謝娟

（貴州省新聞出版局 貴州省貴陽市 550000）

伴隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和進步，信息素養(yǎng)的重要性不言而喻，已經(jīng)成為了未來人們工作生活過程中的必要因素。高校在今后發(fā)展的過程中，承擔著對人才的培養(yǎng)責任，尤其是對大學(xué)生的信息素質(zhì)培養(yǎng)，已經(jīng)成了新時代下高校的全新教學(xué)目的。信息技術(shù)已引起傳統(tǒng)教育方式發(fā)生著深刻變化。計算機仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和遠程教育技術(shù)以及信息載體的多樣性，使學(xué)習者可以克服時空障礙，更加主動地安排自己的學(xué)習時間和速度。計算機實驗室利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)過程中主要的作用就是為全校師生計算機實驗以及教學(xué)開展相應(yīng)的幫助，提供硬件以及軟件器材。伴隨著未來學(xué)校擴展的逐漸落實，學(xué)生人數(shù)逐漸提升，對設(shè)備的需求也就隨之提升。正因如此，本文主要針對于計算機實驗室的實際情況來結(jié)合虛擬云桌面技術(shù)設(shè)計一套符合高校實際情況的虛擬云桌面系統(tǒng)，這對于高校計算機實驗室的改造有著重要的意義。

1 計算機實驗室存在的問題

隨著未來信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生學(xué)習的各方面知識對于實驗環(huán)境也有了更高的要求，傳統(tǒng)的實驗室往往無法承擔起學(xué)生的實際需求，主要的問題展現(xiàn)在以下方面：

（1）軟件方面的維護難度較大，尤其是在傳統(tǒng)管理的過程中，軟件維護成為了非常頭疼的維護方面。系統(tǒng)出現(xiàn)病毒等等情況屢見不鮮，這導(dǎo)致實驗室的維護成本較高，管理人員需要經(jīng)常進行維護。

（2）則是硬件設(shè)備的利用率較低。傳統(tǒng)的實驗室管理模式下，很多計算機設(shè)備在課上都處于高速轉(zhuǎn)運的過程中，而在課后基本上又都會被閑置，因此實際上硬件設(shè)備沒有發(fā)揮出自己的作用和價值。

（3）則是實驗室對成本方面的需求較高。傳統(tǒng)的管理方式主要是將電腦作為管理方式，這種電腦作為終端的方式將會導(dǎo)致機房電力成本成為了非常嚴重的一項問題，這對于總成本來說也非常關(guān)鍵。

（4）則是無法實現(xiàn)對個體性需求的滿足。傳統(tǒng)管理的過程中，管理方式往往較為統(tǒng)一，無論是軟件還是網(wǎng)絡(luò)都是如此。但是在實際管理的過程中，往往教師方面和學(xué)生方面會有一些個性化的需求需要進行滿足，一旦出現(xiàn)變動，管理人員就需要針對于整個機房的實際管理方式進行更改，這對于機房管理以及工作人員來說都會產(chǎn)生不必要的工作負擔。

2 虛擬云桌面技術(shù)

云桌面技術(shù)也就是虛擬出一個桌面系統(tǒng)，主要的方式就是在服務(wù)器上運行一個Windows 系統(tǒng)，隨后用戶通過設(shè)備進行連接，在一個完全虛擬出的環(huán)境上進行操作，服務(wù)器則是根據(jù)用戶的操作來做出應(yīng)有的反應(yīng)。云桌面技術(shù)的好處就是能夠不改變用戶的實際操作習慣，讓網(wǎng)絡(luò)運維擁有了更好的管理模式和管理途徑。這種虛擬的桌面系統(tǒng)更加重視后臺的管理，只要對服務(wù)器的管理到位，就能夠節(jié)約極大的時間和成本。優(yōu)勢就在于能夠在未來管理的過程中簡化工作流程，將客戶端的硬件壽命進一步的縮短，從而實現(xiàn)了靈活調(diào)配、移動辦公、網(wǎng)絡(luò)保障。

2.1 虛擬云桌面系統(tǒng)功能設(shè)計

在未來高校發(fā)展的過程中，虛擬云桌面系統(tǒng)的建設(shè)與實施主要的依靠就是云桌面技術(shù)，從而落實具有交互性的自適應(yīng)教學(xué)云平臺。除了計算機實驗教學(xué)之外，云桌面系統(tǒng)還能夠讓師生擁有大量的教學(xué)資源，比如說教學(xué)試驗資料、教學(xué)手冊、參考答案等等。這些素材的意義在于能夠更好的幫助高校實現(xiàn)全方位的互動式教學(xué)。具體搭建方式以及實際內(nèi)容如圖1所示。

圖1：云桌面平臺搭建方式

在這一平臺當中，教師可以使用教學(xué)案例來對學(xué)生進行教學(xué)，在案例教學(xué)的過程中，知識點之間的來回貫穿能夠更好的進行編排，因此可以說整體內(nèi)容上也更加靈活有序。在未來的教學(xué)過程中，教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習方向來繪制教學(xué)導(dǎo)圖，從而更好的控制學(xué)生的整體學(xué)習流程。在未來對學(xué)生的教學(xué)過程中，教師需要使用各種方式來讓學(xué)生的學(xué)習走向更加具有針對性的一方面。而在這一過程中，云桌面平臺就能夠提供多樣化的標準教學(xué)資源，從而實現(xiàn)更好的開放性教學(xué)。在未來的教學(xué)過程中，教學(xué)管理也能夠幫助教師實現(xiàn)全方面化的信息管理，從而實現(xiàn)綜合性管理。

2.2 集群式云桌面系統(tǒng)架構(gòu)

在未來發(fā)展的過程中，管理將會使用集群式云桌面的方式，這是當下比較主流的一種形式，具體的方法就是在后臺使用服務(wù)器來進行信息的共享和構(gòu)建，最后再構(gòu)建出文件系統(tǒng)來進行統(tǒng)一化的管理。雖然云桌面系統(tǒng)屬于虛擬的系統(tǒng)，但是文件依舊可以進行儲存等等操作，主要的儲存位置是在共享存儲設(shè)備上。在這一過程中，服務(wù)器的作用就是承擔起計算的責任，從而構(gòu)建出虛擬的磁盤，無需，電腦真實磁盤。服務(wù)器上的虛擬機是時刻處于無狀態(tài)的階段，因此所有的狀態(tài)數(shù)據(jù)都需要進行共享儲存。正因如此，未來想要更好的提升可用性，就需要對任何一臺服務(wù)器主機進行管理，落實鏡像文件的管理方式，從而交付給云桌面。

服務(wù)器在不斷的存儲過程中，會產(chǎn)生非常大的數(shù)據(jù)往來，因此服務(wù)器和存儲器之間網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)就非常重要，經(jīng)過計算之后發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)的過程中，想要滿足教學(xué)要求，需要千兆級別的交換機或者光纖才能夠進行數(shù)據(jù)交流。一旦出現(xiàn)了故障，管理人員只需要擁有Linux 水平，就能夠重新進行掛載和存儲。在這一構(gòu)架下，未來服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)之間的存儲往往需要擁有完善的管理模式，一旦主機出現(xiàn)問題，服務(wù)器中的數(shù)據(jù)還能夠進行迅速的遷移，在另一臺主機上快速運行。由于學(xué)生使用的計算機一般數(shù)據(jù)都存儲在共享存儲設(shè)備上，因此管理和備份工作都沒有太大的負擔。維護方面雖然對于管理員有著一定的要求，但是只要管理員具有Linux 技術(shù)水平，就能夠?qū)崿F(xiàn)重新掛載共享存儲。

2.3 終端接入方式

對于實驗室原有的軟硬件配置來說，終端接入方式非常重要，本文選擇的方式就是在原有的終端上加載桌面云軟件的方式進行接入。在這種接入方式的影響下，未來所有實驗使用的虛擬桌面都將會在后臺進行存儲，同時所有的文件還能夠接受相對應(yīng)的管理。好處就是無需改變原有的系統(tǒng)環(huán)境，壞處就是在管理的過程中維護方面有著一定的要求。未來學(xué)生可以隨后在自己的桌面上進行接入，也就完成了對于終端的利用，從而節(jié)約了建設(shè)資金。

2.4 系統(tǒng)后臺設(shè)計

云桌面的意義在于能夠?qū)⒑笈_的計算資源進行虛擬化，轉(zhuǎn)化成為統(tǒng)一的資源，管理人員能夠使用相關(guān)管理方式來對桌面環(huán)境進行處理，從而更好的營造出統(tǒng)一化的管理桌面進行分配。學(xué)生和教師在這樣的管理桌面上能夠?qū)崿F(xiàn)自己功能的落實。而后臺存儲方面則是將所有的數(shù)據(jù)都進行了云存儲，因此學(xué)生可以在課后進入系統(tǒng)，從而實現(xiàn)實驗室利用效率的提升，同時也有助于學(xué)生進行課后復(fù)習。

2.5 P2V系統(tǒng)遷移

P2V 工具的作用就是將主機上的數(shù)據(jù)進行遷移，并且這種遷移還能夠保證系統(tǒng)的完整性，將數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)移之后，能夠?qū)斚碌膽?yīng)用環(huán)境進行落實，避免整體架構(gòu)出現(xiàn)單點故障，環(huán)境搭建也更加簡單與容易，對于業(yè)務(wù)來說，這種方式提升了連續(xù)性。這種遷移方式降低了對于硬件數(shù)量的需求，同時降低了設(shè)備造成的能源消耗、空間消耗、污染排放、經(jīng)費影響。在未來應(yīng)用程序主要的作用就是能夠在架構(gòu)上擁有更高的可用性，同時對于業(yè)務(wù)來說，也意味著更加流暢的運行和管理。讓應(yīng)用環(huán)境不再對硬件造成較大的需求，應(yīng)用環(huán)境也就更容易備份與還原。

在P2V 工作的過程中，首先需要注意將主機的硬盤進行克隆與封裝，隨后將克隆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移成為虛擬文件。第二步驟則是對系統(tǒng)進行對比和重新分配，將原版本的虛擬驅(qū)動進行重新的安裝和升級。除此之外，在實際工作的過程中還需要關(guān)注對于系統(tǒng)環(huán)境的預(yù)先處理。最后則是需要根據(jù)系統(tǒng)的實際情況來配置對應(yīng)的虛擬機。如圖2所示。

圖2：P2V 系統(tǒng)遷移流程

3 實驗室虛擬云桌面建設(shè)的意義

站在運維方面進行思考之后可以發(fā)現(xiàn)：

（1）使用虛擬云桌面能夠更好的提升運行與維護的效率，實現(xiàn)了系統(tǒng)維護難度的下降和效率的提升。管理人員在使用了這種方式之后，只需要在后臺創(chuàng)建出虛擬的桌面來進行綁定之后，就能夠完成相對應(yīng)的系統(tǒng)部署。部署結(jié)束之后，用戶可以根據(jù)自己的實際需求來進行登陸，此后產(chǎn)生的一切數(shù)據(jù)都將會在后臺進行存儲，因此管理人員就需要根據(jù)用戶的實際需求不同來創(chuàng)建出多個管理模式和管理桌面，滿足教師和學(xué)生的個性化需求。

（2）在未來發(fā)展的過程中使用虛擬云桌面能夠更好的提升運行效率，從而提升未來的操作系統(tǒng)運行水平。具體來說，在管理的過程中可以對所有的終端來進行管理，主要的方式就是能夠?qū)⑺械呐抗ぷ饕煌\行，使用了虛擬桌面之后，明顯操作人員的工作效率得到了極大的提升與增強。傳統(tǒng)管理模式下，所有的軟件和管理方式都需要在系統(tǒng)上運行，而使用了虛擬云桌面技術(shù)之后所有的管理工作都能夠在后臺運行。因此也就提升管理效率。而在傳統(tǒng)管理模式下，管理人員需要使用大量的時間來進行系統(tǒng)升級與更新，對現(xiàn)有的故障進行修復(fù)與更新。

（3）則是可以更加方便的進行接入。虛擬云桌面的建設(shè)實現(xiàn)了對實驗環(huán)境的最大程度應(yīng)用，學(xué)生在課后也能夠進行學(xué)習，因此對于各項課程來說也有著重要的意義。

（4）則是可以進行實現(xiàn)故障的快速修復(fù)。未來通過桌面虛擬化的改造，用戶操作系統(tǒng)在運行之后，能夠在后臺運行，因此也就脫離了終端。在實驗環(huán)境當中，一旦出現(xiàn)了故障，只需要進行更換終端，就能夠重新進入實驗環(huán)境當中，避免對學(xué)生的學(xué)習造成影響。

在未來發(fā)展的過程中，云桌面技術(shù)還能夠降低整體運行成本。云桌面對于系統(tǒng)環(huán)境來說意味著更加全面的維護與管理，從而更好的進行落實與控制。除此之外，使用云桌面之后的系統(tǒng)能耗也隨之降低，無論是各項功能的出現(xiàn)還是各項設(shè)施的落實，對于云桌面來說都以為更低的能耗。

4 結(jié)束語

對于PC 來說，云桌面的出現(xiàn)意味著處理能力在數(shù)據(jù)中心的集中，實驗室的終端最終也就變成了TC。在后臺，云數(shù)據(jù)中心將為每個實驗室終端提供虛擬化的計算機系統(tǒng)，使用云數(shù)據(jù)中心可以對這些計算機進行統(tǒng)一的調(diào)度與管理，從而更好的對資源進行需求分配。這種管理模式的出現(xiàn)對于高校師生來說，不僅僅意味著更加高效的實驗室運行環(huán)境，同時另一個角度上來說，實驗室的管理效率也隨之得到了提升。這對于高校計算機實驗室來說，能夠更好的進行進一步發(fā)展與改進，擁有了全新的發(fā)展思路。