云桌面技術(shù)下實驗室資源共享平臺的建設(shè)

邱坤

[摘 ?要]科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，實驗室軟件硬件資源也取得了非常可觀成就，如何更深層次挖掘?qū)嶒炇屹Y源具有的價值，增強(qiáng)實驗室資源的開放性，使其可以更為良好的為教學(xué)、科研而服務(wù)是現(xiàn)階段的重點研究內(nèi)容。云桌面技術(shù)產(chǎn)生為這一目標(biāo)實現(xiàn)奠定了良好基礎(chǔ)。本文就是對云桌面技術(shù)下實驗室資源共享平臺的建設(shè)進(jìn)行分析，希望對相關(guān)人員有所啟示。

[關(guān)鍵詞]云桌面技術(shù);實驗室資源;共享平臺;建設(shè)

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0264-01

引言：信息技術(shù)發(fā)展速度很快，高校資源信息化管理已經(jīng)成為信息化建設(shè)中的重要內(nèi)容，是實驗室建設(shè)中需要高度重視內(nèi)容?，F(xiàn)階段，一些高校通過建設(shè)資源傾斜，使得高校基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)較為完善，為資源共享提供了便利條件。對于資源共享需要注重以下兩點內(nèi)容，第一就是資源共享的科學(xué)管理，第二就是資源共享平臺的創(chuàng)建。從中可以了解到資源共享平臺的創(chuàng)建是資源共享的必要條件，對云桌面技術(shù)下實驗室資源共享平臺的建設(shè)進(jìn)行深入探究是具有重要意義的，下面就對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

一、 基于云桌面的共享平臺

（一）云技術(shù)及方案

云技術(shù)屬于一種高新技術(shù)，該技術(shù)被眾多科研人員認(rèn)為是在個人電腦、互聯(lián)網(wǎng)之后，電子信息領(lǐng)域取得了又一創(chuàng)新成就。云技術(shù)的誕生對IT行業(yè)發(fā)展也造成了較深影響。該技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)的計算方式為基礎(chǔ)，對硬件、軟件資源和信息進(jìn)行共享，并且結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通過按需、易擴(kuò)展的方式獲得相應(yīng)服務(wù)。云技術(shù)的核心思想在于對大流量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算機(jī)資源進(jìn)行統(tǒng)一性的管理，進(jìn)行計算資源構(gòu)建，有針對性的提供服務(wù)。利用云技術(shù)可以大幅度提升基礎(chǔ)設(shè)施、軟件、平臺的應(yīng)用效率，深層次的挖掘其應(yīng)用價值，降低程序、數(shù)據(jù)應(yīng)用和儲存過程中在個人電腦上占據(jù)的空間。云技術(shù)平臺服務(wù)的本質(zhì)可以讓用戶不在考慮計算平臺操作系統(tǒng)和軟件環(huán)境配置，可以應(yīng)用云桌面發(fā)布方式實現(xiàn)服務(wù)訪問。加強(qiáng)了系統(tǒng)硬件、軟件等多項資源之間的聯(lián)系，使得這些資源可以構(gòu)建成為一個龐大的資源池，真正的實現(xiàn)資源的動態(tài)化管理。用戶在實際應(yīng)用過程中只需要考慮如何應(yīng)用，不需要考慮服務(wù)是由哪一服務(wù)器支持的，可以較大程度得勁降低管理成本投入。

（二）平臺設(shè)計的功能

實驗室應(yīng)用的軟件有著多樣化、專業(yè)化的特性，共享資源管理難度性較強(qiáng)。原有的資源管理方式以及管理技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段實驗室工作開展的多元化需求，以云桌面技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的實驗室資源共享平臺需要具備以下功能：第一就是可以實現(xiàn)軟件資源的共享。實驗室在長期發(fā)展過程中開發(fā)、購買了很多專業(yè)性較強(qiáng)、價格昂貴的軟件，增強(qiáng)軟件的共享性可以盡可能的提升軟件應(yīng)用效率，深層度的挖掘軟件應(yīng)用價值，避免軟件重復(fù)性的購置，降低實驗室建設(shè)的成本投入。平臺還可以對軟件進(jìn)行科學(xué)、集中管理，依據(jù)服務(wù)的方式對軟件進(jìn)行交付處理，對有效的實驗室資源進(jìn)行動態(tài)化管理。資源的集群管理。所有軟件資源安裝在服務(wù)端，用戶只需登錄到虛擬桌面，無需安裝應(yīng)用程序及終端配置。實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)端到云的存儲。海量的試驗數(shù)據(jù)和原始記錄和視頻及時進(jìn)行安全存儲，以供科研分析和后續(xù)大學(xué)生實驗教學(xué)使用。云平臺對所有數(shù)據(jù)將具有備份、歸檔和災(zāi)難恢復(fù)等功能。滿足資源對軟硬件不斷更新的要求。

二、云平臺的實現(xiàn)

（一）平臺架構(gòu)

云平臺技術(shù)采用虛擬化技術(shù)在物理設(shè)備和具體應(yīng)用之間加入了一層抽象，虛擬技術(shù)根據(jù)不同需求變化彈性調(diào)整系統(tǒng)規(guī)模，使資源得到最佳利用。平臺架構(gòu)采用多服務(wù)器的群組部署方式，可以便捷地實現(xiàn)橫向或縱向的擴(kuò)展，云平臺基本架構(gòu)見圖1。平臺支撐服務(wù)器按功能可分為終端設(shè)備接入服務(wù)器集群、基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)器集群、虛擬應(yīng)用服務(wù)器集群三個集群。架構(gòu)流程為：用戶使用各種終端設(shè)備連接入口服務(wù)器（WI），通過域控制器（AD）驗證身份，在基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)器集群的調(diào)控下，訪問分配的虛擬桌面和應(yīng)用，透過該桌面訪問后臺系統(tǒng)完成各種資源利用。從服務(wù)器網(wǎng)段到終端網(wǎng)段所有的通訊都被安全接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備封裝在加密通道中。

（二）云平臺實現(xiàn)

據(jù)不同軟件的運行環(huán)境和用戶使用的需求及權(quán)限，可實現(xiàn)兩種形式的發(fā)布：桌面發(fā)布和應(yīng)用程序發(fā)布。部署方式分為兩種：服務(wù)器模式和應(yīng)用流模式。服務(wù)器安裝模式類似于該軟件在客戶端的安裝過程，將用戶軟件安裝在XenApp服務(wù)器上執(zhí)行;應(yīng)用流模式可以實現(xiàn)應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間沒有安裝關(guān)系，但同樣可以運行該軟件。管理員只需要通過Citrix提供的流打包工具（Profiler），將該軟件打成應(yīng)用流包，然后放置在文件服務(wù)器。本實驗室的交通應(yīng)用的各種軟件，采用服務(wù)器安裝模式。針對不同的應(yīng)用場景和不同應(yīng)用需求，使用不同的部署方式，通過軟硬件構(gòu)架和組件，構(gòu)成了一個靈活的統(tǒng)一終端虛擬化云平臺。

（三）用戶安全接入和訪問

將用戶終端隔離后可以對后臺應(yīng)用服務(wù)器起到很好的保護(hù)作用，用戶所有的個人桌面、應(yīng)用和文檔被集中控制在虛擬桌面層。訪問流程簡單地描述為：用戶使用各種終端設(shè)備連接入口服務(wù)器（WI），通過域控制器（AD）驗證身份，在基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)器集群的調(diào)控下，訪問分配給他的虛擬桌面和應(yīng)用，通過該桌面訪問后臺系統(tǒng)。從服務(wù)器網(wǎng)段到終端網(wǎng)段所有的通訊都被安全接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備封裝在加密通道中。這樣的架構(gòu)既保證了網(wǎng)絡(luò)層的傳輸安全，保護(hù)了實驗室的數(shù)據(jù)安全。虛擬應(yīng)用平臺通過活動目錄來統(tǒng)一定義用戶訪問服務(wù)器的權(quán)限?；顒幽夸浿锌梢远x用戶組，并基于用戶組定義權(quán)限，因此在應(yīng)用過程中如果增加用戶，只需在活動目錄中增加用戶并指定用戶組即可，無需單獨定義其權(quán)限。用戶從公網(wǎng)訪問內(nèi)部的虛擬應(yīng)用或者虛擬桌面時，在保證高效訪問的同時我們還得面對外部網(wǎng)絡(luò)帶來的各種挑戰(zhàn)，另外還需兼顧WebInterface的單點故障問題和提高平臺可擴(kuò)展性。平臺實現(xiàn)的示意圖見圖2。

結(jié)語：基于新興技術(shù)的云平臺信息化管理技術(shù)，為實現(xiàn)資源虛擬化共享提供了實際可行的手段。云技術(shù)作為第三次的IT浪潮，對高校資源管理和利用將帶來根本性的變化。云技術(shù)的彈性服務(wù)實現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施的效率最大化，使院內(nèi)所有師生可以共享云平臺享受優(yōu)質(zhì)的信息化服務(wù)，避免重復(fù)購置，也可以減輕軟硬件維護(hù)人員壓力。從資源共享出發(fā)，促進(jìn)高校間優(yōu)質(zhì)教育資源共享，也可通過收取一定的費用，對社會同行開放資源池，提高高校信息化的建設(shè)水平。云技術(shù)為虛擬實驗室建設(shè)提供了方便的通道，在今后的使用中也將逐步開發(fā)該平臺在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理及計算方面的應(yīng)用，將大型數(shù)據(jù)計算和圖像處理的虛擬實驗室作為該平臺的重點研究方向，以更好發(fā)揮其在科研和教學(xué)中的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李平，毛昌杰，徐進(jìn).開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)提高高校實驗教學(xué)信息化水平[J].實驗室研究與探索. 2013（11）.

[2] 謝永玉，王壽輝，燕文明，蘇治國.國家重點實驗室大型儀器設(shè)備的統(tǒng)建共管與開放共享機(jī)制探討[J].實驗技術(shù)與管理. 2012（06）.

[3] 董振江，王治平，張恒生.云桌面智能傳輸協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)[J].中興通訊技術(shù). 2012（03）.

項目課題：基于云存儲和虛擬機(jī)的實驗室信息化建設(shè)（2014XSG23）.