浅谈虚拟化桌面在高校的架构和应用
2012-03-20刘剑锋
刘剑锋
中国药科大学 江苏 210009
0 前言
目前虚拟化技术在高校中的应用不断深入,给高校的信息化建设带来深远的影响。作为虚拟化核心技术之一,桌面虚拟化技术在高校中的应用也越来越广泛。
1 什么是桌面虚拟化
桌面虚拟化就是客户端只有一些硬件资源,而软件系统由后台统一集中管理。简单点说,用户通过终端的硬件,可以通过网络随意调用后台的操作系统和应用软件,使用起来和正常的PC电脑感受差不多,但却更灵活、方便、便于维护。桌面虚拟化的核心思想就是集中管理。
2 为什么需要桌面虚拟化
2.1 高校信息化存在的一些问题
(1) 维护管理工作量大
一般规模的高校都会有数千台计算机客户端:教师工作用的计算机、学生网络机房、电子阅览室、多媒体教室的计算机等等,这些计算机的维护工作量非常的大。比如学生网络机房的计算机经常会受到病毒、木马程序的侵害,导致瘫痪。虽然多数网络机房的计算机都配有还原卡等设施,但是这种防护很脆弱,导致杀毒软件不能更新,又经常因为攻击、破解而失效。学生经常因为好奇,尝试使用一些黑客软件,而破坏了电脑的软件系统。教师的个人电脑也很难维护,很多老师的计算机知识很少,使用已经颇为吃力,一旦出现故障,只能到处求人帮忙。
(2) 软件环境需求差异大
学生在网络机房上课,因为课程的不同,需要的环境也经常变化。比如有的课程需要Windows平台,有的课程需要Linux平台,应用软件更是要求的五花八门。在同一个机房想满足所有老师的课程要求几乎是不可能的。而因软件环境不同而建设很多的机房,又会造成极大的浪费。
(3) 电脑稳定性要求高
因为在多媒体教室、网络机房的计算机都承担了大量的课程,一旦计算机出现故障不能及时修复,势必影响正常教学的进行,浪费老师和学生的时间。所以很多上课的网络机房,在课余因担心导致机器故障,影响下次上课,而不敢对学生开放自由上机,造成很大的资源浪费。
2.2 虚拟化桌面主要功能
针对以上问题,选择建设虚拟化桌面系统是一个很好的解决方案。
2.2.1 计算机故障解决容易、维护工作量减少
“借助于虚拟桌面,IT部门将所有的桌面管理收到了后端的数据中心,足不出户即可对桌面镜像和相关的应用进行管理和维护,而这种管理与维护对于前端用户来讲是透明的”。其实计算机常见的故障,大部分是软件原因引起的。如果建设好虚拟化桌面平台,可以重启电脑就能恢复各种操作系统,教师的数据都放在后台存储,有良好的存储机制和安全保障,不用担心数据的安全。教师的工作电脑维护简便,工作量大幅度降低。甚至教师可以在办公室维护自己的个性化桌面,安装软件,到任何一个多媒体教室上课时,再启用自己的个性化桌面,不用担心软件兼容、升级的问题。所以这套系统可以把教师从日益繁杂的计算机维护中解脱出来,使他们把精力投入教学、备课当中去。
2.2.2 软件环境配置灵活
网络机房为满足不同课程、考试和培训的需求,经常需要不同的软件环境,如不同的操作系统,不同的应用软件,不同的语言环境。应用虚拟化桌面后,我们可以做到不同的用户根据自己的需求获得不同的桌面环境或者个性化需求。而且使用后也不会影响下面用户接下来使用。用户也可以使用自己的账号,调出自己的个性化界面和数据。这样极大提高了机房的利用率。
2.2.3 云计算功能
有的用户对需要高性能计算,可以调用、整合所有的客户端资源完成该项任务。如果一所高校有几千台客户端电脑,就可以完成较大型的科研计算。计算完成后,可以释放占用的资源。
3 桌面虚拟化两种架构的比较
3.1 瘦客户端方式
“瘦客户端(Thin-client)是从提高系统资源利用率、降低信息系统总体成本、增强系统安全性等目的出发而提出的一种计算技术”。瘦客户端方式使用一些简单的输入、输出设备如键盘、鼠标、控制器、显示器一些设备取代原有的 PC机,计算和存储的任务主要在后台完成。这样做的好处是客户端价格便宜,维护简便。可以随时分配硬件资源,也可以及时回收。硬件发生故障,只要用其他硬件做替换就可以。这种架构符合云计算未来的发展方向,相信未来的客户端会越来越小巧、简捷,只需要在客户端设备集成一个浏览器,其余资源都可以通过网络来调取。
3.2 PC机方式客户端方式
原有的PC机可以保留使用,不会造成浪费,桌面运行速度较快,目前更适合支持各类外界设备如投影仪等。后台服务器投入成本较低。遇到高性能计算之类的任务,可以在同一时间启动多台电脑进行计算,完成工作后又可以转回后面的工作,教学环境中去。缺点是,如果客户端品牌过于繁杂,虚拟桌面需要装不同的驱动程序等。
4 虚拟化桌面存在的主要问题
4.1 对网络依赖性较高
高校一般都建成了运行速度很快德内网平台,运行虚拟化桌面没有问题。但如果网络发生中断,客户端无法访问后台,将无法独立工作。而很多高校的校园网络因为设备、线路等原因都很难保证网络不中断。
4.2 前期投入费用较大
不同架构的虚拟桌面系统价格也不相同,特别是瘦客户端方式前期需要投入较高的费用来建设后台的服务器、存储以及相关软件。总体来说,会节省很多的购买客户端PC机的费用。
4.3 个人信息保护难度高
因为老师的数据也存储到后台,虽然数据肯定会建设一套功能较强的安全保障系统,但有些老师会担心数据是否会遭到人为泄密或黑客攻击。例如,笔者所在的高校,很多老师做实验得出数据都保存在从不连接网络的电脑里。在目前云计算大环境尚未成熟,各种安全保障机制和管理制度尚有欠缺的情况下,也难怪用户对后台存储不放心。
5 总结
笔者认为构建一套虚拟桌面系统,可以减少电脑故障排查时间,降低维护时间和人力成本,灵活配置、安装各类桌面环境和应用软件,提高老师工作效率和学生学习兴趣,对于高校信息化建设和教学改革来说,是很多积极的意义,是未来发展的必然趋势。
[1]张跃冬,朱定局,宋振华,孙毓忠.高校行业网络安全及上网行为管理需求分析[J].计算机工程.2007.
[2]张跃冬,朱定局,宋振华,孙毓忠.校园云架构下的虚拟化桌面应用[J].中国教育网络.2011.