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        基于云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn)探索

        2017-08-30 00:17:22常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
        電子世界 2017年15期
        關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)桌面管理員

        常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 劉 斌

        基于云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn)探索

        常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 劉 斌

        使云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行結(jié)合,對(duì)完善實(shí)訓(xùn)平臺(tái)具有重要的作用,這是由于云計(jì)算技術(shù)可以幫助傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行解決存在的問題,比如可以解決管理效率低下、數(shù)據(jù)利用率不高、實(shí)訓(xùn)操作過于復(fù)雜、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)維護(hù)費(fèi)用高等問題,使實(shí)訓(xùn)平臺(tái)得以正常使用。因此本文進(jìn)行分析云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的具體特點(diǎn),并且提出利用云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的作用進(jìn)行完善實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的方法,使實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以滿足用戶的需求。

        實(shí)訓(xùn)平臺(tái);云計(jì)算;虛擬桌面;實(shí)踐教學(xué)

        云計(jì)算機(jī)主要是指和個(gè)人計(jì)算機(jī)有差別的分布式體系架構(gòu),其通過利于云計(jì)算的虛擬化技術(shù),可以使常見的計(jì)算資源得到有效結(jié)合,組成一臺(tái)具有高儲(chǔ)存能力和計(jì)算能力的計(jì)算機(jī)。一臺(tái)云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以讓數(shù)千人一同使用,可以有效實(shí)現(xiàn)信息的利用和共享。將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于高校虛擬實(shí)訓(xùn)室當(dāng)中,可以有效提高平臺(tái)管理的效率、降低維護(hù)的費(fèi)用、滿足學(xué)生的需求,因此需要充分利用云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的作用進(jìn)行改善傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室,使學(xué)生可以得到針對(duì)性的指導(dǎo),完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

        1 云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

        云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有支持大量數(shù)據(jù)處理和保障信息安全等特點(diǎn),其儲(chǔ)存和計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力均可以進(jìn)行擴(kuò)展,為用戶提供數(shù)據(jù)管理、信息安全保護(hù)等服務(wù),使數(shù)據(jù)管理的費(fèi)用得以降低。

        1.1 較高的擴(kuò)展性

        云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由數(shù)個(gè)計(jì)算單元所構(gòu)成,這些單元之間可以單獨(dú)進(jìn)行運(yùn)行,如果其中有一個(gè)單元出現(xiàn)了問題,也不會(huì)影響到其他單元的運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)問題的單元可以恢復(fù)正常運(yùn)行之后,其他計(jì)算單元上所更新的信息也會(huì)很快轉(zhuǎn)移到此單元當(dāng)中,使計(jì)算單元可以實(shí)現(xiàn)整體更新。

        1.2 完善的網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存系統(tǒng)

        云計(jì)算技術(shù)當(dāng)中有一個(gè)重要操作是將信息安全儲(chǔ)存在云端,使信息的安全可靠得到保障,當(dāng)云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之后,可以使多種類型不同的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行結(jié)合,并且進(jìn)行合作,使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以得到保證。

        1.3 易于管理的虛擬桌面

        云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中所使用的虛擬桌面,可以讓用戶將所需的數(shù)據(jù)和配置轉(zhuǎn)移到虛擬桌面上。云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過提供虛擬桌面池管理功能,用戶可以直接在Web管理界面進(jìn)行操作,而管理員可以經(jīng)過遠(yuǎn)程操作進(jìn)行管理虛擬桌面。

        圖1 管理員云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作方法

        1.4 桌面?zhèn)浞莺蜑?zāi)難恢復(fù)

        在云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中,不僅保留了數(shù)據(jù)恢復(fù)的功能,也包含自動(dòng)備份數(shù)據(jù)的功能。其和鏈接克隆技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以讓用戶充分利用主映像的作用,建設(shè)專屬用戶的虛擬桌面映像,使虛擬桌面可以有效管理和修復(fù)。

        1.5 安全度高的訪問控制

        在云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中,云端儲(chǔ)存著全部的數(shù)據(jù),而且虛擬桌面也直接受到云端的管理,管理員可以經(jīng)過合理使用配置工具,可以進(jìn)行管理數(shù)據(jù)的訪問與應(yīng)用。云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以進(jìn)行保護(hù)云端,通過加密、身份認(rèn)證等方法,使數(shù)據(jù)的安全得到保護(hù)。

        2 云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)管理中的作用

        2.1 完善實(shí)訓(xùn)設(shè)備的硬件配置

        實(shí)訓(xùn)平臺(tái)存在的故障多來自主板、硬盤等方面,如果沒有統(tǒng)一的配置,容易導(dǎo)致終端崩潰,影響到實(shí)訓(xùn)的順利進(jìn)行[1]。而通過應(yīng)用云計(jì)算機(jī),可以進(jìn)行整合高性能服務(wù)器與優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)帶寬,而且管理員可以透過自助服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行改善實(shí)訓(xùn)環(huán)境,使實(shí)訓(xùn)主機(jī)在配置不夠統(tǒng)一的問題得到解決。

        2.2 提高操作系統(tǒng)和軟件安裝效率

        因?yàn)橐恍W(xué)生可能會(huì)擅自進(jìn)行安裝或卸載實(shí)訓(xùn)計(jì)算機(jī)當(dāng)中的軟件或者其他設(shè)置,影響到計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。如果要進(jìn)行系統(tǒng)重裝,需要耗費(fèi)大量的人力物力。而通過使用云計(jì)算機(jī)。則可以采用虛擬化技術(shù)進(jìn)行設(shè)置用戶桌面的主映像,學(xué)生可以虛擬桌面進(jìn)行任意修改,其在重啟之后也可以進(jìn)行保存。但是當(dāng)管理員收回主鏡像操作之后,學(xué)生的修改會(huì)消除,方便其他實(shí)訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行使用[2]。

        2.3 提高病毒的防治力度

        由于機(jī)房的主機(jī)操作人數(shù)比較多,其比較容易因?yàn)椴僮鞯腻e(cuò)誤而感染病毒,而且學(xué)生所使用U盤,也會(huì)導(dǎo)致病毒的傳播,影響到網(wǎng)絡(luò)的安全。云計(jì)算機(jī)通過使用桌面虛擬化技術(shù)可以為學(xué)生提供對(duì)應(yīng)的虛擬的云桌面。病毒對(duì)虛擬桌面的任何操作,均會(huì)在管理員進(jìn)行再次部署消除[3]。而且云終端無硬盤等操作,可以有效避免由U盤帶來的病毒,

        2.4 提高機(jī)房管理的效率

        由于學(xué)校的機(jī)房存在管理人員過少、計(jì)算機(jī)安放不集中、計(jì)算機(jī)管理效率低等問題,而且機(jī)房使用的時(shí)間長(zhǎng)、學(xué)生錯(cuò)誤操作多,使得管理人員的工作量過多。而通過云計(jì)算機(jī),管理員可以使用虛擬桌面的管理功能,統(tǒng)一進(jìn)行管理虛擬桌面,可以有效提高管理的效率。而且在計(jì)算機(jī)維護(hù)的時(shí)候,管理人員也可以一個(gè)人管理上千桌面,使計(jì)算機(jī)得到有效維護(hù)[4]。

        圖2 基于云計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)核心網(wǎng)絡(luò)圖

        3 基于云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        基于云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)主要建立在虛擬化的資源池基礎(chǔ)上,其可以通過資源池,使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)虛擬化、在線學(xué)習(xí)等功能得以實(shí)現(xiàn)。并且其由12臺(tái)服務(wù)器、3臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器、2臺(tái)核心千兆交換機(jī)所構(gòu)成,可以滿足用戶的需求。如圖2所示。

        3.1 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)核心組件與功能

        通過圖2,可以知道實(shí)訓(xùn)平臺(tái),主要應(yīng)用采用VMware vSphrre云操作系統(tǒng)進(jìn)行管理,其可以提供信息管理、操作監(jiān)控等功能,而且通過這個(gè)系統(tǒng),可以使提高系統(tǒng)響應(yīng)的速度。使用VCS可以進(jìn)行監(jiān)督虛擬機(jī)等程序的運(yùn)行,并且可以按照用戶所需進(jìn)行增減桌面服務(wù),使業(yè)務(wù)需求得到滿足[5]。

        每4臺(tái)服務(wù)器經(jīng)過FCHBA光纖卡可以直接連接一臺(tái)計(jì)算機(jī),并且每4臺(tái)服務(wù)器也可以形成有效儲(chǔ)存信息的群集環(huán)境。每臺(tái)服務(wù)器當(dāng)中放入200以上的虛擬桌面,并且可以在相同時(shí)間進(jìn)行運(yùn)行80以上的虛擬桌面。

        虛擬桌面主要包含臨時(shí)虛擬桌面和永久虛擬桌面這兩個(gè)部分。一些虛擬桌面被放在“本地存儲(chǔ)”當(dāng)中,也有一些放在“存儲(chǔ)服務(wù)器”的存儲(chǔ)中,放置的位置可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行改變,使虛擬桌面得到充分利用[6]。

        當(dāng)VMware vSphrre虛擬桌面處于不運(yùn)行的時(shí)候,可以進(jìn)行安裝HPC2008,使運(yùn)算可以繼續(xù)進(jìn)行。使用兩臺(tái)交換機(jī)、2臺(tái)AD/ DHCP等組成的系統(tǒng),不但可以提高處理信息的速度,也可以有效減少操作失誤的幾率、不僅可以提高數(shù)據(jù)處理的速度,還可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡與冗余容錯(cuò)的功能。VCS可以用于使本地可用性得到保證,并且適合應(yīng)用程序的控制和處理。

        云計(jì)算系統(tǒng)的不足在于存儲(chǔ),其主要在存儲(chǔ)上放置著全部虛擬機(jī)文件。假如出現(xiàn)存儲(chǔ)故障,很可能會(huì)使得用戶的數(shù)據(jù)缺失或者毀壞,所以為了使數(shù)據(jù)可以保護(hù),需要重視實(shí)訓(xùn)平臺(tái)當(dāng)中存儲(chǔ)和備份系統(tǒng)的作用,并且所使用的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以應(yīng)用水平更高的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行管理。

        3.2 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的接入與訪問

        實(shí)訓(xùn)平臺(tái)使用集中的管理方法,可以使校內(nèi)的機(jī)房實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效結(jié)合。經(jīng)過實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行連接機(jī)房或者教室,可以使學(xué)生在機(jī)房或者教室直接進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。同時(shí)在安裝路由器之后,可以使實(shí)訓(xùn)平臺(tái)核心交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,可以方便用戶隨時(shí)進(jìn)入實(shí)訓(xùn)平臺(tái),獲得學(xué)習(xí)信息,實(shí)現(xiàn)信息的共享。通過使用針對(duì)性的軟件,用戶可以通過手機(jī)、計(jì)算機(jī)等途徑訪問虛擬桌面,只要輸入個(gè)人賬戶,就可以隨時(shí)取用內(nèi)部的信息,完成實(shí)訓(xùn)的要求。另外用戶也脫離校園網(wǎng)的限制,使用3G網(wǎng)絡(luò)等方法,使自己隨時(shí)進(jìn)入虛擬桌面,進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作。

        依據(jù)云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的主要內(nèi)容,用戶在使用實(shí)訓(xùn)室客戶端的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況:(1)在工作站當(dāng)中進(jìn)行安裝客戶端,可以使VMware vSphrre為基礎(chǔ)的虛擬桌面訪問得以正常使用;(2)工作站可以充分利用HPC2008的作用,可以完成“終端虛擬化”,使虛擬桌面更加完善,接著可以進(jìn)行處理office等軟件,滿足用戶的需求;(3)對(duì)于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)過大的工作站,可以采用VMware Player等方法,使虛擬桌面可以順利運(yùn)行;(4)用戶數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存在云計(jì)算機(jī)當(dāng)中,并且可以被保存在服務(wù)器所直接相連的存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)中,使數(shù)據(jù)可以有效利用。

        4 結(jié)束語

        在使高校實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合之后,不僅可以為學(xué)生提供更加專業(yè)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái),也可以使學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)的成功率得以提高,對(duì)完成實(shí)訓(xùn)的目標(biāo)具有重要的作用。同時(shí)通過云計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以使實(shí)訓(xùn)平臺(tái)維護(hù)更加方便,可以有效減少維護(hù)的經(jīng)費(fèi)。另外管理員可以通過云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了解虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的具體情況,并且直接進(jìn)行管理龐大的系統(tǒng),可以有效減少工作負(fù)擔(dān),提高實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的管理效率。雖然現(xiàn)在云計(jì)算在技術(shù)水平還存在一定的不足,但是其具有整合資源的優(yōu)勢(shì),對(duì)促進(jìn)實(shí)訓(xùn)的順利進(jìn)行提供了重要的支持,可以幫助學(xué)生更好地實(shí)訓(xùn),提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)能力。

        [1]閻琦.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016(05):152-153.

        [2]李徐梅.高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建研究[J].無線互聯(lián)科技,2016(10):85-86.

        [3]嚴(yán)峻.虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)在信息化教學(xué)中的運(yùn)用[J].電子制作.2016(15): 741-742.

        [4]張虎,李學(xué)軍,葉傳奇,戴紅,劉欣亮.計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息.2014(09):785-786.

        [5]劉松.信管專業(yè)綜合能力實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用[J].福建電腦.2016(09):965-966.

        [6]吳玉峰.基于校企實(shí)訓(xùn)平臺(tái)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探析——以計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生“3+1”培養(yǎng)模式為例[J].出國(guó)與就業(yè)(就業(yè)版),2015(06):108-109.

        劉斌(1980—),男,副教授,主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件開發(fā)。

        本文受江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工作資助項(xiàng)目(編號(hào):PPZY2015A090)資助。

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