常州信息職業(yè)技術(shù)學院 劉 斌

基于云計算機系統(tǒng)的實訓平臺研究與實現(xiàn)探索

常州信息職業(yè)技術(shù)學院 劉 斌

使云計算機系統(tǒng)和實訓平臺進行結(jié)合，對完善實訓平臺具有重要的作用，這是由于云計算技術(shù)可以幫助傳統(tǒng)實訓室進行解決存在的問題，比如可以解決管理效率低下、數(shù)據(jù)利用率不高、實訓操作過于復(fù)雜、實訓平臺維護費用高等問題，使實訓平臺得以正常使用。因此本文進行分析云計算機系統(tǒng)的具體特點，并且提出利用云計算機系統(tǒng)的作用進行完善實訓平臺的方法，使實訓平臺可以滿足用戶的需求。

實訓平臺；云計算；虛擬桌面；實踐教學

云計算機主要是指和個人計算機有差別的分布式體系架構(gòu)，其通過利于云計算的虛擬化技術(shù)，可以使常見的計算資源得到有效結(jié)合，組成一臺具有高儲存能力和計算能力的計算機。一臺云計算機系統(tǒng)可以讓數(shù)千人一同使用，可以有效實現(xiàn)信息的利用和共享。將云計算技術(shù)應(yīng)用于高校虛擬實訓室當中，可以有效提高平臺管理的效率、降低維護的費用、滿足學生的需求，因此需要充分利用云計算機系統(tǒng)的作用進行改善傳統(tǒng)實訓室，使學生可以得到針對性的指導(dǎo)，完成實訓任務(wù)。

1 云計算機系統(tǒng)的功能特點

云計算機系統(tǒng)具有支持大量數(shù)據(jù)處理和保障信息安全等特點，其儲存和計算能力和存儲能力均可以進行擴展，為用戶提供數(shù)據(jù)管理、信息安全保護等服務(wù)，使數(shù)據(jù)管理的費用得以降低。

1.1 較高的擴展性

云計算機系統(tǒng)主要由數(shù)個計算單元所構(gòu)成，這些單元之間可以單獨進行運行，如果其中有一個單元出現(xiàn)了問題，也不會影響到其他單元的運行。當出現(xiàn)問題的單元可以恢復(fù)正常運行之后，其他計算單元上所更新的信息也會很快轉(zhuǎn)移到此單元當中，使計算單元可以實現(xiàn)整體更新。

1.2 完善的網(wǎng)絡(luò)儲存系統(tǒng)

云計算技術(shù)當中有一個重要操作是將信息安全儲存在云端，使信息的安全可靠得到保障，當云計算機系統(tǒng)進行優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲之后，可以使多種類型不同的存儲設(shè)備進行結(jié)合，并且進行合作，使數(shù)據(jù)存儲可以得到保證。

1.3 易于管理的虛擬桌面

云計算機系統(tǒng)當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。云計算機系統(tǒng)經(jīng)過提供虛擬桌面池管理功能，用戶可以直接在Web管理界面進行操作，而管理員可以經(jīng)過遠程操作進行管理虛擬桌面。

圖1 管理員云計算機系統(tǒng)的操作方法

1.4 桌面?zhèn)浞莺蜑?zāi)難恢復(fù)

在云計算機系統(tǒng)當中，不僅保留了數(shù)據(jù)恢復(fù)的功能，也包含自動備份數(shù)據(jù)的功能。其和鏈接克隆技術(shù)進行結(jié)合，云計算機系統(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

在云計算機系統(tǒng)當中，云端儲存著全部的數(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，可以進行管理數(shù)據(jù)的訪問與應(yīng)用。云計算機系統(tǒng)可以進行保護云端，通過加密、身份認證等方法，使數(shù)據(jù)的安全得到保護。

2 云計算機系統(tǒng)在實訓平臺建設(shè)管理中的作用

2.1 完善實訓設(shè)備的硬件配置

實訓平臺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，影響到實訓的順利進行[1]。而通過應(yīng)用云計算機，可以進行整合高性能服務(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)平臺進行改善實訓環(huán)境，使實訓主機在配置不夠統(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

因為一些學生可能會擅自進行安裝或卸載實訓計算機當中的軟件或者其他設(shè)置，影響到計算機的正常運行。如果要進行系統(tǒng)重裝，需要耗費大量的人力物力。而通過使用云計算機。則可以采用虛擬化技術(shù)進行設(shè)置用戶桌面的主映像，學生可以虛擬桌面進行任意修改，其在重啟之后也可以進行保存。但是當管理員收回主鏡像操作之后，學生的修改會消除，方便其他實訓學生進行使用[2]。

2.3 提高病毒的防治力度

由于機房的主機操作人數(shù)比較多，其比較容易因為操作的錯誤而感染病毒，而且學生所使用U盤，也會導(dǎo)致病毒的傳播，影響到網(wǎng)絡(luò)的安全。云計算機通過使用桌面虛擬化技術(shù)可以為學生提供對應(yīng)的虛擬的云桌面。病毒對虛擬桌面的任何操作，均會在管理員進行再次部署消除[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 提高機房管理的效率

由于學校的機房存在管理人員過少、計算機安放不集中、計算機管理效率低等問題，而且機房使用的時間長、學生錯誤操作多，使得管理人員的工作量過多。而通過云計算機，管理員可以使用虛擬桌面的管理功能，統(tǒng)一進行管理虛擬桌面，可以有效提高管理的效率。而且在計算機維護的時候，管理人員也可以一個人管理上千桌面，使計算機得到有效維護[4]。

圖2 基于云計算系統(tǒng)的實訓平臺核心網(wǎng)絡(luò)圖

3 基于云計算機系統(tǒng)的實訓平臺設(shè)計與實現(xiàn)

基于云計算機系統(tǒng)的實訓平臺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、數(shù)據(jù)虛擬化、在線學習等功能得以實現(xiàn)。并且其由12臺服務(wù)器、3臺存儲服務(wù)器、2臺核心千兆交換機所構(gòu)成，可以滿足用戶的需求。如圖2所示。

3.1 實訓平臺核心組件與功能

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

每4臺服務(wù)器經(jīng)過FCHBA光纖卡可以直接連接一臺計算機，并且每4臺服務(wù)器也可以形成有效儲存信息的群集環(huán)境。每臺服務(wù)器當中放入200以上的虛擬桌面，并且可以在相同時間進行運行80以上的虛擬桌面。

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

當VMware vSphrre虛擬桌面處于不運行的時候，可以進行安裝HPC2008，使運算可以繼續(xù)進行。使用兩臺交換機、2臺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，還可以實現(xiàn)負載均衡與冗余容錯的功能。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。

云計算系統(tǒng)的不足在于存儲，其主要在存儲上放置著全部虛擬機文件。假如出現(xiàn)存儲故障，很可能會使得用戶的數(shù)據(jù)缺失或者毀壞，所以為了使數(shù)據(jù)可以保護，需要重視實訓平臺當中存儲和備份系統(tǒng)的作用，并且所使用的存儲系統(tǒng)可以應(yīng)用水平更高的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行管理。

3.2 實訓平臺的接入與訪問

實訓平臺使用集中的管理方法，可以使校內(nèi)的機房實驗和開放實驗進行有效結(jié)合。經(jīng)過實訓平臺進行連接機房或者教室，可以使學生在機房或者教室直接進行實訓。同時在安裝路由器之后，可以使實訓平臺核心交換機和網(wǎng)絡(luò)進行連接，可以方便用戶隨時進入實訓平臺，獲得學習信息，實現(xiàn)信息的共享。通過使用針對性的軟件，用戶可以通過手機、計算機等途徑訪問虛擬桌面，只要輸入個人賬戶，就可以隨時取用內(nèi)部的信息，完成實訓的要求。另外用戶也脫離校園網(wǎng)的限制，使用3G網(wǎng)絡(luò)等方法，使自己隨時進入虛擬桌面，進行實訓操作。

依據(jù)云計算機系統(tǒng)的實訓平臺的主要內(nèi)容，用戶在使用實訓室客戶端的時候會出現(xiàn)以下幾種情況：（1）在工作站當中進行安裝客戶端，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，接著可以進行處理office等軟件，滿足用戶的需求；（3）對于儲存數(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行；（4）用戶數(shù)據(jù)可以儲存在云計算機當中，并且可以被保存在服務(wù)器所直接相連的存儲設(shè)備當中，使數(shù)據(jù)可以有效利用。

4 結(jié)束語

在使高校實訓平臺和云計算機系統(tǒng)進行結(jié)合之后，不僅可以為學生提供更加專業(yè)的實訓平臺，也可以使學生完成實訓任務(wù)的成功率得以提高，對完成實訓的目標具有重要的作用。同時通過云計算機系統(tǒng)，可以使實訓平臺維護更加方便，可以有效減少維護的經(jīng)費。另外管理員可以通過云計算機系統(tǒng)進行了解虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的具體情況，并且直接進行管理龐大的系統(tǒng)，可以有效減少工作負擔，提高實訓平臺的管理效率。雖然現(xiàn)在云計算在技術(shù)水平還存在一定的不足，但是其具有整合資源的優(yōu)勢，對促進實訓的順利進行提供了重要的支持，可以幫助學生更好地實訓，提高學生的實訓能力。

[1]閻琦．創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下計算機組裝與維護創(chuàng)業(yè)實訓平臺的構(gòu)建與應(yīng)用[J]．赤峰學院學報(自然科學版),2016(05):152-153．

[2]李徐梅．高職院校計算機專業(yè)實訓平臺的構(gòu)建研究[J]．無線互聯(lián)科技,2016(10):85-86．

[3]嚴峻．虛擬實訓平臺在信息化教學中的運用[J]．電子制作．2016(15): 741-742．

[4]張虎,李學軍,葉傳奇,戴紅,劉欣亮．計算機組裝與維護課程實訓平臺的建設(shè)[J]．農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息．2014(09):785-786．

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

[6]吳玉峰．基于校企實訓平臺大學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探析——以計算機專業(yè)本科生“3+1”培養(yǎng)模式為例[J]．出國與就業(yè)(就業(yè)版),2015(06):108-109．

劉斌（1980—），男，副教授，主要研究方向為計算機軟件開發(fā)。

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