耿宇航

[摘? ? 要] 隨著信息技術的發(fā)展，云計算在高校教學中逐漸得到廣泛應用，有效提高了教學的效率和質量。基于此，本文就云桌面在高校教學中的應用進行研究，首先就云桌面的基本概念進行簡要闡述，然后分析云桌面在高校教學中的具體應用及應用優(yōu)勢，最后結合云桌面系統(tǒng)架構的特點，探究服務器集群、存儲資源池的構建及虛擬機、系統(tǒng)用戶和數據信息的有效管理，從而提高云桌面在高校教學中的應用水平。

[關鍵詞] 云桌面;高校教學;應用策略

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 21. 070

[中圖分類號] G434? ? [文獻標識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2018）21- 0164- 02

0? ? ? 引? ? 言

現如今互聯網已經成為人們日常生活中不可或缺的一部分，高校教學也對互聯網充分應用，使教學理念和教學模式發(fā)生了極大的改變。當前高校網絡用戶的數量不斷增大，網絡的接入形式也變得更加多樣化，這無疑對高校網絡設備資源管理帶來更大的挑戰(zhàn)，而教學手段的更新同樣使高校師生對網絡平臺的安全提出更高的要求，因此必須采用網絡虛擬技術，切實提升高校教學的信息化建設水平。

1? ? ? 云桌面概述

近年來互聯網技術的發(fā)展速度越來越快，很多先進的計算機技術和信息技術隨之涌現出來，使計算機的應用水平得到顯著提高。一般而言，人們會根據自身的最大需求選擇物理主機，因此很多原本不需要購買的物理設備在實際應用中存在被忽視的情況，導致資源的利用效率受到制約。云桌面就是利用虛擬技術，對各種物理設備進行虛擬化處理，從而使資源的利用率得到有效提升，以此節(jié)約成本、提高應用質量。在虛擬化技術的支持下，網絡軟件和硬件設備之間的聯系會更加靈活，可拓展性也會大大提升，因此在高校教學中得到普遍應用。云桌面利用虛擬化技術本質上是對各項用戶信息進行統(tǒng)一儲存和管理，通過簡單的網絡接入設備，用戶端就能夠進入云桌面實現集中管理，并且實現高效率的資源共享。另外，用戶還可以根據自身需求對云桌面進行個性化的設置，以此滿足多元化的需求。

2? ? ? 云桌面在高校教學中的應用優(yōu)勢分析

高校教學對云桌面的現實應用主要體現在以下幾個方面，分別是多媒體教學、機房與實驗室環(huán)境構建、日常辦公學習和知識資源儲存。

就多媒體教學來看，高校著重以虛擬技術作為云桌面的技術支撐，專門設置統(tǒng)一化和標準化的多媒體教室。由于高校課程的專業(yè)類型較多，因此在教學中對教學環(huán)境的要求也不盡相同，如果根據專業(yè)課程的需求對多媒體教室進行針對性配置，必然會產生很大的建設成本，而且不利于節(jié)約資源、共享服務的高校發(fā)展理念，而應用云桌面能夠有效解決這一問題，云桌面可以通過虛擬創(chuàng)建個性化的教學環(huán)境，無論專業(yè)課程如何變化，都能夠滿足教師的教學需求，因此在高校教學中得到普遍應用。

就機房與實驗室環(huán)境構建而言，高?？梢岳锰摂M技術對物理設備進行模擬，因此高校在采購機房配置設備時只需要統(tǒng)一規(guī)劃分配設備，不需要因為升級需求頻繁更換設備，從而使建設成本得到有效控制，同時還能夠使機房與實驗室的利用效率得到顯著提升。

就日常辦公學習而言，高校通過云桌面為教師和學生營造一個共享性和開放性的平臺，無論是辦公和學習都能夠突破時間和空間的限制，從而使工作和學習效率得到極大提升。例如學生可以在寢室、教師、圖書館等任何地點實現資源查詢、課程復習等操作，而同一時間還能夠滿足不同主體的應用需求。

就知識資源儲存而言，利用云桌面進行高校教學，教師無需再利用U盤、數據線等傳輸設備時刻攜帶教學資源，只需要在用戶端上傳資源，就能夠在云桌面實現在線使用，不僅使教學變得過程便捷，而且能夠使教學資源的安全性得到有效保障。

除此以外，高校教學利用云桌面還體現在以下幾個方面：一是用戶管理。在對云桌面進行應用時，主要分為兩種用戶管理權限，一種是管理員權限，另一種是普通用戶權限。管理員不僅能夠利用云桌面的資源，還能夠在后臺對資源進行管理，而普通用戶可以通過賬號密碼獲取云桌面的信息服務;二是軟件管理。云桌面可以看作是一個綜合性的教學系統(tǒng)，所有的教學軟件都在這一平臺上集中安裝，而管理員負責對各種教學軟件進行管理、升級和維護，從而保障教學系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行;三是存儲管理。云桌面能夠將本地服務器與云端資源池相連接，從而為教學提供豐富的資源，管理員需要對這一連接平臺進行維護，從而保障教學的有效性;四是監(jiān)控管理。在虛擬技術的支持下，管理員能夠在后臺服務器運行情況下進行有效監(jiān)控，從而保障教學系統(tǒng)的安全可靠;五是安全管理，云桌面能夠對資源訪問渠道、用戶基本信息、教育資源等方面給予安全保障。

3? ? ? 云桌面在高校教學中的應用策略分析

3.1? ?云桌面系統(tǒng)架構

高校教學應用云桌面需要構建虛擬云桌面管理平臺，保障云桌面系統(tǒng)架構的科學性和完整性。虛擬云桌面管理平臺主要由以下幾部分構成，分別是虛擬桌面、虛擬資源層、Hypervisor層和本地服務器。虛擬桌面是云桌面的客戶端操作系統(tǒng)，其主要應用Spice協(xié)議，由于Spice協(xié)議與KVM具有很強的兼容性，因此可以通過多種方式實現遠程操作，從而享受云桌面的服務，例如智能手機、筆記本電腦、平板手機等，在移動設備的支持下，云桌面在高校教學中的應用更加便捷高效;虛擬資源層是云桌面管理平臺，此平臺由網站實行統(tǒng)一管理和控制，能夠在虛擬環(huán)境下控制物理設備和教學資源，并且實現對各種組件的調節(jié);Hypervisor層屬于云桌面系統(tǒng)中的軟件層，位于操作系統(tǒng)和物理服務器之間，主要功能是在虛擬環(huán)境中監(jiān)視設備的運行狀態(tài)，并且同樣基礎和級別的物理設備在云桌面系統(tǒng)中實現共享。

3.2? ?虛擬軟硬件環(huán)境

云桌面是由虛擬技術構建而成的，雖然外觀與一般桌面沒有明顯差別，但是它并不是現實存在的計算機桌面，而是通過網絡虛擬技術和云計算技術構建的，通過網絡接入使物理服務器與云端資源池相連接，從而為高校教學提供各項服務，其本質上是一個虛擬性的操作系統(tǒng)。由于處于虛擬性的軟硬件環(huán)境中，因此云桌面對網絡設備的級別要求不高，只需要智能手機、筆記本電腦、平板手機等移動設備就能夠接入網絡享受云端服務，而簡單便捷的接入方式和網絡設備同樣會顯著降低云桌面系統(tǒng)維護的難度，從而降低高校信息化建設的成本，提高教育教學的質量。為了使云桌面在高校教學中得到有效應用，必須構建健全的虛擬軟硬件環(huán)境，著重對軟件資源和硬件資源進行組合，結合實際選擇CPU性能、內存性能、計算性能較高的設備，以此滿足虛擬服務器的運行要求。例如在構建虛擬軟硬件環(huán)境時選擇萬全R680G7型號的聯想服務器作為硬件設備，然后安裝監(jiān)控軟件、備份軟件、管理配置軟件、恢復軟件等虛擬化的軟件套件。

3.3? ?系統(tǒng)架構部署策略

3.3.1? ?服務器集群的構建

要保障云桌面系統(tǒng)在高校教學應用的可靠性，必須構建完善的服務器集群。例如某高校著重從應用服務器集群和后臺虛擬桌面集群兩方面進行配置，前者采用的是8臺萬全R525G2型號的聯想服務器，2個型號為1000M RJ45的網卡，2個4核CPU的服務器，硬盤和內存分別為2T和64G;后者采用的是2臺萬全R680G7型號的聯想服務器，2個型號為1000M RJ45的網卡，2個4核CPU的服務器，硬盤和內存分別為2T和64G。在此基礎上，可以部署能夠提供32核CPU，內存和硬盤分別為128G和4T虛擬機資源的虛擬桌面，從而使高校教學系統(tǒng)及教學資源得到有效管理。

3.3.2? ?存儲資源池的構建

存儲資源池的構建對云桌面應用具有至關重要的作用，因為高校教學過程中需要系統(tǒng)整合大量不同類型的資源，為了保障教學資源的安全性，必須對資源進行備份儲存，而教學系統(tǒng)中還涉及教務數據、財務數據、學生數據等大批資源，因此在儲存資源池構建過程中要注重統(tǒng)一和分類，例如通過虛擬化平臺實現負載均衡管理，將不同服務器的資源整合在同一個存儲資源池中，使各個存儲資源池得到組合構建，從而為有不同需求的用戶提供更加高效便捷的服務[1]。

3.3.3? ?虛擬機的有效管理

虛擬機的有效管理是高校應用云桌面實現教學的核心，在構建和管理虛擬機平臺時，要著重對硬件配置和系統(tǒng)類型的兼容性給予充分考慮。例如將虛擬化服務器接入Libvirt接口中，將虛擬機管理的內容和單位進行拓展，最終實現虛擬機創(chuàng)建、虛擬機配置更改、虛擬機訪問控制、虛擬機性能監(jiān)控、虛擬機快照創(chuàng)建、虛擬機遷移、虛擬機啟動、虛擬機掛起、虛擬機保存、虛擬機銷毀、虛擬機克隆、虛擬機模板創(chuàng)建等服務。

3.3.4? ?系統(tǒng)用戶的有效管理

高校教學對云桌面的用戶管理主要涉及兩個方面，分別是管理員和普通用戶。管理員可以在虛擬機管理控制平臺上實現虛擬機創(chuàng)建、虛擬機配置更改、虛擬機訪問控制、虛擬機性能監(jiān)控等各項功能的操作，為了避免普通用戶在申請操作中造成虛擬服務器負載，管理員應該對資源進行合理分配，并有效控制訪問量，從而保障系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。

3.3.5? ?數據信息的有效管理

云桌面中包含大量數據信息，例如用戶基本信息、訪問信息、主機信息、申請信息等，為避免信息泄露，保障教學資源的安全性，必須對數據信息進行有效管理。例如將數據信息自動生成表格形式，同時對不同類型的信息進行視圖、模型、控制器等抽象處理，并且合理選擇Orcle、MySQL等數據源，構建一個完善的云桌面數據庫，為高校教學提供便利[2]。

4? ? ? 結? ? 語

綜上所述，針對云桌面在高校教學中應用的探究是非常必要的?，F階段高校教學逐漸對信息化建設給予充分的重視，因此云桌面技術在教學中得到普遍應用。云桌面技術不僅使教學的成本得到有效控制，還使各項教學資源得到高效整合，從而提升了高校對網絡設備的利用頻率和水平，為高校教學提供了便捷服務，使高校教學質量得到了顯著提升。希望本文能夠為研究這一課題的相關人員提供參考。

主要參考文獻

[1]王瑞娜.基于虛擬技術的云桌面平臺在高校教學中的應用[J].佛山科學技術學院學報：自然科學版，2016，34（3）：56-60.

[2]臧博.云桌面在高校計算機類課程實驗教學中的有效運用[J].信息與電腦：理論版，2015（21）：61-63.