云桌面在高校機房建設的應用

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高等學校機房的建設方案很多，目前能和云桌面發展相伴的是以傳統PC為客戶端的模式機房建設，本文根據我校實際上機環境對個性化機房建設的優勢和特點、技術和效果進行了深入分析。該文分析了在機房建設中的云桌面技術應用研究，針對機房的建設提出了全新的觀點。在高校教育信息化和教學網絡化不斷發展過程中，信息化和網絡化基礎設施建設越來越趨于完善和全面，學校機房建設是衡量高校教學環境和質量的重要指標，傳統機房在軟件和硬件升級和維護方面需要較大投入，對于多種個性化教學環境無法滿足，在這些矛盾逐漸顯現的時候，出現了一種新的終端技術—虛擬化云終端，在特定的應用場合下，這種技術能在某種程度上有效解決這些問題。因此，在設備規模升級、資源整合出現瓶頸的時候，利用虛擬化云終端搭建云桌面上機環境成為可能。云計算作為新興的網絡計算技術，利用虛擬化、標準化等方式，融入多種方式的資源服務，將云計算技術應用到高校機房建設中，不僅優化高校機房設備的使用，而且拓展不同教學環境和課程的個性化應用。因此，我們需要借助云計算，利用當中的桌面云技術來建設高校機房，搭建一個與時俱進、滿足不斷發展需求的信息化教學平臺。

1傳統機房建設中的問題

當前我校機房建設方式是以傳統PC為胖客戶端，在使用中，就顯露很多問題出來，總結如下：1.1建設成本高，投入大利用率低，淘汰速度快，對機器更新周期要求較高。機房建設中一次性購入比較大，建設成本高，傳統模式建設機器設備，硬件配置保持不變，但是軟件系統在不斷升級更新，硬件需要不斷更新來支撐軟件的快速運行，滿足讀者的良好上機體驗。同時大量機器產生一系列能耗問題，因為硬盤和電源等大驅動電流設備在整機的能耗功率比重中非常大，并且，它們所產生的熱效應非常明顯，在一個規模90臺以上的機房，可以馬上讓溫度提升5度以上，因此，空調是不可或缺的設施。計算機硬件和配套設施的建設投入成本高昂且周期性頻度較高，無法滿足計算機擴容、更新升級等建設需求。1.2維護工作量大，網絡安全性不高。我校機房使用軟還原方式來維護和保障機房網絡和數據安全，使用過程中，對不同課程軟件的兼容和使用安裝非常麻煩，對網絡病毒的抵抗能力較弱，易出現病毒入侵、內部竊取、網絡欺詐、黑客攻擊，甚至還如果底層驅動也被破壞而帶來更多的維護量，對工作造成極大的難度。而且，故障率高，維護頻繁，噪音、輻射、能耗大也從而增加了機房的運維成本。1.3人機綁定，必須專業人員負責管理，如有失誤，教學秩序將受到影響。傳統機房對專業人員的依賴程度較高，尤其在使用中出現問題和單機維護等方面需要人員的及時維修維護，出現問題種類也比較繁多，容錯機制需要加強改善。進一步提升機器的自我修復能力。

2云桌面機房的特點與優勢

2.1節能環保，維護成本低。以虛擬云終端聯想設備為例，相比PC機為客戶端的能耗成本，具有如下的優勢，數據比較具體情況如表1所示。表1所示的數據是采集9個終端樣本得出的結論，傳統pc和虛擬云桌面兩種方式的能耗一目了然，虛擬云桌面在終端能耗下降了29倍，服務器能耗雖然比傳統pc高，但是隨著傳統pc數量的增加，而虛擬云桌面服務器能耗基本不變，傳統pc能耗和虛擬云桌面能耗的差距會越發明顯。2.2方便管理，數據安全。信息安全得到了有效保障，虛擬云終端對用戶的應用、數據和外設進行統一存儲與授權管理，保障數據安全，安全級別可以達到可信計算機評估標準“B2”級，解決了公共機房數據易丟失，不安全的弊病。虛擬云桌面機房系統包含了服務器群集、存儲系統、網絡系統、虛擬化桌面系統以及終端系統等，與傳統臺式機機房相比，是以云計算技術為基礎建立起來的，在維護及管理方面存在著很大的差異。虛擬云桌面機房對比傳統臺式機機房特點如表2所示。虛擬云桌面機房管理上靈活多變，可以完全改變傳統臺式機機房固定、單一的上機環境；在安全性和擴展性上也能在降低網絡風險的同時還可以滿足終端大規模的擴充。

3虛擬云終端技術的缺陷

虛擬云終端技術在機房建設中的普及程度并不是很廣泛，原因是在實際使用過程中存在一定的缺陷。3.1數據處理能力較弱。因虛擬云終端是屬于輸入操作在前端、計算處理在后臺，前端是虛擬的，沒有處理器和存儲，只是終端外設；后臺是一臺服務器，處理能力完全由服務器性能決定，一般由一臺服務器的集中數據處理能力不如分散性的處理效果好。尤其隨著終端的擴充，規模的增大，服務器的負荷會更明顯增大。3.2專業性軟件適用性差。一般辦公軟件比如office、QQ、IE等對cpu的處理能力要求不高，在此技術上應用是沒問題的，但是像AutoCAD、MatLab、Photoshop等專業軟件對數據處理能力要求較高，占用內存也很高，這類軟件則無法正常使用。有些專業軟件安裝時需要聯網注冊，而虛擬云終端下無法完成注冊，因為注冊時自動讀取PC機相關硬件的ID號或真實硬盤或者相關唯一性參數，這對虛擬終端來說是無法實現的，因為云桌面的操作系統是虛擬映像文件，不具備唯一性。3.3網絡依懶性較高。虛擬云終端技術對網絡要求很高，虛擬系統和數據傳輸都離不開網絡，通過網絡來建立虛擬桌面和系統鏡像，如果交換機或者服務器網絡出現問題，則機房無法正常運行，不能使用這對于上機服務是致命的缺點，所以當我們建設機房時，需要考慮增加其他保障方案，依靠冗余設備等來保障系統的運行，提高了機房建設的成本，也增加了管理建設的復雜度。

4虛擬云終端技術的應用

4.1簡單機房。簡單機房是指使用目標和用途比較單一、規模較小的機房，比如像在線考試機房、語音機房、教學演示機房，圖書館電子閱覽室等，這些機房以各種小型軟件為主，規模較小，對系統負載能力要求不高，采用虛擬云終端技術可以最大限度發揮管理方便和節約成本的優勢。4.2高校公共機房。高校公共機房是高校為學生學習和實訓提供的上機場所，一般是高校的計算中心，計算機規模較大、軟件種類繁多，對系統負載能力要求較高，還要適用學校教學計劃、實驗安排和現有設備等因素條件，某一門課程需要一個系統，正好可以利用虛擬云終端技術來實現多門課程和多個系統的對應關系。該系統可以更加靈活適應多個上課環境。4.3舊機房升級改造。個性化需求需要我們對舊機房進行改造，建立多重上機環境對不同上機讀者的個性化需求是極大的補充和滿足。對于不同學院的實驗課的具體要求不一樣，針對具體需求建立個性化上機環境是未來機房建設的發展趨勢。對于高校淘汰下來需要更新的機房，應充分考慮原先的終端的顯示器是否可以利用，也可以考慮引入虛擬云終端模式，從而節約大量更新成本。

5小結

雖然虛擬云終端技術在高校中只在軟件性能要求不高的場合進行使用，但相對于復雜、特殊的需求場合還是有很大的局限性，因而不能全面的勝任。現在隨著計算機水平和云計算技術的發展，不斷提高的性能，高校對云計算技術的充分利用，將管理和云終端機房的建設有效的結合，為我校建設一個信息化和發展應用型人才的優質平臺進行教學。

作者:王嘉 單位:沈陽科技學院