封伯燕

摘 要：一直以來，在各大院?；蛘呓逃嘤?xùn)機構(gòu)中，計算機機房是必不可少的基礎(chǔ)教育設(shè)施，而機房的建設(shè)普遍使用主機加顯示器，或者一體機等形式的具有獨立運算能力的計算機終端來布置。近年來，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷發(fā)展及各種云計算技術(shù)的成熟運用，以云桌面形式出現(xiàn)的新型機房大規(guī)模實地布置，使傳統(tǒng)機房與云桌面機房的新建成為不可避免的問題，文章通過對比兩種機房建設(shè)的優(yōu)缺點進行分析，解決機房建設(shè)過程中選擇方式帶來的困擾。

關(guān)鍵詞：機房;建設(shè);云桌面

1 云桌面機房的建設(shè)思路

為更好滿足學(xué)校專業(yè)機房的建設(shè)需求，本文通過對教師和學(xué)生的上機需求進行了分析，總結(jié)出用云桌面解決計算機機房建設(shè)的方案。簡化管理、性能卓越、安全可靠、促進教學(xué)是云桌面機房建設(shè)方案的四大核心構(gòu)成理念。根據(jù)每個學(xué)校對公共使用計算機機房的不同性能需求為主要依據(jù)，同時可滿足更多課程使用專業(yè)軟件的方式，提出以智能云桌面終端加云端管理主機的云桌面計算機機房建設(shè)方案。本方案既滿足了師生在專業(yè)課程實施及實訓(xùn)要求的同時，也能更好地提升師生上機體驗的滿意感。在設(shè)備運行維護方面，使用云桌面計算機機房可以大大地降低設(shè)備的運維難度，降低維護配件的積壓成本，并能起到節(jié)能減排，綠色環(huán)保的功能。既滿足了日常上課對于設(shè)備性能的要求，又能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，靈活地提供多種教學(xué)系統(tǒng)鏡像，并可進行實時切換。

在日常教學(xué)過程中，智能云桌面終端的高性能滿足圖形圖像處理軟件等各種大型專業(yè)軟件對硬件的需求，能保障其流暢運行;對網(wǎng)絡(luò)依賴小，設(shè)備性能可靠度高。云桌面的虛擬化具有易管理、易維護的特性，同時可以支持高校教育教學(xué)中各種復(fù)雜應(yīng)用軟件的需求。在學(xué)校專業(yè)機房中使用智能云桌面終端設(shè)備既可滿足高校機房各種應(yīng)用對硬件的需求，也能實現(xiàn)多間機房通過一臺云主機進行統(tǒng)一管理，從而提高師生在云桌面環(huán)境下較高信息處理能力的體驗感受。將云計算技術(shù)融入課程教育教學(xué)過程，實現(xiàn)集中式的機房管理、智能化的課程教學(xué)效果，達到節(jié)能減排、簡捷機房系統(tǒng)部署等目標(biāo)，并將學(xué)校專業(yè)機房帶入云的時代。

2 ? 傳統(tǒng)機房面臨的問題

傳統(tǒng)機房一直以來普遍使用的是具有獨立運算能力的單臺個人計算機終端。根據(jù)不同的使用環(huán)境及功能、建設(shè)造價預(yù)算等實際情況，單臺計算機終端在性能與功能上都能滿足建設(shè)要求，這種建設(shè)方式已經(jīng)被各個學(xué)校或者機構(gòu)中沿用了幾十年。但是，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷發(fā)展及各種云計算技術(shù)的成熟運用，從節(jié)能環(huán)保、建設(shè)成本、建設(shè)周期等方面考慮，單臺計算機終端現(xiàn)已不是當(dāng)今最理想的機房建設(shè)解決方案。綜合本校傳統(tǒng)機房的實際使用情況，歸結(jié)出傳統(tǒng)機房目前存在以下6個問題。

（1）學(xué)校的計算機機房面向全校所有專業(yè)的師生服務(wù)，根據(jù)專業(yè)需求的不同，機房需要安裝多種專業(yè)教學(xué)軟件，這些軟件隨著版本的升級對使用的硬件環(huán)境的要求也越來越高，傳統(tǒng)的計算機終端因其硬件升級問題，很難滿足實際的教育教學(xué)需求。

（2）不同學(xué)科對教學(xué)軟件需求不同，并存在需求多樣性、復(fù)雜性的問題，傳統(tǒng)機房采用多操作系統(tǒng)模式，不利于計算機終端的穩(wěn)定。

（3）在教學(xué)環(huán)境部署問題上，存在教學(xué)應(yīng)用軟件相沖突，應(yīng)用軟件更新不及時，系統(tǒng)運行緩慢等問題。

（4）對于系統(tǒng)切換問題，因不同使用場景，需要在日常教學(xué)、各類專業(yè)考試、評卷等應(yīng)用系統(tǒng)中切換，勢必增加工作量，且在多操作系統(tǒng)之間進行切換往往會出現(xiàn)大面積故障。

（5）計算機終端維護問題，目前學(xué)校機房平均有450臺以上的計算機終端，存在因?qū)W生的不規(guī)范使用、感染病毒等產(chǎn)生的問題。

（6）機房管理人員問題，目前存在維護人員嚴(yán)重不足的情況，面對出現(xiàn)大面積故障而無法短時間內(nèi)完成處理。

3云桌面機房的建設(shè)

結(jié)合學(xué)校的實際情況，以建設(shè)優(yōu)質(zhì)學(xué)校為契機，推動學(xué)校機房數(shù)字化建設(shè)，將云計算技術(shù)運用至云桌面計算機機房建設(shè)中，用智能桌面虛擬化解決方案代替?zhèn)鹘y(tǒng)計算機終端，通過虛擬化管理，不但保留了傳統(tǒng)桌面的功能，實現(xiàn)了計算機終端維護的便利性，而且在性能上也與同配置的計算機終端不相上下，滿足各課程教學(xué)對計算機機房的需求。通過云主機+若干臺智能云桌面終端的方式，實現(xiàn)了云主機統(tǒng)一管理，也達到了單臺云桌面計算機的性能，既可以支撐各種專業(yè)設(shè)計軟件的使用，如PS、CD等[1-3]，又能滿足復(fù)雜應(yīng)用的需求。使用云桌面計算機系統(tǒng)自帶的多媒教學(xué)管理軟件控制學(xué)生的教學(xué)桌面，可避免傳統(tǒng)機房中使用的第三方軟件不兼容問題，從而大大降低了師生使用的難度，實現(xiàn)了教學(xué)節(jié)奏的優(yōu)化、上課體驗感的提升，達到節(jié)能減排的效果，最終促進了學(xué)校打造信息化管理和服務(wù)的綠色校園。

3.1 總體架構(gòu)設(shè)計

云桌面機房是由管理層、虛擬化層和客戶端層組成，? ? ? 3個層面實現(xiàn)緊密結(jié)合，為學(xué)科教學(xué)提供安全、可靠的教學(xué)環(huán)境。采用智能云桌面終端設(shè)備，能大大地降低硬件使用故障率。同時，本地終端具備的計算、存儲能力，可以獨立支持復(fù)雜應(yīng)用軟件的需求。智能云桌面終端設(shè)備具備圖形處理器性能，能滿足圖形圖像軟件運行處理的需求。

在虛擬化層，由運營商根據(jù)用戶的需求開發(fā)或者提供的成熟的虛擬化平臺或者資源集成，通過虛擬桌面服務(wù)，在智能云桌面終端上運行;通過虛擬化平臺為智能云桌面終端提供云桌面服務(wù)，并通過調(diào)用云桌面終端的物理硬件，實現(xiàn)將硬件資源直接傳輸?shù)教摂M機當(dāng)中，讓虛擬機擁有與真機同樣的物理硬件性能。同時，可以在智能云桌面終端同時儲存多種系統(tǒng)鏡像，使用者在使用的時候能實現(xiàn)快速切換到任一系統(tǒng)，最終解決了教學(xué)過程中對多系統(tǒng)切換的需求。智能云桌面終端搭載的虛擬化層可以獨立運行虛擬機，不依賴云主機性能。另外，通過虛擬化層的關(guān)機即還原的機制，可以讓機房短時間內(nèi)恢復(fù)到初始環(huán)境，大大增加了管理便利性，并有效地降低了故障出現(xiàn)的幾率[4]。

云主機的Web平臺的管理功能可以實現(xiàn)對教學(xué)環(huán)境、智能云桌面終端、存儲、教學(xué)終端配置等方面的統(tǒng)一管理;也可以實現(xiàn)同時對一間機房內(nèi)所有的云桌面終端或者多間機房的云桌面終端進行統(tǒng)一管理[5] 。

3.2? 具體實施

云桌面機房建設(shè)方案的核心構(gòu)成是使用云桌面管理主機和智能云桌面終端設(shè)備通過網(wǎng)線相連接，教師、學(xué)生用機同樣使用智能云桌面終端，無需再單獨購買計算機。在云桌面管理主機中制作多種教學(xué)鏡像模板的同時，將教育教學(xué)中所需要的教學(xué)軟件安裝在云桌面管理主機的各種對應(yīng)的教學(xué)鏡像中，然后以機房為單位，根據(jù)實際課程教學(xué)需要下發(fā)不同的課程教學(xué)鏡像，教師機的鏡像環(huán)境可以不同于學(xué)生機的鏡像環(huán)境。在開啟云桌面終端后，用戶只需要選擇相應(yīng)的教學(xué)環(huán)境即可實現(xiàn)快速進入。如果教師需要在課上將教學(xué)環(huán)境進行集中切換，只需要通過教師機上的教學(xué)管理軟件對學(xué)生機進行集中控制并完成切換，實現(xiàn)一鍵切換。教師點擊“下課”，所有學(xué)生端的虛擬機進入釋放環(huán)節(jié)并再次進入鏡像選擇環(huán)境。同時所有的云桌面終端的操作記錄、運行情況、系統(tǒng)監(jiān)控等均可以通過云課堂管理主機進行集中管理。管理員均可通過Web圖形化管理界面一覽無遺，統(tǒng)一運維。面對用戶的使用場景時，可從以下4點出發(fā)。

（1）集中管理多機房：智能云桌面終端存在故障率低的優(yōu)勢，能大大降低硬件維修工作量。通過云管理主機對若干終端實行集中管理的功能，為機房管理員降低了教學(xué)環(huán)境安裝、維護的工作量。

（2）選用虛擬化平臺：虛擬機關(guān)機重啟后，虛擬機系統(tǒng)會被依次刪除，不會存在病毒遺留等問題，另外學(xué)生虛擬機每次都是一個新的實例，大大降低了因長期上課或者機器使用年限長而導(dǎo)致的體驗差、速度慢等問題的出現(xiàn)幾率。

（3）制作鏡像：以一個計算機機房為單位，在該機房內(nèi)結(jié)合實際教學(xué)環(huán)境的需要制作一個相對應(yīng)的虛擬機，在虛擬機中安裝操作系統(tǒng)、教學(xué)應(yīng)用軟件和教學(xué)管理軟件，滿足正常教學(xué)的基本條件后，將虛擬機保存封裝成鏡像模板并根據(jù)實際需要命名，在使用相關(guān)課程教學(xué)時，云桌面終端直接調(diào)用該鏡像系統(tǒng)就可保證正常上課。

（4）系統(tǒng)應(yīng)用兼容性：云智能終端將傳統(tǒng)計算機終端的各個組成部件集成在主板中，減少了各部件的接觸故障率，在相同型號的配件使用過程中具有良好的信息處理性能，能滿足PS、CD、CAD等應(yīng)用軟件及高清視頻播放等功能。

4 云桌面機房的建成與使用

4.1? 機房一鍵配置、輕松管理

機房的管理能真正實現(xiàn)批量化、制動化和智能化，可以實現(xiàn)定時開關(guān)計算機終端;管理員可通過一鍵開啟/關(guān)閉計算機，減少了學(xué)生重復(fù)手動開關(guān)機給智能終端的物理按鍵帶來磨損。也可以針對部分智能終端進行開關(guān)機操作，以延長終端壽命?？赏ㄟ^批量配置桌面，采用還原/非還原模式，大大提高計算機系統(tǒng)維護的便利性及維護效率。

4.2? 設(shè)備安全穩(wěn)定、可靠

智能終端與傳統(tǒng)計算機的區(qū)別在于，智能終端是一體化設(shè)備，這是它最大的一個特點，它將傳統(tǒng)計算機的各種部件全部都集成在主板上，無接插件，這樣就減少各配件接口產(chǎn)生的故障，大大降低設(shè)備的故障維護率，從而提高設(shè)備的使用率和體驗效果?？蓪崿F(xiàn)對智能終端實時在線情況查看，快速了解哪些沒有連接上管理主機，從而確定是否存在故障。

5 結(jié)語

隨著智慧校園建設(shè)的推進，大數(shù)據(jù)+云計算不斷升溫，基于“云”的應(yīng)用場景正在不斷擴大，在機房建設(shè)總預(yù)算不變的前提下，建設(shè)云桌面計算機機房是首選。它以較低的成本和較高的可靠性正在逐步占領(lǐng)各大教育及培訓(xùn)機構(gòu)。它的高兼容性特性，可將現(xiàn)有教學(xué)系統(tǒng)和應(yīng)用需求平穩(wěn)過渡到云桌面終端環(huán)境上，不會給教師和學(xué)生帶來使用上的差異感。它的管理特性與易用性，決定了云桌面終端計算機使用更簡單，在管理維護量上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)計算機。在整個使用過程中，管理員用在系統(tǒng)安全的維護和數(shù)據(jù)的保護上的時間少于傳統(tǒng)機房維護的時間，學(xué)生也不需要了解后臺的工作原理或者采用的軟、硬件平臺，教師可以更輕松地上課，從而大大提高了使用者的體驗感受。

[參考文獻]

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（編輯 傅金睿）