淺談基于桌面云的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式研究論文
淺談基于桌面云的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式研究論文
桌面云，可以通過(guò)瘦客戶端或者其他任何與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備來(lái)訪問(wèn)跨平臺(tái)的應(yīng)用程序，以及整個(gè)客戶桌面。桌面云與云桌面，是對(duì)同一對(duì)象的不同側(cè)重點(diǎn)的闡述。和傳統(tǒng)pc相比，大的主機(jī)箱換成了一些小盒子 ，一個(gè)類似電視機(jī)頂盒的東西，鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器、網(wǎng)線都插在這個(gè)上面。機(jī)房桌子寬敞了許多。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：淺談基于桌面云的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式研究相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
淺談基于桌面云的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式研究全文如下：
為了培養(yǎng)和提高大學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作水平，高校中絕大多數(shù)專業(yè)從一年級(jí)就開設(shè)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”等操作課程。然而，隨著高校擴(kuò)招，在校生規(guī)模增長(zhǎng)迅速，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)難以滿足教學(xué)的需要，給計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量帶來(lái)了不利的影響。云計(jì)算是近些年來(lái)不斷發(fā)展成熟的技術(shù)，桌面云是云計(jì)算的典型應(yīng)用，桌面云能把所有的計(jì)算機(jī)教學(xué)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，并以虛擬桌面的形式提供服務(wù)。桌面云模式在性能、運(yùn)維、投入等方面比傳統(tǒng)模式有著明顯優(yōu)勢(shì)，桌面云的應(yīng)用能有效改善傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室存在的不足，為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供新的途徑。
一、高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀
( 一) 高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的使用現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室是高校“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程的授課場(chǎng)所，上課人數(shù)眾多，課程安排很滿，使用頻率高，計(jì)算機(jī)往往都是超負(fù)荷運(yùn)作，大大降低了設(shè)備的使用壽命。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室主要面向新生群體，其中的大部分同學(xué)雖然熟悉計(jì)算機(jī)的使用，仍經(jīng)常發(fā)生下述情況，第一，因?yàn)樨澩婧蛿[脫教師機(jī)的控制而禁用甚至刪除學(xué)生機(jī)的廣播控制軟件，從而自由上網(wǎng)、打游戲、看視頻等，極大地影響了課堂教學(xué)秩序和教學(xué)環(huán)境; 第二，因?yàn)椴涣私庥?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)而不能規(guī)范上網(wǎng)行為，導(dǎo)致電腦容易中木馬和病毒，使計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室成為網(wǎng)絡(luò)病毒高發(fā)區(qū)，甚至使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房癱瘓; 第三，因?yàn)槿狈τ?jì)算機(jī)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而經(jīng)常誤操作，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的損害很大。
( 二) 高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的管理與維護(hù)現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的電腦都設(shè)置有系統(tǒng)還原，之前的操作信息和數(shù)據(jù)會(huì)在電腦重啟后刪除，得到一個(gè)“干凈”的系統(tǒng)。系統(tǒng)還原雖然在很大程度上提高了電腦的可用性，但是造成學(xué)生的練習(xí)與作業(yè)無(wú)法進(jìn)行本地保存，影響了教學(xué)的延續(xù)性。“增霸卡”等網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷技術(shù)是有效更新和維護(hù)機(jī)房軟件的辦法，因?yàn)闄C(jī)房在白天時(shí)都有教學(xué)任務(wù)，機(jī)房管理人員只能利用晚上和周末時(shí)間加班加點(diǎn)維護(hù)系統(tǒng)，且一個(gè)管理員同時(shí)負(fù)責(zé)幾間機(jī)房，維護(hù)任務(wù)重、工作壓力大，加之使用頻率高、人流量大，導(dǎo)致電腦硬件故障率高，硬件維修周期長(zhǎng)，使機(jī)房的有效使用率大大降低。
( 三) 高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備與更新的現(xiàn)狀
隨著計(jì)算機(jī)軟硬件建設(shè)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的電腦服役4 - 5 年就面臨更新?lián)Q代。一個(gè)機(jī)房的建設(shè)需要幾十萬(wàn)資金，高昂的重復(fù)投入大大增加了高校的辦學(xué)成本，很多高校因?yàn)榻?jīng)費(fèi)緊張而難以及時(shí)改造計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，嚴(yán)重制約了計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量的提高。
二、桌面云技術(shù)與優(yōu)勢(shì)
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室( NIST) 提出: 云計(jì)算是一種模式，它能夠方便、按需的接入網(wǎng)絡(luò)，訪問(wèn)共享的、可配置的計(jì)算資源( 例如: 網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用和服務(wù)) ，這些計(jì)算資源能夠被快速地提供和釋放，在此過(guò)程中，管理的開銷或用戶與服務(wù)提供者的交互最少。
桌面云是基于云計(jì)算技術(shù)提供的桌面服務(wù)。桌面云采用虛擬化技術(shù)，在服務(wù)器端為每個(gè)用戶配置專用的操作系統(tǒng)和桌面環(huán)境，用戶使用瘦客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)桌面環(huán)境并進(jìn)行操作，在這個(gè)過(guò)程中所有的運(yùn)算與存儲(chǔ)都在服務(wù)器端完成，瘦客戶端只負(fù)責(zé)輸入與顯示。通俗點(diǎn)說(shuō)，云桌面就是一種無(wú)主機(jī)的電腦環(huán)境，所有數(shù)據(jù)( 包括操作系統(tǒng)) 都存在服務(wù)器端，只要配置顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤及瘦客戶端( 用來(lái)連接顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備) 就可以正常工作了。
桌面云有以下優(yōu)勢(shì)，第一，降低硬件成本投入。云服務(wù)器和瘦客戶端的成本比傳統(tǒng)PC 機(jī)高出太多，但使用年限更久，不需要每隔幾年就更換設(shè)備，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，硬件成本投入減少了。第二，性能穩(wěn)定、易管理、易維護(hù)。瘦客戶端硬件結(jié)構(gòu)較PC 機(jī)簡(jiǎn)單，并采用集成化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定，故障率低; 在桌面云環(huán)境下，瘦客戶端只是用于顯示服務(wù)器端數(shù)據(jù)和傳遞輸入設(shè)備指令給服務(wù)器端，所有的運(yùn)算和數(shù)據(jù)都在服務(wù)器端，整個(gè)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、管理、維護(hù)、升級(jí)都在服務(wù)器端統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)，大大降低了管理與維護(hù)的工作量和難度，大幅提高了工作效率。第三，節(jié)能減排、降低運(yùn)行成本。傳統(tǒng)PC 機(jī)工作時(shí)的噪音在55 分貝以上，工作溫度在35℃ - 45℃之間; 瘦客戶端的工作噪音僅為1 分貝，工作溫度約為室溫，去噪降溫，營(yíng)造綠色的辦公學(xué)習(xí)環(huán)境; 傳統(tǒng)PC 機(jī)的功率為300W 左右，瘦客戶端功率不超過(guò)23W，降低能耗、節(jié)約用電，有效降低運(yùn)行成本，每年能為高校節(jié)省一筆不小的開支。第四，開放自由。由于操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)都保存在云服務(wù)器端，師生除了在機(jī)房里使用，還可以隨時(shí)隨地使用不同的終端設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入，桌面立即呈現(xiàn)。
三、基于桌面云的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)
桌面云系統(tǒng)主要包括瘦客戶端、網(wǎng)絡(luò)接入、管理控制臺(tái)、身份認(rèn)證及應(yīng)用服務(wù)器五個(gè)部分[4]。其中，瘦客戶端部署在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，用于顯示教師和學(xué)生上課時(shí)使用的桌面云環(huán)境; 網(wǎng)絡(luò)接入提供瘦客戶端與服務(wù)器端連接的方式，在校內(nèi)使用局域網(wǎng)接入，如果是架構(gòu)開放式的桌面云計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，則使用互聯(lián)網(wǎng)接入，用戶只要能訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，就能登錄桌面云; 管理控制臺(tái)是系統(tǒng)管理員配置、管理、監(jiān)控桌面云系統(tǒng)的工具; 身份認(rèn)證是用戶能否登錄使用桌面云和桌面云數(shù)據(jù)安全保障的重要一環(huán)，應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行硬件資源動(dòng)態(tài)分配、為用戶提供桌面云操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件、提供計(jì)算能力、存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)等。
筆者使用VMware View 產(chǎn)品構(gòu)建桌面云系統(tǒng)，View 是基于VMware vSphere 構(gòu)建，首先部署vSphere;vSphere 的組件ESXi 直接安裝在服務(wù)器硬件上，并將服務(wù)器劃分成多個(gè)具有處理器、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)器等完整的系統(tǒng)虛擬機(jī)，這些虛擬機(jī)就是服務(wù)器。vSphere的組件vCenter 實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的集中管理，具體的實(shí)際操作是在系統(tǒng)管理員電腦上安裝vCenter Client 對(duì)vCenter 實(shí)施遠(yuǎn)程管理。其次，安裝View 連接服務(wù)器View Connection Server，用于View Client ( View 客戶端) 連接View Agent( View 代理) 的一種軟件服務(wù)，通過(guò)它進(jìn)行身份驗(yàn)證，然后將傳入的遠(yuǎn)程桌面用戶請(qǐng)求重新定向到相應(yīng)的虛擬桌面、物理桌面或終端服務(wù)器。再次，安裝View Composer，它能讓虛擬桌面使用“克隆鏈接”的虛擬機(jī)，加快部署虛擬桌面的速度，也能節(jié)省存儲(chǔ)空間。然后，準(zhǔn)備一臺(tái)虛擬機(jī)作為模板計(jì)算機(jī)，安裝Windows7 操作系統(tǒng)并更新最新補(bǔ)丁，安裝教學(xué)所需的應(yīng)用軟件，如office2010、photoshop 等;配置好用戶環(huán)境后安裝View Agent 和配置View ConnectionServer，創(chuàng)建虛擬桌面池并分配虛擬桌面，最后，安裝客戶端VMware View Client 就可以通過(guò)用戶名和密碼連接虛擬桌面。
在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，教師機(jī)與學(xué)生機(jī)的應(yīng)用軟件有所不同，教師機(jī)登錄專門的桌面，學(xué)生機(jī)登錄統(tǒng)一的桌面; 根據(jù)上課學(xué)生的人數(shù)情況，適當(dāng)增配物理服務(wù)器來(lái)保證足夠數(shù)量的虛擬桌面以滿足教學(xué)需要;在云服務(wù)器端劃分適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)空間提供給師生存放練習(xí)、作業(yè)及其他課程資料。
綜上所述，基于桌面云的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)較之傳統(tǒng)模式具有降低硬件成本、方便管理維護(hù)、節(jié)能減排等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用桌面云技術(shù)能夠很好地改善傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境，為提高教學(xué)質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。隨著桌面云技術(shù)的不斷發(fā)展，還可以應(yīng)用到高校信息化建設(shè)的各個(gè)方面，加快數(shù)字化校園的建設(shè)步伐。
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