教學(xué)實驗基地云桌面實際應(yīng)用

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摘要：在實驗基地的普通教學(xué)中，每一堂課所涉及的內(nèi)容及應(yīng)用的環(huán)境比較統(tǒng)一，可以流暢地播放視頻、運(yùn)行實驗教學(xué)的軟件或平臺即可。在教學(xué)、實驗中穿插著大量的師生互動，如廣播教學(xué)、學(xué)生演示、共享資源等。選擇云桌面方式，可以為實驗基地提供更加統(tǒng)一、簡便的部署、管理及維護(hù)方式，提供信息共享及保護(hù)信息安全，節(jié)省時間、資源和人力，提高效率。

關(guān)鍵詞：云桌面；教學(xué)；實驗基地管理

1引言

隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及和發(fā)展，各行業(yè)所需的環(huán)境也跟著提升。在這樣的背景下，學(xué)校實驗基地教育環(huán)境也急需升級，以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。為滿足這一需求，綜合部署、應(yīng)用及維護(hù)三個方面的因素，本文選擇建設(shè)云桌面的實驗室[1]。

2云桌面部署簡介

云桌面，即虛擬桌面構(gòu)架基礎(chǔ)（VirtualDesktopInfrastucture，VDI），采用了“集中計算，分布顯示”的原則，所有客戶端通過虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)進(jìn)行集中運(yùn)算，而桌面的用戶僅負(fù)責(zé)輸入輸出與界面顯示，不參與任何計算和應(yīng)用。VDI是云計算的一種應(yīng)用模式。利用桌面虛擬化技術(shù)，可以達(dá)到物理終端零維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全隔離、防止信息泄露、保護(hù)數(shù)據(jù)安全、節(jié)能減排等目的[2]。江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院按照以下三個步驟部署云桌面實驗室：首先，分析實驗室場地教學(xué)所需的功能、容量等，進(jìn)行服務(wù)器云、終端和交換機(jī)以及所需系統(tǒng)和軟件的配置規(guī)劃計算。云桌面的功能構(gòu)架，主要包括了以下部分：（1）用戶終端部分。云桌面支持多樣化的接入終端，本文選擇了瘦客戶機(jī)，它體積小，散熱量小，節(jié)能環(huán)保。（2）桌面資源池部分。根據(jù)功能和容量配置IT云桌面宿主服務(wù)器資源池，并根據(jù)實驗室終端數(shù)量分配、管理、調(diào)度和監(jiān)控資源。（3）桌面管理部分。每個實訓(xùn)室配備具有對桌面交付和應(yīng)用交付的統(tǒng)一管理和控制的教師機(jī)。具體如圖1所示。基礎(chǔ)架構(gòu)及控制模塊（提供AD域認(rèn)證、許可服務(wù)和桌面交付控制）主要包括：（1）模板管理模塊，提供模板或鏡像的管理和交付服務(wù)。（2）應(yīng)用交付模塊，提供用戶個性化數(shù)據(jù)的配置和管理服務(wù)。（3）用戶配置模塊，提供用戶個性化數(shù)據(jù)的配置和管理服務(wù)。其次，根據(jù)配置的計算針對網(wǎng)絡(luò)部署、IT云桌面宿主服務(wù)器資源池部署、云桌面安全等進(jìn)行部署方案的設(shè)計，如表1所示。最后，根據(jù)設(shè)計好的方案，全面實施云桌面的安裝測試，同時根據(jù)實驗室設(shè)計的課程進(jìn)行模板的創(chuàng)建、教室的劃分和安裝教師機(jī)的管理等。

3云桌面的維護(hù)和應(yīng)用

（1）實驗室管理員實驗室管理員使用場景不受限制，所用軟件為云管理軟件。實驗室管理員通過云桌面基礎(chǔ)架構(gòu)方式，可以實現(xiàn)快速靈活地部署實驗室環(huán)境，將物理硬件、計算存儲網(wǎng)絡(luò)虛擬化資源統(tǒng)一監(jiān)控和管理，計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等虛擬化軟件進(jìn)行極簡的管理，有效降低整體TCO。實驗室管理員通過管理平臺可以很容易地監(jiān)測到物理資源及虛擬資源的使用情況，并通過一些監(jiān)測信息及時、明了地查看每個虛擬桌面的運(yùn)行、警告、報錯的詳細(xì)信息，便于實驗室管理的日常維護(hù)，實現(xiàn)了實驗室管理員可以不受場地的制約，隨時隨地地進(jìn)行系統(tǒng)、環(huán)境、數(shù)據(jù)的維護(hù)。（2）教師教師使用場景為實驗室，所用軟件為云教學(xué)軟件。在實訓(xùn)教室配置一臺安裝有云桌面的教學(xué)軟件，教師選擇自己需要上課的模板，運(yùn)行該模板后，可以輕松的實現(xiàn)對該教室的教學(xué)管理，提供多樣的教學(xué)手段。例如：終端開機(jī)和關(guān)機(jī)功能、屏幕的廣播功能、電子教鞭、黑屏肅靜、文件的分發(fā)及收作業(yè)、外網(wǎng)訪問的控制、U盤外設(shè)重定向功能、素材空間及作業(yè)空間的訪問，遠(yuǎn)程命令等，豐富了教師的課堂教學(xué)手段，使課堂教學(xué)豐富多彩。（3）學(xué)生學(xué)生使用場景為實驗室，使用工具為云終端設(shè)備。云桌面配置的實驗室為每一個學(xué)生提供了一個可供使用的終端。學(xué)生根據(jù)老師的設(shè)定，可以使用已經(jīng)選定的模板，也可以自由上課。每一個終端都可以進(jìn)行獨(dú)立地操作，可以很方便地收取到老師下發(fā)的素材。學(xué)生利用模板提供的應(yīng)用軟件進(jìn)行練習(xí)，最后向教師提交最終作業(yè)[3]。在這過程中，還可以利用終端與教師端進(jìn)行通訊，提出問題，解決問題。同時保障了自己數(shù)據(jù)的安全，不受其他終端的影響。云桌面提供了從終端到平臺的數(shù)據(jù)可靠性保障，保障了學(xué)生進(jìn)行實訓(xùn)的有效性。

4桌面虛擬化的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)的PC相比，云桌面具備以下優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)的安全性。云桌面的所有數(shù)據(jù)均存儲在服務(wù)器端，可以統(tǒng)一管理，統(tǒng)一備份，不易泄密。而傳統(tǒng)PC機(jī)存儲在終端本地，數(shù)據(jù)分散，不易管理，容易造成丟失及泄露，且一臺PC中毒，則有可能感染到局域網(wǎng)內(nèi)的其他電腦。而虛擬的終端獨(dú)立運(yùn)行，一旦中毒，不會影響到其他虛擬機(jī)，只需要重新下發(fā)一臺新的虛擬機(jī)就可以繼續(xù)進(jìn)行操作[4]。（2）性能提升方面。云桌面的提升比較靈活，可以不用更換終端，只對服務(wù)器端進(jìn)行升級就可以實現(xiàn)簡單的性能提升。而傳統(tǒng)的PC端進(jìn)行更換時，則需要升級所有終端的性能才，而且還需要重新維護(hù)數(shù)據(jù)，成本巨大。（3）管理配置方面。采用VDI技術(shù)對用戶桌面進(jìn)行集中管理、統(tǒng)一配置。用戶所有的操作都是在服務(wù)器上運(yùn)行的，管理員可以不用到現(xiàn)場就可以對桌面鏡像和相關(guān)的應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一的管理和維護(hù)，實現(xiàn)了桌面標(biāo)準(zhǔn)化管理。（4）日常維護(hù)方面。如果云終端出現(xiàn)硬件故障，只需要更換一臺終端，對數(shù)據(jù)不會產(chǎn)生影響，用戶可以繼續(xù)進(jìn)行操作。若所需軟件環(huán)境發(fā)生變化，管理員只需要更新模板即可，不需要像傳統(tǒng)PC一樣一臺一臺的去安裝。（5）節(jié)能環(huán)保方面。VDI終端可以大大延長使用的周期，避免計算機(jī)硬件設(shè)備的循環(huán)升級，降低產(chǎn)生電子垃圾的數(shù)量。而且瘦終端的功耗只有傳統(tǒng)PC的10%甚至更少，既減少了電能的消耗，也減少了碳的排放量，滿足節(jié)能減排的時代要求[5]。

5桌面虛擬化的缺點(diǎn)

當(dāng)然，云桌面也是有缺點(diǎn)的。首先，云桌面的性能具有局限性。云桌面通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)到前端展示的虛擬桌面，性能和傳統(tǒng)PC相比具有一定的差距。一般的應(yīng)用還可以，但是需要運(yùn)行一些高負(fù)載的應(yīng)用時，云桌面的性能還是不如傳統(tǒng)PC。其次，云桌面的兼容性也有待提高。最后，云桌面的初始成本比較高。云桌面的實施及應(yīng)用降低了整體的TCO，但是初始成本要進(jìn)行的IT基礎(chǔ)構(gòu)架改造及對IT人員的要求導(dǎo)致初始成本較高。

6總結(jié)

綜上所述，云桌面具有使用方便、環(huán)保節(jié)能、安全有保障等優(yōu)點(diǎn)，也具有它的局限性。它比較適用于應(yīng)用場地環(huán)境并不復(fù)雜、性能要求并不很高的實驗場所。云桌面給老師帶來了多樣的教學(xué)手段，讓學(xué)生有獨(dú)立用戶的體驗，給管理員帶來了便捷的維護(hù)方式。隨著技術(shù)的發(fā)展，云桌面會越來越成熟，可以滿足更高的需求，給人們帶來更便捷、高效的體驗。

參考文獻(xiàn)

[1]南永新.淺談云桌面在高職院校計算機(jī)實訓(xùn)教學(xué)和辦公中的應(yīng)用.課程教育研究,2018(26):42-243

[2]張昊.云桌面技術(shù)在計算機(jī)機(jī)房管理中的運(yùn)用.中外企業(yè)家,2018(31):76

[3]陳翠娥.云桌面解決方案.課程教育研究﹒學(xué)法教法研究,2019(06):78-79

[4]溫荷,萬里.基于KVM的云桌面虛擬化實驗設(shè)計.實驗技術(shù)與管理,2016(5):132-134,142

[5]焦文歡,馮興杰.基于云桌面的實驗室虛擬化管理與應(yīng)用.實驗技術(shù)與管理,2019(9):250-253

作者：高沙沙 單位：江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院徐州財經(jīng)分院