云桌面技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用

姚 航

（玉林師范學(xué)院外國語學(xué)院，廣西 玉林 537000）

1 云桌面技術(shù)

云桌面主要基于云計(jì)算的存儲管理模式開發(fā)，采用高加密按需即取的算法，是依托互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行資源利用的新方式。簡單來講，就是可以通過特定的程序，訪問云平臺的服務(wù)器資源（包括個人桌面和各種應(yīng)用軟件）。用戶體驗(yàn)與我們?nèi)粘２僮鱌C無二，只需對一兩臺服務(wù)器進(jìn)行虛擬化建模，無須頻繁的設(shè)備升級更新，不僅控制了建設(shè)成本，也不需要辛苦圍著幾十臺計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去拆裝主機(jī)檢修配件進(jìn)行維護(hù)，大大減輕了工作量，提高了教學(xué)、辦公質(zhì)量。

2 高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀

2.1 故障率較高

實(shí)驗(yàn)室開出率高，機(jī)器的使用頻率大，未經(jīng)管理員允許或者管理員統(tǒng)一安裝必要的教學(xué)軟件下，不同人群安裝不同軟件，導(dǎo)致機(jī)器的中毒率、軟件的崩潰率、機(jī)器藍(lán)屏、系統(tǒng)引導(dǎo)丟失、硬件的壽命率增加等現(xiàn)象。后續(xù)更新軟件重新克隆系統(tǒng)、系統(tǒng)維護(hù)耗時較大，局域網(wǎng)克隆常有掉線丟包無法完成數(shù)據(jù)傳輸現(xiàn)象，最終仍需重復(fù)做克隆工作或針對某幾臺無法克隆的主機(jī)另行修復(fù)處理。普通臺式機(jī)硬盤反復(fù)讀寫、快速讀取和局域網(wǎng)共享訪問能力沒有服務(wù)器硬盤性能好，故障率相比之下更高，對教學(xué)工作造成很大的影響。

2.2 數(shù)據(jù)共享性較弱

高校實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)一般會安裝多個操作系統(tǒng)，由于授課的內(nèi)容不同，需要切換不同的操作平臺，安裝的應(yīng)用軟件也不同，這樣就會在課程結(jié)束后產(chǎn)生大量的教師課件、學(xué)生課堂作業(yè)等數(shù)據(jù)，下一次上課的時候需要訪問之前的數(shù)據(jù)只有在原終端機(jī)，不利于學(xué)生交叉使用電腦[1]。各實(shí)驗(yàn)室的IP段不同，數(shù)據(jù)不易傳輸，只能通過移動存儲設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)的共享性、實(shí)時性交互較弱，不太適用于現(xiàn)代高校的高效辦公、無紙化線上同步測試、發(fā)布預(yù)習(xí)作業(yè)、作業(yè)課堂上自動批改導(dǎo)出結(jié)果實(shí)時反饋給學(xué)生等教學(xué)方法。

2.3 能耗高

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室一般一個實(shí)驗(yàn)室五六十臺計(jì)算機(jī)，有的甚至更多，比如外語學(xué)院的語言實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)學(xué)院的機(jī)房，部門就有十個左右的實(shí)驗(yàn)室。從能源消耗角度思考，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)每小時耗電量約為250W，計(jì)算機(jī)同時工作時發(fā)熱量大，加上實(shí)驗(yàn)室配備空調(diào)，耗電量方面更大[2]。能源大量消耗與我國綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略互相違背，同時也不符合時代發(fā)展的趨勢。

3 云桌面技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

3.1 虛擬化技術(shù)應(yīng)用

云桌面的虛擬化技術(shù)，簡單地說是通過服務(wù)器虛擬n臺虛擬主機(jī)，讓多個用戶桌面在服務(wù)器上各自獨(dú)立運(yùn)行，也可實(shí)現(xiàn)對底層物理硬件資源共享，例如內(nèi)存、存儲器、CPU等，通過桌面云邏輯框架的應(yīng)用，保障資源可以得到精準(zhǔn)且有效分配，確保用戶安全使用，將其管理以及控制能力提高，并提供與實(shí)體PC機(jī)一樣的桌面體驗(yàn)。桌面虛擬化技術(shù)可以將數(shù)據(jù)在服務(wù)器數(shù)據(jù)中心存放，保障數(shù)據(jù)安全以及可靠性[3]。在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用桌面虛擬化技術(shù)期間，虛擬主機(jī)系統(tǒng)中毒或系統(tǒng)崩潰、軟件更新，皆是在服務(wù)器的虛擬母盤上操作管理，可以快速刪除和克隆單個或多個云桌面系統(tǒng)，還可以同時同步進(jìn)行多臺虛擬系統(tǒng)里的軟件更新。云終端對數(shù)據(jù)的不運(yùn)算以及不存儲功能，加上windows server或linux系統(tǒng)都比普通個人版本系統(tǒng)安裝、穩(wěn)定，使得病毒很少有入侵機(jī)會，管理人員僅僅需要在計(jì)算機(jī)服務(wù)端進(jìn)行病毒防護(hù)、打漏洞補(bǔ)丁和端口的管控，就可以有效、良好的保障服務(wù)器系統(tǒng)安全，同時也保障了n臺虛擬學(xué)生機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 云桌面技術(shù)的靈活性

云桌面系統(tǒng)是將操作系統(tǒng)、存儲數(shù)據(jù)的訪問、各個應(yīng)用軟件相結(jié)合，我們用戶可以通過其他終端設(shè)備來進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄、遠(yuǎn)程控制管理、遠(yuǎn)程工作。比如，可以通過平板、計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等設(shè)備隨時登錄訪問個人的云桌面進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作、有關(guān)數(shù)據(jù)的更新和定期對重要數(shù)據(jù)盤的備份、加密處理等?；ヂ?lián)網(wǎng)時代，管理員遠(yuǎn)程登錄后臺就可以快捷實(shí)現(xiàn)進(jìn)行后臺操作修改、遠(yuǎn)程辦公，大大提升了實(shí)驗(yàn)室管理的靈活性和效率性。

3.3 云桌面虛擬化方案

目前比較常見的云桌面有RDS（遠(yuǎn)程桌面服務(wù)），俗稱共享云桌面、VDI（虛擬桌面架構(gòu)），俗稱虛擬云桌面、IDV（智能桌面虛擬化）和VOI（虛擬操作系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)）。其中VOI技術(shù)采用分布運(yùn)算，容易維護(hù)，并且支持多系統(tǒng)離線運(yùn)行、支持桌面集中管控、按實(shí)際需要交付桌面、網(wǎng)絡(luò)依賴度低，對3D設(shè)計(jì)、圖像影視處理類場景有較好的體驗(yàn)，用戶使用起來就像使用PC機(jī)，符合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的需求性、性價比高、用戶體驗(yàn)好等功能[4]。當(dāng)然，不同的用途、不同的實(shí)驗(yàn)室可以依據(jù)用戶需求的不同，制定不同的云桌面，從而能更高效地服務(wù)于工作。

4 高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理的建議

4.1 投資建設(shè)成本轉(zhuǎn)型

高校每間機(jī)房有50～100臺電腦，每臺硬件購置費(fèi)一般要五千元左右，平均使用壽命在5年左右。因?yàn)镮T技術(shù)的高速發(fā)展，大概五年后，硬件性能難滿足教學(xué)所需。如果再投入大額資金采購、重建、淘汰改造則造成很大的資源浪費(fèi)，故而，可以考慮部分實(shí)驗(yàn)室使用云桌面技術(shù)，服務(wù)器沒那么容易淘汰。云終端設(shè)備是廠家自行研發(fā)的一種比較專一的單片機(jī)架構(gòu)的系統(tǒng)，易于管理，運(yùn)行流暢，教師通過主機(jī)集控屏幕共享上課，可以進(jìn)行同聲傳譯分小組上課，可以師生互動演示給其他學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，可以集群錄音考試等。終端設(shè)備像路由器一樣的體積小的盒子，使用DC12V供電，功耗上大大降低，出現(xiàn)故障時更換也快捷。

4.2 加大云桌面平臺建設(shè)

教育理念的改革，云桌面技術(shù)和虛擬化技術(shù)深度聯(lián)合，搭建更優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在服務(wù)器配置不同系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的學(xué)科，切換不同的系統(tǒng)入口的一機(jī)多個云桌面，一桌面多個系統(tǒng)可以切換，能靈活滿足任何一個任何老師的需求。新的多媒體教學(xué)技術(shù)可以快速存儲、共享、傳輸、更新，“淘汰”黑板粉筆的古老方式，生動，結(jié)合自己的人格魅力和淵博知識，更有效激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，征服學(xué)生。遇到特殊疫情影響，學(xué)生無法返校到課堂上課，我們的實(shí)驗(yàn)就可以采用線上線下同步實(shí)時進(jìn)行的教學(xué)模式，不會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。

4.3 提高數(shù)據(jù)安全性

云桌面運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，涉及海量的教學(xué)數(shù)據(jù)、諸多師生的個人信息，這需要我們做好系統(tǒng)的安全維護(hù)、防火墻的設(shè)置、傳輸協(xié)議的安全保障，避免計(jì)算機(jī)中毒感染，減低數(shù)據(jù)泄露[5]。同時制定公用設(shè)備相應(yīng)的使用制度制約學(xué)生，不得訪問、下載、傳播、發(fā)布不健康的、反動的、違法信息，從事違法活動。另外，網(wǎng)絡(luò)賬號或IP專線應(yīng)全部實(shí)名注冊，可以一定程度上約束使用人的行為管理，降低或杜絕不法用網(wǎng)事件。設(shè)置專人專事專管，工作格局落實(shí)，加強(qiáng)管理，責(zé)任擔(dān)當(dāng)，堅(jiān)持第一責(zé)任人原則。老師應(yīng)提高覺悟，以身作則，帶頭表率；學(xué)生應(yīng)懂權(quán)利和義務(wù)并存。大家共同努力，做一個懂法、守法的公民，定期自查自糾，營造一個良好的校園環(huán)境。

5 結(jié)語

云桌面技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室具有可行性、新型性的應(yīng)用模式，相比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式，云桌面技術(shù)建設(shè)成本低、管理效率高、穩(wěn)定性和安全性都占有一定優(yōu)勢[6]。我們應(yīng)加快加大云計(jì)算技術(shù)、虛擬化技術(shù)、智能化建設(shè)，根據(jù)師生使用情況，構(gòu)建多方面性能、多樣化系統(tǒng)、資源豐富、使用簡捷、交互更強(qiáng)的云桌面，充分發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)和云桌面的價值和優(yōu)勢，利用好各種現(xiàn)代化技術(shù)資源于教學(xué)，改善教學(xué)方式，提升教學(xué)質(zhì)量，提高計(jì)算機(jī)管理工作的質(zhì)量與效率，為教學(xué)工作良好有序進(jìn)行提供有力保障，為國家培養(yǎng)人才提供技術(shù)支持。