陸萬青

（銀川能源學院，寧夏 銀川 750000）

虛擬化云桌面在高校計算機實驗室中的應用研究

陸萬青

（銀川能源學院，寧夏 銀川 750000）

隨著全球計算機科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，過去傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)處理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化的教學需求，為此我國各大高校正在不斷嘗試應用新型的虛擬化云桌面技術，以求達到不同專業(yè)學生的個性化學習需求。本文將針對什么是云桌面以及當前我國高校范圍內計算機實驗室的應用發(fā)展問題進行分析，進而了解關于云桌面系統(tǒng)的虛擬化構建模型，并對今后高校的實驗室發(fā)展趨勢有一個大致的目標和方向。

云桌面；計算機實驗室；應用

0 引言

現(xiàn)代化的高校教學對于多媒體計算機電子設備的要求越來越高，對于計算機系統(tǒng)的性能要求也更加具有挑戰(zhàn)性，但實際上，我國高校內的計算機實驗室在建設發(fā)展的過程當中，還是遇到了這樣或者那樣的問題，傳統(tǒng)技術下的計算機設備使用周期較長，更新?lián)Q代的速度比較慢，組織者管理程度也比較分散，不能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的實時共享，在這樣的教學環(huán)境下對學生缺乏吸引力，因而虛擬化的云桌面技術應運而生并迅速在各大高校內得到推廣。

1 什么是云桌面

所謂云桌面指的就是將計算機系統(tǒng)中的桌面變成虛擬化的一種形式，從而大幅度地提高計算機系統(tǒng)當中桌面空間的利用性，加強信息安全的保護性，同時還可以為計算機系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)提供更為方便、快捷而有效的數(shù)據(jù)傳遞平臺，在這個高度虛擬化的云桌面系統(tǒng)當中，工作人員可以使用任意一臺通訊設備，在全世界任意一個地方，隨時隨地來進行互聯(lián)網(wǎng)的應用訪問，最終達到控制計算機系統(tǒng)桌面的目的[1]。虛擬化云桌面技術的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)空間的束縛，而且還延長了計算機的使用壽命，從而滿足了不同專業(yè)學生對計算機系統(tǒng)配置的專業(yè)需求。

2 當前我國高校中的計算機實驗室系統(tǒng)發(fā)展的主要問題

2.1 使用周期長

目前我國大部分的高等學校中的計算機教學實驗室還停留在十年多以前的計算機發(fā)展水平上面，這主要是因為一臺電子計算機基礎設施的建設費用比較高，很多高校是沒有能力適應全球電子產(chǎn)業(yè)高速變化的發(fā)展趨勢的，由于建設費用比較高，導致了一臺電子計算機在實驗室當中所使用的周期會比較長，對于設備的維修和保養(yǎng)也是比較困難的，每一代的計算機設備更新至少需要10年的時間，有的甚至需要更久，因此，老舊的計算機系統(tǒng)根本就無法滿足現(xiàn)代學生對計算機配置的需求，這些計算機只能被遺棄在實驗室當中，造成資源的巨大浪費。

2.2 管理分散

在很長的一段時間內，我國高校內部對于計算機系統(tǒng)升級方面是采用定時升級的處理方式的，這種形式的管理方式對學校的計算機設備配置的統(tǒng)一性要求比較高，而且需要在一定的局域網(wǎng)范圍內來完成，傳統(tǒng)意義上的管理方式很難實現(xiàn)計算機系統(tǒng)的升級服務。高校內實驗室的管理工作人員必須要對計算機系統(tǒng)進行逐一升級，這是一項非常浩大的工程，在具體的操作過程中，很容易犯一些重復性錯誤，所以在整個高校實驗室管理分散的氛圍下，是不能夠統(tǒng)一對計算機進行操作管理的[2]。

2.3 資源共享性差

在現(xiàn)代化的虛擬性云桌面技術沒有普及之前，傳統(tǒng)的實驗室內計算機系統(tǒng)都是不相同的，根學校內每個學院每個專業(yè)要求的不同，所使用的計算機實驗設備也都是不同的，各個不同的計算機系統(tǒng)之間是不能夠進行資源分享的，而且學生只能按照高校組織要求的時間點去實驗室進行上課，在其他時間內是不可以私自隨意使用計算機系統(tǒng)的，這完全達不到現(xiàn)代化教學的要求。

2.4 缺少個性化的創(chuàng)新管理教學模式

由于所有的計算機設備都是高校實驗室所購買的，這也就意味著，這些設備是全體師生所共同使用的，對學生個人的信息缺乏保護，大部分高校實驗室都采取了計算機硬盤保護技術，像公共網(wǎng)吧一樣，每一次重新啟動計算機，都會對上一次的操作進行清零，對于學生個性化的信息是無法保存下來的，各專業(yè)課的老師在實驗室中進行教學也要每次都花時間來進行數(shù)據(jù)轉移，這樣既不安全，也讓整個教學模式缺乏應有的新意和特色。

3 基于虛擬化云桌面系統(tǒng)的應用構建

3.1 虛擬化云桌面系統(tǒng)的構建特點

3.1.1 完整型復制。這種完整型復制應用技術在進行模式創(chuàng)建的時候，可以將實驗室內計算機系統(tǒng)的服務設備和存儲設備虛擬轉化成為一種伸縮性非常強的主操作系統(tǒng)。也就是說，在完整型復制技術應用當中，會把桌面位置非常清晰地放到一個專門的硬盤存儲空間上面，然后把這個云桌面空間又完完全全地復制到計算機系統(tǒng)上面。所有進行完整復制后的桌面都能夠有自己的系統(tǒng)存儲空間和個人存儲空間，在這種技術下，實驗室學生的個人數(shù)據(jù)信息都是單獨存在的，外鏈支持的應用非常多，每一位學生都可以按照自身的專業(yè)需求來自行制定虛擬云桌面的大小規(guī)格，來滿足自身的個性化偏好需求，因而受到了高校師生的一致好評[3]。

3.1.2 克隆型復制。克隆型復制的應用技術同上面所說的完整型復制的應用技術還是存在著一定的差異的，最大的區(qū)別在于計算機操作系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)運算存儲上面。通過克隆而形成的虛擬化的云桌面主要是要在一個中心系統(tǒng)中進行，每一份單獨的運行部分都會在這個中心系統(tǒng)當中體現(xiàn)出來，然后將中心系統(tǒng)以及各個部分都集中整合在一個虛擬硬盤中，這就要求中心系統(tǒng)要有非常高的數(shù)據(jù)處理能力，才能夠在同一時間內供大量的云桌面系統(tǒng)進行操作，因而克隆型復制應用技術在高校范圍內通常會在圖書室和計算機教學中使用，從而達到高校的教學要求和教學目的。

3.1.3 資源池。一般又將資源池整合分為計算和存儲兩個類型，在計算型當中，云桌面系統(tǒng)能夠大量釋放出相應的計算運行內存，以便今后的系統(tǒng)升級和操作，通常采用刀片型服務器設備，該設備具有強大的計算性能，還可以進行穩(wěn)定的系統(tǒng)功能延伸。而存儲型資源池可以為云桌面的虛擬化增加大量的應用運行空間，在龐大的應用運行空間當中，可以存儲成千上萬條計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，以便學生在實驗室里進行精密的數(shù)據(jù)計算和整理工作。

3.2 虛擬化云桌面系統(tǒng)的應用構建模型

在現(xiàn)代高校計算機實驗室應用構建時，不用再像過去一樣購買大量的電腦終端放在實驗室，只要購買一些服務器和存儲器就可以完成虛擬化云桌面的計算機平臺構建，在不同的校區(qū)，不同教室中進行實驗室的環(huán)境建設，利用遠程終端交換機來完成互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和計算機數(shù)據(jù)平臺之間的連接，具體的虛擬化云桌面系統(tǒng)計算機實驗室的構建模型如下圖所示：

4 云桌面技術應用的優(yōu)點與發(fā)展方向

就當前我國高校實驗室內計算機系統(tǒng)虛擬化的云桌面技術應用發(fā)展來看，在未來的日子里，將會向著更高安全性、可靠性以及方便性的目標進行發(fā)展，讓高校內所有的教師和學生都可以享受得到尖端的云桌面技術服務，提高高校數(shù)據(jù)資源的共享性和利用性，進而將計算機系統(tǒng)中的信息進行統(tǒng)一的資源管理，實現(xiàn)跨時間、跨空間的計算機實驗室全網(wǎng)服務，在虛擬化的云桌面運行應用的過程中，系統(tǒng)軟件的升級可以在云端完成，并且傳遞回總數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫里進行資源信息和分類和分配，按照高校內不同專業(yè)的要求來進行系統(tǒng)分配，從而靈活地調整云桌面的運行內存、存儲內存等。云桌面技術本身是虛擬化的，這也就意味著它所占有的實際空間是非常小的，安靜無噪聲污染，這樣的實驗室當中的每一臺計算機所消耗的能量是非常小的，大約在15瓦左右，即使學生人不在實驗室內，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡來進行云桌面的操作[4]。事實上，云桌面系統(tǒng)是相對于一鍵還原系統(tǒng)應運而生的，不同專業(yè)學生在使用同一臺計算機的時候不可能每一次都進行系統(tǒng)還原，在虛擬云桌面上，學生不必再擔心會面對不熟悉的操作環(huán)境，即使有的同學不小心破壞了計算機的系統(tǒng)，也不影響其他同學的信息存儲，這種開放性的實驗室學習環(huán)境，提高了學生學習的自主選擇性，可以在計算機實驗室當中隨心所欲地進行課程研究。

4.1 實驗室教學中的應用

眾所周知，采用了虛擬化的云桌面技術以后，大大提高了各大高校內計算機資源的使用性，在分配計算機的時候，可以根據(jù)各專業(yè)學生的學習需求來合理地安排計算機和實驗室，通過云桌面系統(tǒng)的設計，每位同學的桌面都是不一樣的，學生可以按照自己的習慣和喜好來進行桌面的安排，在虛擬化的系統(tǒng)空間中，學生可以存儲自己的資料文件，在開機時登錄自己的專屬密碼即可，這樣不論學生在哪個實驗室里，只要登錄自己的云桌面賬號，都可以找到自己的系統(tǒng)，實現(xiàn)了資料的瞬間轉移，這也是虛擬云桌面技術最為神奇的地方。與此同時，學生在實驗室內使用云桌面系統(tǒng)，還可以在無形之中提高自身操作系統(tǒng)的性能，從而在計算機中操作系統(tǒng)中繼續(xù)完成自己的學業(yè)項目。

4.2 多媒體教學的發(fā)展方向

虛擬化云桌面系統(tǒng)的出現(xiàn)，又進一步增強了很多高校實驗室內的教學效率，創(chuàng)新了教學手段，尤其是一些比較生動有趣的課程，使得教學情景的設計更加簡單、方便，一些很好的教學素材都可以通過云桌面技術向學生進行展示，教師可以通過桌面云的方式，將完成好的教學視頻傳遞到教室內的計算機上，讓教學視頻可以在教室內放映出來，避免了傳統(tǒng)教學當中計算機系統(tǒng)不兼容的情況出現(xiàn)，在這種云操作的過程中，省下了許多時間，教師可以利用節(jié)約下來的時間去教給學生更多的知識，提高了教學效率。

4.3 智能化的校園管理

從高校的校園管理角度上來看待虛擬化的云桌面技術，從某種意義上完成了過去分散性計算機的系統(tǒng)管理，高校實驗室的管理人員能夠有選擇性地去建設校園管理系統(tǒng)，對全校的計算機進行云桌面的控制操作，進而提高了學校局域網(wǎng)絡系統(tǒng)的覆蓋性和穩(wěn)定性，提高了智能化校園的管理效率，比如說很多高校都設計了校園一卡通，使用一卡通可以到高校食堂吃飯，去圖書館瀏覽圖書，還可以利用一卡通賬號來下載一些學生所需要的課件材料。

結論：綜上所述，通過現(xiàn)代化的虛擬云桌面技術在高校實驗室的不斷應用，大大提高了高校各學科的教學效率，減少了學校計算機機房的占地資源，充分節(jié)約了教學時間，打破了傳統(tǒng)教學模式的束縛，突破了時間和空間上的限制，在虛擬云桌面系統(tǒng)當中，充分發(fā)展了學生的個性化思維，因此，該項技術的應用有著非常廣闊的發(fā)展前景和上升空間，值得高校在這方面繼續(xù)投入更多的精力和技術去開發(fā)它。

[1] 肖濤，何懷文，梁瑞仕.桌面云在高校計算機實驗室中的應用[J].實驗室科學，2015，01:82-84+88.

[2] 鄭俊.虛擬化云桌面在高校計算機實驗室中的應用[J].電腦知識與技術，2015，14:249-251.

[3] 康玉虎.云桌面技術在高校計算機實驗室中的應用[J].自動化與儀器儀表，2016，09:213-214+217.

[4] 于洲.桌面云在高校計算機實驗室建設中的應用[J].中國新通信，2014，15:75-7

Virtualization of the cloud desktop application study in university computer LABS

Lu Wanqing
（Yinchuan Energy Institute，Yinchuan，Ningxia，750000）

Along with the global continuous innovation and development of computer technology, the traditional way of computer system processing has been unable to meet the demand of modern teaching, universities in China are constantly trying to application for this new type of cloud desktop virtualization technology, in order to achieve personalized learning needs of different students. This article will focus on what is a cloud desktop, and the application of current within the scope of computer laboratory in colleges and universities, analyzing the present situation and problems of development and understanding about cloud desktop virtualization to construct model, and the development trend in future laboratory there is a general purpose and direction.

Cloud desktop；Computer lab；Application

G623.58

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2016.12.050

陸萬青（1975— ），男，碩士，講師，主要研究方向:計算機網(wǎng)絡安全。

本文著錄格式：陸萬青，虛擬化云桌面在高校計算機實驗室中的應用研究 [J].軟件，2016，37（12）：230-232