桌面云視域下的高校計算機實驗室管理研究

王研

【摘 要】高校信息化建設(shè)水平直接影響著學(xué)校教育、科研、工作的效率，當然，學(xué)校在管理計算機實驗室的過程中也離不開桌面云技術(shù)。時下，各個高校的計算機實驗室基本都存在管理制度及權(quán)責(zé)分配不健全、管理人員隊伍不穩(wěn)定、素質(zhì)參差不齊、信息化管理模式應(yīng)用滯后等問題。通過實踐驗證，桌面云技術(shù)的應(yīng)用可以大大提升高校計算機實驗室的管理水平和減少運行成本，實現(xiàn)了高校計算機實驗室的可持續(xù)節(jié)能和管理效率的提高的目標。基于此，文章從剖析桌面云技術(shù)的內(nèi)涵、優(yōu)勢與不足角度入手，探討用桌面云技術(shù)破解高校計算機實驗室的管理困境，從而提升高校計算機實驗室的管理水平。

【關(guān)鍵詞】教育；信息化；桌面云技術(shù)

【中圖分類號】G647 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）10-0095-03

隨著經(jīng)濟、社會、教育和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，學(xué)校教育信息化愈發(fā)顯得重要。目前，各高校的機房規(guī)模不斷擴大，機房承擔(dān)上機教學(xué)、實驗、業(yè)余上機等任務(wù)也日益增多，再加上計算機教學(xué)設(shè)備老化、維護成本高、維修困難的現(xiàn)象嚴重，給機房管理和維護教師帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。然而，數(shù)字化校園建設(shè)進程也逐漸推進，共享教學(xué)資源已經(jīng)成為構(gòu)建教育服務(wù)體系的必然趨勢。當然，實踐教學(xué)更是高等教育的重要一環(huán)，桌面云技術(shù)的出現(xiàn)給高校計算機實驗室的管理帶來了福音。為了在計算機管理方面提升效率、減少維護成本并提高維護工作的質(zhì)量，采用桌面云技術(shù)對計算機實驗室進行科學(xué)化管理是十分有效的。

1 桌面云技術(shù)的界定

桌面云技術(shù)是一種以網(wǎng)絡(luò)計算為載體的、借助分布式的云計算技術(shù)將用戶端的數(shù)據(jù)、程序和操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到服務(wù)端的數(shù)據(jù)中心，以此實現(xiàn)用戶桌面的集中監(jiān)控、管理和存儲，使程序操作和分離的云技術(shù)，也可以理解為多個成本相對廉價的計算實體的組合，組合成一個虛擬化動態(tài)發(fā)展的計算能力系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)計算的方式降低用戶終端的處理壓力，實現(xiàn)用戶終端向簡單的輸入和輸出設(shè)備的職能轉(zhuǎn)換。它的核心技術(shù)是一種基于服務(wù)器并吸納傳統(tǒng)的瘦終端或者以其他能夠與網(wǎng)絡(luò)連接的任何設(shè)備訪問云服務(wù)器端的模型，“云”的強大計算處理能力得以分享。主要優(yōu)點為統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)中心中的桌面虛擬機和能夠讓客戶實現(xiàn)完整的計算機應(yīng)用體驗。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，云計算及桌面云已經(jīng)逐步應(yīng)用于實踐領(lǐng)域，在高校實驗室的管理和其他方面也已經(jīng)得以投入使用。

2 桌面云技術(shù)應(yīng)用于高校計算機實驗室管理的優(yōu)點與缺點

引入桌面云技術(shù)，能夠有效地提高高校計算機實驗室的管理效率，同時還能起到節(jié)能減排的作用。

2.1 桌面云技術(shù)的優(yōu)點

（1）節(jié)省采購成本。PC機平均壽命是3～5年，而云技術(shù)終端的使用時限為10年左右?？梢越K生使用的軟件是虛擬化軟件Thinputer VDI，服務(wù)器也遠比PC機抗用。通過給服務(wù)器增加CPU和內(nèi)存配置，就可以提高桌面的處理能力，且云終端無需更換。

（2）降低維護成本。桌面云技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)備份等問題得以突破，大大降低了本地用戶的工作難度，服務(wù)器管理部門或管理員可以輕松地完成數(shù)據(jù)的備份和安全管理。同時，通過授權(quán)用戶進行USB拷貝數(shù)據(jù)，以此保護計算機數(shù)據(jù)安全。

（3）通過節(jié)能降低成本。傳統(tǒng)的PC機耗能高達250 W，是云終端平均耗能的50倍左右，與傳統(tǒng)PC機相比較，云終端+服務(wù)器的方式能夠節(jié)省能耗95%，降低了電費等成本的支出，節(jié)能和環(huán)保得以實現(xiàn)。

（4）提升管理效率。CPU、內(nèi)存、磁盤等資源的管理可以通過桌面云的“資源池”來實現(xiàn)。管理員可以通過最終用戶資源需求對“資源池”中的資源進行靈活配置，從而提高資源利用率。

2.2 桌面云技術(shù)的缺點

桌面云是一種虛擬資源，主要通過瘦客戶機與服務(wù)器的連接來實現(xiàn)其功能。桌面云對計算機網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的圖像處理能力要求特別高，主要有2種要求。

（1）寬帶要求。使用桌面云時，瘦客戶機連接虛擬資源地是采取一種專用協(xié)議的方式進行的，然后通過專業(yè)的計算和壓縮將桌面上的信息、圖像、視頻回傳給瘦客戶機終端。經(jīng)過測試分析，一般的圖像處理操作對寬帶的要求是1 Mb/s內(nèi)；一般情況下，如果對寬帶的要求達到30 Mb/s時，就需開啟高清視頻播放或者采用三維設(shè)計軟件。所以，桌面云技術(shù)的應(yīng)用對寬帶的速度要求極高。

（2）服務(wù)器的圖像處理能力要求。虛擬機的硬件是通過虛擬化平臺來進行模擬的。傳統(tǒng)的服務(wù)器圖像處理很單一，沒有獨立的處理單元，這就在某種程度上降低了虛擬顯卡的圖像處理能力。在技術(shù)上可以攻克GPU直接連接虛擬機，可以直接使虛擬機訪問服務(wù)器顯卡。填寫《語音室使用記錄》后方能使用語音設(shè)備；同時，在操作上要求也非常嚴格，避免操作不當和設(shè)備丟失或損壞。在使用過程中，還要固定學(xué)生的位置信息，避免因為學(xué)生亂串行為而損壞或破壞設(shè)備。

3 高校計算機實驗室管理易出現(xiàn)的困境

綜合來看，在學(xué)校計算機實驗室的管理和維護方面還存在著很多問題，具體問題歸納和總結(jié)如下。

3.1 機房各類應(yīng)用環(huán)境的部署和更新

為了滿足學(xué)校在教學(xué)、實驗、考試、培訓(xùn)等方面的需求，計算機實驗室管理員要付出很多的時間和精力。為了滿足這些需求，需要在機房安裝和部署操作系統(tǒng)及軟件應(yīng)用環(huán)境。同時，突發(fā)性的軟件變更、系統(tǒng)補丁的更新、升級殺毒軟件等方面的維護工作也給管理員帶來了挑戰(zhàn)。

3.2 實驗室計算機及網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性

高校實驗室或者教室的計算機設(shè)備經(jīng)常連接各種存儲設(shè)備，導(dǎo)致各種移動存儲設(shè)備所攜帶的病毒感染計算機和病毒傳播；同時，由于刪除、格式化等失誤操作給管理員管理和實驗室使用造成了不良影響；再加上實驗室計算機設(shè)備的使用和管理是通過局域網(wǎng)實現(xiàn)的，如果網(wǎng)速慢，會造成日常管理工作難以完成。如果以上難題不破解，就會造成教學(xué)事故。

3.3 實驗室計算機的日常維護

高校計算機實驗室的應(yīng)用環(huán)境更新、遠程開啟計算機、課前開關(guān)機、設(shè)備故障維護等日常管理維護工作，都需要管理員迅速、快捷且高效地完成。高校計算機實驗室應(yīng)用了桌面云技術(shù)后，攻克了這些技術(shù)難題，提高了日常管理工作的效率。

4 桌面云輔助下高校多媒體教室管理困境的破解

4.1 運用桌面云技術(shù)，有效提升管理信息化

桌面云技術(shù)可以加速信息化發(fā)展，考慮到此項技術(shù)目前在PC客戶端用戶體驗中，VDX協(xié)議的運用性能相對可靠，因此建議使用Thinputer OVD桌面云平臺模式。在桌面云技術(shù)運用的過程中，可通過開源終端操作系統(tǒng)與服務(wù)器的連接進行瘦客戶端對桌面服務(wù)，實現(xiàn)使每個使用桌面云技術(shù)的虛擬桌面服務(wù)的統(tǒng)一。服務(wù)器資源可以任由機房管理人員動態(tài)、靈活地分配。在高校多媒體教室中，PPT、聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、視頻和音頻播放等應(yīng)用比率較高，瘦終端可取代低配置計算機，并實現(xiàn)教室間的無縫漫游。

桌面云技術(shù)應(yīng)用中，諸如3DSMAX、動漫設(shè)計等課程需要使用配置較高的計算機，如此，就需要桌面云構(gòu)建胖客戶端。機房管理人員在分類管理時，可配置應(yīng)用程序模塊和模板操作系統(tǒng)，以便推送模塊到胖客戶端。通過服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)鏡讓胖客戶端去啟動操作系統(tǒng)。

4.2 運用桌面云技術(shù)，簡化管理員繁瑣工作

通過應(yīng)用桌面云技術(shù)，將系統(tǒng)桌面的升級、維護工作等都轉(zhuǎn)移到了后臺進行管理。桌面云技術(shù)的應(yīng)用可以完美地設(shè)計方案，以更好地滿足教學(xué)管理需要，保證IT資源得到有效運用。不僅能夠節(jié)約資金，還大大降低了能耗，同時也簡化了管理工作流程。和傳統(tǒng)的計算機設(shè)備相比較，桌面云能夠提高運維效率。

4.3 運用桌面云技術(shù)，服務(wù)校園服務(wù)管理

各高校學(xué)生用的校園一卡通是信息化管理的一種方式，機房是核心部分，擔(dān)任著諸多角色，不同需求的機房就會有一種與之相匹配的應(yīng)用模式，分析如何實現(xiàn)一卡通等信息化管理，對于高校計算機實驗室或者機房管理有著重大的意義。

4.4 運用桌面云技術(shù)，縮減采購成本

采用桌面云技術(shù)后，采用的是云端架構(gòu)，降低了采購成本，同檔次的云終端單價約3 000元/套（含顯示器），而傳統(tǒng)PC的采購成本約5 000元/套，單套節(jié)省2 000元，同時在使用壽命上也長于傳統(tǒng)PC機1～2年。

4.5 運用桌面云技術(shù)，減少維護成本和功耗

4.5.1 降低桌面應(yīng)用維護成本。

假設(shè)計算機實驗室有17間，按51臺/間配備，學(xué)生為50臺，教師為1臺，教師機和學(xué)生機在桌面上略有不同，學(xué)生機是通過同傳功能進行安裝的。在PC架構(gòu)下，管理員需要管理34個桌面、操作系統(tǒng)和340個應(yīng)用程序，單次管理一次需耗時5 h左右。然而，當采用桌面云技術(shù)后，大大減少了維護成本，管理員只需要將學(xué)生機和教師機中的一臺進行安裝，通過發(fā)布和部署它的只讀拷貝給用戶使用，從而減少學(xué)生機同傳耗時。

4.5.2 降低桌面病毒維護成本

原始的PC架構(gòu)的桌面病毒維護成本是動態(tài)分布的，病毒的破壞性及數(shù)據(jù)的重要性起著決定作用。但采用桌面云技術(shù)后，桌面病毒維護成本幾乎是沒有的。

4.5.3 巨大的節(jié)能效益

原始的PC的耗能是230 W左右，而云終端約損耗23 W，它是PC機功耗的10%。假設(shè)17間計算機實驗室，50臺/間，按每天3 h開放時間計算，日節(jié)電約527 kW。

5 結(jié)論

桌面云技術(shù)對當今社會的發(fā)展乃至高校計算機實驗室的管理都具有重要的作用，是比較重要的技術(shù)。綜上分析，在實際工作中，桌面云技術(shù)的應(yīng)用提高了實驗室硬件和軟件資源的使用率，也降低了病毒入侵的可能性，并且在節(jié)約能耗和資金成本的前提下，提高了管理員的工作效率。

桌面云技術(shù)在簡單辦公和其他運算方面，其成本和效率遠遠超過傳統(tǒng)的計算機設(shè)備。但是在特殊應(yīng)用上，還是成本較高的。比如：視頻的播放、三維軟件設(shè)計等對圖形運算要求較高的情況下，由于桌面云技術(shù)在這個時候?qū)拵?、瘦客戶機還有服務(wù)器等要求較高，導(dǎo)致其成本、效率等很多方面都是不合算的。隨著桌面云技術(shù)的更新?lián)Q代，運行成本和效率等難題一定會得以突破。

參 考 文 獻

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]