陳偉

摘要：指出了設(shè)計(jì)類專業(yè)機(jī)房是園林設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐和設(shè)計(jì)創(chuàng)作的重要教學(xué)場(chǎng)所。主要根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)及資料，探討了目前高職院校園林設(shè)計(jì)類專業(yè)實(shí)訓(xùn)機(jī)房采用IDV和VDI構(gòu)架建設(shè)桌面虛擬化系統(tǒng)的可行性及優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：IDV構(gòu)架;園林設(shè)計(jì);桌面虛擬化

中圖分類號(hào)：TU986文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）17-0029-03

1引言

近年來(lái)，隨著教學(xué)方式及新課程改革在我國(guó)各類院校中的不斷推廣與深入，各種新型教學(xué)方式也逐漸出現(xiàn)在各級(jí)學(xué)校的課堂中。對(duì)于高職院校中園林類專業(yè)的設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)來(lái)說(shuō)，實(shí)訓(xùn)機(jī)房所起到的作用極為關(guān)鍵。利用新型教學(xué)模式可以大幅提高教學(xué)效率，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)軟件的理解與應(yīng)用。而桌面虛擬化技術(shù)相比傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)機(jī)房有著巨大的優(yōu)勢(shì)，推廣桌面虛擬化技術(shù)在高職院校園林設(shè)計(jì)類專業(yè)的應(yīng)用能夠?yàn)閷W(xué)生將來(lái)步人社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，意義重大。

2高職院校傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)機(jī)房存在的問(wèn)題

目前高職院校計(jì)算機(jī)機(jī)房越來(lái)越普及，需要利用計(jì)算機(jī)機(jī)房進(jìn)行教學(xué)的專業(yè)也越來(lái)越多，但是計(jì)算機(jī)相關(guān)的課程對(duì)于計(jì)算機(jī)的要求也在逐漸提升。許多專業(yè)軟件對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的要求越來(lái)越高，同時(shí)這些軟件本身的更新迭代也越來(lái)越頻繁。因此許多院校機(jī)房中的計(jì)算機(jī)需要經(jīng)常更新硬件及軟件設(shè)施，對(duì)于擁有幾十臺(tái)計(jì)算機(jī)的機(jī)房這是一個(gè)不小的工程，需要更新每一臺(tái)電腦的內(nèi)存、硬盤、顯卡等設(shè)備。軟件更是需要逐一進(jìn)行升級(jí)，而軟件的升級(jí)往往比硬件的更新更為頻繁而且需要更新的軟件更是繁雜，如果逐一對(duì)每臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行更新對(duì)于機(jī)房的管理來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)浩大的工程。有些學(xué)校更是擁有多個(gè)機(jī)房幾百臺(tái)計(jì)算機(jī)，后期的維護(hù)成本也十分可觀。因此，目前大多數(shù)機(jī)房存在著計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施無(wú)法滿足教學(xué)要求的問(wèn)題。

機(jī)房中的計(jì)算機(jī)由于不是專人使用，不同學(xué)生或老師使用時(shí)如果對(duì)計(jì)算機(jī)造成損壞很難找出責(zé)任人。此外，由于沒(méi)有集中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)支持，計(jì)算機(jī)使用后的數(shù)據(jù)文件只能保存在每臺(tái)計(jì)算機(jī)的硬盤中或者用U盤拷貝。這就造成了后一位使用者誤刪上一位使用者數(shù)據(jù)文件的情況發(fā)生，同時(shí)由于U盤的使用很可能造成病毒的傳播與泛濫，造成機(jī)房中的計(jì)算機(jī)由于軟件系統(tǒng)被病毒破壞導(dǎo)致機(jī)房大面積的癱瘓。

傳統(tǒng)機(jī)房中的計(jì)算機(jī)由個(gè)人PC系統(tǒng)組成，除了顯示器以外還有機(jī)箱和鍵盤、鼠標(biāo)，這就導(dǎo)致了每一臺(tái)終端占用體積大，用電線路排布復(fù)雜。機(jī)房在每次使用過(guò)后往往在主機(jī)后面或者線路附近會(huì)藏污納垢，造成機(jī)房清潔維護(hù)成本也很高。

3桌面虛擬化概述

將計(jì)算機(jī)的終端系統(tǒng)（也稱桌面）進(jìn)行虛擬化，通過(guò)任何設(shè)備、任何地點(diǎn)、任何時(shí)間利用網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)虛擬桌面系統(tǒng)，已達(dá)到安全、高效、靈活的使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稱為桌面虛擬化。在虛擬化平臺(tái)中，計(jì)算機(jī)的桌面系統(tǒng)可以在計(jì)算機(jī)、平板、智能手機(jī)等各種設(shè)備上進(jìn)行訪問(wèn)。其特點(diǎn)是建立在X86PC為標(biāo)準(zhǔn)的IT基礎(chǔ)構(gòu)架之上，具有很高的管理效率，可以對(duì)硬件功能進(jìn)行充分的運(yùn)用，同時(shí)對(duì)資源進(jìn)行優(yōu)化。在虛擬化平臺(tái)中，用戶可以單獨(dú)使用專屬于自己的桌面系統(tǒng)，也可以在一個(gè)機(jī)房中實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一教學(xué)顯示甚至是分組教學(xué)。由圖1可以看到，構(gòu)建好的虛擬桌面系統(tǒng)將不再使機(jī)房局限于一個(gè)固定的房間內(nèi)，而是可以供用戶利用專線或者專有網(wǎng)絡(luò)（例如校園網(wǎng)）隨時(shí)隨地進(jìn)行訪問(wèn)，管理員也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管理、監(jiān)控。這樣就大大提高了教學(xué)的靈活性，在課堂教學(xué)以及課后練習(xí)的過(guò)程中隨時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一輔導(dǎo)。

4桌面虛擬化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

相比傳統(tǒng)機(jī)房，利用桌面虛擬系統(tǒng)構(gòu)建的機(jī)房由以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）具有更加靈活的教學(xué)環(huán)境。構(gòu)建好的桌面虛擬化系統(tǒng)可以通過(guò)專有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)，在傳統(tǒng)機(jī)房中只需要最基本的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施及顯示器就可以搭建一套完整的系統(tǒng)，也可以在普通教室中通過(guò)筆記本、平板、智能手機(jī)等設(shè)備訪問(wèn)服務(wù)器的虛擬桌面。

（2）更加高效的管理措施。虛擬系統(tǒng)可以利用統(tǒng)一的服務(wù)器使接人虛擬桌面的不同設(shè)備擁有相同的系統(tǒng)配置，可跨網(wǎng)段、互聯(lián)網(wǎng)操作，對(duì)不同機(jī)房不同配置的電腦或設(shè)備進(jìn)行集中管理。在對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)時(shí)，只需對(duì)服務(wù)器端進(jìn)行升級(jí)就可以保證所有接入設(shè)備均可使用到最新的軟件，不用對(duì)每臺(tái)終端進(jìn)行維護(hù)。

（3）更加安全的使用環(huán)境。在服務(wù)器中集中安裝防病毒軟件、硬件可以使系統(tǒng)遭到病毒入侵時(shí)立即恢復(fù)系統(tǒng)，只要網(wǎng)絡(luò)通暢管理員可以隨時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)、重建。

（4）可安裝多個(gè)操作系統(tǒng)。由于桌面虛擬系統(tǒng)是利用終端訪問(wèn)服務(wù)器，因此可在服務(wù)器端安裝多個(gè)操作系統(tǒng)，例如Windows、Linux等，每個(gè)操作系統(tǒng)還可以同時(shí)安裝不同的版本。

（5）高效利用硬件設(shè)備，構(gòu)建成本低。由于園林設(shè)計(jì)類專業(yè)往往需要用到AutoCAD，3DMAX等專業(yè)軟件，而這類軟件對(duì)于計(jì)算機(jī)的硬件要求很高。利用虛擬桌面系統(tǒng)可以讓低端設(shè)備使用服務(wù)器的高端硬件設(shè)施，從而充分發(fā)揮硬件的全部潛力。這樣一來(lái)，不需要配置多臺(tái)CPU、顯卡、內(nèi)存都很高端的PC系統(tǒng)，只需要配置1～2臺(tái)滿足硬件需求的服務(wù)器就可以滿足需求。

綜上所述，相比傳統(tǒng)的機(jī)房桌面虛擬系統(tǒng)具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。市場(chǎng)上桌面虛擬化的主要構(gòu)架有兩類，一類是傳統(tǒng)主流的VDI（VirtualDesktop Infrastructure），即虛擬桌面基礎(chǔ)構(gòu)架（圖2）;另一類是近幾年興起的IDV（IntelligentDesktopVirtual-ization），即智能桌面虛擬化（圖3）。

5桌面虛擬系統(tǒng)的選擇

IDV和VEI構(gòu)架都有著各自的優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì)，VEI構(gòu)架的優(yōu)勢(shì)在于以下幾點(diǎn)：

（1）移動(dòng)性強(qiáng)。不收地域限制，支持多種終端，例如平板、手機(jī)、PC、筆記本電腦等。無(wú)論在哪里都可以利用多種設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)。

（2）符合現(xiàn)代云計(jì)算構(gòu)架設(shè)計(jì)。通過(guò)一臺(tái)服務(wù)器虛擬若干個(gè)虛擬桌面最大化服務(wù)的利用率，通過(guò)多臺(tái)服務(wù)器集群化實(shí)現(xiàn)桌面用戶可擴(kuò)展性。所有桌面數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)在服務(wù)器上，服務(wù)器通常部署在數(shù)據(jù)中心。

（3）集中管控。一名管理員可以管控上千臺(tái)云桌面。發(fā)布桌面等復(fù)雜工作完全由機(jī)器去完成，管理員只需要下達(dá)指令即可;另外管理員可以控制桌面用戶的外設(shè)接口，設(shè)置白名單或黑名單，甚至在網(wǎng)絡(luò)暢通情況下，遠(yuǎn)程登錄用戶桌面解決問(wèn)題。

（4）數(shù)據(jù)安全性高。用戶端只是桌面圖像接受端，而所有數(shù)據(jù)都會(huì)保存在云端。VDI云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)有很多數(shù)據(jù)保障的措施，如副本技術(shù)，EC技術(shù)等，都能保障數(shù)據(jù)安全可追溯。

VDI構(gòu)架的劣勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：

（1）建設(shè)成本高。需要依托強(qiáng)大的CPU和消耗大量?jī)?nèi)存，所以在服務(wù)器采購(gòu)花費(fèi)上較高。同時(shí)，用戶還需要采購(gòu)VDI終端，投資較大。

（2）過(guò)度依賴網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴主要體現(xiàn)在帶寬和延時(shí)上，體驗(yàn)遜于局域網(wǎng)。另外斷網(wǎng)后VDI桌面將無(wú)法使用。

（3）技術(shù)復(fù)雜。技術(shù)源于云平臺(tái)相關(guān)技術(shù)。比如在相當(dāng)復(fù)雜的openstack云平臺(tái)上架構(gòu)VDI，對(duì)管理者挑戰(zhàn)極大。

（4）用戶體驗(yàn)差，場(chǎng)景受限。過(guò)度依賴網(wǎng)絡(luò)加上集中式架構(gòu)，在規(guī)模用戶環(huán)境下，用戶體驗(yàn)大受影響。目前3D虛擬化技術(shù)雖然能夠解決VDI桌面端3D軟件及游戲支持，但用戶付出的成本大大高于PC機(jī)。

IDV構(gòu)架的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：

（1）分布式虛擬桌面技術(shù)，桌面系統(tǒng)理論上可以無(wú)限擴(kuò)張。采取分布式計(jì)算，并集中和簡(jiǎn)化管理、部署功能。得益于流行的“邊緣計(jì)算”思路，虛擬桌面充分利用終端的硬件資源，每個(gè)終端都是虛擬桌面節(jié)點(diǎn)，桌面系統(tǒng)理論上可以無(wú)限擴(kuò)張。

（2）支持離線。采用終端虛擬化技術(shù)，數(shù)據(jù)存放終端，不受網(wǎng)絡(luò)影響，斷網(wǎng)亦可訪問(wèn)。

（3）用戶體驗(yàn)好。IDV桌面體驗(yàn)與物理終端設(shè)備體驗(yàn)相當(dāng)，接近本地體驗(yàn)效果。

（4）成本可控。主要成本來(lái)自于桌面終端成本，服務(wù)器端只是控制和管理，無(wú)需承載桌面，成本相對(duì)VDI架構(gòu)大幅降低。

IDV構(gòu)架同樣也有劣勢(shì)，主要在以下幾個(gè)方面：

（1）不支持移動(dòng)辦公。對(duì)終端依賴性較大，用戶通常與終端綁定，不能像VDI桌面一樣在任意地點(diǎn)訪問(wèn)桌面。

（2）數(shù)據(jù)安全性相對(duì)較低。數(shù)據(jù)存放于終端，安全性相對(duì)脆弱。雖然Intel采用了多種技術(shù)來(lái)強(qiáng)化安全性，但技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)于復(fù)雜，甚至?xí)绊戵w驗(yàn)。

（3）維護(hù)相對(duì)不便。DV桌面對(duì)終端有依賴性，獲取高性能就需要高的硬件配置，這對(duì)終端硬件質(zhì)量和穩(wěn)定性提出更高要求。一旦出現(xiàn)故障，管理人員需要介入處理恢復(fù)桌面和用戶數(shù)據(jù)的流程。如果是終端跨因特網(wǎng)環(huán)境，終端維護(hù)則更加棘手。

結(jié)合以上的分析，在選擇構(gòu)建桌面虛擬系統(tǒng)時(shí)需要明確以下幾點(diǎn)問(wèn)題：①預(yù)算是否充足。②安全性需求。③集中管控需求。④移動(dòng)性需求。⑤硬件要求。如果構(gòu)建機(jī)房時(shí)預(yù)算充足、注重移動(dòng)性、對(duì)硬件要求不高、對(duì)安全性和管理效率有較高要求，可以選用VDI方案。當(dāng)前，VDI虛擬桌面在教育行業(yè)、普通企業(yè)辦公環(huán)境中已經(jīng)有很多應(yīng)用。如果需要運(yùn)行大型軟件，對(duì)管理效率和安全性有一定要求，預(yù)算又不高，那么可以采用IDV方案。因此，在高職院校園林設(shè)計(jì)類專業(yè)構(gòu)建機(jī)房時(shí)，IDV方案是更加有效和更加切實(shí)可行的方案。

6結(jié)語(yǔ)

虛擬桌面系統(tǒng)可以為高職院校的機(jī)房建設(shè)帶來(lái)較大的變革，雖然虛擬桌面技術(shù)本身已經(jīng)十分成熟，但是在具體應(yīng)用方面還存在著一些問(wèn)題，還需要在其各個(gè)方面不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，以滿足社會(huì)發(fā)展的需求，贏得更廣闊的發(fā)展空間。