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摘要:隨著社會經濟與信息化發展,高校計算機實驗室承擔著越來越多的教學任務與工作,這對實驗室建設與管理、易用與數據共享等多方面提出了更多的要求。本文對傳統計算機實驗室管理與建設目前存在的困境進行分析,結合云計算與云桌面技術優勢,提出對云桌面建設在高校實驗室的管理與應用的對策。
關鍵詞:云桌面技術;計算機實驗室;架構
一、云桌面技術的特征與優勢
(一)云桌面技術
依靠云計算高效的存儲架構,通過高效云桌面協議將終端系統及其應用數據統托至桌面服務器,最終由終端進行遠程訪問并實現輸入輸出的功能。其中”瘦客戶端”也就是用戶終端不僅僅包含PC機,還包括能夠聯網的各種設備如手機、平板等等,提高了操作系統的集中性與標準化管理程度。
(二)云桌面技術的優勢
1.操作系統的集中管理與標準化管理提高了實驗室管理人員的服務能力和工作效率。相對于傳統計算機實驗室的獨立分散系統環境。云桌面下的桌面系統管理,機房管理人員僅需要對服務器下鏡像進行統一集中管理維護,使得管理人員可以根據不同課程需求,配置不同的系統與軟件鏡像,極大的提高了工作效率。同時對于各類軟件的更新與還原,管理人員甚至能通過遠程方式在服務器下完成所有工作,降低了管理人員的工作難度。2.業務數據的隔離,保證了機房安全性。相對于傳統計算機實驗室的多主機運行,云桌面環境下,業務數據大多都集中在桌面服務器中。管理人員可以通過安全策略管理,禁止USB訪問等手段來保護數據安全性,這樣學生終端機并不存放數據,降低硬件需求的同時加大了系統、數據的安全性。3.多種接入方式,方便教師教學。云桌面平臺大多支持多種終端接入,只要通過互聯網,學生可以隨時隨地訪問教學環境,有效利用教學信息數據,提高教學資源的共享和使用率。4.多種架構方式適應教學環境。多種云桌面服務架構方式為教學提供多種建設方式,高??梢愿鶕延星闆r,利用舊PC或選用低配置終端設備來進行搭建。VDI與VOI靈活使用,能夠滿足多數實驗室軟硬件以及使用需求。同時,用戶終端因硬件需求不高,升級壓力較小,不存在易損部件也極大程度的降低了維護成本。5.綠色環保。相較于傳統實驗室PC機與實驗室空調,云桌面終端和云桌面服務器的組合消耗更低,大幅度降低高校用電量,更加節能、綠色環保。
二、高校計算機實驗室在教學應用中的現狀
(一)軟件繁冗、硬件滯后
高校計算機實驗室多為分批次建立,造成實驗室硬件存在較大差異,存在硬件更新較慢的情況。且存在因硬件性能制約軟件系統滯后的情況,影響正常教學開展。使得實驗室現有設施不能滿足學院教學需求。
(二)故障頻發、安全性較弱
計算機實驗室的PC機使用頻率相對較高,在上課時間段基本屬于滿負荷運轉。學生操作不當或者個人操作習慣問題,學生U盤或者第三方下載,導致機器、軟件故障以及感染木馬病毒頻發。大多數實驗室管理員對機房軟件維護或升級中采用驅動方式或者保護還原來解決問題,容易出現藍屏以及安全補丁不及時問題,影響系統反應速度,加大系統安全風險。同時計算機實驗室專業管理人員往往不足,一旦出現大規模故障不能及時解決,影響正常教學工作。
(三)數據共享性較弱、資源浪費
為滿足教學工作要求,大多數計算機實驗室需要配置多系統,并且多次安裝相同的軟件,學生操作完成后產生的信息不及時清理也會影響系統的運行。許多學生對計算機進行保護,也會存在一旦軟件、機器意外關閉后導致學生工作需要重新進行,影響實驗室數據共享性和傳遞性,使得學校無法將寶貴的學生學習過程資源進行保存分析。
三、云桌面建設在高校教學管理應用的思路
(一)完善管理職能
針對傳統實驗室機房的設備型號多、分布廣的特性,采用桌面虛擬化技術,將多個實驗室電腦進行集中管理。實驗室管理人員可以遠程通過桌面服務器對各個實驗室進行統一管理,極大程度上提高了管理效率。通過桌面管理平臺,管理人員能夠及時監控,快速定位故障內容,及時排除故障以及快速下發桌面更新、升級等功能,滿足實驗室日常管理,管理人員能夠做到及時響應。同時,云桌面服務可以下發管理權限,學生管理員能夠對云桌面進行簡單的維護。對于日常軟件的維護與管理,云桌面服務器管理平臺支持管理人員對軟件進行統一安裝與升級。管理人員只需要根據不同教學環境將不同軟件安裝到各個鏡像中,在教學活動中,學生控制終端可以根據課程需求選擇相應的桌面系統。同時,在進行軟件升級、系統更新維護以及病毒庫的升級時,管理員只需對鏡像進行統一分配計劃策略,學生只需重啟虛擬桌面就能夠及時更新所有內容,大大節約了管理成本。
(二)加強框架構建
云桌面平臺不僅僅是一個簡單的應用,而是一種較為復雜的基礎設計架構。其中終端設備層包含了多種接入云桌面的實驗室設備,真正實現了移動教學目標,同時根據學院自身情況可以選用舊PC進行利用,達到資產再利用目的。網絡接入層主要負責桌面的輸入以及用戶終端操作的傳輸以及負責均衡等等內容,根據不同實驗室的教學需求調整建設方案。最后的硬件資源層,高性能、大規模、低開銷是云桌面減少方案的最終目標,根據學院教學需要,學院可以在后續進行桌面服務器的硬件升級來達到教學效果。
(三)加強桌面部署
云桌面解決方案簡單易用,但一旦出現網絡中斷等問題,會出現機房“癱瘓”的情況。因此,學院合理采用VDI+VOI架構能夠較好的保證系統的穩定性與可靠性。利用VOI優勢,能夠使得學生終端對網絡和服務器的依賴性降低,在網絡中斷或者服務器宕機的情況下,中斷能夠繼續使用,保障了日常教學。利用VDI能夠滿足高性能與網絡情況復雜的情景,為實驗室提供高計算能力的桌面系統。通過強化部署與合理選用技術,完善各項服務器功能,方便教師的日常教學與科研工作。
(四)提高安全性
安全是計算機實驗室機房的一個重要工作內容,在傳統計算機實驗室下,學生教師的不當操作、可移動存儲的木馬病毒傳播等等都是影響用戶操作體驗,軟件運行與機房穩定性的潛在因素。云桌面為教學環境提供了高效的解決方案,面對實驗室安全,我們首先需要考慮云桌面技術的可靠性、在桌面云解決方案中,所有的業務數據與運算過程都在桌面服務器進行,多種身份認證方式認證管理權限保證數據安全性,因此客戶端無法影響正常的業務數據。其次,實驗室管理人員可以設置各種管理規則,下發到各個桌面,能夠杜絕從用戶端傳播木馬與病毒。最后,管理人員需要及時的升級更新系統與病毒庫,提高各類軟件資料的安全性,為教師學生提供舒適的教學環境。
參考文獻:
[1]陳志南.云桌面技術在高校計算機實驗室建設和管理中的應用[J].信息與電腦(理論版),2019(08):13-15.
[2]賀志磊.云桌面技術在計算機實驗室管理中的應用[J].網絡安全技術與應用,2019(05):107-108.
作者:張萌 單位:山西財貿職業技術學院