黃武秋

廣東華南師范大學(xué)軟件學(xué)院/實(shí)驗(yàn)中心 廣東 佛山 528225

本文是基于引入最新的云計(jì)算虛擬化技術(shù)，采用VOI架構(gòu)，打造一個(gè)分布式桌面云系統(tǒng)[1]，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的統(tǒng)一部署、遠(yuǎn)程更新、集中維護(hù)等功能，包括系統(tǒng)還原保護(hù)、多系統(tǒng)離線使用、IP智能排序等，切實(shí)降低管理人員的管理維護(hù)難度，提升終端維護(hù)響應(yīng)速度，保障教學(xué)系統(tǒng)環(huán)境安全穩(wěn)定和持續(xù)運(yùn)行，提升學(xué)生使用體驗(yàn)，促進(jìn)教育信息化發(fā)展。

1 E-VOl系統(tǒng)概述

噢易分布式教育桌面云系統(tǒng)（簡稱：E-VOI），是一款集中管控、本地執(zhí)行的面向教育行業(yè)的桌面虛擬化系統(tǒng)，充分利用前端終端本身的計(jì)算性能，有效降低后端管理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等壓力，適應(yīng)外設(shè)及網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，完美運(yùn)行在視頻播放、語音、3D設(shè)計(jì)類、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室等各類場景中[2]。在計(jì)算機(jī)終端使用時(shí)，可按需交付相應(yīng)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，以數(shù)據(jù)流方式智能傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端，從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)終端應(yīng)用環(huán)境的快速部署和零維護(hù)。

基于WEB的集中管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)桌面環(huán)境批量部署、軟件統(tǒng)一更新；根據(jù)教學(xué)場景的個(gè)性化桌面交付，自動(dòng)課表計(jì)劃；基于U盤的故障快速恢復(fù)（30GB數(shù)據(jù)，3分鐘）；支持離線使用模式，不依賴網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，保障教學(xué)的連續(xù)性；支持多媒體、3D設(shè)計(jì)、圖像處理類應(yīng)用場景，提供完美的用戶體驗(yàn)和性能；采用硬件虛擬化技術(shù)，提供軟件統(tǒng)一注冊(cè)功能，無須手動(dòng)逐臺(tái)激活；提供支持一機(jī)多用，滿足實(shí)驗(yàn)室多教學(xué)場景需求（如設(shè)計(jì)、編程、考試等），針對(duì)不同場景還可以定制不同的還原策略；支持本地桌面數(shù)據(jù)快照，當(dāng)用戶桌面損壞后，可直接從快照進(jìn)行恢復(fù)；支持不同場景間的自由切換；支持用戶行為管控、黑白名單、外設(shè)管控、流量管控、遠(yuǎn)程運(yùn)維、資產(chǎn)管理等；支持遠(yuǎn)程終端喚醒、關(guān)機(jī)；支持根據(jù)場景的分組角色權(quán)限管理。[3]

2 E-VOl主要功能

2.1 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境遠(yuǎn)程管理

噢易分布式教育桌面云系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，在管理端可以集中對(duì)所有服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、用戶、場景配置等進(jìn)行統(tǒng)一管理。同時(shí)支持多種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如跨VLAN、跨網(wǎng)段等，所有操作管理同局域網(wǎng)內(nèi)操作一致。

2.2 系統(tǒng)軟件集中部署

管理員可選擇不去教室，在辦公室直接通過網(wǎng)頁端無縫制作、更新模板，也可通過客戶端樣機(jī)將所有桌面環(huán)境制作成模板上傳至主服務(wù)器上。系統(tǒng)存儲(chǔ)在虛擬磁盤中，一個(gè)虛擬磁盤即是一個(gè)桌面環(huán)境，每個(gè)虛擬磁盤可供多臺(tái)客戶端同時(shí)使用，同時(shí)主服務(wù)器可以為客戶端提供桌面環(huán)境的交付與回收服務(wù)，從而達(dá)到統(tǒng)一部署、統(tǒng)一分發(fā)、統(tǒng)一收回、統(tǒng)一管理的目的。

2.3 磁盤數(shù)據(jù)差異更新、靜默更新

噢易分布式教育桌面云系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)桌面環(huán)境的隨時(shí)更新，不影響教學(xué)過程，更新的時(shí)候可以選擇是否展示更新的信息；管理員只需要對(duì)一臺(tái)客戶端進(jìn)行更新（安裝應(yīng)用軟件或修改操作系統(tǒng)），其他客戶端重啟一次即可馬上使用更新桌面環(huán)境，且只更新磁盤差異數(shù)據(jù)，無須中斷教學(xué)。

2.4 穩(wěn)定高效的下發(fā)速度

支持P2P網(wǎng)絡(luò)加速、廣播下發(fā)模式，桌面下發(fā)速度可達(dá)100Mb/s，自動(dòng)化下發(fā)過程，無須人員值守，無須本地制作樣機(jī)。同時(shí)支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，依托于鏡像校驗(yàn)機(jī)制，保證鏡像完整性。

2.5 異構(gòu)終端統(tǒng)一維護(hù)

噢易分布式教育桌面云系統(tǒng)提供智能PNP驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同批次不同配置的異購終端系統(tǒng)的兼容，支持對(duì)終端異構(gòu)計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理，一個(gè)操作系統(tǒng)鏡像可適用所有不同類型的PC、筆記本，更新一個(gè)鏡像，便可達(dá)到更新全部終端的目的，大大降低管理維護(hù)工作，提升管理效率。

2.6 桌面環(huán)境按需交付

噢易分布式教育桌面云支持多系統(tǒng)模板，包括Win7、Win10、Linux等系統(tǒng)模板，可根據(jù)不同專業(yè)需求交付不同的操作系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)安裝獨(dú)立的應(yīng)用軟件，并可以根據(jù)課表時(shí)間，自動(dòng)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)環(huán)境，管理員可以根據(jù)教學(xué)日程安排，可在管理端預(yù)設(shè)一周的課程及對(duì)應(yīng)的桌面環(huán)境，同時(shí)課程計(jì)劃按需求可設(shè)置周循環(huán)，日循環(huán)、月循環(huán)、方便管理員對(duì)課表計(jì)劃的靈活調(diào)整。

2.7 場景安全實(shí)時(shí)保護(hù)

針對(duì)教學(xué)場景，開機(jī)不需要賬戶密碼登錄，需要提供純凈性和安全性的桌面系統(tǒng)環(huán)境，保證不影響教學(xué)使用，設(shè)置成啟動(dòng)還原，數(shù)據(jù)不保存。噢易分布式教育桌面云支持windows、linux的啟動(dòng)還原，每次重啟之后，客戶端都能恢復(fù)到初始環(huán)境，在保證教學(xué)過程的同時(shí)，也解決了系統(tǒng)崩潰、病毒感染、軟件故障等問題。

2.8 桌面行為統(tǒng)一管控

噢易分布式桌面云提供豐富的遠(yuǎn)程管理功能，方便實(shí)驗(yàn)室管理員進(jìn)行管理和維護(hù)。支持對(duì)終端進(jìn)行設(shè)備使用控制、程序使用控制，流量限制、網(wǎng)絡(luò)使用控制、屏幕監(jiān)控、學(xué)生上機(jī)行為查詢等，規(guī)范學(xué)生上機(jī)行為。

3 應(yīng)用結(jié)果分析

E-VOI系統(tǒng)的應(yīng)用有效緩解了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)環(huán)境更新和維護(hù)工作量大的問題，增強(qiáng)了教學(xué)系統(tǒng)的可靠性，提高了教學(xué)資源的優(yōu)化整合力度，達(dá)到資源的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、管理統(tǒng)一、維護(hù)統(tǒng)一要求。通過應(yīng)用虛擬化桌面技術(shù)，充分利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室條件，將多個(gè)工作負(fù)荷整合至一臺(tái)服務(wù)器上，故障發(fā)生率低，實(shí)現(xiàn)更高的資源利用率，降低使用成本[4]。其實(shí)現(xiàn)的意義主要概括為：快速制作出多環(huán)境甚至是個(gè)性化的需求，滿足用戶需要的桌面環(huán)境，安全穩(wěn)定，大大提高系統(tǒng)運(yùn)行性能；方便快捷實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)操作，不用特定到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行軟件安裝和下發(fā)系統(tǒng)；系統(tǒng)下發(fā)桌面到終端上，解決了因斷續(xù)或者中止傳輸帶來的系統(tǒng)奔潰故障。

4 結(jié)束語

E-VOI 快速交付系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)給現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理模式帶來變革，同時(shí)對(duì)教育教學(xué)信息化建設(shè)提供了一種新的技術(shù)手段，在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)管理技術(shù)研究領(lǐng)域上了一個(gè)新臺(tái)階。[5]虛擬化桌面技術(shù)不僅為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理帶來美好的發(fā)展前景，也有效地降低了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的成本，并且以其安全、管理方便、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)將作為一種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。相信在未來的時(shí)間里，桌面虛擬化技術(shù)的不斷發(fā)展必將為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)管理提供更加便捷的管理方法。