基于在高校機(jī)房中應(yīng)用的虛擬化桌面云技術(shù)

文/來(lái)晉輝

1 高校機(jī)房使用現(xiàn)狀

作為承擔(dān)著學(xué)生上機(jī)、考試等任務(wù)的機(jī)房，是高校教學(xué)方式的重要形式之一。但近年來(lái)，隨著教學(xué)發(fā)展的需求，雖說(shuō)依舊還會(huì)配置如便利的還原卡等軟硬件環(huán)境，但從傳統(tǒng)機(jī)房的建設(shè)和管理方式上來(lái)看，卻已是難以適應(yīng)。主要表現(xiàn)為以下幾方面:

（1）各種教學(xué)任務(wù)不斷增加，各種專業(yè)、考試軟件就需要不斷更新，因此需要經(jīng)常重新安排一下現(xiàn)有的系統(tǒng)環(huán)境。而多次的對(duì)傳操作系統(tǒng)，不僅時(shí)間被浪費(fèi)掉了，也白白浪費(fèi)體力。而CAD 等軟件授權(quán)碼需要綁定終端硬件，因此管理員就不得不每臺(tái)進(jìn)行操作、逐臺(tái)激活。當(dāng)一些新軟件或系統(tǒng)不能在現(xiàn)有的PC 端上安裝時(shí)，機(jī)房就需要進(jìn)行更換、升級(jí)等操作，這種設(shè)備的投入使用就造成了機(jī)子使用壽命變短。

（2）不同專業(yè)需要不同的軟件和系統(tǒng)設(shè)置，因此大多數(shù)機(jī)房不得不承擔(dān)多個(gè)專業(yè)的教學(xué)任務(wù)，而機(jī)房普遍來(lái)說(shuō)都是有限的。不僅如此，專業(yè)軟件有更新快，要求多的特性。這樣就會(huì)出現(xiàn)軟件的兼容性差，導(dǎo)致運(yùn)行緩慢、卡頓等性能上的降低。

（3）各種型號(hào)的電腦數(shù)不勝數(shù)，每年都會(huì)進(jìn)行一批的淘汰，更換。為此，給安裝維護(hù)的人員帶來(lái)不便。另外，機(jī)房作為公共場(chǎng)所，學(xué)生交叉使用的U 盤，其內(nèi)可攜帶入病毒，普遍來(lái)說(shuō)都具有自我傳播、變異、殺除困難、破壞性強(qiáng)等的特性，這樣不僅會(huì)使得電腦中毒的概率增加很多，從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障影響正常使用等問(wèn)題，同時(shí)也會(huì)加重維修人員的工作。若是有用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地硬盤里的情況，對(duì)此也無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一備份。

（4）由于近年來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)得到加強(qiáng)，因此高校需要維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，安裝正版軟件。而在高校安裝軟件時(shí)，很多專業(yè)軟件需要授權(quán)按照終端的數(shù)量來(lái)計(jì)費(fèi)，這就導(dǎo)致了成本的上升。

2 可行性分析

隨著時(shí)代的進(jìn)步，很多高校在這個(gè)信息化的時(shí)代為了更好的服務(wù)教學(xué)，都在嘗試著在方式方法上進(jìn)行改進(jìn)。也不乏有眾多高校采用了新興的云計(jì)算技術(shù)來(lái)加強(qiáng)機(jī)房的建設(shè)。而作為推進(jìn)教育信息化和校園IT 技術(shù)架構(gòu)的云計(jì)算，已作為未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。目前虛擬桌面云技術(shù)已經(jīng)漸漸進(jìn)入了成熟的階段。采用它能夠讓機(jī)房的環(huán)境管理、資源的靈活運(yùn)用程度能夠大大提高。具體解決方案是集中管理控制、將桌面虛擬化分布運(yùn)行。為此，廣大的教育工作者都達(dá)成了共識(shí)。

云計(jì)算具有虛擬化方式、能夠自主進(jìn)行計(jì)算，還有面向服務(wù)器架構(gòu)這三個(gè)特點(diǎn)。能夠通過(guò)云端，為用戶提供計(jì)算服務(wù)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的服務(wù)，桌面應(yīng)用的服務(wù)等。而桌面云，作為虛擬技術(shù)之一，就是利用了這種技術(shù)。它是通以云端桌面的形式，為用戶提供所需的功能。不僅繼承了云計(jì)算的一些優(yōu)勢(shì)，比如較為方便的維護(hù)、數(shù)據(jù)信息的集中化、擴(kuò)展較高而成本低。還可按不同需求分配資源，用戶可隨時(shí)隨地移動(dòng)訪問(wèn)桌面，利用靈活使用。而管理員也好對(duì)此集中管理。

目前高校機(jī)房存在的問(wèn)題，若是采用虛擬桌面云，能有效解決它們，不僅方便了日后的高校管理，節(jié)能、環(huán)保、安全可靠等好處，也為教學(xué)帶來(lái)了更加方便的教學(xué)環(huán)境。

3 解決方案

3.1 具體需求分析

為了讓師生可以在各種終端上隨時(shí)隨地使用，進(jìn)行教學(xué)和考試等任務(wù)。也為了讓管理員日后的維護(hù)管理，能夠更加方便快捷。這個(gè)桌面云，建設(shè)于比較簡(jiǎn)單容易操作的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，是以虛擬化為核心的技術(shù)。能夠支持不同人的需求，具有較為良好的兼容性與擴(kuò)展性能。目前流行的所有終端、虛擬桌面并發(fā)都支持。支持各種軟件、如CAD、Win7、NCRE 等系統(tǒng)?？梢杂卸嗵篆h(huán)境共存，可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)桌面且進(jìn)行快速切換?？梢栽诼蜗伦層脩魯?shù)據(jù)和配置進(jìn)行集中存儲(chǔ)管理等等。

3.2 架構(gòu)組成

讓終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取資源，它是以云桌面代替?zhèn)鹘y(tǒng)了PC，可以讓多個(gè)用戶共享的模式。虛擬桌面云以VDI 虛擬化、快速并發(fā)的特性、鏈接克隆等技術(shù)構(gòu)建而成。主要架構(gòu)組成有數(shù)據(jù)中心、桌面鏡像、身份驗(yàn)證、負(fù)載均衡器、接入網(wǎng)關(guān)、虛擬服務(wù)器等。

這種架構(gòu)采用虛擬機(jī)之間相互隔離的設(shè)計(jì)，通過(guò)云桌面管理系統(tǒng)，可以集中化管理控制，軟件安裝、快速進(jìn)行系統(tǒng)修復(fù)等工作，能夠有效避免因其它活動(dòng)造成的如程序崩潰、系統(tǒng)故障等問(wèn)題。不僅穩(wěn)定與安全性大大提高，還可根據(jù)不同用戶的需求，準(zhǔn)確的分配資源，提供簡(jiǎn)約方便的桌面。

3.3 方案優(yōu)勢(shì)

（1）方便的訪問(wèn)形式：可以在任何時(shí)候用各種終端接入、每一個(gè)用戶，都擁有專屬的桌面、目錄。此外，還可實(shí)現(xiàn)一個(gè)用戶進(jìn)行多桌面，輕松實(shí)現(xiàn)辦公和學(xué)習(xí)。

（2）節(jié)約預(yù)算成本：和傳統(tǒng)的PC 比較起來(lái)，桌面云不僅具有減少能源的損耗、更加節(jié)能省電等優(yōu)勢(shì)，還可利用舊的PC、減少采購(gòu)的成本。

（3）方便的終端管理：可以通過(guò)管理的平臺(tái)，進(jìn)行統(tǒng)一快速的安排環(huán)境?？梢员O(jiān)控到性能，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整資源。可以大量啟動(dòng)、編輯。無(wú)論是一站式管理、還是多站式管理都支持。

（4）安全水平的提升：進(jìn)一步提高了有如用戶身份的驗(yàn)證、架構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行傳輸、USB 外設(shè)管理、桌面、存儲(chǔ)功能。

（5）各種終端支持：因?yàn)樵谱烂娴挠?jì)算與存儲(chǔ)功能發(fā)生在數(shù)據(jù)中心，所以即使客戶端配置低，也可將其轉(zhuǎn)為云終端。

（6）虛擬桌面云機(jī)房不足的地方。由于它依賴于網(wǎng)絡(luò)而存在，若是校園網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，它就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題從而影響同學(xué)們上機(jī)情況。如果在高負(fù)載應(yīng)用中，如3D 設(shè)計(jì)上、那體驗(yàn)感也會(huì)降低不少。另外，它的終端數(shù)據(jù)集中在云服務(wù)器內(nèi)，如果遭到了黑客攻擊，用戶的數(shù)據(jù)情況也許會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷進(jìn)步，在傳統(tǒng)機(jī)房中面臨的一些問(wèn)題也因?yàn)榧軜?gòu)不斷成熟的虛擬桌面云的到來(lái)而輕松破解。云端平臺(tái)的出現(xiàn)，不僅可以構(gòu)建出一個(gè)開放、多維、互動(dòng)的教學(xué)式平臺(tái)，而且其具有靈活的訪問(wèn)方式、安全性能的可靠、低碳環(huán)保節(jié)能、安排環(huán)境靈活、集中管理等優(yōu)勢(shì)，相信在這種創(chuàng)新的教學(xué)模式下，對(duì)于機(jī)房管理和校園信息化具有重大的借鑒意義，也是今后高校發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。