陳 鋒，胡春雷

(安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與工程學(xué)院，安徽 合肥 210000)

0 引言

機房是計算機課程實驗教學(xué)的重要基地，其服務(wù)對象是全校的師生，利用計算機進行實驗教學(xué)已經(jīng)成為高校教學(xué)體系中的重要組成部分。不同學(xué)院不同專業(yè)對計算機性能要求不同；安裝的軟件也不盡相同，即使是相同軟件不同的專業(yè)可能也存在版本的區(qū)別；專業(yè)機房與普通公共機房的使用對象和利用率不同。目前多數(shù)高校的機房做法是，將公共機房獨立出來，與專業(yè)機房區(qū)分，其面向?qū)ο蠛驼n程是全校學(xué)生和計算機類公共基礎(chǔ)課程。但帶來的問題是機房計算機管理上的不便，機房利用率差異性較高。依托云桌面基礎(chǔ)架構(gòu)，可解決傳統(tǒng)IT架構(gòu)下存在的數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一管理、資源利用率低下、桌面環(huán)境復(fù)雜等問題，具備高效運維、靈活辦公、數(shù)據(jù)安全等諸多優(yōu)點。虛擬云桌面技術(shù)的應(yīng)用，將所需的操作系統(tǒng)和軟件都整合到云桌面。不同的課程老師在授課時將需要的實驗環(huán)境調(diào)出來使用，給實訓(xùn)室的管理和維護提供了便利，同時也給老師的使用帶來了方便。

1 建設(shè)思路和原則

虛擬云桌面實驗中心的建設(shè)，遵循培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展思維和工程應(yīng)用探索思維，實現(xiàn)高校自主創(chuàng)新與信息化技術(shù)的深度融合，在創(chuàng)新校企合作共享機制的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)虛擬實驗中心的可持續(xù)發(fā)展。在虛擬桌面實驗室項目建設(shè)過程中，深刻體會到云桌面實訓(xùn)室建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)以下原則：

(1)項目具有實用性的特點。符合計算機應(yīng)用教學(xué)實際，體現(xiàn)高職學(xué)生教學(xué)的特色；同時虛擬桌面終端界面友好，操作簡潔，層級結(jié)構(gòu)清晰，體現(xiàn)個性化設(shè)計。

(2)項目具有較高的安全性。建設(shè)的虛擬云桌面實驗項目，由于所有的軟硬件資源均部署在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上，存儲在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，在終端和服務(wù)器之間依靠網(wǎng)絡(luò)傳輸，終端僅僅作為一個數(shù)據(jù)的接收部分展示給用戶，因此數(shù)據(jù)的存儲安全和傳輸安全是需要重點考慮的。

(3)項目的標準化建設(shè)。服務(wù)器和終端之間應(yīng)具有可擴展性，具有科學(xué)規(guī)范化的業(yè)務(wù)設(shè)置，便于未來的功能升級擴展。

(4)實現(xiàn)資源的整合和共享。虛擬云桌面實驗室以信息類專業(yè)群為中心整合現(xiàn)有資源，同時滿足多專業(yè)以及各教學(xué)系部共同開展實驗教學(xué)的需要。

2 虛擬云桌面平臺體系架構(gòu)及特點

虛擬云桌面系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下圖1所示。整個云桌面系統(tǒng)基于虛擬化技術(shù)，將操作系統(tǒng)、系統(tǒng)軟硬件等資源集中部署在數(shù)據(jù)中心，通過虛擬化傳輸協(xié)議以桌面的形式批量交付給每間教室使用，從而實現(xiàn)桌面統(tǒng)一管控和資源的按需分配。教室終端客戶機無需高額配置，通過局域網(wǎng)接入云桌面便可獲取強大的服務(wù)器計算能力；而且終端與服務(wù)器之間依靠圖像傳輸，無任何數(shù)據(jù)，能夠確保信息通道安全。

圖1 虛擬云桌面網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

在這個系統(tǒng)中，云桌面采用云端集中部署的方式，靈活配置、統(tǒng)一監(jiān)控和調(diào)度、虛擬桌面可以快速升級，極大地簡化了用戶側(cè)的接入環(huán)境。所有云桌面的數(shù)據(jù)在云端集中保存管理，本地并無數(shù)據(jù)，用戶數(shù)據(jù)在云端采用隔離存儲，保障了數(shù)據(jù)的安全，并且不易受到各種病毒木馬的攻擊，實現(xiàn)了更高的系統(tǒng)安全性。

3 實驗教學(xué)管理

在智能教學(xué)管理功能實現(xiàn)上，虛擬云桌面實驗平臺能夠提供全方位的計算機實驗教學(xué)輔助功能，包括根據(jù)課程內(nèi)容和實驗性質(zhì)智能分配軟硬件資源，實驗平臺的智能化管理與維護等功能，對虛擬云桌面課程資源信息與建設(shè)實施自動化管理。如進行資源的信息統(tǒng)計，使用評價統(tǒng)計等。

智能教學(xué)軟硬件管理具體包括以下方面：

(1)智能分配資源：管理員預(yù)先根據(jù)課程內(nèi)容要求按需靈活調(diào)整計算機軟硬件資源配置。

(2)靈活滿足學(xué)校多變的業(yè)務(wù)類型：虛擬云桌面除了要求滿足實驗教學(xué)需求，還要求能夠支持各種類型的考試環(huán)境要求，如技能鑒定、ATA考試、計算機等級考試等。

4 虛擬云桌面在公共基礎(chǔ)計算機實驗教學(xué)課中的使用

眾所周知，計算機已經(jīng)不僅僅是計算機類專業(yè)的必備工具，也日漸成為其它專業(yè)的常用工具，多數(shù)學(xué)院的課程中增加了計算機實驗教學(xué)，如果在每個學(xué)院建設(shè)實驗機房，一方面投入的成本較大，機房的利用率也會因為專業(yè)原因而受限；另一方面在計算機等設(shè)備的管理上也會是一個巨大的挑戰(zhàn)。虛擬云桌面綜合使用虛擬技術(shù)，將各專業(yè)所需的軟件集中部署在數(shù)據(jù)中心，根據(jù)軟件需求不同，個性化分配教學(xué)資源。從而達到資源再整合，有效利用的目的。目前虛擬云桌面已能夠支持全校絕大部分專業(yè)的計算機實驗課程要求，云桌面實驗實訓(xùn)室利用率達到90%以上，遠高于傳統(tǒng)機房的利用率。

虛擬云桌面實驗中心建設(shè)作為實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，它既為實驗室建設(shè)注入了新的活力，也為推進實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新增添了新的動力。在建設(shè)過程中，盡量發(fā)揮虛擬云桌面技術(shù)的適用性、原創(chuàng)性、導(dǎo)向性，提升虛擬云桌面實驗教學(xué)資源的開放共享水平。努力整合資源，投入較為充足的人力、物力、財力，努力提高教師隊伍應(yīng)用計算機虛擬云桌面技術(shù)教學(xué)的能力，建成計算機虛擬云桌面實驗教學(xué)平臺，并將云桌面實驗教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有效結(jié)合，著力加強云桌面實驗教學(xué)在日常教學(xué)中的比例。

5 結(jié)語

綜上所述，虛擬云桌面實驗平臺綜合使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)、桌面虛擬化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等，將硬件、軟件、系統(tǒng)應(yīng)用等以桌面的形式通過高效的傳輸協(xié)議推送至機房終端供用戶使用，具有集中管理，靈活切換，運維便捷，遠程訪問的優(yōu)勢，使計算機實訓(xùn)課程環(huán)境發(fā)生了較大的變革。相較于傳統(tǒng)機房，一方面可以按需配置資源，另一方面虛擬云桌面延長了機房使用壽命，降低了維護成本。本文分析了當前虛擬云桌面實驗中心的建設(shè)思路與原則，以虛擬云桌面架構(gòu)特點為視角，探討其在公共課計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用，以期為類似研究提供指導(dǎo)意見。