林長海

（廣州南洋理工職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510925）

隨著信息時代的來臨，信息化已經(jīng)遍及所有行業(yè)，大學(xué)所學(xué)的課程內(nèi)容也融合了信息化的內(nèi)容，同時傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變，多媒體教學(xué)、機房上機實踐教學(xué)等成為現(xiàn)代教學(xué)方式，特別是高職院?；蚶砉た祁愓n程，課程基本上都需要上機進行實踐教學(xué)，通過上機實踐操作，領(lǐng)會教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的實踐動手能力。不少學(xué)校都建設(shè)了大量的教學(xué)機房，成立了管理部門。由于課程內(nèi)容對機房的需求不斷更新，很多學(xué)校存在機房維護人員不夠、硬件設(shè)備很快老化、軟件安裝不及時、系統(tǒng)安全性等問題。我們要如何解決機房教學(xué)建設(shè)、管理中存在的問題，優(yōu)化教學(xué)環(huán)境，提高機房的使用率，滿足教學(xué)需求？

1 傳統(tǒng)教學(xué)機房存在的問題

經(jīng)過深入實踐調(diào)查，綜合機房管理員、老師、學(xué)生的反饋，傳統(tǒng)教學(xué)機房存在如下問題：

1.1 教學(xué)機房硬件設(shè)備使用周期短，3-5年必須更新設(shè)備

由于教學(xué)軟件版本的升級，而且硬件設(shè)備頻繁使用出現(xiàn)老化，造成運行不穩(wěn)定，這樣使得學(xué)校3-5年都必須對教學(xué)機房進行硬件升級甚至是整個機房設(shè)備更換，增加了教學(xué)設(shè)備的投入。

1.2 教學(xué)機房系統(tǒng)容易感染病毒及木馬程序，信息安全性差

教學(xué)機房作為公共使用機房，學(xué)生一般都自行帶有存儲器進行資料的調(diào)用、保存。由于病毒、木馬等變異升級，教學(xué)機房如無法及時安裝、升級防病毒軟件，系統(tǒng)很容易被病毒、木馬感染，甚至破壞系統(tǒng)，最嚴重可能造成整個機房網(wǎng)絡(luò)癱瘓、設(shè)備無法正常運行。

1.3 教學(xué)機房多應(yīng)用，軟件需求復(fù)雜，信息存儲容易丟失

很多學(xué)校的教學(xué)機房是多專業(yè)課程共用，一臺計算機上安裝不同的系統(tǒng)或應(yīng)用軟件，不同的課程軟件需配置不同的使用環(huán)境，有時容易造成軟件使用沖突，同時由于設(shè)備共用，一臺設(shè)備存在不同的人使用，容易造成個人存儲的信息丟失。

1.4 教學(xué)機房維護工作量大，維護難度大

機房管理人員除了要對機房出現(xiàn)故障進行及時的維護，同時還要根據(jù)教學(xué)課程所需安裝操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件。管理員一般需要管理的計算機臺數(shù)在180臺-240臺，機房的維護量大，特別是計算機老化所出現(xiàn)的故障，增加了維護的難度。

2 云計算技術(shù)的教學(xué)機房建設(shè)

2.1 云計算與桌面云的概念

云計算概念是由美國谷歌公司提出，是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。這種模式為用戶提供可用、可定制、便捷的網(wǎng)絡(luò)訪問，進入可配置的虛擬服務(wù)器資源共享池（資源包括服務(wù)器、應(yīng)用軟件、服務(wù)等），這些資源能夠被快速使用，而且管理工作簡單便捷，或與服務(wù)供應(yīng)商進行很少的交互。

桌面云就是指將用戶所需的桌面應(yīng)用環(huán)境部署到云計算中心，用戶端只需通過瘦客戶終端或其他任何與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備，通過專用程序、瀏覽器，可以使用部署在虛擬服務(wù)器上和傳統(tǒng)個人電腦一樣的各種服務(wù)。

所以教學(xué)機房的建設(shè)應(yīng)圍繞著桌面云、云計算中心建設(shè)展開，通常桌面云也稱為虛擬桌面。

2.2 整體架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)由云計算中心、用戶終端構(gòu)成。用戶終端通過網(wǎng)絡(luò)鏈接可以實時訪問云計算中心的各種虛擬資源，云計算中心虛擬資源可以為不同用戶提供所需服務(wù)。

圖1 整體架構(gòu)

2.3 云計算中心架構(gòu)

云計算中心架構(gòu)分為應(yīng)用服務(wù)和平臺管理兩大部分。在應(yīng)用服務(wù)方面，主要為用戶提供各種基于云服務(wù)，包含3個層次：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS、平臺即服務(wù)PaaS、軟件即服務(wù)SaaS。

SaaS(軟件即服務(wù))，是指用戶獲取所需軟件服務(wù)的一種形式。用戶不需要將軟件產(chǎn)品安裝在自己的電腦上，而是按某種服務(wù)協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)直接向產(chǎn)品提供商獲取自己所需要的、可用的、有相應(yīng)軟件功能的服務(wù)。PaaS(平臺即服務(wù))，是指將一個完整的計算機平臺環(huán)境，包括設(shè)計、開發(fā)、運行和托管等，都作為一種服務(wù)提供給用戶。IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))，是指用戶可以使用云計算技術(shù)來遠程訪問虛擬服務(wù)資源，這包括計算服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲以及虛擬化技術(shù)所提供的相關(guān)服務(wù)功能。無論是終端用戶、SaaS提供商還是PaaS提供商都可以從基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)獲得應(yīng)用所需的服務(wù)，無需對基礎(chǔ)設(shè)施軟硬件進行相應(yīng)的投資建設(shè)。

在平臺管理方面，主要建立運維監(jiān)控平臺，它的功能是確保整個云計算中心能夠安全、穩(wěn)定地運行，資源合理分配，并且能夠被有效管理。

圖2 云計算中心架構(gòu)

3 云平臺教學(xué)機房的優(yōu)勢

3.1 統(tǒng)一部署、維護便捷

傳統(tǒng)的機房需要對每臺電腦進行獨立維護，桌面云改變以往的方式，通過集中管理，機房管理人員只需要在云計算中心就可以完成所有的管理維護工作，包括軟件安裝、升級補丁、文件分發(fā)等等，大大減少了維護工作量。

3.2 終端硬件配置需求低，實現(xiàn)節(jié)能，節(jié)省設(shè)備維護經(jīng)費

桌面云的運行主要是集中在云計算中心，而客戶端只需低配置的終端或在原有已淘汰的主機上安裝客戶端連接到虛擬服務(wù)器就能實現(xiàn)，終端只是顯示云計算中心反饋運行的結(jié)果。學(xué)生端如果是采用瘦客戶機終端，整個機房的電能功耗將減少，降低機房的運行成本。由于終端硬件的配置需求低，也延長老舊機器繼續(xù)使用的年限，節(jié)省設(shè)備維護經(jīng)費。

3.3 快速建立不同的桌面系統(tǒng)環(huán)境

在不同專業(yè)班級上課中，教學(xué)機房往往需要用到不同桌面系統(tǒng)環(huán)境，桌面云可以讓學(xué)生在訪問不同的虛擬桌面系統(tǒng)，并可以在不同系統(tǒng)間靈活切換。

3.4 數(shù)據(jù)集中存儲、災(zāi)難恢復(fù)快，安全有保障

桌面系統(tǒng)環(huán)境都是托管在云計算中心，用戶終端只是一個顯示設(shè)備。即便學(xué)生在桌面系統(tǒng)中保存了數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)也仍然是存儲在云計算中心。當災(zāi)難發(fā)生的時候，可以迅速恢復(fù)所有托管桌面，保障了數(shù)據(jù)安全。

3.5 方便擴展升級、遠程接入

機房的擴展升級主要是對云計算中心硬件進行升級更新，桌面云的托管桌面還可以支持使用各種終端設(shè)備接入，而網(wǎng)絡(luò)訪問的方式為學(xué)生提供了非常靈活接入方式，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，學(xué)生都可以通過網(wǎng)絡(luò)進入到上課學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境來實踐操作。

4 評估建議

4.1 建設(shè)原則

云平臺的前期建設(shè)是通過了解機房現(xiàn)狀、明確建設(shè)目標進行調(diào)研評估，可以完成項目計劃，云平臺硬件、軟件和性能相關(guān)信息，方案建議書等，稱為評估階段。在前期階段的基礎(chǔ)上，完成基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計、部署實施規(guī)劃、運行維護規(guī)劃、驗證規(guī)劃，稱為設(shè)計與規(guī)劃階段。最后為部署與驗收階段，完成項目的部署、運維管理及項目驗收。

4.2 云平臺的選型

目前，市場上我們熟知的IT巨頭都有自己的虛擬化解決方案，比如微軟、思杰、VMware等，而國內(nèi)也有華為、深信服、云巢科技等，同時開源主流系統(tǒng)也有Eucalyptus、CloudStack等，如何選擇云部署及管理軟件呢？毫無疑問，云部署及管理軟件是整個平臺的基礎(chǔ)，也是核心，所以部署簡單和操作方面是重點，要考慮平臺功能是否豐富且擴展性強、高可靠性與安全性。

5 總結(jié)

本文重點對傳統(tǒng)機房存在的弊端進行分析，提出用云計算技術(shù)建設(shè)高效教學(xué)機房，并通過技術(shù)途徑、優(yōu)勢、評估建議進行詳細的闡述。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)高效云教學(xué)機房將是未來發(fā)展趨勢，將進一步推動校園信息化建設(shè)民。

［1］章宇.基于云計算的高校公共機房管理模式研究[J].無線互聯(lián)科技，2013（10）.

［2］丁鐵.云概念下高職院校公共機房運維模式的構(gòu)建[J].中國教育信息化：高教職教，2013（12）.