東莞理工學(xué)院城市學(xué)院 趙曉杰

在云計算以及虛擬技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，基于VDI+VOI融合的多媒體教室逐漸受到師生以及管理人員的關(guān)注。為進一步滿足現(xiàn)代教學(xué)的需求，本文基于VDI與VOI，從業(yè)務(wù)需求、技術(shù)選型、實施方案三方面對多媒體教室桌面云設(shè)計方案進行分析，并觀察其在實踐運用中的效果，以期為多媒體桌面云的改進提供科學(xué)參考，提升教學(xué)的連續(xù)性與安全性。

多媒體教室作為改善教學(xué)環(huán)境、發(fā)揮教學(xué)資源優(yōu)勢、提升教學(xué)質(zhì)量的重要手段，基于VDI+VOI融合的桌面云設(shè)計，為解決多媒體教室數(shù)據(jù)冗雜、系統(tǒng)單一、操作不安全等問題發(fā)揮著不可忽視的作用。因此，基于VDI+VOI融合探討現(xiàn)階段桌面云與物理終端、邏輯桌面統(tǒng)一的策略，對提高教學(xué)工作部署集中性具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云設(shè)計

1.1 業(yè)務(wù)需求分析

（1）多媒體教室

大多數(shù)學(xué)校的多媒體終端設(shè)備數(shù)量較多、工作地點分散、部署工作量大。因此，云桌面為滿足現(xiàn)代教學(xué)對場景的個性化需求，可將基于VDI+VOI融合的虛擬桌面安裝在多媒體教室終端，從而避免網(wǎng)絡(luò)中斷影響正常教學(xué)秩序以及教學(xué)數(shù)據(jù)的緩存。在這種背景下，多媒體教室管理員可以根據(jù)實際教學(xué)需求，布置Win7、Win10以及其他能夠滿足不同專業(yè)需求的教學(xué)場景，從而實現(xiàn)各種教學(xué)場景布置軟件的集中管理與集中部署。

（2）教學(xué)、辦公、科研應(yīng)用

教育教學(xué)任務(wù)不同的教師可以根據(jù)自身實際需求，對學(xué)校統(tǒng)一分配的多媒體教師個人桌面進行部署，將教案、辦公資料、科研資料等通過個人桌面存儲到云端，從而實現(xiàn)無論何時何地都可在多媒體教室接入個人桌面的目的，以此滿足教師對教學(xué)、辦公、科研的個性化需求。

（3）學(xué)生學(xué)習(xí)

在現(xiàn)階段教學(xué)的過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)不僅需要在固定的教室進行學(xué)習(xí)，還需要利用課余時間對課程知識進行課前預(yù)習(xí)與課后復(fù) 習(xí)，對多媒體教室桌面云提出了更高的要求，以此滿足學(xué)生在不同終端、不同地點的學(xué)習(xí)需求。

1.2 技術(shù)選型

VDI、VOI是現(xiàn)階段多媒體教室桌面云設(shè)計中，應(yīng)用范圍較廣的技術(shù)，二者均屬于虛擬操作系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案。其中，VDI在實際運用過程中，VDI會在云端開設(shè)符合實際要求的、數(shù)量相等的虛擬桌面資源池，然后在適宜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，向用戶端發(fā)送能夠解碼的圖片流信息，以此實現(xiàn)用戶端與云端的信息交流與溝通。此外，云端虛擬機數(shù)量會略大于用戶端數(shù)量，從而確保二者之間始終保持良好的通訊關(guān)系。應(yīng)用VDI的桌面系統(tǒng)，具有較高的靈活性、安全性、可靠性，一般適用于常規(guī)的辦公場景中。VOI在實際運用過程中，主要由云端來管理用戶端的場景鏡像，但管理場景鏡像模板，而不承擔(dān)計算壓力。主要是通過管理場景鏡像，向用戶端桌面下發(fā)相應(yīng)的文件，并直接存儲在用戶端的本地系統(tǒng)中，從而避免用戶端由于網(wǎng)絡(luò)異常而發(fā)生數(shù)據(jù)丟失。此外，VOI可應(yīng)用在對安全性與連續(xù)性要求高、教學(xué)場景要求多的系統(tǒng)中，從而有效滿足不同教學(xué)的需求，降低單獨應(yīng)用VDI的系統(tǒng)對于GPU、CPU的依賴。

1.3 實施方案

（1）方案總體架構(gòu)

VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云，主要由一個統(tǒng)一融合平臺對整個系統(tǒng)的進行管理與教學(xué)資源的部署，并由一個入口、一種視圖、一套流程、五種類型桌面、共同組成，以此滿足多種教學(xué)場景的實際需求，進而實現(xiàn)多媒體教室桌面云打造“1+5+N”的目標(biāo)，提升學(xué)校教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)、實訓(xùn)等環(huán)節(jié)的安全性與可靠性。基于VDI+VOI融合的桌面云設(shè)計方案總體構(gòu)架如圖1所示。

圖1 桌面云設(shè)計方案總體構(gòu)架

（2）系統(tǒng)部署架構(gòu)

系統(tǒng)部署架構(gòu)指的是基于VDI+VOI融合的桌面架構(gòu)，將其運用在多媒體教室中，可以針對不同專業(yè)教學(xué)對場景的需求，打造出多元化桌面結(jié)構(gòu)的教學(xué)環(huán)境，在很大程度上突破了原有多媒體教室的技術(shù)局限。與此同時，基于Web設(shè)計出的統(tǒng)一視圖界面，能夠從根本上提升教學(xué)質(zhì)量與效率，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，其具備的統(tǒng)一管理思維為教師管理教學(xué)秩序提供極大的便利。

細分桌面云系統(tǒng)部署架構(gòu)，一共分為三層：第一層，直接面向用戶端的應(yīng)用層。處于該層面的用戶可以通過桌面遠程操控云端虛擬層。第二層，基于用戶需求的虛擬機管理層。該層面主要負(fù)責(zé)管理虛擬機資源、生命周期等，保證用戶端與云端能夠始終保持良好的通訊狀態(tài)，并由用戶自行安排虛擬機的生命周期，例如根據(jù)課程需求配置出的桌面云，會在課程結(jié)束后自動注銷，以此滿足根據(jù)教學(xué)資源制定虛擬桌面的要求。第三層，由服務(wù)器群組成的硬件虛擬層。該層面會為用戶提供完整的接口，抽象化硬件資源，實現(xiàn)虛擬機資源的調(diào)度，以此滿足多媒體教室對于桌面云運行環(huán)境與資源的需求。

2 桌面云的實踐

通過云服務(wù)器、云端、云盤、桌面云、移動終端等，從提升整體教學(xué)質(zhì)量與效率的實際情況出發(fā)，將分散在校園各地的多媒體教室改造成能夠統(tǒng)一部署與管理的桌面云環(huán)境，從而避免網(wǎng)絡(luò)異常、網(wǎng)絡(luò)中斷對正常教學(xué)影響。

2.1 軟件對接

桌面云軟件對接主要包括三方面：一，桌面云與學(xué)校；二，云盤與學(xué)校；三，云盤與桌面云。三者之間的統(tǒng)一身份認(rèn)證對接后，用戶便可在終端登錄自己的賬號，隨即會觸發(fā)系統(tǒng)的自動啟動功能，自動讀取用戶輸入的用戶信息，并根據(jù)云端存儲的信息反映出用戶個性化桌面信息。同時，移動用戶端帶有的信息會獲得云盤的認(rèn)證，當(dāng)認(rèn)證結(jié)果被返回時，便實現(xiàn)云盤的成功登錄，從而實現(xiàn)基于VDI+VOI融合的系統(tǒng)軟件對接。

2.2 VDI+VOI桌面部署

多媒體教室桌面云中VDI與VOI的應(yīng)用，不僅有效提高教學(xué)資源的利用效率，使得多媒體教室以較低的成本便可收獲較高的效益，還有效保證了教學(xué)的有序性，為不同專業(yè)的教學(xué)活動提供良好的軟件環(huán)境，使得移動終端的桌面更加干凈整潔。此外，在VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云實際應(yīng)用過程中，應(yīng)不斷優(yōu)化運行流程、創(chuàng)新管理機制、提高技術(shù)含量，以此充分發(fā)揮出VDI+VOI桌面云的應(yīng)用優(yōu)勢，使得多媒體教室更加高效、合理、科學(xué)。

（1）VDI桌面部署

VDI桌面部署共分為三步：一，桌面云上安裝的VDI軟件進行初始化配置中產(chǎn)生不同數(shù)量的虛擬機模板，為遠程操作的用戶端系統(tǒng)提供可存儲資源的虛擬機位置，同時，桌面云操作系統(tǒng)中會使用光驅(qū)引導(dǎo)，選擇ISO文件中存儲的預(yù)分配CPU、內(nèi)存以及磁盤等資源，以此為虛擬機模板的形成提供多種虛擬機組合；二，多種虛擬機組合會在桌面池中形成一個集合，進而生成多個虛擬桌面，同時新增的虛擬桌面模板也會在虛擬池中形成相應(yīng)的虛擬桌面；三，教師通過操作多媒體教室桌面云，從而實現(xiàn)用戶端與虛擬桌面的關(guān)聯(lián)，并在登錄個人賬號后獲得個性化的桌面。因此，VDI桌面部署高效實施，能夠為多媒體教室管理水平的提升提供有力保障。

（2）VOI桌面部署

VOI桌面部署共分為三步：一，DHCP服務(wù)會根據(jù)桌面云中安裝的VOI系統(tǒng)操作，從而產(chǎn)生針對用戶需求的個性化服務(wù)。同時，啟動用戶端的PXE后，DHCP服務(wù)便會自動獲取關(guān)于用戶端操作產(chǎn)生的IP地址，然后在系統(tǒng)操作下的鏡像便開始進行下載，下載的相應(yīng)文件會自動存儲在用戶端本地系統(tǒng)中。二，用戶在進入多媒體教室的專屬桌面后，能夠打開VOI查看到相關(guān)資料與文件的下載進度，并在文件全部下載完成后，操作桌面云提前制作好所需的鏡像模板。三，用戶端攜帶的各項虛擬桌面協(xié)議，能夠進一步提升VOI桌面部署的精準(zhǔn)性。因此，VOI桌面部署的高效實施，為進一步擴大虛擬化系統(tǒng)應(yīng)用范圍提供有力的技術(shù)支持。

3 基于VDI+VOI融合的桌面云應(yīng)用效果

在基于VDI+VOI，完成多媒體教室桌面云設(shè)計后，將其應(yīng)用不同辦公需求、教學(xué)需求、科研需求的多媒體教室中，并對學(xué)校整體多媒體教室應(yīng)用VDI+VOI融合的桌面云效果進行分析，均達到了預(yù)期的效果，實現(xiàn)了用戶數(shù)據(jù)、用戶體驗、統(tǒng)一運維管理的完美結(jié)合。移動終端的用戶在登錄該系統(tǒng)后，便能夠統(tǒng)一操作桌面云系統(tǒng)，將運維數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、各種辦公教學(xué)數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)的云盤中，為教師無論何時何地批改作業(yè)、學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)提供極大的便利。此外，教師在登錄學(xué)校統(tǒng)一下發(fā)的賬號后，能夠隨時訪問儲存在云盤中的數(shù)據(jù)，從而充分發(fā)揮出VDI+VOI融合的桌面云的優(yōu)勢，即使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，也不會影響桌面云的正常使用，從根本上保證了教學(xué)的連續(xù)性與安全性，使得現(xiàn)代多媒體教學(xué)效果得到進一步提升。

結(jié)論：綜上所述，桌面虛擬化技術(shù)、云計算技術(shù)為多媒體教室技術(shù)的革新帶來了機遇，完美解決傳統(tǒng)多媒體教室無法滿足現(xiàn)代復(fù)雜教學(xué)需求的問題。因此，為保障教學(xué)的連續(xù)性與安全性，提升教學(xué)效率與質(zhì)量，進一步研究VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云設(shè)計，以此充分發(fā)揮出桌面統(tǒng)一管理的優(yōu)勢與功能，加快教學(xué)活動中桌面云的滲透，促進教育教學(xué)的發(fā)展。