云桌面在高校机房建设的应用

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高等学校机房的建设方案很多，目前能和云桌面发展相伴的是以传统PC为客户端的模式机房建设，本文根据我校实际上机环境对个性化机房建设的优势和特点、技术和效果进行了深入分析。该文分析了在机房建设中的云桌面技术应用研究，针对机房的建设提出了全新的观点。在高校教育信息化和教学网络化不断发展过程中，信息化和网络化基础设施建设越来越趋于完善和全面，学校机房建设是衡量高校教学环境和质量的重要指标，传统机房在软件和硬件升级和维护方面需要较大投入，对于多种个性化教学环境无法满足，在这些矛盾逐渐显现的时候，出现了一种新的终端技术—虚拟化云终端，在特定的应用场合下，这种技术能在某种程度上有效解决这些问题。因此，在设备规模升级、资源整合出现瓶颈的时候，利用虚拟化云终端搭建云桌面上机环境成为可能。云计算作为新兴的网络计算技术，利用虚拟化、标准化等方式，融入多种方式的资源服务，将云计算技术应用到高校机房建设中，不仅优化高校机房设备的使用，而且拓展不同教学环境和课程的个性化应用。因此，我们需要借助云计算，利用当中的桌面云技术来建设高校机房，搭建一个与时俱进、满足不断发展需求的信息化教学平台。

1传统机房建设中的问题

当前我校机房建设方式是以传统PC为胖客户端，在使用中，就显露很多问题出来，总结如下：1.1建设成本高，投入大利用率低，淘汰速度快，对机器更新周期要求较高。机房建设中一次性购入比较大，建设成本高，传统模式建设机器设备，硬件配置保持不变，但是软件系统在不断升级更新，硬件需要不断更新来支撑软件的快速运行，满足读者的良好上机体验。同时大量机器产生一系列能耗问题，因为硬盘和电源等大驱动电流设备在整机的能耗功率比重中非常大，并且，它们所产生的热效应非常明显，在一个规模90台以上的机房，可以马上让温度提升5度以上，因此，空调是不可或缺的设施。计算机硬件和配套设施的建设投入成本高昂且周期性频度较高，无法满足计算机扩容、更新升级等建设需求。1.2维护工作量大，网络安全性不高。我校机房使用软还原方式来维护和保障机房网络和数据安全，使用过程中，对不同课程软件的兼容和使用安装非常麻烦，对网络病毒的抵抗能力较弱，易出现病毒入侵、内部窃取、网络欺诈、黑客攻击，甚至还如果底层驱动也被破坏而带来更多的维护量，对工作造成极大的难度。而且，故障率高，维护频繁，噪音、辐射、能耗大也从而增加了机房的运维成本。1.3人机绑定，必须专业人员负责管理，如有失误，教学秩序将受到影响。传统机房对专业人员的依赖程度较高，尤其在使用中出现问题和单机维护等方面需要人员的及时维修维护，出现问题种类也比较繁多，容错机制需要加强改善。进一步提升机器的自我修复能力。

2云桌面机房的特点与优势

2.1节能环保，维护成本低。以虚拟云终端联想设备为例，相比PC机为客户端的能耗成本，具有如下的优势，数据比较具体情况如表1所示。表1所示的数据是采集9个终端样本得出的结论，传统pc和虚拟云桌面两种方式的能耗一目了然，虚拟云桌面在终端能耗下降了29倍，服务器能耗虽然比传统pc高，但是随着传统pc数量的增加，而虚拟云桌面服务器能耗基本不变，传统pc能耗和虚拟云桌面能耗的差距会越发明显。2.2方便管理，数据安全。信息安全得到了有效保障，虚拟云终端对用户的应用、数据和外设进行统一存储与授权管理，保障数据安全，安全级别可以达到可信计算机评估标准“B2”级，解决了公共机房数据易丢失，不安全的弊病。虚拟云桌面机房系统包含了服务器群集、存储系统、网络系统、虚拟化桌面系统以及终端系统等，与传统台式机机房相比，是以云计算技术为基础建立起来的，在维护及管理方面存在着很大的差异。虚拟云桌面机房对比传统台式机机房特点如表2所示。虚拟云桌面机房管理上灵活多变，可以完全改变传统台式机机房固定、单一的上机环境；在安全性和扩展性上也能在降低网络风险的同时还可以满足终端大规模的扩充。

3虚拟云终端技术的缺陷

虚拟云终端技术在机房建设中的普及程度并不是很广泛，原因是在实际使用过程中存在一定的缺陷。3.1数据处理能力较弱。因虚拟云终端是属于输入操作在前端、计算处理在后台，前端是虚拟的，没有处理器和存储，只是终端外设；后台是一台服务器，处理能力完全由服务器性能决定，一般由一台服务器的集中数据处理能力不如分散性的处理效果好。尤其随着终端的扩充，规模的增大，服务器的负荷会更明显增大。3.2专业性软件适用性差。一般办公软件比如office、QQ、IE等对cpu的处理能力要求不高，在此技术上应用是没问题的，但是像AutoCAD、MatLab、Photoshop等专业软件对数据处理能力要求较高，占用内存也很高，这类软件则无法正常使用。有些专业软件安装时需要联网注册，而虚拟云终端下无法完成注册，因为注册时自动读取PC机相关硬件的ID号或真实硬盘或者相关唯一性参数，这对虚拟终端来说是无法实现的，因为云桌面的操作系统是虚拟映像文件，不具备唯一性。3.3网络依懒性较高。虚拟云终端技术对网络要求很高，虚拟系统和数据传输都离不开网络，通过网络来建立虚拟桌面和系统镜像，如果交换机或者服务器网络出现问题，则机房无法正常运行，不能使用这对于上机服务是致命的缺点，所以当我们建设机房时，需要考虑增加其他保障方案，依靠冗余设备等来保障系统的运行，提高了机房建设的成本，也增加了管理建设的复杂度。

4虚拟云终端技术的应用

4.1简单机房。简单机房是指使用目标和用途比较单一、规模较小的机房，比如像在线考试机房、语音机房、教学演示机房，图书馆电子阅览室等，这些机房以各种小型软件为主，规模较小，对系统负载能力要求不高，采用虚拟云终端技术可以最大限度发挥管理方便和节约成本的优势。4.2高校公共机房。高校公共机房是高校为学生学习和实训提供的上机场所，一般是高校的计算中心，计算机规模较大、软件种类繁多，对系统负载能力要求较高，还要适用学校教学计划、实验安排和现有设备等因素条件，某一门课程需要一个系统，正好可以利用虚拟云终端技术来实现多门课程和多个系统的对应关系。该系统可以更加灵活适应多个上课环境。4.3旧机房升级改造。个性化需求需要我们对旧机房进行改造，建立多重上机环境对不同上机读者的个性化需求是极大的补充和满足。对于不同学院的实验课的具体要求不一样，针对具体需求建立个性化上机环境是未来机房建设的发展趋势。对于高校淘汰下来需要更新的机房，应充分考虑原先的终端的显示器是否可以利用，也可以考虑引入虚拟云终端模式，从而节约大量更新成本。

5小结

虽然虚拟云终端技术在高校中只在软件性能要求不高的场合进行使用，但相对于复杂、特殊的需求场合还是有很大的局限性，因而不能全面的胜任。现在随着计算机水平和云计算技术的发展，不断提高的性能，高校对云计算技术的充分利用，将管理和云终端机房的建设有效的结合，为我校建设一个信息化和发展应用型人才的优质平台进行教学。

作者:王嘉 单位:沈阳科技学院