鄭 羽，周東華

（大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院，山西大同　037003）

基于應(yīng)用交付技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教室平臺建設(shè)研究

鄭 羽，周東華

（大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院，山西大同037003）

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教室在部署應(yīng)用軟件時，需要在每臺計算機(jī)上重復(fù)安裝、調(diào)試和更新，而且部署后的應(yīng)用軟件只能在本機(jī)上使用，給運維帶來了很多困難。應(yīng)用交付技術(shù)利用應(yīng)用虛擬化功能，將傳統(tǒng)應(yīng)用轉(zhuǎn)化為B/S應(yīng)用。只需要在服務(wù)器端部署應(yīng)用軟件并進(jìn)行發(fā)布，其它計算機(jī)安裝客戶端支持程序即可運行所有服務(wù)器端應(yīng)用，所以避免了重復(fù)部署應(yīng)用軟件，提升了工作效率。應(yīng)用交付技術(shù)還可以讓用戶通過有線、無線和互聯(lián)網(wǎng)等各種方式訪問服務(wù)器端應(yīng)用，極大地拓展了使用設(shè)備和方式，讓軟件的使用更加方便快捷。

應(yīng)用交付；網(wǎng)絡(luò)教室；應(yīng)用虛擬化；B/S

0　引 言

目前，各學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)教室部署應(yīng)用軟件時，多是采用傳統(tǒng)的方式：逐臺計算機(jī)施行操作，或制作模板機(jī)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)克隆［1］。這樣就帶來了如下一些問題：

1）軟件重復(fù)配置、安裝明顯耗費了人力與時間，過程實現(xiàn)繁瑣，并且容易導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性變差，軟件之間也易形成沖突。克隆方式也僅只限于配置相同的計算機(jī)，無法滿足配置多樣的網(wǎng)絡(luò)教室應(yīng)用軟件大批量安裝，因而只能逐臺重復(fù)操作［2-7］。

2）許多行業(yè)類軟件采用了加密狗方式注冊，部署時不甚方便，部署后容易丟失，且多個加密狗也容易引發(fā)沖突，造成USB接口也相應(yīng)短缺［8］。

3）客戶端計算機(jī)并不安裝服務(wù)器操作系統(tǒng)，無法學(xué)習(xí)服務(wù)器端應(yīng)用。

4）軟件部署后只能在網(wǎng)絡(luò)教室內(nèi)使用，無法在其它場所或課外利用其他的計算機(jī)設(shè)備展開自主或拓展學(xué)習(xí)。

基于這一現(xiàn)實情形，本研究采用金萬維公司的“異速聯(lián)”應(yīng)用交付系統(tǒng)，有效解決了以上問題。

1　應(yīng)用交付技術(shù)

應(yīng)用交付技術(shù)將應(yīng)用軟件的顯示邏輯和計算邏輯分離，應(yīng)用軟件部署在服務(wù)器端執(zhí)行計算功能，將計算結(jié)果發(fā)送給客戶機(jī)實現(xiàn)顯示［9-10］；而客戶機(jī)由于只需要接收服務(wù)器端發(fā)來的顯示信息，和客戶機(jī)底層操作系統(tǒng)無關(guān)，只需安裝異速聯(lián)客戶端支持程序，即可使得Windows、MAC、iOS和Android客戶機(jī)在任何時間、地點均能以網(wǎng)絡(luò)形式訪問服務(wù)端應(yīng)用軟件。

1.1應(yīng)用交付網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)用交付技術(shù)可以通過各種網(wǎng)絡(luò)將服務(wù)器端應(yīng)用軟件交付至客戶機(jī)，而無論是局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，有線網(wǎng)或無線網(wǎng)，這就使得網(wǎng)絡(luò)教室內(nèi)應(yīng)用軟件的使用范圍大大延伸。應(yīng)用交付系統(tǒng)只有鍵盤鼠標(biāo)和屏幕刷新等信息需要傳輸，可將對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求降低50%～90%，同時再配合以用戶身份認(rèn)證和SSL等加密手段，就能夠更加快速、安全地交付應(yīng)用軟件。

1.2應(yīng)用虛擬化

應(yīng)用虛擬化是應(yīng)用交付的核心，通過將應(yīng)用軟件和底層操作系統(tǒng)分離，為應(yīng)用軟件提供一個虛擬的運行環(huán)境進(jìn)行計算邏輯的處理，而后由交付系統(tǒng)發(fā)布至客戶端。應(yīng)用虛擬化是基于服務(wù)器計算（SBC，Server-Based Computing）的一種實現(xiàn)方式，可共享應(yīng)用（App-Session）和共享桌面（OSSession），將服務(wù)器端應(yīng)用或服務(wù)器端桌面進(jìn)行交付，由多個客戶機(jī)共享，但多客戶機(jī)彼此隔離，不會相互影響［11-14］。

1.3 虛擬打印機(jī)

在使用應(yīng)用交付系統(tǒng)交付的應(yīng)用軟件時，經(jīng)常需要將運行結(jié)果在客戶機(jī)端打印出來。異速聯(lián)交付系統(tǒng)采用虛擬打印機(jī)技術(shù)，在服務(wù)器端安裝虛擬打印機(jī)驅(qū)動并設(shè)置為默認(rèn)打印機(jī)后，客戶端即可通過本地物理打印機(jī)進(jìn)行打印。

2　應(yīng)用交付系統(tǒng)的構(gòu)建

2.1硬件需求

1）服務(wù)器1臺，采用Windows Server2008 R2。由于所有的應(yīng)用軟件全部安裝在服務(wù)器端，為了保障運行、讀取和寫入速度，服務(wù)器端選擇配置較高的I7專業(yè)服務(wù)器，32G內(nèi)存，500G固態(tài)硬盤和千兆網(wǎng)卡。如果接入的內(nèi)網(wǎng)和遠(yuǎn)程客戶機(jī)較多，可考慮采用多臺服務(wù)器并進(jìn)行負(fù)載均衡設(shè)置。

2）客戶機(jī)只需要接收處理結(jié)果，對配置無特殊要求，采用Windows XP以上操作系統(tǒng)或者安裝了MAC、iOS、Android系統(tǒng)的平板、手機(jī)均可。

3）應(yīng)用交付系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)要求不高，每臺客戶機(jī)所需最低帶寬僅3KBps，普通百兆網(wǎng)絡(luò)會取得很好的效果?？紤]到網(wǎng)絡(luò)教室內(nèi)會有筆記本、平板電腦臨時接入，可使用無線路由器進(jìn)行連接；同時也可在校園網(wǎng)內(nèi)設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)，在校園范圍內(nèi)任意時間都可接入服務(wù)器使用應(yīng)用軟件。

應(yīng)用交付系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　應(yīng)用交付系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Assumption diagram of application delivery system

2.2服務(wù)器端安裝

1）在服務(wù)器端安裝Windows Server2008 R2 64位操作系統(tǒng)并進(jìn)行基本設(shè)置：配置TCP/IP協(xié)議并指定靜態(tài)IP地址，本機(jī)為192.168.1.103；更改用戶賬戶控制設(shè)置為“從不通知”；在“系統(tǒng)屬性”的“高級”選項卡的“性能”中，將“數(shù)據(jù)執(zhí)行保護(hù)”設(shè)置為“僅為基本W(wǎng)indows程序和服務(wù)啟用DEP”，在“遠(yuǎn)程”選項卡的“遠(yuǎn)程桌面”設(shè)置中，選擇“允許運行任意版本遠(yuǎn)程桌面的計算機(jī)連接”選項；在“本地組策略編輯器”中，依次打開“計算機(jī)配置”-＞“管理模板”-＞“Windows組件”-＞“遠(yuǎn)程桌面服務(wù)”-＞“遠(yuǎn)程桌面會話主機(jī)”-＞“連接”，將“自動重新連接”項啟用。

2）打開“服務(wù)器管理器”，添加“遠(yuǎn)程桌面服務(wù)”角色。在“服務(wù)角色”中，勾選“遠(yuǎn)程桌面會話主機(jī)”、“遠(yuǎn)程桌面授權(quán)”、“遠(yuǎn)程桌面網(wǎng)關(guān)”和“遠(yuǎn)程桌面Web訪問”選項；在網(wǎng)絡(luò)身份驗證設(shè)置中，勾選“不需要使用網(wǎng)絡(luò)級別身份驗證”；在遠(yuǎn)程桌面授權(quán)模式設(shè)置中，勾選“每用戶”選項。安裝完成后，依次打開“遠(yuǎn)程桌面服務(wù)”-＞“RemoteApp管理器”-＞“RD會話主機(jī)服務(wù)器”設(shè)置，選擇“允許用戶在初始連接時啟動列出和未列出的程序”。最后根據(jù)客戶機(jī)總數(shù)在線激活遠(yuǎn)程桌面服務(wù)器。

3）典型安裝異速聯(lián)服務(wù)端軟件并運行，按右側(cè)使用向?qū)崾疽徊讲竭M(jìn)行配置。首先進(jìn)行許可證配置。在線認(rèn)證或插入加密狗注冊為正式版本，而后則進(jìn)行“賬號”和“域名前綴”等信息設(shè)置。

4）在Web服務(wù)管理中，配置遠(yuǎn)程端口（默認(rèn)5366）和Web服務(wù)器端口（默認(rèn)80，為了不和本機(jī)其它Web服務(wù)器沖突，此處可改為其它端口，如8080），這2個端口需要在“Windows防火墻”設(shè)置“入站規(guī)則”和“出站規(guī)則”為允許連接；勾選“啟動動態(tài)域名解析”，異速聯(lián)會提供動態(tài)域名解析服務(wù)，外網(wǎng)用戶可以通過設(shè)定的域名前綴（如abc）配合異速聯(lián)域名來訪問服務(wù)器，如：abc.gnway.org：8080。Web服務(wù)器配置如圖2所示。

圖2　Web服務(wù)管理Fig.2 Web service manager

5）創(chuàng)建組和用戶，將各個班級設(shè)置為組，為每個學(xué)生建立用戶并添加至班級各組中。

6）選擇相應(yīng)的組，將這個組所需發(fā)布的應(yīng)用程序直接拖拽至窗口中即可，或鼠標(biāo)右鍵新建，可以根據(jù)實際情況進(jìn)行詳細(xì)的應(yīng)用程序設(shè)定，如啟動參數(shù)、工作目錄、權(quán)限提升、端口和磁盤映射等；設(shè)置“發(fā)布桌面”，可將服務(wù)器桌面進(jìn)行發(fā)布，在學(xué)習(xí)Windows服務(wù)器端設(shè)置或應(yīng)用程序依賴用戶配置時使用。

7）在打印機(jī)列表中，將自動設(shè)置好的虛擬打印機(jī)“GNPrinter”設(shè)置為默認(rèn)打印機(jī)；在“本地組策略編輯器”中，依次打開“計算機(jī)配置”-＞“管理模板”-＞“Windows組件”-＞“遠(yuǎn)程桌面服務(wù)”-＞“遠(yuǎn)程桌面會話主機(jī)”-＞“打印機(jī)重定向”，將“不允許客戶端打印機(jī)重定向”項啟用，將“首先使用遠(yuǎn)程桌面輕松打印打印機(jī)驅(qū)動程序”項禁用。

2.3路由器設(shè)置

如果客戶機(jī)需要通過外網(wǎng)訪問服務(wù)器，必須在路由器中將遠(yuǎn)程端口和Web服務(wù)器端口進(jìn)行端口映射，如圖3所示。

圖3　路由器端口映射設(shè)置Fig.3 Configuration of router port mapping

2.4客戶機(jī)端設(shè)置

客戶機(jī)打開瀏覽器，輸入服務(wù)器Web地址，如：192.168. 1.103：8080（內(nèi)網(wǎng)）或abc.gnway.org：8080（外網(wǎng)），登陸主界面并下載相應(yīng)的Windows、MAC、iOS或Android客戶端程序，安裝后可看到服務(wù)器端發(fā)布的應(yīng)用程序和桌面，點擊即可運行。

3　功能與特點

1）服務(wù)器端只需要安裝一次應(yīng)用軟件并進(jìn)行發(fā)布即可，不再需要在每臺客戶機(jī)安裝維護(hù)。此外，將加密狗注冊方式的行業(yè)軟件都集中在服務(wù)器端安裝發(fā)布，也避免了在客戶機(jī)端研發(fā)時部署繁瑣、較易丟失的狀況。

2）通過設(shè)置“安全配置”和“在線監(jiān)控”，可以詳細(xì)了解客戶機(jī)信息并對客戶機(jī)進(jìn)行控制，加強了系統(tǒng)的安全性。

3）通過服務(wù)器集群配置和負(fù)載均衡策略配置，可以為更多的客戶機(jī)提供應(yīng)用交付功能，并當(dāng)主服務(wù)器故障時，由其它服務(wù)器作為主服務(wù)器進(jìn)行替代，不間斷運行。

4）客戶機(jī)接入方便，通過多種網(wǎng)絡(luò)方式連接，學(xué)生或員工不僅可在機(jī)房運行程序，而且可以臨時使用手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦在校園網(wǎng)內(nèi)或遠(yuǎn)程使用程序，并將運行結(jié)果利用本地打印機(jī)進(jìn)行打印，為學(xué)習(xí)和工作帶來了便利。

4　結(jié)束語

建立先進(jìn)、靈活、使用方便的網(wǎng)絡(luò)教室，是各院校教學(xué)的基本需求［15］。采用應(yīng)用交付系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教室，不僅解決了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教室客戶機(jī)安裝維護(hù)困難、繁瑣的問題，而且客戶機(jī)的使用范圍也拓展至整個校園或互聯(lián)網(wǎng)，使用方式也不局限在網(wǎng)絡(luò)教室內(nèi)部，減輕了網(wǎng)絡(luò)教室的使用頻率和負(fù)擔(dān)，為教學(xué)效果的現(xiàn)實提升起到了理想推動的作用。此外，在實現(xiàn)了應(yīng)用虛擬化的前提下，還可進(jìn)一步為網(wǎng)絡(luò)教室云計算化奠定最佳實效基礎(chǔ)［15］。

［1］王代君，何國民.談計算機(jī)基礎(chǔ)實驗室的設(shè)備維護(hù)與管理［J］.實驗室研究與探索，2005，24（7）：118-120.

［2］辜曉彬.高校多媒體教室設(shè)備的常見故障及解決方法［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2010（5）：24-25.

［3］湯松齡.多媒體設(shè)備最常見故障的分析與維護(hù)探究［J］.實驗室研究與探索，2015，34（4）：267-270.

［4］叢冠杰.談高校多媒體設(shè)備的維護(hù)及故障排除［J］.計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2013（20）：180，182.

［5］郭曉君.高校多媒體教室的管理和維護(hù)探究［J］.才智，2011（18）：256.

［6］王曉紅.高校多媒體管理存在的問題及對策研究［J］.湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報，2007，27（9）：122-123.

［7］艾淑杰.多媒體設(shè)備常見故障及快速處理［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2008（8）：15-16.

［8］于佳.高校實驗室加密狗集中管理技術(shù)［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2014（5）：99.

［9］蔣建軍，丁志鋒.一種基于虛擬化技術(shù)的應(yīng)用交付設(shè)備［J］.計算機(jī)應(yīng)用與軟件，2015，32（5）：120-122，206.

［10］李璐.服務(wù)虛擬化加速應(yīng)用交付［J］.通信世界，2013（9）：45.

［11］付平武.應(yīng)用虛擬化技術(shù)應(yīng)用與研究［J］.電腦知識與技術(shù)，2013，9（20）：4732-4733，4736.

［12］楊嫻，陳麟.云計算環(huán)境下的應(yīng)用虛擬化的研究［J］.軟件，2012，33（4）：74-77.

［13］陳琳.應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)解決移動辦公需求［J］.電子世界，2013（20）：98.

［14］陳靖，黃聰會，孫璐，等.應(yīng)用虛擬化技術(shù)研究進(jìn)展［J］.空軍工程大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，14（6）：54-58.

［15］張明.基于云計算實驗中心的建設(shè)與管理研究［J］.電腦知識與技術(shù)，2015，11（10）：59-62.

Study on the construction of network classroom platform based on application delivery technology

ZHENG Yu，ZHOU Donghua
（School of Coal Engineering，Datong University，Datong Shanxi 037003，China）

When the traditional network classroom is deployed in the application software，it needs to be installed，debugged and updated repeatedly on each computer and application software after the deployment can only be used on the unit，which has brought a lot of difficulties for the operation and maintenance.Using application virtualization capabilities of application delivery technology has converted the traditional application to B/S application.Only in the server deployment application software and released，other computer to install the client support program can run all the server application，so as to avoid the repeated deployment of application software，improve work efficiency.Application delivery technology can also allow the user to access the server application through a variety of ways，wired，wireless and the Internet，which greatly expands the use of equipment and the way and make the use of the software more convenient and efficient.

application delivery；network classroom；application virtualization；browser/server

TP393.18

A

2095-2163（2016）03-0078-04

2016-04-21

鄭 羽（1977-），男，碩士，講師，主要研究方向：計算機(jī)應(yīng)用。