摘要：本文首先針對(duì)中職學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中存在的問(wèn)題展開(kāi)了討論，隨后基于云技術(shù)背景下，提出了關(guān)于“云桌面”在中職學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。最后針對(duì)其整體設(shè)計(jì)架構(gòu)展開(kāi)討論，并介紹了“云桌面”的具體使用功能，包括構(gòu)建統(tǒng)一終端地址池、系統(tǒng)軟件云、硬盤(pán)模板庫(kù)、云系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)等，希望能夠以此強(qiáng)化中職學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理水平，全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)校；計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；云桌面技術(shù)；構(gòu)建模式；應(yīng)用價(jià)值

一、云桌面技術(shù)解讀以及應(yīng)用價(jià)值分析

（一）云桌面技術(shù)的概念解析

云桌面技術(shù)即是由云計(jì)算延伸出來(lái)的一種虛擬應(yīng)用技術(shù)，其主要應(yīng)用特點(diǎn)是基于互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境下對(duì)軟件系統(tǒng)的服務(wù)集群進(jìn)行整體部署，從而使得單機(jī)設(shè)備能夠通過(guò)范圍云平臺(tái)來(lái)獲得所需要的各類(lèi)信息資源或技術(shù)資源，從而能夠更好地滿足用戶使用需求。具體而言，指將傳統(tǒng)PC終端的Windows系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到云平臺(tái)的數(shù)據(jù)服務(wù)器當(dāng)中，用戶在使用設(shè)備時(shí)可以通過(guò)客戶計(jì)算協(xié)議來(lái)建立PC終端與后臺(tái)服務(wù)器之間的聯(lián)系，從而能夠獲取各種自身所需的技術(shù)服務(wù)支持。在這一模式下，用戶的桌面系統(tǒng)雖然被進(jìn)行了“虛擬化”處理，但是卻能夠在不改變用戶操作習(xí)慣的前提下，為其提供更為快捷且便利的服務(wù)。并且由于云桌面的建設(shè)具有典型的“重后臺(tái)，輕前端”特點(diǎn)，因此其在建設(shè)過(guò)程中主要的成本支出都集中在后臺(tái)服務(wù)器方面，如此不僅起到了簡(jiǎn)化桌面管理的效果，同時(shí)也體現(xiàn)出了資源靈活調(diào)配、減少硬件支出、移動(dòng)辦公、延長(zhǎng)硬件壽命以及網(wǎng)絡(luò)安全保障等多方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[1]。

（二）云桌面技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1.成本低、壽命長(zhǎng)

與傳統(tǒng)的PC終端管理模式相比，云桌面管理系統(tǒng)在建設(shè)初期需要投入的各項(xiàng)成本與之幾乎不相上下。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度來(lái)看，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室在后期維護(hù)與升級(jí)方面的成本幾乎是難以估量的，而云桌面管理系統(tǒng)則只需要通過(guò)對(duì)接云平臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)其比能夠?qū)崿F(xiàn)所用單機(jī)設(shè)備的性能升級(jí)。經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比，云桌面管理系統(tǒng)無(wú)論是在使用壽命還是整體成本支出都要更具使用優(yōu)勢(shì)。

2.集中管理，提高效能

云桌面管理系統(tǒng)在使用過(guò)程中，主要是通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理，并且可以隨時(shí)根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行各個(gè)小區(qū)或單機(jī)設(shè)備的桌面訪問(wèn)，因此其在管理模式上更加偏向于集成化處理。從實(shí)驗(yàn)室管理人員角度來(lái)看，在這一模式下只需要遠(yuǎn)程登錄云空間的后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)，便可以同步開(kāi)展多臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)處理工作，并順利完成指定設(shè)備的系統(tǒng)升級(jí)；而從實(shí)驗(yàn)室功能角度來(lái)看，在云桌面管理模式下，實(shí)驗(yàn)室機(jī)房不僅能夠滿足學(xué)生的操作需求，同時(shí)更是可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、共享以及處理，因此教師僅需要遠(yuǎn)程操作移動(dòng)或PC終端，便能夠?qū)崿F(xiàn)資源的統(tǒng)一配給。例如在為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中，教師只需要將相應(yīng)的學(xué)習(xí)資料上傳到云平臺(tái)當(dāng)中，學(xué)生便可以通過(guò)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)自行下載。在這一運(yùn)行過(guò)程無(wú)疑有效減輕了管理人員的工作強(qiáng)度，并極大提升了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行效能[2]。

3. 工程度高，資源開(kāi)放

由于擁有后臺(tái)服務(wù)器的海量資源支持，因此云桌面管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種應(yīng)用場(chǎng)景的構(gòu)建，為師生在課堂上的教學(xué)使用提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。例如在學(xué)校課程開(kāi)展過(guò)程中，教師可以根據(jù)教學(xué)的使用需求，在云桌面上選用不同的工作場(chǎng)景，以此為學(xué)生提供智慧化的學(xué)習(xí)空間。不僅如此，由于云桌面系統(tǒng)能夠支持多種工作場(chǎng)景同時(shí)使用，因此其不僅能夠支撐教師展開(kāi)教學(xué)，同時(shí)還可以適用于考試、實(shí)訓(xùn)、教研等不同模式當(dāng)中，極大提高了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的利用效率。

二、云桌面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)

（一）云桌面系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

中職學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的主要功能在于滿足師生的課堂教學(xué)以及實(shí)踐操作，因此云桌面系統(tǒng)在功能部署方面主要考慮突出系統(tǒng)的交互性，以滿足師生群體的課堂互動(dòng)。在此基礎(chǔ)上還需要接觸云技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，為各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的開(kāi)設(shè)提供豐富的教學(xué)資源，主要包括實(shí)驗(yàn)手冊(cè)、實(shí)驗(yàn)素材、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料、教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、學(xué)生答案模板、教師參考答案等等，以此搭建功能完善的教學(xué)平臺(tái)，并確保計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室不僅能夠滿足教學(xué)需求，同樣也能夠應(yīng)用于多種工作場(chǎng)景之中[3]。

在這一設(shè)計(jì)模式下，首先云桌面系統(tǒng)首先具備了強(qiáng)大的交互功能，可以滿足師師、生生、師生之間的資源共享，并同步具備了課程指導(dǎo)的完善功能。其次是系統(tǒng)茶是用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”工作場(chǎng)景，能夠幫助教師更好地把控教學(xué)流程，并根據(jù)教學(xué)目標(biāo)來(lái)有序?qū)⒅R(shí)點(diǎn)貫穿于課堂活動(dòng)之中，使的教學(xué)活動(dòng)更加系統(tǒng)、靈活；再次

體系化的運(yùn)行管理模式，可以容納各種符合CMMI標(biāo)準(zhǔn)的考試系統(tǒng)、項(xiàng)目管理系統(tǒng)、測(cè)試工具、虛擬桌面VDI平臺(tái)等應(yīng)用軟件，教師僅需要通過(guò)App Engine接口便可以自用選擇提取，并完成計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)教務(wù)管理工作，如作業(yè)布置、作業(yè)檢測(cè)、學(xué)情評(píng)估等等；最后，平臺(tái)配置了開(kāi)放性的資源存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，其含有豐富的教學(xué)資源，教師與學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人需求來(lái)導(dǎo)入或上傳資源，因此為課程開(kāi)展提供了強(qiáng)大支持。

（二）高可用集群式云桌面系統(tǒng)架構(gòu)

高可用集群式系統(tǒng)架構(gòu)主要是通過(guò)在后臺(tái)部署服務(wù)器集群的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且在這一過(guò)程中配置了共享存儲(chǔ)設(shè)備作為支撐，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)用戶終端設(shè)備上的所有鏡像文件，同時(shí)由GFS系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。在這一模式下可以有效解放服務(wù)器的存儲(chǔ)空間，使其不需要再單獨(dú)配置存儲(chǔ)磁盤(pán)，日常工作中也只需要提供算力即可。而當(dāng)用戶終端設(shè)備需要升級(jí)某方面功能時(shí)，GFS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在共享存儲(chǔ)設(shè)備中進(jìn)行篩選，并在找到符合用戶需求的文件資源后，自動(dòng)建立用戶服務(wù)器與其他可用服務(wù)器之間的聯(lián)系，將目標(biāo)鏡像文件交付到云桌面系統(tǒng)當(dāng)中。

這一系統(tǒng)架構(gòu)通常會(huì)配有兩臺(tái)以上的千兆交換機(jī)，因此能夠建立起極為可靠的通信環(huán)境。并且由于共存存儲(chǔ)設(shè)備與后臺(tái)服務(wù)器之間共同組成了一個(gè)完整的冗余架構(gòu)，故而即便發(fā)生了主機(jī)宕機(jī)的情況，也能夠快速將設(shè)備當(dāng)前的操作指令遷移到其他設(shè)備主機(jī)上執(zhí)行，不會(huì)出現(xiàn)文件丟失或泄露的風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，在集群式系統(tǒng)架構(gòu)之下，管理人員對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)變得更加簡(jiǎn)單易行，即便是出現(xiàn)了系統(tǒng)故障，也只需要保證管理人員擁有一定的Linux技能，便可以重新對(duì)共享存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行掛載，因此有效簡(jiǎn)化了系統(tǒng)維護(hù)流程。

（三）終端接入方式

將云桌面安裝至實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的方式，可以通過(guò)在原有PC終端上加載桌面云軟件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。如此便可以將所有終端設(shè)備的桌面系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器中，并進(jìn)行統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理。這一接入模式的優(yōu)點(diǎn)在于不僅簡(jiǎn)單快捷，更為關(guān)鍵是不會(huì)改變實(shí)驗(yàn)室的原有系統(tǒng)環(huán)境，因此省略了許多不必要的建設(shè)成本。并且學(xué)生也可以隨時(shí)登錄到云共享空間當(dāng)中，根據(jù)自身需求來(lái)調(diào)整終端服務(wù)器的功能配置，因此最大限度上體現(xiàn)出了實(shí)驗(yàn)室虛擬化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)校需要增設(shè)新機(jī)位時(shí)，只需要啟動(dòng)設(shè)備對(duì)接云終端機(jī)即可，通過(guò)固定的用戶賬號(hào)與登錄密碼，便可以直接訪問(wèn)實(shí)驗(yàn)室的后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器，并加載相應(yīng)的功能組件到系統(tǒng)桌面當(dāng)中。并且這一接入方式對(duì)于云終端的配置要求相對(duì)寬泛，ARM或Intel架構(gòu)都能夠滿足應(yīng)用需求，具體標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

（四）系統(tǒng)后臺(tái)配置

云桌面管理系統(tǒng)可以將桌面鏡像文件統(tǒng)一存儲(chǔ)到后臺(tái)服務(wù)器中，因此學(xué)生即便是在課后，也可以隨時(shí)隨地利用自己的終端設(shè)備訪問(wèn)校園云共享空間，并將其中的文件資源轉(zhuǎn)移到自己的設(shè)備桌面之上，因此有效提高了對(duì)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源的使用效率。但想要完整發(fā)揮出系統(tǒng)的這一功能，便需要擁有足夠的后臺(tái)配置才能夠?qū)崿F(xiàn)。假設(shè)某校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室擁有1000個(gè)機(jī)位，每臺(tái)設(shè)備的內(nèi)存為4G，采用的操作系統(tǒng)為Windows ７，配有40G數(shù)據(jù)硬盤(pán)與40G系統(tǒng)硬盤(pán)，平均配置2vCPU。那么以VDI數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)構(gòu)架為例，至少需要設(shè)置10臺(tái)服務(wù)器，且其存儲(chǔ)系統(tǒng)的詳細(xì)參數(shù)如表2所示。

（五）P2V系統(tǒng)遷移

P2V系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以將實(shí)驗(yàn)室物理主機(jī)上的數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)完全遷移到數(shù)字化平臺(tái)中，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室虛擬化場(chǎng)景的構(gòu)建，并減少系統(tǒng)在運(yùn)行期間的單點(diǎn)故障問(wèn)題。具體建設(shè)過(guò)程中由于要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重建，所以需要首先采用克隆的方式，將物理主機(jī)硬盤(pán)中的內(nèi)容全部轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)文件；其次安裝虛擬驅(qū)動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行升級(jí)處理，使其能夠滿足系統(tǒng)操作需求；最后參照系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境以及功能特點(diǎn)，選擇適宜的虛擬硬件來(lái)承載原系統(tǒng)中的文件，從而完成P2V系統(tǒng)遷移。完成操作獲得云桌面管理系統(tǒng)減少了對(duì)人力、空間、硬件、空調(diào)、設(shè)備能耗、保養(yǎng)等方面的運(yùn)維需求，并且在日常管理過(guò)程中能夠有效實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性與可用性，從而有效降低管理難度。

三、云桌面技術(shù)在中職學(xué)校計(jì)算實(shí)驗(yàn)室中的具體應(yīng)用

（一）收集終端地址，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理

現(xiàn)階段隨著中職學(xué)?！奥殬I(yè)導(dǎo)向”的升級(jí)轉(zhuǎn)型，使得其計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)不僅局限于校內(nèi)環(huán)境中，同時(shí)也需要進(jìn)行校外實(shí)訓(xùn)基地的構(gòu)建。如此一來(lái)便導(dǎo)致學(xué)校的計(jì)算機(jī)終端分布范圍開(kāi)始不斷擴(kuò)大，同時(shí)機(jī)房數(shù)量也隨之不斷增加。這一情況無(wú)疑增加了中職學(xué)校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的管理難度，并且在建設(shè)或使用過(guò)程中都需要承擔(dān)巨額的成本支出。在云桌面管理系統(tǒng)之下，學(xué)校只需要收集整理每個(gè)終端網(wǎng)卡的MAC地址，便可以在系統(tǒng)后臺(tái)打造統(tǒng)一終端地址池，如此便能夠輕易實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的遠(yuǎn)程管理，為校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)提供了更高的可行性。

例如以段“噢易教育”桌面云為代表的OS-Easy E-VDI系統(tǒng)，目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)許多高校中開(kāi)始投入使用，其不僅能夠有效縮減了學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)也為各類(lèi)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展提供了強(qiáng)大技術(shù)支持。

（二）構(gòu)建系統(tǒng)軟件云，豐富教學(xué)場(chǎng)景

軟件是中職學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的主要構(gòu)成部分，負(fù)責(zé)為學(xué)校師生提供功能完備的智能教學(xué)場(chǎng)景。在云桌面系統(tǒng)下，實(shí)驗(yàn)室主機(jī)的存儲(chǔ)空間與數(shù)據(jù)處理能力都獲得了極大提升，并且能夠容納更多類(lèi)型的應(yīng)用系統(tǒng)、操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等，并逐漸構(gòu)建起性能穩(wěn)定且功能齊全的系統(tǒng)軟件云，不但能夠支撐中職學(xué)校的教學(xué)工作高效開(kāi)展，同時(shí)能夠營(yíng)造出豐富的實(shí)踐應(yīng)用場(chǎng)景。

例如，在當(dāng)前中職學(xué)?！靶Ｆ蠛献鳌惫ぷ髦?，由于學(xué)校與企業(yè)的技術(shù)條件不同，因此在為學(xué)生設(shè)置一些實(shí)訓(xùn)任務(wù)時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)對(duì)接不暢的問(wèn)題，并且難以在真實(shí)的崗位環(huán)境下展開(kāi)操作。而通過(guò)云桌面系統(tǒng)的使用，學(xué)校可以與企業(yè)的主機(jī)設(shè)備進(jìn)行對(duì)接，并完整地按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為學(xué)生搭建作業(yè)場(chǎng)景。如此不僅能給予學(xué)生更為真實(shí)的工作體驗(yàn)，同樣也有助于學(xué)校掌握學(xué)生當(dāng)前的真實(shí)水平，并完全按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)培養(yǎng)人才。

（三）構(gòu)建硬盤(pán)模板庫(kù)，增強(qiáng)管理效率

“硬盤(pán)模板庫(kù)”便是以虛擬磁盤(pán)作為載體，將學(xué)校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房中的軟件系統(tǒng)全部科通在終端硬盤(pán)模板當(dāng)中，以此實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化、集中化管理。這一模式可以更好地發(fā)揮出學(xué)校實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的教學(xué)功能，并且也整體提高了工作人員的管理效率，使得中職學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行環(huán)境更加智能、穩(wěn)定、安全，從而促使各項(xiàng)管理工作的順利落實(shí)。

例如，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理工作幾乎全部都要由人工來(lái)操作完成，但是通過(guò)硬盤(pán)模板庫(kù)的構(gòu)建，管理人員只需要提前將實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，并可以由終端服務(wù)其來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房設(shè)備的統(tǒng)一管理與維護(hù)，有效降低了管理人員的工作強(qiáng)度。除此之外，管理人員還可以根據(jù)機(jī)房使用過(guò)程中的不同需求，對(duì)計(jì)算終端進(jìn)行隱藏、保護(hù)以及系統(tǒng)還原等操作處理，從而進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的安全性。

（四）打造云系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)，全面實(shí)現(xiàn)資源共享

云桌面系統(tǒng)不僅擁有完善的功能配置，同時(shí)還具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)功能，能夠在實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)開(kāi)展期間全面采集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并在經(jīng)過(guò)初級(jí)處理之后將數(shù)據(jù)完整上傳至服務(wù)器存儲(chǔ)系統(tǒng)中。從而有效實(shí)現(xiàn)了師生之間的信息共享，并且還可以根據(jù)教師、學(xué)生不同的活動(dòng)需求，自動(dòng)生成或提取資源，為教學(xué)提供更為強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。除此之外，云桌面系統(tǒng)的資源存儲(chǔ)路徑極為豐富，能夠最大限度上避免數(shù)據(jù)資源的丟失，并增強(qiáng)了資源尋回的可能性。因此中職學(xué)校師生在展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，可以放心將云系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)作為自身的工作場(chǎng)景，并積極展開(kāi)教學(xué)研發(fā)、課題研討、實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)等相關(guān)活動(dòng)內(nèi)容，不但為師生提供便捷的技術(shù)支持，同時(shí)也有效促使學(xué)生的業(yè)務(wù)能力獲得不斷提升。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文首先討論了中職學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前存在的管理問(wèn)題，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上總結(jié)了“云桌面”系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室機(jī)房中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及建設(shè)路徑，最后提出了其具體的應(yīng)用模式。強(qiáng)調(diào)中職學(xué)校應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行“云桌面”系統(tǒng)的建設(shè)，并基于“云桌面”技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，來(lái)不斷開(kāi)發(fā)新型的教學(xué)與管理模式，從而整體提高中職學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。

作者單位：祝長(zhǎng)林 四川省南充衛(wèi)生學(xué)校

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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