高校计算机机房虚拟桌面的应用与研究

摘要：该文分析了高校计算机机房面临的挑战，介绍了虚拟桌面技术，搭建了一个VMware View虚拟桌面的应用环境，在机房的管理和维护工作应取得了良好的效果。

关键词：虚拟桌面；VMware View；机房管理

中图分类号：TP391.1 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）15-3542-03

1 高校计算机机房面临的挑战

高校计算机机房承担计算机文化基础、计算机程序设计、多媒体技术等教学任务，一名实验员通常要维护上百多台计算机，在管理和维护工作上面临着许多困难：

桌面部署、升级和维护困难。高校计算机机房一般采用GHOST技术完成操作系统和教学软件的安装。对于不同类型不同配置的PC，需要准备不同的GHOST镜像。由于受到网络带宽限制，GHOST并发客户端数量一般在30-50台，而且GHOST时无法使用。因此在课时安排很满，课程安排很杂的情况下，教学系统的重新部署和升级十分困难。

设备升级成本高。由于计算机软硬件的更新速度快，实验室设备购置后往往不到2-3年时间，就会发现无法适应教学的需要，面临“弃之可惜，用之难受”的困境。

安全防护任务繁重。学校的机房几乎是公认的病毒集散地， 由于计算机和存储设备的交叉使用， 导致了计算机病毒在校园网和学校机房的广泛传播，严重影响了日常教学。

2 虚拟桌面简介

虚拟桌面是云计算的一种典型应用，其中虚拟化技术、桌面显示协议、用户个性化配置是虚拟桌面的关键技术。虚拟桌面是一种基于服务器的计算模型，通过虚拟化技术所有桌面虚拟机在服务器进行托管并统一管理，通过桌面显示协议将虚拟桌面交付给远程桌面用户，而桌面用户仅仅负责输入输出与界面显示，不参与任何计算和应用，却能够获得完整PC的使用体验。

目前主流的虚拟桌面分别是威睿公司的Vmware View、思杰公司的Citrix XenDesktop和微软公司的Microsoft VDI。威睿公司具有服务器虚拟化架构的领先优势，思杰公司注重追求用户体验的不断提升，微软公司拥有在操作系统领域的垄断地位。总体而言，不同厂商的虚拟化解决方案主要体现在虚拟桌面的供给和部署上。

3 虚拟桌面的搭建

3.1 服务器规划

Vmaware View虚拟桌面搭建在一台HP DL388 G7服务器上，其配置为CPU：2×2.4G Xeon 5606；内存：16G；硬盘：4×500GB；网卡：4×1000M。Vmaware View是以ESXi和vCenter为基础架构，通过Connection Server共同构成桌面虚拟化环境，其基础架构如图1。

其中Domian Controller服务器的作用是活动目录AD、域名服务DNS和IP地址动态分配DHCP。ESXi Server 是一个裸机虚拟化软件。vCenter是一个虚拟机集中管理组件。Connection Server为连接管理服务器，借助View Composer的帮助，实现对虚拟桌面的高级管理功能，包括电源操作管理、虚拟桌面池管理、验证用户身份、授予桌面权利、管理虚拟桌面会话等。

3.2 虚拟桌面资源池规划

当前院校主要开设的IT课程主要分为：Windows系列操作系统使用；办公软件Microsoft Office的使用；专业图形图像软件例如Photoshop的使用；VS.Net，Java程序开发。虚拟桌面资源池可以按照不同的课程来分组，如下表

虚拟桌面要采用用非永久性桌面池，这样当下次重启后，虚机会回退到初始状态，任何变更都不会保留，供将来给其他人使用。虚拟桌面的切换、升级、恢复也非常简单：

1） 不同课程的虚拟桌面环境切换，只需要简单关闭桌面池，打开另一类桌面池就可了。

2） 升级母版操作系统，升级补丁，更新预装软件后，只需执行一下Recompose动作即可；

3） 系统中毒，系统因膨胀变慢，误删除系统文件和应用等情况下，只需执行Refresh动作即可回退到系统初始状态。

3.3 存储系统规划

存储系统的性能往往是虚拟桌面的瓶颈所在，需要进行良好的规划。存储容量如果以每个用户50G系统空间，10G数据空间计算，在采用Composer技术时，多个用户可共享系统空间，可以节约近70%的存储空间，考虑到冗余量，50个用户需要1.5T的存储空间。

存储系统还需要考虑虚拟桌面的启动风暴。通常运行Windows 7的虚拟桌面在启动时会产生50-100个IOPS，而启动后平均下降到5-10个IOPS。由于使用链接克隆Linked Clones时，桌面虚拟机启动时大部分的磁盘活动来自于母版映像。因此，可将虚拟机的母版映像文件和副本放置在固态硬盘SSD存储池中。由于一个固态硬盘SSD可以处理大约5000个IOPS，可以满足约50个虚拟桌面的启动需求。

4 虚拟桌面的应用

经过对虚拟桌面的测试和应用，发现虚拟桌面能显著地改进机房的管理和维护，这主要体现在下面几个方面：

1） 将用户的操作系统集中运行在数据中心，并对其进行统一的管理及维护，大大降低了IT管理人员的运维成本。

2） 加快了系统部署的时间，管理员可以在数分钟内部署用户桌面将交将使用。

3） 延长用户桌面PC使用寿命，降低桌面更新的采购成本，维护桌面的费用大大降低。

4） 实现了信息安全的集中管理，保障正常的教学活动。

5 结束语

总之，Vmaware View是一款性能优异的虚拟桌面软件，能够大大简化机房桌面的部署、升级和维护工作，能充分利用机房原有的一大批旧设备，能够在服务器上居中完成安全防护工作，解决了高校计算机机房面临的一系列问题，为高校计算机机房的建设指明一条崭新的道路。

参考文献：

[1] 徐家良，陈晓峰.基于VMware Server的课程群实验平台的应用[J].实验科学与技术，2011（8）.

[2] 赵琳，高振江.虚拟桌面技术研究与应用[J].西安航空技术高等专科学校学报，2011（5）.

[3] 王宇宁.虚拟技术在桌面管理中的应用与实现[J].计算机与网络，2009（14）.