教學實驗基地云桌面實際應用

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摘要：在實驗基地的普通教學中，每一堂課所涉及的內容及應用的環(huán)境比較統(tǒng)一，可以流暢地播放視頻、運行實驗教學的軟件或平臺即可。在教學、實驗中穿插著大量的師生互動，如廣播教學、學生演示、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、管理及維護方式，提供信息共享及保護信息安全，節(jié)省時間、資源和人力，提高效率。

關鍵詞：云桌面；教學；實驗基地管理

1引言

隨著計算機應用的普及和發(fā)展，各行業(yè)所需的環(huán)境也跟著提升。在這樣的背景下，學校實驗基地教育環(huán)境也急需升級，以滿足學生學習的要求。為滿足這一需求，綜合部署、應用及維護三個方面的因素，本文選擇建設云桌面的實驗室[1]。

2云桌面部署簡介

云桌面，即虛擬桌面構架基礎（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在數據中心內進行集中運算，而桌面的用戶僅負責輸入輸出與界面顯示，不參與任何計算和應用。VDI是云計算的一種應用模式。利用桌面虛擬化技術，可以達到物理終端零維護、網絡安全隔離、防止信息泄露、保護數據安全、節(jié)能減排等目的[2]。江蘇聯合職業(yè)技術學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所需的功能、容量等，進行服務器云、終端和交換機以及所需系統(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，它體積小，散熱量小，節(jié)能環(huán)保。（2）桌面資源池部分。根據功能和容量配置IT云桌面宿主服務器資源池，并根據實驗室終端數量分配、管理、調度和監(jiān)控資源。（3）桌面管理部分。每個實訓室配備具有對桌面交付和應用交付的統(tǒng)一管理和控制的教師機。具體如圖1所示。基礎架構及控制模塊（提供AD域認證、許可服務和桌面交付控制）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。（2）應用交付模塊，提供用戶個性化數據的配置和管理服務。（3）用戶配置模塊，提供用戶個性化數據的配置和管理服務。其次，根據配置的計算針對網絡部署、IT云桌面宿主服務器資源池部署、云桌面安全等進行部署方案的設計，如表1所示。最后，根據設計好的方案，全面實施云桌面的安裝測試，同時根據實驗室設計的課程進行模板的創(chuàng)建、教室的劃分和安裝教師機的管理等。

3云桌面的維護和應用

（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架構方式，可以實現快速靈活地部署實驗室環(huán)境，將物理硬件、計算存儲網絡虛擬化資源統(tǒng)一監(jiān)控和管理，計算、存儲、網絡等虛擬化軟件進行極簡的管理，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行、警告、報錯的詳細信息，便于實驗室管理的日常維護，實現了實驗室管理員可以不受場地的制約，隨時隨地地進行系統(tǒng)、環(huán)境、數據的維護。（2）教師教師使用場景為實驗室，所用軟件為云教學軟件。在實訓教室配置一臺安裝有云桌面的教學軟件，教師選擇自己需要上課的模板，運行該模板后，可以輕松的實現對該教室的教學管理，提供多樣的教學手段。例如：終端開機和關機功能、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)、外網訪問的控制、U盤外設重定向功能、素材空間及作業(yè)空間的訪問，遠程命令等，豐富了教師的課堂教學手段，使課堂教學豐富多彩。（3）學生學生使用場景為實驗室，使用工具為云終端設備。云桌面配置的實驗室為每一個學生提供了一個可供使用的終端。學生根據老師的設定，可以使用已經選定的模板，也可以自由上課。每一個終端都可以進行獨立地操作，可以很方便地收取到老師下發(fā)的素材。學生利用模板提供的應用軟件進行練習，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行通訊，提出問題，解決問題。同時保障了自己數據的安全，不受其他終端的影響。云桌面提供了從終端到平臺的數據可靠性保障，保障了學生進行實訓的有效性。

4桌面虛擬化的優(yōu)點

與傳統(tǒng)的PC相比，云桌面具備以下優(yōu)點：（1）數據的安全性。云桌面的所有數據均存儲在服務器端，可以統(tǒng)一管理，統(tǒng)一備份，不易泄密。而傳統(tǒng)PC機存儲在終端本地，數據分散，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內的其他電腦。而虛擬的終端獨立運行，一旦中毒，不會影響到其他虛擬機，只需要重新下發(fā)一臺新的虛擬機就可以繼續(xù)進行操作[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，只對服務器端進行升級就可以實現簡單的性能提升。而傳統(tǒng)的PC端進行更換時，則需要升級所有終端的性能才，而且還需要重新維護數據，成本巨大。（3）管理配置方面。采用VDI技術對用戶桌面進行集中管理、統(tǒng)一配置。用戶所有的操作都是在服務器上運行的，管理員可以不用到現場就可以對桌面鏡像和相關的應用進行統(tǒng)一的管理和維護，實現了桌面標準化管理。（4）日常維護方面。如果云終端出現硬件故障，只需要更換一臺終端，對數據不會產生影響，用戶可以繼續(xù)進行操作。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，避免計算機硬件設備的循環(huán)升級，降低產生電子垃圾的數量。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

當然，云桌面也是有缺點的。首先，云桌面的性能具有局限性。云桌面通過網絡傳輸數據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。一般的應用還可以，但是需要運行一些高負載的應用時，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。云桌面的實施及應用降低了整體的TCO，但是初始成本要進行的IT基礎構架改造及對IT人員的要求導致初始成本較高。

6總結

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，也具有它的局限性。它比較適用于應用場地環(huán)境并不復雜、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手段，讓學生有獨立用戶的體驗，給管理員帶來了便捷的維護方式。隨著技術的發(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

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

[2]張昊.云桌面技術在計算機機房管理中的運用.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計.實驗技術與管理,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用.實驗技術與管理,2019(9):250-253

作者：高沙沙 單位：江蘇聯合職業(yè)技術學院徐州財經分院