(fā)展。而在高職院校校園網(wǎng)私有云構(gòu)建中，基于桌面虛擬化技術(shù)，結(jié)合高職院校自身發(fā)展需求，有助于更為充分的整合教育資源，建立信息化平臺和云數(shù)據(jù)中心，為高職院校長遠(yuǎn)發(fā)展提供更為堅(jiān)實(shí)的支持和保障。該文主要基于桌面虛擬化技術(shù)深入分析高職校園網(wǎng)私有云構(gòu)建方法，從多種角度來剖析建立云數(shù)據(jù)中心，對于解決不同區(qū)域云孤立和異常信息終端接入問題具有十分重要的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：桌面虛擬化技術(shù)；高職院校；校園網(wǎng)；私有云構(gòu)建

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）27-0015-02

云計(jì)算可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)劫Y源池中，并且為用戶提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲、計(jì)算以及軟件服務(wù)等眾多功能。而且云計(jì)算技術(shù)自身具有突出的擴(kuò)展性和低成本的優(yōu)勢，所以在實(shí)際應(yīng)用中受到了廣泛的關(guān)注和重視。而在高校校園網(wǎng)建設(shè)中，信息化技術(shù)的廣泛應(yīng)用和普及，大大推動高職院校數(shù)字化校園建設(shè)進(jìn)程。尤其是在校園PC數(shù)量終端急劇增長，校園網(wǎng)異構(gòu)終端連接十分復(fù)雜，逐漸朝著多樣化方向發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)資源愈加豐富。在推動高職院校數(shù)字化校園建設(shè)的同時，其中還存在一系列問題，校園內(nèi)PC數(shù)量較多，缺乏有效的維護(hù)；校園網(wǎng)建設(shè)中各個私有云相互獨(dú)立；加之高職院校專業(yè)課程繁多，在一定程度上制約著高職院校私有云構(gòu)建。由此看來，在加強(qiáng)桌面虛擬化技術(shù)基礎(chǔ)上，對高職校園網(wǎng)私有云構(gòu)建方法研究十分關(guān)鍵。

1 高職院校私有云構(gòu)建的必要性

云計(jì)算是一種先進(jìn)技術(shù)，主要是由服務(wù)商提供云計(jì)算平臺，整合數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和存儲。云計(jì)算自誕生以來，在不斷創(chuàng)新和完善下，盡管取得了較為可關(guān)閉的成效，但是仍然處于一種影響較大，實(shí)際應(yīng)用較少。究其原因，主要是由于云計(jì)算技術(shù)的價格、安全和部署等問題[1]。故此，企業(yè)單位在利用云計(jì)算技術(shù)建立應(yīng)用系統(tǒng)，融入云計(jì)算技術(shù)，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢為用戶提供數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲和應(yīng)用軟件服務(wù)，即私有云。就私有云技術(shù)來看，是一種云平臺的建設(shè)，通過建設(shè)私有云，可以將企業(yè)數(shù)據(jù)高度整合，形成一個超大規(guī)模、應(yīng)用性強(qiáng)和低成本的數(shù)據(jù)控制中心。作為未來發(fā)展的主流趨勢，可以結(jié)合不同業(yè)務(wù)整合需要，建立混合云平臺來提供服務(wù)[2]。

高職院校在桌面虛擬化技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建校園網(wǎng)私有云，一個主要面對是為了改善高職院校校園網(wǎng)絡(luò)存在的缺陷和不足。在高職院校數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和發(fā)展中，廣大師生對于校園網(wǎng)的依賴性越來越高，無形中滲透在日常教學(xué)、學(xué)習(xí)和生活中，如果存在新的服務(wù)，可以同C/S模式將心服務(wù)器并入到網(wǎng)絡(luò)中，但是隨之產(chǎn)生的問題也將越來越多。與此同時，高校作為實(shí)踐性較強(qiáng)的院校，對于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備要求較高，在硬件設(shè)備上的配置方面難以實(shí)踐統(tǒng)籌兼顧，導(dǎo)致硬件設(shè)備性能無法滿足實(shí)際要求。

加之信息孤島問題嚴(yán)重，在一定程度上帶來了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。高職院校校園網(wǎng)承載著廣大師生和院校日常管理工作大量的信息處理需求服務(wù)工作，這些工作有多個部門承擔(dān)，難以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，在一定程度上出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)的問題，加劇成本[3]。

2 傳統(tǒng)PC和桌面虛擬化技術(shù)方案優(yōu)勢對比

就傳統(tǒng)PC和桌面虛擬化技術(shù)方來看，由于桌面虛擬化技術(shù)更加前沿，在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢十分突出，得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，在為用戶提供給更加便利的支持同時，對于傳統(tǒng)的PC產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊，主要表現(xiàn)在信息安全、管理復(fù)雜性、移動辦公、減成本、網(wǎng)絡(luò)依賴度和節(jié)能環(huán)保等幾個方面。

其一，在信息安全。由于互聯(lián)網(wǎng)自身開放性特點(diǎn)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不完美特性，傳統(tǒng)的PC很容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒威脅，對用戶數(shù)據(jù)信息帶來嚴(yán)重的威脅，如果未能得到合理有效的安全防控，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰，帶來不可估量的損失[4]。而桌面虛擬技術(shù)在信息安全方面，較之傳統(tǒng)PC而言安全性更高，主要是由于客戶端上并未安裝配套的應(yīng)用程度和操作系統(tǒng)，安全漏洞較小。

其二，管理便捷性。傳統(tǒng)的PC主要是采用單獨(dú)維護(hù)和管理模式，作業(yè)強(qiáng)度較高，同時要求工作人員具備較高的專業(yè)技術(shù)水平和工作經(jīng)驗(yàn)，每位PC維護(hù)人員最多可以維護(hù)50臺PC。桌面虛擬化技術(shù)則可以充分發(fā)揮云桌面技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對用戶桌面上的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一加密和維護(hù)，每位PC維護(hù)人員最多可以維護(hù)50臺PC。

其三，移動辦公。傳統(tǒng)的PC主要是在本地上操作，操作過程十分復(fù)雜，安全漏洞較多。桌面虛擬化技術(shù)可以移動漫游，實(shí)現(xiàn)更為便捷的接入，為用戶提供更為便捷的辦公服務(wù)，服務(wù)多樣化發(fā)展[5]。

其四，建設(shè)成本。傳統(tǒng)的PC需要投入的成本較高。桌面虛擬化技術(shù)瘦終端價格較為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，可以滿足大多數(shù)用戶需求，較之傳統(tǒng)PC單價而言優(yōu)惠度更高。

其五，網(wǎng)絡(luò)依賴度。傳統(tǒng)的PC如果斷網(wǎng)，盡管不能通過PC連接互聯(lián)網(wǎng)，但是仍然可以本地辦公，滿足基本的操作要求。桌面虛擬化技術(shù)由于云桌面是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下方可運(yùn)轉(zhuǎn)，所以對網(wǎng)絡(luò)依賴性較高，如果斷網(wǎng)，云桌面將癱瘓，無法正常運(yùn)行。

其六，節(jié)能降耗。傳統(tǒng)PC功耗大概在200W～300W之間。桌面虛擬化技術(shù)的瘦客戶端功率僅僅為10W[6]。

從上述幾點(diǎn)可以看出，桌面虛擬化技術(shù)較之傳統(tǒng)的PC而言，優(yōu)勢十分突出，可以為人們提供更加優(yōu)質(zhì)、多樣化的服務(wù)，移動辦公更加便捷，無論是信息安全性、管理維護(hù)方面，還是建設(shè)成本、節(jié)能降耗方面都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PC，但是優(yōu)于網(wǎng)絡(luò)依賴程度較高，遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)PC便利，一旦斷網(wǎng)將全面癱瘓。

3 基于桌面虛擬化技術(shù)的高職校園網(wǎng)私有云構(gòu)建

3.1 基于桌面虛擬化技術(shù)的高職校園網(wǎng)私有云設(shè)計(jì)

結(jié)合當(dāng)前我國高職院校實(shí)際需求來看，在桌面虛擬化技術(shù)基礎(chǔ)上，構(gòu)建云數(shù)據(jù)中心，可以有效改善不同區(qū)域云應(yīng)用獨(dú)立和異構(gòu)信息終端接入不兼容的問題，為高職院校校園網(wǎng)私有云構(gòu)建提供支持。以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境前兆為桌面，構(gòu)建扁平化的校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)，運(yùn)用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的整合與開發(fā)，為高職院校廣大師生和管理人員提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)[7]。此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高職院校校園內(nèi)各個區(qū)域私有云的集合，同時為瘦客戶端的應(yīng)用提供了技術(shù)支持，可以根據(jù)用戶不同的需要來定制桌面環(huán)境，實(shí)現(xiàn)校園大范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)漫游，提升數(shù)據(jù)共享率。endprint

3.2 高職校園網(wǎng)私有云關(guān)鍵技術(shù)

（1） 校園網(wǎng)絡(luò)可靠性。基于虛擬化技術(shù)構(gòu)件高職院校校園網(wǎng)私有云，由于網(wǎng)絡(luò)自身開放性特點(diǎn)，如何能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定性成為當(dāng)前一個首要探究問題之一。故此，高職院校校園網(wǎng)絡(luò)私有云主要是采用大二層結(jié)構(gòu)進(jìn)行部署，即扁平化機(jī)構(gòu)[8]。就網(wǎng)絡(luò)層來看，主要是可以將其分為核心層和接入層兩方面，改變了傳統(tǒng)的匯聚層層結(jié)構(gòu)。這樣不僅能夠有效降低校園網(wǎng)私有云構(gòu)件成本，還可以有效避免匯聚層設(shè)備投入，更為關(guān)鍵的是，可以實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)平臺的集中統(tǒng)一管理，對核心層上網(wǎng)管平臺接入的交換機(jī)全面管理和控制。由此可以看出，對于核心交換機(jī)性能和管理功能提出了新的要求。

接入層主要是部署千兆口接入交換機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)信息終端的高速數(shù)據(jù)傳輸，高達(dá)1GB/s[9]。核心層和接入層均采用鏈路冗余方式，通過兩條千兆光纖實(shí)現(xiàn)對鏈路的捆綁，最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以高達(dá)2GB/s。數(shù)據(jù)中心以及核心交換機(jī)則是選擇萬兆主干互聯(lián)，此種連接方式數(shù)據(jù)傳輸速率最高可以達(dá)到10GB/s，確保數(shù)據(jù)可以更加高速傳輸，維護(hù)數(shù)據(jù)傳輸安全和穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和控制。

（2） 校園網(wǎng)私有云數(shù)據(jù)中心。在高職院校校園網(wǎng)私有云構(gòu)件中，建立一個桌面虛擬化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源的管理和控制是十分關(guān)鍵的，虛擬化系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)運(yùn)行載體是數(shù)據(jù)中心，可以為數(shù)據(jù)管理和控制提供更為突出的作用和支持。針對以上系統(tǒng)選擇萬兆交換機(jī)，F(xiàn)CSAN光纖作為數(shù)據(jù)存儲的平臺[10]。預(yù)設(shè)10臺PC服務(wù)器，采用集群虛擬化，最高可以同步運(yùn)行500個虛擬機(jī)；一臺萬兆網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，具備兩個萬兆SFP+模塊，可以每個服務(wù)器四個接口，業(yè)務(wù)端口鏈路捆綁率高達(dá)2GB/s；20TB的存儲空間以及選擇RAID 5，并且每個VM分別占用20GB的存儲空間，可以同步運(yùn)行500個，為資源平臺數(shù)據(jù)存儲預(yù)留5GB存儲空間，可以保證數(shù)據(jù)的高速傳輸和共享。

4 結(jié)論

綜上所述，高職院校校園網(wǎng)私有云構(gòu)建中，基于桌面虛擬化技術(shù)，結(jié)合高職院校自身發(fā)展需求，有助于更為充分的整合教育資源，建立信息化平臺和云數(shù)據(jù)中心，為高職院校長遠(yuǎn)發(fā)展提供更為堅(jiān)實(shí)的支持和保障。而大量實(shí)踐證明也可以了解到，基于桌面虛擬化技術(shù)構(gòu)件的高職校園網(wǎng)私有云可以有效提升信息化運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)信息終端移動漫游接入，為廣大師生提供更大的信息服務(wù)平臺。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃艷霞.OpenStack的私有云環(huán)境下信息監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].鄭州大學(xué)，2016.

[2] 張慶，戴娟，周莉萍等.基于虛擬桌面架構(gòu)的實(shí)驗(yàn)機(jī)房環(huán)境構(gòu)建[J].沈陽師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，14（3）：401-404.

[3] 馬樂.云計(jì)算模式下醫(yī)院虛擬化平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)施[D].河北大學(xué)，2015.

[4] 馬樂.云計(jì)算模式下醫(yī)院虛擬化平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].通訊世界，2017，13（4）：28-29.

[5] 譚大禹，孫睿，劉寬等.云計(jì)算下桌面虛擬化技術(shù)的融合[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2017，45（1）：76-82.

[6] 呂小兵.基于涉密信息系統(tǒng)的VDI桌面虛擬化適用性研究[J].制造業(yè)自動化，2015，21（16）：62-65.

[7] 王小明，秦浩文.上海市地震局桌面虛擬化技術(shù)構(gòu)想及實(shí)現(xiàn)[J].地震地磁觀測與研究，2013，34（3）：238-244.

[8] 姜昌金，陶樺，黃琦等.桌面虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)環(huán)境的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015，28（5）：103-105.

[9] 林先津.桌面虛擬化技術(shù)在分布式設(shè)備管理中的研究與應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30（4）：68-70.

[10] 王平，張弦弦，陳嬌等.桌面虛擬化技術(shù)在制造業(yè)的研究和應(yīng)用[J].兵工自動化，2014，21（8）：36-38.endprint