王世剛

(武漢城市職業(yè)學院 計算機與電子信息工程學院 湖北 武漢：430064)

隨著云計算、大數據、人工智能等計算機技術的飛速發(fā)展，企業(yè)中所需要的計算機類人才也在不斷增加。如何在高職院校通過項目方式，培養(yǎng)計算機類專業(yè)學生的創(chuàng)新思維能力及實際動手能力，從而符合企事業(yè)單位用人需求，其中很關鍵的一個環(huán)節(jié)就是要將傳統(tǒng)的計算機類實訓室進行改造，把各種復雜不易管理的設備進行桌面云系統(tǒng)集成，通過統(tǒng)一管理，發(fā)揮實訓室的資源最大效能。這樣的實訓室不僅能承擔基礎教學功能，同時也能夠提供社會服務。因此，我們在校內進行了基于職業(yè)教育的工程實踐中心虛擬桌面云平臺系統(tǒng)集成應用研究，不僅滿足了我校計算機類專業(yè)學生的教學要求、承接企事業(yè)單位項目和培訓、國際技術交流培訓等需求，還將該技術推廣到新疆博爾塔拉職業(yè)技術學院網絡中心，成功上線應用并得到校方的好評。

虛擬桌面云平臺系統(tǒng)集成目的就是將原有實訓室中不斷增添的服務器、存儲、交換機、路由器、防火墻、無線測試等眾多實訓設備進行系統(tǒng)集成，把原有各個獨立功能模塊進行整合，最終能通過網絡對外提供服務。整合后的虛擬桌面云系統(tǒng)更好地利用了所有設備的資源，并在此基礎上根據計算機技術的更新，利用平臺來部署、開發(fā)出更多的應用滿足教學、培訓及承接項目的要求。

1 設計數據中心式一體化網絡綜合實訓室

首先將原有計算機實訓室改建成新型數據中心式一體化網絡綜合實訓室，由原三間教室改建成為兩間實訓室和一間數據中心機房。數據中心機房位于兩間實訓室之間，用玻璃墻將兩間實訓室隔開，設計智能控制門，刷卡進出，同時還能在實訓室看到數據中心內部設備運行情況。然后將原獨立功能模塊進行整體規(guī)劃放置，互相連通，并進行通信測試，利用虛擬桌面云平臺進行所有設備的整合，使得所有設備均能在系統(tǒng)上運行。最后通過虛擬桌面云平臺的API接口，開發(fā)圖形化界面管理程序，能夠通過圖形化界面方式對系統(tǒng)中所有設備進行獨立管理。

設計的新型數據中心式一體化網絡綜合實訓室如圖1所示，在實訓室中設計一間封閉數據中心，實訓室終端設備與數據中心網絡設備互聯，數據中心與校園網互聯。網絡設備配置、云計算、網絡安全、大數據、軟件開發(fā)等課程可共同在實訓室完成。同時可根據人數的不同進行教學，如少于32人，可安排一間實訓室進行教學，如少于72人，則可同時安排兩間實訓室進行教學，不影響教學進度和教學效果，教學設備也可根據人數進行調整。

圖1 一種新型數據中心式一體化網絡綜合實訓室結構示意圖

2 利用虛擬桌面云平臺進行系統(tǒng)集成流程設計

針對現有實訓設備多、各功能模塊單一的問題，設計利用虛擬桌面云平臺進行系統(tǒng)集成，流程圖如圖2所示。

圖2 虛擬桌面云平臺設計流程圖

云計算技術本身具有高性能、高可用性和易用等特點，基于虛擬桌面云技術構建的云資源管理平臺能提供統(tǒng)一化管理功能，能夠保證平臺管理的可靠性和安全性。

3 虛擬桌面云系統(tǒng)集成應用研究

3.1 虛擬桌面云系統(tǒng)架構設計

虛擬桌面云系統(tǒng)架構如圖3所示。將原有幾個獨立的服務器、交換機、存儲等設備進行整體規(guī)劃，通過網絡通信技術，利用虛擬桌面云技術，將硬件設備整合，放置已設計好的機柜中，充分利用硬件設備資源，VCenter Server是整個硬件設備管理平臺，可以管理后續(xù)擴展的ESXi虛擬機，在ESXi中把原有信息系統(tǒng)進行遷移并運行，包括悅嵐大數據平臺、烽臺工控安全平臺、QG1-4教學平臺以及云盤平臺，另外通過API接口，完成系統(tǒng)管理運維平臺建設，用界面化方式進行各個虛擬機的管理工作。

圖3 虛擬桌面云系統(tǒng)集成架構圖

3.2 虛擬桌面云系統(tǒng)平臺

圖4是集成后的虛擬桌面云平臺系統(tǒng)。通過虛擬化技術，將24臺原本互相獨立的服務器、3臺存儲設備、48臺交換機、12臺路由器，10臺網絡安全設備進行整合，完成整合后的資源可進行統(tǒng)一調度和管理，并可通過網絡提供桌面云到云終端、平板電腦，臺式電腦，筆記本及手機進行使用。如后續(xù)還需增添設備，該系統(tǒng)也支持擴展。同時，在云平臺上可部署開源及商用應用平臺。圖5為部署在云平臺上的大數據應用系統(tǒng)。

圖4 虛擬桌面云平臺系統(tǒng)

圖5 基于虛擬桌面云系統(tǒng)平臺的大數據應用系統(tǒng)

3.3 利用API接口開發(fā)虛擬桌面云平臺虛擬機圖形管理程序

圖6是利用API接口開發(fā)虛擬桌面云平臺的虛擬機管理程序流程圖，圖7是虛擬桌面云平臺虛擬機管理界面。

圖6 利用API接口開發(fā)虛擬桌面云平臺的虛擬機圖形管理程序流程圖

圖7 虛擬桌面云平臺虛擬機管理界面

其部分代碼如下：

#！/usr/bin/python

author="wang shi gang"

EMAIL="dackjane@126.com"

from pyVim.connect import SmartConnect,Disconnect,SmartConnectNoSSL

EXSi_connection=SmartConnectNoSSL(host="",user=".local",pwd="")

//利用用戶名、密碼和主機IP連接到ESXI MOB(托管對象瀏覽器)，通過MOB獲取所需數據。

for machine in virtual_machines:

try:

powerstate=machine.summary.runtime.powerState

if powerstate=="poweredOff":

machineOff=machine.name

machineofflist.insert(0,machineOff)

print(′關閉的虛擬機列表′,machineofflist)

if powerstate=="poweredOn":

machineOn=machine.name

machine.PowerOn()

machineonlist.insert(0,machineOn)

print(′開啟的虛擬機′,machineonlist)

except:

print("cann′t exxute the task")

labelNameoff=

tk.Label(root,text=′已關閉虛擬機:′,justify=tkinter.RIGHT,width=80)

labelNameoff.place(x=160,y=30,width=80,height=20)

labelNameon=

tk.Label(root,text=′已開啟虛擬機:′,justify=tkinter.RIGHT,width=80)

//獲取開啟及關閉虛擬機詳細信息

liston.pack()

messagebox.showinfo(′vCenter server的信息′,full_name)

messagebox.showinfo(′ESXi的信息′,version)

//獲取vSphere基礎信息

Disconnect(EXSi_connection)

//退出連接

4 虛擬桌面云平臺系統(tǒng)集成應用分析

通過以上分析可知，建設虛擬桌面云平臺的目的，是將原有各獨立功能計算機類實訓室進行改造，使實訓資源統(tǒng)一集中管理。

虛擬桌面云系統(tǒng)集成的方法，是把網絡、存儲等硬件資源及各個應用系統(tǒng)統(tǒng)一起來，建設虛擬桌面云平臺。通過調用VMware API接口，開發(fā)虛擬桌面云管理程序，對虛擬機進行可視化集中管理，通過圖形化界面對服務器進行監(jiān)控，及時掌握各獨立設備及系統(tǒng)平臺運行情況，進行有效調度。目前在武漢城市職業(yè)學院計信學院內部已經形成私有云，可根據需求，將資源推送給云終端。如公有網絡及帶寬條件成熟，可將創(chuàng)建出的虛擬設備發(fā)送給平板和手機使用，讓學生和教師達到可隨時隨地使用實訓設備進行學習。該項目具有廣闊的市場前景，可推廣至企事業(yè)單位和各高?？蒲性核?，通過不斷的技術革新和功能的完善，可以更好的服務于現代社會對于信息技術的運用。