云桌面在高校中的应用

赵金

摘要：云桌面是虚拟化技术拓展下的产物，虚拟化技术最早是计算机科学家Christopher Strachey提出的，近些年来，计算机技术不断地发展带动了虚拟化技术的成熟和发展，虚拟化技术的发展增强了服务器的计算能力，促使单台服务器可以提供多个桌面操作系统。在这种大的背景下，云桌面的应用范围不断的扩大，它被广泛地应用在了医疗、通讯、电力、管理、教育等多个领域。本文主要探究的是云桌面再教育领域的应用情况，云桌面的使用与其他的教学设备相比，在投资、环保、管理等各个方面都更具优势。笔者从云桌面在高校中应用的现状、应用优势以及如何更好地在高校中应用云桌面这三个方面进行探究。

关键词：云桌面；实践教学；应用优势；云计算；虚拟化

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）32-0279-02

当下，信息技术和计算机技术再教育中的应用更加的广泛，而且信息技术的应用已经不仅仅是理论性的研究或者是特殊学科的应用了，现阶段更多的是在日常、全学科教学的工作中。高校在应用云桌面系统的过程中，应该综合考量各种方面，尤其是在学生的应用需求方面，从而在学校中建设根据特色的高校云桌面系统。

1 高校实验室应用系统的现状

笔者在对几个学校进行了调查以后才发现，现在大多数高校实验室当中采取的依然是比较传统的计算机部署方式，就是那种一台计算机设备对应一个需求点的方式。但是，目前信息化技术高速的发展，各种机房、实验室、教室的计算机设备的更新速度已经无法满足学校高速增长的应用需求了。这就导致当前的高校实验室管理当中存在一些问题，主要的问题包括了以下五个：第一，传统的管理方式不管是管理效率还是维护效率都很低；第二，现阶段的计算机部署方式下的计算机资源难以进行相对公平的分配，计算机使用效率也很低；第三，高校在进行系统安全防护的过程中经验较少，所以系统安全防护不足等。

2 云桌面系统在高校中应用的优势

2.1 提高管理效率

云桌面是传统机房单一部署难以满足用户需求的情况下研究出来的一种新的机房部署方式，是对传统机房单一部署的重大革新。在高校当中部署云桌面系统，操作简单，工作人员只需要通过管理系统就可以对前端设备进行系统搭建和软件更新，所以对于提高管理效率是非常的有利的。举例来说，当学校当中拥有1000台传统的PC和250点位的桌面云系统时，传统的PC每100台计算机就需要耗费1.5个小时进行系统的安装以及每个机房需要3个小时进行分发，此时学校就需要22.5小时进行系统安装和分发，但是云桌面系统不需要进行分发就可以直接进行相关操作，也就仅仅需要1.5小时。

2.2 整合资源提高使用效率

笔者在对应用云桌面的所有学校进行调研以后可以发现，当高校当中部署云桌面系统的时候，实验室的计算机资源能够进行有效的整合，所以在进行资源的分配的时候就更加的清晰明了，高校当中有部分课程会占据比较多的系统资源，但是基础类的课程对于系统资源的占用相对较少，传统的计算机部署方式没有办法对计算机资源进行有效的整合，所以导致计算机资源没有办法得到有效的使用，留有较多的空闲资源，且这部分空闲资源没有办法被使用。云桌面系统可以将存储服务器组、计算机服务器组等整合成大型的资源池，然后客户端根据相关的需求对资源进行科学的、高效的、合理的分配，这种资源分配的方式不是静态的，也不是一成不变的，而是动态的，根据实际需求进行调配的资源分配方式。所以在高校当中部署云桌面系统能够对计算机资源进行有效的整合，提高资源的使用效率。

2.3 云桌面的系统安全性

云桌面系统从内部安全和外界深度防御两个方面出发，搭建了安全性极高的云桌面架构体系。云桌面系统在用户终端安全、接入安全、传输安全、虚拟PC隔离安全、镜像安全、数据安全、架构安全、行为管控安全、管理审计安全这诗歌方面都进行深入的考虑，从多个方面来满足用戶的安全需要。

（1）USB外设上

云桌面系统在USB外设上首先提出并引用了No Data USB技术，这一技术要求所有的数据或者是外设服务必须通过数据安全校验链接到服务器上才可以相关信息的获取，所以极大地保护了信息的安全。再加上系统还可以通过数据中心来对USB访问进行控制，帮助用户设置访问权限，满足了用户不同的安全需求。

（2）网络安全性

云桌面系统在网络安全性方面选择了SDN网络体系，希望能够构建出完全独立性的隔离网络，确保数据源被隔离的网络体系的效用等同于物理隔离。SDN网络体系，可以构建不同数量的可以进行控制的虚拟的网络，这种网络体系，可以满足用户的不同需求，而且隔离效果较好，隔离成本更低、内部控制能力更强、操作更简单。所以在管理过程中，只需要在数据中心进行相关操作就可以将用户分配到不同的虚拟网络当中，让用户的网络之间互相隔离，这样做的优势在于保证网络稳定性的同时，提高数据的安全性。

2.4 个性化服务

高校当中的计算机资源毕竟是有限的，所以当然没有办法使每一个学生何老师都拥有独立的计算机，所以采取了硬件还原措施。这种方式虽然可以提高计算机的安全性，但是每次教师上课的时候都需要重新从移动存储设备或者网络存储当中拷贝资料，学生在离开计算机教室之前也需要将本节课的任务资料保存在自己的移动存储设备或者是网络存储上，以确保下一次的上课和任务的延续性，是非常的不方便的。

但是云桌面就可以很好地解决上述问题，此时全校每一个老师和学生都拥有了一台云计算机，学生何老师可以在使用校园网的任何地方，通过手机、平板、笔记本电脑等终端，使用个人账号登录到自己专属的云计算机上，进行相关任务的完成和延续，这种个性化的服务满足了师生的个性化要求。

2.5 低碳环保

传统的计算机每一台主句的功率为250瓦左右，云桌面的功率仅仅是它的五分之一多一点，所以采取云桌面，能大幅度地降低电能的消耗，1000台云桌面终端比传统的PC运行一年能节约23万左右的电能。而且传统的PC一般情况下最多可以使用六年，但是云桌面系统的使用时间最多为10年，所以设备更新的效率就相对低一些，节约了成本，在一定程度上还减少了电子垃圾的产生。

3 更好地在高校中应用云桌面的措施

高校在刚刚进行云桌面系统规划的时候，需要综合考虑多个方面，从实际情况出发进行科学的分析，从而建设合理的规划设计方面，为此可以从以下三个方面入手进行优化：

3.1 规划设计成本控制

不管是传统的计算机教室建设还是云桌面的计算机教室建设都离不开底层网络环境的支持，所以传统的计算机教室建设和云桌面的计算机教室建设的网络环境成本是差不多的。在硬件配置方面，传统的计算机教室采用的是实体PC，所以采购的成本比较低，但是云桌面要求配置瘦客户机、服务器和存储设备，所以初期投资的成本比较高。在软件配置方面，传统的计算机教室需要配置的机房管理软件与云桌面需要的成本相比较低，所以从前期的成本投入来看，采取云桌面技术的前期投入高于传统的计算机，这就需要进行有效的成本控制，选取性价比的最佳平衡点，降低前期投入。所以需要对教学软件的类型和负载情况和实体PC环境下进行横向的比较，对不同软件在云桌面环境下进行纵向对比，进行相关的数据分析，从而在满足教学要求的前提下，降低投资成本。

3.2 个性化教学场景交付与优化

传统的实体PC构建的计算机教室，在操作系统安装或者是软件分类管理上步骤较多，所以安装起来比较麻烦，安装时间长，用户体验差，如果传统的计算机安装Windows、Linux、Macos操作系统时，它安装的过程复杂还容易出现故障，而且传统的系统不能同时安装较多的操作系统，所以需要按照应用分类建立好几个操作系统，这种规划方式存在的问题较多。所以改变这些问题就是云桌面系统改进的重要方向。

通过云桌面技术，在服务器集群硬件虚拟层上，几乎可以安装所有类型的操作系统，而且安装过程不会互相干扰，系统的运行速度快，且界面干净。云桌面技术还可以根据教师运行软件的实际情况，来调整云桌面的硬件配置，满足用户的不同需求。

3.3 集中式后台管理绿色IT，节能降耗

一般情况下，对应用软件进行维护会占据管理人员大量的工作时间，但采用云桌面系统后，管理人员只需要对模板文件进行维护，用户就可以获得自己需要的软件资源了，不需要中断教室使用，就可以在最短的时间内完成相关操作。这种集中式的后台管理模式大大降低了计算机的维护难度，减少了工作人员的工作时间，提高了工作效率。为此，云桌面系统需要对集中式的后台管理进行深入的研究，对桌面动态生成各种资源进行深入研究，从而不断的缩短工作时间，提高工作效率。

云桌面的建设规划很多都是单集群的方式，我国现在仍然处在理论探索和规模化应用的过渡阶段，所以在部署规模、桌面自动调配等方面還存在各种各样的问题，所以还需要相关的工作人员进行深入的研究，从其他国家的云桌面系统中吸经验，改善我国的云桌面系统，从而更好地帮助高校分配计算机资源，降低能耗，提高资源使用效率。

4 结论

云桌面系统虽然在显卡虚拟化方面还有些瑕疵，需要进行告警和提高，但是笔者相信在虚拟技术和无线技术的不断成熟和发展下，云桌面的应用领域和应用范围将进一步扩大，云桌面对传统高校实验室的建设和管理观念进行了颠覆，极大地提高上管理的效率和安全性，对于降低成本也有一定的积极作用，此外，它还可以满足师生个性化的要求。随着云桌面应用范围的扩大，云桌面的应用优势也将逐渐的凸显。为此高校在应用云桌面系统的过程中也应该规划相关的设计成本，对这部分成本进行有效的控制，对个性化教学场景进行优化，节约能源降低消耗。

参考文献：

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