余紅

摘要：隨著云計算技術(shù)和信息與網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，教育信息化建設(shè)對高校計算機實訓(xùn)室的建設(shè)與管理提出了更高要求。本人在桌面云技術(shù)的輔助下，構(gòu)建了計算機實訓(xùn)管理系統(tǒng)，在優(yōu)化實訓(xùn)室性能的同時，提升了實訓(xùn)室建設(shè)與管理的效率。

關(guān)鍵詞：桌面云技術(shù)；瘦客戶端；計算機實訓(xùn)室

近幾年，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，大部分專業(yè)課程都需要以計算機應(yīng)用為基礎(chǔ)，計算機公共課程建設(shè)逐漸成為高校工作的重點。為了提升學(xué)生計算機應(yīng)用能力，滿足學(xué)校的教學(xué)需求，高校需要不斷建立并完善計算機實訓(xùn)室。但是，因為高校計算機實訓(xùn)室建設(shè)成本較高，一般7-8年才更新一次，而信息技術(shù)又在快速發(fā)展，使得其軟件與硬件條件經(jīng)常不能滿足實際需求。在這種條件下，通過采用基于桌面虛擬技術(shù)的桌面云技術(shù)，可以有效地解決高校傳統(tǒng)計算機實訓(xùn)室面臨的諸多問題。不過，要充分發(fā)揮桌面云在計算機實訓(xùn)室管理中的作用，更應(yīng)該促進實訓(xùn)室建設(shè)與管理措施的不斷完善。

1高校計算機實訓(xùn)室的管理現(xiàn)狀和解決問題的建議

1.1高校計算機實訓(xùn)室的運行現(xiàn)狀

高校計算機實訓(xùn)室基本上以計算機基礎(chǔ)課程和基于計算機應(yīng)用的專業(yè)課為主要授課科目，計算機基礎(chǔ)課程教授的主要對象是大一學(xué)生，基于計算機應(yīng)用的專業(yè)課程教授的主要對象是大學(xué)二、三年級的學(xué)生。這些科目幾乎覆蓋了全校學(xué)生，而學(xué)校計算機實訓(xùn)室數(shù)量有限，所以授課時間安排非常緊密，大部分實訓(xùn)室一天安排12節(jié)課，長期超負荷運作，勢必增加相關(guān)設(shè)備的更新?lián)Q代率，從而降低計算機使用壽命，同時增加機房管理人員的工作量。

高校傳統(tǒng)計算機實訓(xùn)室主要存在以下5個問題：1）各個專業(yè)的教授課程對教學(xué)軟件的要求不一樣，規(guī)范化操作難以落實；2）每個學(xué)生的素質(zhì)和計算機基礎(chǔ)不一樣，部分學(xué)生存在不規(guī)范操作，軟硬件系統(tǒng)容易受損；3）計算機實訓(xùn)室為防止感染外網(wǎng)病毒，一般情況下僅使用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，所以不能及時上網(wǎng)更新殺毒軟件，而學(xué)生經(jīng)常使用U盤，感染的U盤病毒不能隨時查殺，偶爾會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定、速度慢；4）由于教學(xué)課程種類較多，教學(xué)使用計算機內(nèi)存有限，不能將所有教學(xué)軟件都全部安裝上，只能每個學(xué)期重新安裝該學(xué)期要使用的軟件，刪除本學(xué)期不用的軟件，重裝工作量大，既增加了實訓(xùn)室的維護難度又增加了管理人員的工作量；5）實訓(xùn)室資產(chǎn)管理及維修制度不完善：電腦整機要求使用7-8年后才能申請報廢，設(shè)備配件更換程序不流暢，偶爾拖延更換，影響正常教學(xué)。

1.2解決高校傳統(tǒng)計算機實訓(xùn)室現(xiàn)存問題的建議

根據(jù)上述計算機實訓(xùn)室存在的問題，本人提出以下4條建議：1）在構(gòu)建新的實訓(xùn)室時，兼顧管理和使用的雙重需求，在滿足完成教學(xué)任務(wù)的同時考慮實訓(xùn)室日常管理和軟件更新的需求；2）購買兼容性好，支持各種外置設(shè)備的整機；3）經(jīng)常對計算機實訓(xùn)室進行一站式的病毒查殺；4）應(yīng)用新的信息技術(shù)（例如：桌面云技術(shù)），提升計算機實訓(xùn)室的性能及管理效率。

2桌面云的概念及研究現(xiàn)狀

2.1桌面云的概念及在計算機實訓(xùn)室中的應(yīng)用方式

桌面云是一種可以隨時隨地，方便啟用的云計算模型。桌面云技術(shù)實質(zhì)是一種虛擬機的技術(shù)，是指可以通過所謂的瘦客戶端（一個具有多種接口的單片機系統(tǒng)），或者能連接網(wǎng)絡(luò)的任何終端設(shè)備來訪問跨平臺的應(yīng)用程序，以及整個客戶桌面。

運用桌面云技術(shù)，計算機實訓(xùn)室就不再使用“電腦主機+顯示器+系統(tǒng)”的模式進行組建了，而是先把個人電腦桌面統(tǒng)一放在后臺的數(shù)據(jù)中心里面，再利用計算機網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需要虛擬出相適應(yīng)數(shù)量的個人桌面來交付給用戶使用。詳細的處理方式如下：首先在后臺的數(shù)據(jù)中心把個人桌面解耦合成各個獨立的邏輯單元，計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等各個模塊被獨立出來。用戶再通過瘦客戶端、零終端、筆記本、臺式機或者智能手機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來訪問個人桌面。

2.2桌面云技術(shù)在計算機實訓(xùn)室建設(shè)中的的應(yīng)用現(xiàn)狀

將桌面云技術(shù)運用在計算機實訓(xùn)室建設(shè)中，是桌面云技術(shù)與實訓(xùn)室建設(shè)和計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)相結(jié)的一種創(chuàng)新方式，它改變了傳統(tǒng)的計算機實訓(xùn)教學(xué)和實訓(xùn)室管理模式，實現(xiàn)了實訓(xùn)教學(xué)的云端化和在線化。實現(xiàn)云端化之后可以將教學(xué)所需的實訓(xùn)環(huán)境放在“云”服務(wù)器上，教師和學(xué)生只需要通過云客戶端，就能隨時隨地獲得專屬于他的云桌面實訓(xùn)環(huán)境。這樣既方便了學(xué)生實訓(xùn)又能夠極大地減少實訓(xùn)室管理人員的工作量。

3桌面云計算機實訓(xùn)管理系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用

3.1計算機實訓(xùn)室管理系統(tǒng)軟件層次架構(gòu)解析

運用桌面云技術(shù)組建地計算機實訓(xùn)管理系統(tǒng)主要是利用KVM虛擬化技術(shù)來實現(xiàn)的，它的軟件層次架構(gòu)分為物理層、虛擬化層、管理層和服務(wù)層。物理層和虛擬化層構(gòu)成了桌面云平臺的動態(tài)資源池；虛擬化層主要是通過KVM虛擬化技術(shù)，將所有的物理資源搭建成一個統(tǒng)一的資源池，以此開發(fā)出一套資源池管理系統(tǒng)來作為系統(tǒng)的管理層，管理層負責(zé)虛擬機的調(diào)度、啟動、關(guān)閉、監(jiān)控等工作。服務(wù)層負責(zé)實訓(xùn)教學(xué)的業(yè)務(wù)邏輯。本系統(tǒng)的軟件層次架構(gòu)可以用下圖1來表示。

管理系統(tǒng)的功能包括向上響應(yīng)用戶的請求和向下管理資源池里面的資源，很好地執(zhí)行了資源的1劃N和N劃1。管理系統(tǒng)具有很好的可擴展型，可同時智能處理各種業(yè)務(wù)和用戶請求。實訓(xùn)管理系統(tǒng)的物理架構(gòu)如下圖2所示。

3.2桌面云技術(shù)在高校計算機實訓(xùn)室建設(shè)中的應(yīng)用

3.2.1虛擬服務(wù)器和客戶機

利用桌面云技術(shù)可以計算實訓(xùn)室所需的虛擬機數(shù)量，并根據(jù)教學(xué)實際需求設(shè)置虛擬主機。在虛擬主機下，選擇需要下載和安裝的操作系統(tǒng)和學(xué)習(xí)軟件。使用網(wǎng)絡(luò)同傳軟件將數(shù)據(jù)拷貝并傳輸?shù)搅硪粋€虛擬機。運用此種方法，我們將軟件和設(shè)備的安裝和使用均放在同一臺服務(wù)器上，可免去反復(fù)安裝和拆卸軟件的麻煩。

桌面云技術(shù)在客戶端的應(yīng)用涉及專業(yè)瘦客戶端和普通計算機兩種方式。因為專業(yè)瘦客戶端具有操作簡單、維修時間短、使用壽命較長，無需額外配置操作系統(tǒng)等優(yōu)勢，所以本人采用專業(yè)瘦客戶端來構(gòu)建系統(tǒng)。endprint

3.2.2虛擬網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的弊端

管理系統(tǒng)應(yīng)用桌面云技術(shù)后，對客戶端設(shè)備和服務(wù)器進行了物理隔離，兩者之間的信息溝通主要靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成。因此，該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)便成為了整個系統(tǒng)虛擬化的核心。

虛擬管理系統(tǒng)能解決傳統(tǒng)實訓(xùn)室管理過程中的不少難題，但并非萬能，它也存在一定的弊端。主要原因在于虛擬管理系統(tǒng)依附于網(wǎng)絡(luò)，一旦客戶端設(shè)備和服務(wù)器中間網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，客戶端就沒有辦法向服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)，導(dǎo)致客戶端無法連接使用，除非事先已連接服務(wù)器并加載完成了虛擬桌面。因此，我們在建設(shè)計算機實訓(xùn)室虛擬網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)時，應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進行備份鏈接，以防止因中間網(wǎng)絡(luò)故障而影響教學(xué)活動的正常進行。

4桌面云技術(shù)給高校計算機實訓(xùn)室?guī)淼霓D(zhuǎn)變

4.1合理分配計算機資源，降低實訓(xùn)室建設(shè)成本

計算機實訓(xùn)室所承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)比較復(fù)雜，有對計算機資源要求不高的課程，如：計算機基礎(chǔ)、電子商務(wù)等；有對計算機資源要求較高的，如建筑設(shè)計、產(chǎn)品造型、會計電算化等專業(yè)設(shè)計課程。兩類課程對計算機設(shè)備性能的分配需求不同，但是又必須滿足教學(xué)需求，所以就只能根據(jù)要求高的課程來配置計算機設(shè)備，這樣勢必造成資源浪費。高校傳統(tǒng)計算機實訓(xùn)室為保障所有課程教學(xué)任務(wù)的完成，只能將全部軟件裝在一臺計算機上，即增加了計算機實訓(xùn)室的建設(shè)成本又增加了計算機管理人員的工作量和工作難度。應(yīng)用了桌面云技術(shù)的高校計算機實訓(xùn)室，可按照學(xué)生和老師的要求合理地分配課程所需計算資源，在解決資源浪費問題的同時保存了每一個上機人員的上機習(xí)慣和數(shù)據(jù)，教師和學(xué)生在其他地方仍然可以通過桌面云完成課堂上未完成的操作。

4.2改善操作環(huán)境，保障實訓(xùn)教學(xué)

由于不同科目的計算機課件制作要求存在差異，很多教師或者學(xué)生在使用傳統(tǒng)計算機實訓(xùn)室時，若正在使用的電腦出現(xiàn)故障，更換一臺電腦后，不能移植已完成或者部分完成的作業(yè)。而使用了桌面云技術(shù)的高校計算機實訓(xùn)室，能夠?qū)⒗蠋熀蛯W(xué)生已經(jīng)做好的或者正在制作的課件或作業(yè)轉(zhuǎn)移到任何一個PC終端上，降低因環(huán)境變化而對實訓(xùn)教學(xué)帶來的影響。

4.3為計算機的安全使用提供保障

傳統(tǒng)的計算機實訓(xùn)室因不能及時上網(wǎng)更新殺毒軟件，系統(tǒng)因u盤感染病毒的問題桌面云技術(shù)也可以輕松解決。應(yīng)用了桌面云技術(shù)的高校計算機實訓(xùn)室，管理人員可以在服務(wù)器群上或者性能較高的網(wǎng)絡(luò)存儲上保存計算機中的所有數(shù)據(jù)資源，并將其托管于數(shù)據(jù)中心，這樣就能為用戶安全使用計算機提供保障，而且還可以在最短的時間內(nèi)恢復(fù)計算機數(shù)據(jù)，使計算機用戶數(shù)據(jù)的可靠性與安全性得到最大限度的提升。

5結(jié)束語

桌面云技術(shù)是一種新的應(yīng)用模式，相比傳統(tǒng)計算機應(yīng)用模式，在運行與管理上更加靈活、經(jīng)濟。根據(jù)實驗結(jié)果，可得出這樣的結(jié)論：采用先進的桌面云技術(shù)構(gòu)建計算機實訓(xùn)室，既可以節(jié)約實訓(xùn)室的建設(shè)成本，又能提高在此實訓(xùn)室授課的相關(guān)課程的教學(xué)水平。在高校計算機實訓(xùn)室的建設(shè)過程中引入桌面云技術(shù)，對推進教育信息化建設(shè)、深化學(xué)校教育改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。endprint