云桌面在高职机房的应用优势及前景分析

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　　摘要：对高职院校中计算机实验室来讲，云桌面系统的应用能有效地解决实验室当前存在的部分问题。以云桌面系统为研究对象，通过云桌面系统中涉及的大数据存储管理、虚拟化仿真、超级计算等技术的应用，重新构建高职院校的计算机实验室，以期为相关人员提供个性化服务、优化用户体验度，做好后台的集中管理，提升实验室工作效率、降低实验室能源消耗，实现环保节能的目标。
　　关键词：云桌面 机房建设 实践教学 虚拟化
　　中图分类号：G717 TP308  文献标识码：A  文章编号：1009-5349（2020）02-0194-02
　　云计算作为一种数据密集型超级计算模式，在大数据存储与管理、超级计算、虚拟化仿真等领域已得到广泛运用;而云桌面技术是其在虚拟化方面的主要应用之一。简言之，就是把传统PC单机中需要安装的操作系统和应用软件全部集中于云端服务器集群所建立的虚拟机，单机中的各类运算处理及数据服务皆由云服务器来完成，本地客户终端即所谓的瘦客户机仅负责传送用户的各类操作，再将云端的运算结果返回到客户终端，它是一种依托网络支撑的全新的获取计算资源的方式。随着云桌面技术的日益成熟、大规模应用、经验的积累及规模性成本的下降，作为云计算技术的重要应用，其在教育领域的推广，为高职院校教学环境升级带来重大变革。
　　相较于传统的机房建设模式，云桌面系统主要具有以下优势：
　　一、服务个性化，用户体验好
　　传统实体PC电脑构建的机房，整体资源有限，为了不同应用软件安装的数据环境，会在单机上同时安装多个操作系统，或是同一操作系统的多个版本，再将所有同属于一个安装环境的多个应用软件安装于其中的某一个操作系统下。以这种方式部置的机房，由于操作系统过于庞大，所占空间资源过多，导致机器启动缓慢。学生们要在众多应用软件中选择所需，软件响应迟滞，用户体验很不愉快。而且还存在着相近软件或者同一软件不同版本后台冲突的隐患。
　　应用云桌面技术构建机房，则可以在服务器的虚拟层上，采用建立多个桌面模板的方式，安装多个不同类型的操作系统，相互之间还不会产生干扰。由于多个虚拟桌面可以即时切换，管理员可以根据教师运行软件的资源消耗情况，个性化调整桌面的硬件配置，合理分配虚拟存储空间，充分利用服务器资源。由于专人专用，不用切换系统，界面简洁，利于操作，机器的运行速度得以提升。上述云桌面的技术优势，将显著提高机房设备的使用效率。
　　二、后台集中管理，提高工作效率
　　传统实体PC电脑构建的机房，随着使用年限的增加，电子零部件老化，硬件故障率会显著提高。而且由于电子设备更新换代速度快，不同机型不同年代的电脑硬件并不完全通用，排查故障点、更换维修等工作，对管理人员来说也是非常繁杂的。每到新学期，就需要加装或者更新教学软件，采用网络同传方式，不但耗时而且费力，考虑稍有不周就会前功尽弃。此外，还要为多个机房分别准备可靠的备份硬盘或是备用电脑以防突发状况的出现。
　　应用云桌面技术建立的机房，云瘦客户机，由于极低的功耗设计和简单的配件选型，只要产品质量过关，能保持较低的硬件故障率，从而减少硬件维护的人力成本。新学期开始之前，校方向云技术方提供所需操作系统或是教学数据环境要求之后，由云技术方负责搭建基础数据环境，然后管理员利用云平台管理软件为授课老师分配桌面空间，授课老师自行安装所需的应用软件上传到云端，由云端模板文件动态生成个性化虚拟桌面发布到学生端，上课的时候根据教学计划自动切换调用即可。可见充分利用云桌面技术，会减少许多中间环节，从而节省教学应用软件的安装时间，提高工作效率，减轻管理员的工作负担。
　　三、降低能耗，环保清洁
　　传统实体PC电脑构建的机房，单台电脑的使用功耗在300W左右，一个小型机房就算只有40台电脑，再加上交换机，投影仪及照明等设备发光发热，其电力供应要求很高，能耗是比较大的;而且每台电脑都配有主机，机器内的散热风扇加上交换设备的散热系统，使机房内的电动噪音也很大。
　　应用云桌面技术构建的机房，单台瘦客户机的使用功耗只在10—15W之间。运算工作都集中在云服务器上，而云服务器会有专门的工作空间，由于主要依靠网络传输数据而不需要安置在机房内，云系统的整体能耗就要小得多了，电动噪音也小。
　　但是，目前云桌面技术在高职院校中的应用没有形成规模化，全国仅有很少的高校具有先行先试经验，已建成投入使用的项目规模均在100—300个点位之间，而且多数属于单集群模式，仍处于推广应用的初级阶段。在具体实践环节，还有许多问题需要各高职院校注意并研究：
　　在筹建阶段，云桌面系统建设包括硬件和软件两大部分。硬件方面，需要配置能承载云服务器、容量足够的存储设备，能提供持续电力供应的大型UPS电源设备、瘦终端机及高效率的网络传输设备，其投资较传统方式有相应提高;软件方面，云桌面授权的管理软件比传统计算机教室需配置的机房管理软件价格也要贵很多。因此，从前期一次性投入角度测算，采用云桌面技术建设机房，成本是比较高的。那么，如何进行成本控制，取得性價比的最佳平衡点呢？应先降低先期投入，这主要依赖细致详尽的需求调研分析。高职院校应聘请专家对常用教学软件的类型及负载情况进行实体PC环境与云桌面环境下的横向比较，对不同软件在云桌面环境下的运行情况进行纵向比较，通过数据分析，确定瘦客户机、服务器、存储设备的配置参数选型及数量要求，力求在满足教学需求的前提下，尽量压缩投资成本。但同时又要有长远眼光，给今后机房的增容建设预留一定的操作空间。
　　云桌面机房完成调试安装之后，对于系统的维护与使用，教学应用及授课流程，云技术方必须选派有培训经验且云系统操作娴熟的专业人员为校方提供全面的人员培训。可以采用上公开课的方式，使校方实验室管理人员了解硬件设备的配置要件，服务器的部署规律，网络环境的搭建原则，通过详实的案例分析传授常见故障的排除方法，以方便日常的管理与维护。示范教学应用的流程，使校方相关专业的授课老师能最大限度地利用平台资源达到最好的实践教学效果。所购平台的云桌面开发方要有实力保证高质量的售后服务，包括通讯热线和网络远程技术支持与现场服务相结合;要求其对平台系统能够及时提供版本升级，提供的备用数据库能即时更新;而且采用开放的系统模式，使授课老师可以根据教学需要自由调整相关数据;定期维护平台，监控服务运行情况，根据校方要求，在假期机房空闲时间对各个教学软件进行合理的版本更新，对存储冗余、网络垃圾等进行清理，保证服务器运行在最佳状态。
　　四、结语
　　总之，云桌面技术是完全依赖网络实现其功能的，高职院校想要采用此技术建设机房，首先要考虑自身所具备的网络环境是否可以承载。在实践教学当中，各个终端如果不能顺畅地与服务器建立连接，由于自身没有系统支撑，就相当于一块废铁。云桌面系统一旦启用，它的影响面也远大于单个机房，云服务器故障或者网络故障会造成整个采用云桌面系统的所有机房无法正常使用，从而造成重大的教学事故。所以，加强云服务器的应急处理能力是一个需要考虑的问题。还有就是一些大型的图形图像处理软件和大型的数据库软件在云端运行，还有一些瓶颈问题没有解决。因此，在高职院校计算机实验教学中的广泛应用云桌面系统，还有一些问题需要进一步的研究探索，进行大量的实践教学测试，只有这样才能将其优势发挥得淋漓尽致。
　　参考文献：
　　[1]姜凡俊.云桌面技术在高校机房教学管理中的运用[D].上海：东华大学，2016.
　　[2]韩宁.云桌面技术在高校信息化建设及教学中的应用[J].软件导刊，2012（5）.
　　责任编辑：杨国栋
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