文/袁先珍

廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院是國家示范性高職院校建設(shè)單位，具有85年的職業(yè)教育歷史。學(xué)校是首批教育部教育信息化試點(diǎn)單位，中央電教館第二批“職業(yè)院校數(shù)字校園實(shí)驗(yàn)?！苯ㄔO(shè)單位。學(xué)校共有70多個(gè)專業(yè)，建成國家示范性專業(yè)4個(gè)，全日制在校學(xué)生2.1萬多人。

通過云桌面改善公共教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施是學(xué)校實(shí)施廣東省高等教育“創(chuàng)新強(qiáng)校工程”規(guī)劃的項(xiàng)目之一。項(xiàng)目基于總體設(shè)計(jì)分三期實(shí)施，于2014年初啟動一期工程，2017年完成建設(shè)后,通過云計(jì)算技術(shù)為語音室、多媒體教室、公共計(jì)算機(jī)機(jī)房、電子閱覽室和移動教學(xué)辦公等5個(gè)場景提供超過1100個(gè)云桌面，實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)IT資源的集中彈性管理，降低了運(yùn)維成本，有效改善了學(xué)校教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境。同時(shí)，與現(xiàn)有的網(wǎng)上服務(wù)大廳、輕工教育學(xué)習(xí)平臺、電子資源平臺和協(xié)同辦公系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，為師生打造了安全便捷、綠色節(jié)能的教學(xué)與辦公信息化環(huán)境。

面臨的主要問題

信息化推動教學(xué)管理變革，教學(xué)形式日益多樣化，移動學(xué)習(xí)和辦公的需求也凸顯出來，學(xué)校教學(xué)辦公用計(jì)算機(jī)8600多臺，傳統(tǒng)的運(yùn)維模式和固定系統(tǒng)已經(jīng)不能很好的滿足教學(xué)辦公需求。

1. 軟件差異化需求問題。不同課程、不同教師使用的軟件類型或版本各有不同，教學(xué)不同階段教學(xué)環(huán)境也有所不同，而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)只安裝一個(gè)固定環(huán)境，不能快速滿足差異化需求。

2. 病毒及數(shù)據(jù)安全問題。使用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，教師使用U盤較多，U盤病毒的交叉感染比較嚴(yán)重。另外，教學(xué)辦公電腦很少進(jìn)行安全備份，當(dāng)發(fā)生硬件故障，容易導(dǎo)致個(gè)人數(shù)據(jù)丟失。

3. 運(yùn)維管理問題。學(xué)校計(jì)算機(jī)數(shù)量多、區(qū)域分散、設(shè)備型號不統(tǒng)一，難于統(tǒng)一管理；質(zhì)保期過后硬件故障率高，而高職院校普遍維護(hù)人員嚴(yán)重不足，課室利用率很高，因而導(dǎo)致問題處理不夠及時(shí)。

具體措施

部署虛擬化桌面平臺

圍繞教師和學(xué)生教與學(xué)的主要場景需求進(jìn)行梳理,提出跨校區(qū)統(tǒng)一部署桌面虛擬化的整體解決方案。前端采用免維護(hù)的瘦終端, 數(shù)據(jù)中心提供后端資源支撐，基于SDN構(gòu)建高效的自動化虛擬化網(wǎng)絡(luò)，8臺華為RH228H服務(wù)器和2臺Oceanstor5600存儲通過虛擬化技術(shù)共享CPU、內(nèi)存和存儲等底層物理硬件資源,允許多個(gè)用戶桌面以虛擬機(jī)的形式獨(dú)立運(yùn)行，這種架構(gòu)將虛擬機(jī)彼此隔離開來，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)精確的資源分配，也能保護(hù)用戶免受由其他用戶活動所造成的應(yīng)用程序崩潰和操作系統(tǒng)故障所帶來的影響。校園網(wǎng)用戶通過連接服務(wù)器連接到數(shù)據(jù)中心的桌面, 外網(wǎng)用戶通過防火墻映射的安全服務(wù)器與安全服務(wù)器專用的連接服務(wù)器建立外網(wǎng)用戶訪問的接口。用戶只需要在安裝有桌面客戶端的設(shè)備上登錄即可獲取相同的桌面, 實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的桌面交付。

基于云桌面提升多媒體課室

將所有多媒體課室的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)全部更換為瘦終端盒子，分配相應(yīng)的云桌面計(jì)算資源，安裝常用的教學(xué)軟件，每個(gè)課室通過不同的賬號自動登錄獲取固定桌面。老師每次上課的數(shù)據(jù)會留存在桌面中，如果有需要定制安裝的軟件由管理員快速升級模板提供，老師也可退出自動桌面登錄個(gè)人專屬桌面進(jìn)行教學(xué)?；谠谱烂妫Y(jié)合課室監(jiān)控管理系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多媒體教室集中監(jiān)控和多媒體設(shè)備的管理和控制。管理者可了解多媒體課室實(shí)時(shí)上課情況及歷史視頻畫面，并實(shí)時(shí)收聽現(xiàn)場聲音，為學(xué)校督導(dǎo)和同行跨校區(qū)聽課提供了便捷性和開放性。多媒體課室云桌面與學(xué)校輕工教育在線平臺相結(jié)合，配套學(xué)習(xí)通移動端功能，打造高效互動課堂，推動了線上線下混合式教學(xué)的開展，多媒體課室的教學(xué)支撐能力整體得到較大提升。

構(gòu)建隨需而變的云實(shí)訓(xùn)室

建設(shè)2間云語音室和8間公共云實(shí)訓(xùn)室，配備640個(gè)性能較高的瘦終端盒子，云桌面的計(jì)算資源根據(jù)實(shí)際需求分配。每間實(shí)訓(xùn)室配置多套模板，在教學(xué)不同階段，根據(jù)環(huán)境需求發(fā)布不同的模板或快照，管理員可以快速響應(yīng)，輕松完成教學(xué)周、實(shí)訓(xùn)周、考試日不同的環(huán)境要求，甚至可以遠(yuǎn)程操作，不需要在現(xiàn)場按傳統(tǒng)方式逐臺解鎖安裝軟件，再批量拷貝，每臺測試。因?yàn)樵茖?shí)訓(xùn)室終端數(shù)量多，上課集中開機(jī)存在IO風(fēng)暴問題，可通過提前分批開機(jī)來避免。另外，云語音室安裝配套的語音軟件使用，經(jīng)過不斷調(diào)試優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了較好的聽讀訓(xùn)練和語音交互效果。

打造自主學(xué)習(xí)云桌面電子閱覽室

電子閱覽室和自主學(xué)習(xí)空間配備了180個(gè)瘦終端，該場景下每個(gè)在校學(xué)生都可使用個(gè)人賬號進(jìn)入云桌面，但受云桌面授權(quán)數(shù)限制，學(xué)生使用浮動桌面，桌面系統(tǒng)配置統(tǒng)一，配有個(gè)人網(wǎng)盤用于存放學(xué)習(xí)資源。為了讀者公平使用，云桌面設(shè)置了2個(gè)小時(shí)的使用時(shí)長，到時(shí)間桌面會自動退出當(dāng)日無法再登錄。圖書館云桌面配合智能燈光、座位預(yù)約、讀報(bào)機(jī)、朗讀亭和豐富的電子資源營造了綠色、便捷的自主學(xué)習(xí)閱讀空間。

提供移動教學(xué)辦公的專屬桌面

圖1 基于云桌面的多媒體課室

教師根據(jù)個(gè)人需要可申請使用專屬桌面，且不強(qiáng)制要求使用瘦終端盒子。云桌面支持多種終端設(shè)備的接入，能方便教師在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方使用辦公電腦、筆記本或者移動設(shè)備登錄個(gè)人桌面，打破了傳統(tǒng)的固定地點(diǎn)、固定時(shí)間的工作模式。初始化云桌面環(huán)境已能滿足基本辦公和教學(xué)需求，個(gè)性化的軟件需求可以自行安裝，有復(fù)雜需求的可以申請多個(gè)桌面，安裝不同的操作系統(tǒng)或軟件。個(gè)人專屬桌面很好地滿足了專職教師不同的教學(xué)環(huán)境要求。對于行政辦公人員來說，有效解決了跨校區(qū)辦公、出差辦公的問題，結(jié)合學(xué)校網(wǎng)上服務(wù)大廳、協(xié)同辦公與移動OA等系統(tǒng)，大大提高了工作效率。

成效與經(jīng)驗(yàn)

通過云桌面建設(shè)改善公共教學(xué)環(huán)境的項(xiàng)目取得了預(yù)期的效果,該項(xiàng)目同步推進(jìn)了數(shù)據(jù)中心和核心網(wǎng)絡(luò)的升級改造,提高了信息化基礎(chǔ)設(shè)施的支撐能力,帶動了學(xué)校信息化的整體發(fā)展。云桌面相關(guān)的智慧校園建設(shè)成果被收集為2018年廣東省高等職業(yè)教育質(zhì)量年度報(bào)告的信息化案例之一。云桌面的建設(shè)成效與經(jīng)驗(yàn)分享如下：

運(yùn)維模式簡化 ,差異需求快速響應(yīng)

云桌面環(huán)境下,代替?zhèn)鹘y(tǒng)計(jì)算機(jī)的瘦客戶終端免維護(hù)，無需開機(jī)箱檢查或更換零部件,終端運(yùn)維工作大大簡化。針對差異化的軟件環(huán)境需求, 管理員通過授權(quán)的公共資源云平臺，利用模板和快照技術(shù)，根據(jù)不同場景需求快速部署新的用戶桌面進(jìn)行發(fā)布，整個(gè)過程通過網(wǎng)絡(luò)即可完成，操作的步驟也非常簡單。教師的個(gè)人專屬桌面則與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)一樣,自行安裝軟件,有需要可請求管理員技術(shù)支持。

節(jié)能效果明顯,安全可靠性提高

圖2 云語音室

云桌面大批量應(yīng)用凸顯出了能耗方面的優(yōu)勢，傳統(tǒng)PC的平均功耗在200～300W左右，瘦客戶機(jī)的平均功耗不超過30W，加上服務(wù)器不間斷運(yùn)行產(chǎn)生的能耗，使用云桌面后減少能耗60%左右，為學(xué)校節(jié)約的電費(fèi)也非常可觀，很好地響應(yīng)了國家節(jié)能減排的政策。在安全性方面，為桌面應(yīng)用提供備份與災(zāi)難恢復(fù)保護(hù)，確保個(gè)人數(shù)據(jù)的安全性，平臺同時(shí)采用虛擬化安全技術(shù)，搭建云安全防護(hù)系統(tǒng)，無需每個(gè)桌面安裝殺毒軟件，就可為每個(gè)桌面提供安全服務(wù)。在可用性方面，通過 HA群集技術(shù)消除因服務(wù)器維護(hù)或故障產(chǎn)生的業(yè)務(wù)中斷，并充分考慮高并發(fā)問題，根據(jù)桌面數(shù)量增加連接器，并采用硬件負(fù)載均衡設(shè)備，減輕大批量連接造成的連接服務(wù)器的壓力。

資源集中彈性管理,TCO降低

通過云桌面平臺實(shí)現(xiàn)了對虛擬桌面資源的集中式管理和統(tǒng)一控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控資源利用，動態(tài)分配回收，實(shí)現(xiàn)了資源的合理分配和使用，大大提高了資源的利用率。平臺CPU使用率約50%，內(nèi)存使用率超過60%。有效解決了學(xué)校傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)采購配置高而資源利用率不夠，資源分散不易管理等問題。通過云桌面平臺有效整合IT資源，提供彈性和自動化的基礎(chǔ)設(shè)施，并按需提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了資源最大程度的共享。集中管理和簡便的操作使得管理人員運(yùn)維時(shí)間節(jié)省超過70%，降低了IT總體擁有成本。