陳　治　張　澤

1.昆明理工大學計算中心，云南　昆明　650093；2.云南師范大學文理學院，云南　昆明　650093

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基于虛擬化技術的高校計算機實驗技術平臺構建

陳治1*張澤2*1

1.昆明理工大學計算中心，云南昆明650093；2.云南師范大學文理學院，云南昆明650093

摘要：通過對當前高校計算機實驗教學中存在的問題進行分析，提出了基于虛擬化技術來構建計算機實驗教學平臺的方案，并闡述了采用該方案的優(yōu)勢所在。

關鍵詞：虛擬化；虛擬桌面；虛擬機

一、采用虛擬化技術的必要性

當前，我國眾多高校都建立了計算機實驗教學中心，通過網絡構建了統(tǒng)一的計算機實驗教學環(huán)境。隨著實驗教學任務的日益繁重，管理工作量的大幅增加，傳統(tǒng)的實驗室管理模式已經不能充分滿足提高資源利用率、降低管理成本、提高安全性和可靠性的要求[1]。必須采用新的技術和管理模式來面對當前的挑戰(zhàn)。同時，現(xiàn)在的大學生很多都已經有了自己的計算機和平板、智能手機等移動設備，傳統(tǒng)的必須到學校計算機實驗室進行實驗學習的方式顯得越來越缺乏靈活性。采用虛擬化技術，可以將學校的計算機資源進行整合，讓教師和學生以一種更為靈活的方式來使用學校的計算機資源。虛擬化，原指資源的抽象化，就是把物理資源轉變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源。資源的管理都按邏輯方式進行，完全實現(xiàn)資源的自動化分配。通過虛擬化技術可以最大限度地屏蔽軟硬件資源的差異性，根據需要靈活分配這些資源，減少總體成本[2]。

二、基于虛擬化技術的計算機實驗教學平臺構建

針對當前高校計算機實驗教學中面臨問題，我們可以通過虛擬化技術整合服務器群，建立統(tǒng)一的數據中心和實驗教學平臺，用戶可以使用任何一臺接入網絡的計算機或是移動互聯(lián)設備以虛擬桌面的方式訪問和使用實驗教學平臺提供的資源和服務。以VMware公司的軟件產品為例，用戶在自己的計算機或是移動互聯(lián)設備上安裝View Client客戶端后，就可以使用系統(tǒng)支持的各種設備啟動登錄View Connection Server服務器。該服務器與Windows操作系統(tǒng)的活動目錄功能相配合，對訪問的用戶進行身份驗證，通過驗證的用戶即可訪問運行在ESXi主機上的虛擬桌面。用戶和數據中心之間的數據傳輸通過View Transfer Server進行管理，而管理員則可以通過View Administrator在任何一臺計算機上對虛擬桌面以Web方式進行管理。

其中用到的相關軟件主要有：

VMware View Client：虛擬桌面客戶端軟件。通過VMware View Client，用戶可以從臺式機、iPad 和基于Android 的客戶端訪問在數據中心集中托管的虛擬桌面。如果用戶的計算機性能足夠，還可以使用 View Client with Local Mode，將虛擬機復制到本機上直接運行，這樣無論網絡是否可用，用戶都可以訪問在基于Windows的本地端點上運行的虛擬桌面。

View Connection Server：它是客戶端到服務器端連接的中介。View Connection Server需要Windows操作系統(tǒng)的活動目錄功能來協(xié)同工作，對用戶的身份進行驗證，將通過身份驗證的用戶請求定向到相應的虛擬機或者是物理服務器上。

View Administrator：它的作用是幫助管理員配置 View Connection Server、對虛擬桌面進行部署和管理。View Administrator 通常隨著 View Connection Server 一起安裝。它是一個基于Web的應用程序。通過這個應用程序，系統(tǒng)管理員可以方便的從任何地方的任何一臺計算機上來管理 View Connection Server 實例。

該計算機實驗教學平臺的安裝部署步驟大致如下：

首先在安裝了Windows 2012R2 Server的服務器上通過Active Directory設置所需的管理員用戶及用戶組，以便于后面的用戶身份認證。接下來安裝VMware ESX/ESXi 主機和vCenter Server，并進行相關配置，這是整個系統(tǒng)最核心的部分。然后安裝View Connection Server和View Transfer Server并進行相關設置，以管理客戶端到服務器端的連接和數據傳輸。接下來就是創(chuàng)建所需的虛擬機，并以它為完整模版來創(chuàng)建桌面池，桌面池可以設計成專用池和浮動池兩種。在專用池中，每個用戶都有一個自己專屬的View 桌面，該用戶每次登錄時都是連接到他自己的虛擬桌面。用戶可以在他自己的專屬虛擬桌面進行各種操作，比如安裝應用程序、保存數據等等。而在浮動池中，虛擬桌面并不是固定的，而是采用動態(tài)分配的方式。所有的虛擬桌面都能訪問所需的數據，但是沒有一個虛擬桌面是屬于特定的用戶。最后則是設置用戶的桌面訪問規(guī)則。至此服務器端的安裝配置結束。在最終用戶的客戶端上安裝了View Client后，他們就可以對虛擬桌面進行訪問了。前六個步驟由管理員在服務器和管理機上完成，而最后一步View Client的安裝既可以由管理員統(tǒng)一安裝在學校實驗室的計算機上，也可以由授權用戶自行安裝在其訪問云端的客戶端上。

三、采用虛擬化技術后的優(yōu)勢

(一)資源集中管理，按需動態(tài)分配

通過虛擬化技術將原有的服務器等資源進行整合，虛擬機在服務器上統(tǒng)一部署和管理。然后根據用戶的不同需求為該用戶動態(tài)分配相應的虛擬機資源。用戶退出登錄后釋放其占有的虛擬機分配給其它用戶使用。

(二)提高設備利用率，降低采購費用

由于虛擬機運行在服務器端，對客戶端的要求并不高，所以學校一些老舊的計算機仍然可以作為客戶端繼續(xù)使用發(fā)揮余熱，同時服務器資源的利用率得到顯著提高。而且教師和學生也可以使用自己的計算機通過虛擬桌面訪問和使用平臺的資源，一定程度上也減少了師生們對學校計算機數量的需求，從而減少學校的計算機采購數量，降低購置費用。

[參考文獻]

[1]董焱.基于虛擬化技術的實驗教學中心環(huán)境構建[J].實驗技術與管理，2011(3)：299-302.

[2]張青，杜召陽，白佳.采用虛擬化技術優(yōu)化IT基礎架構，有效提升IT服務提供能力[J].電信技術，2010(3)：82-84.

*作者簡介：陳治(1977-)，男，碩士，昆明理工大學計算中心，高級實驗師，研究方向：計算機應用技術；張澤(1983-)，男，本科，云南師范大學文理學院，講師，研究方向：計算機應用技術。

中圖分類號：TP311.52

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0049-(2016)12-0142-01