多终端教学环境下桌面云建设思路的研究

单平平++韩璞++黄奇瑞

摘要：为了构建一个多终端融合教学环境，该文针对桌面云建设的系统架构关键要点进行研究和分析，设计两个管理平台：云服务器管理平台和云终端管理平台，并设计了相应网络结构，可以有效简化维护工作量和保证数据安全，提高教育质量，促进现代科技与教育深度融合。

关键词：桌面云；虚拟化；数字化教学

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）21-0020-01

1 概述

随着信息化技术的快速发展，基于云服务平台的“云教室、PAD、手机、互联网电视、PC”等多终端融合教学环境的构建已迫在眉睫。

桌面云可以将所有终端设备配置、管理工作集中在数据中心进行，管理员可以在数据中心对所有终端设备及其应用进行统一配置，这样不但可以简化维护工作量并保证数据安全，还可以提高教育质量，改善学习者的学习体验，提升教师的教学方式，实现学、测、考、控一体化，促进优质教育资源共享，促进现代科技与教育的深度融合。

2 桌面云的概念

云计算（Cloud Computing），是一种互联网上的资源利用新方式，可为大众用户依托互联网上异构、自治的服务进行按需即取的计算。云计算的资源不但是动态易扩展，而且是虚拟化的，通过互联网统一提供。

桌面云是云计算的一种应用形态。桌面云，即桌面虚拟化，是一种以服务器为中心的计算模式。它将客户端的桌面操作系统/应用/数据转移到数据中心进行保存和运行，客户端仅保留基本的通信和图像处理能力。

3 解决方案

3.1 桌面云计算体系架构整体解决方案

桌面云计算体系架构解决方案如图1所示。

通过桌面云计算体系架构解决方案，数据中心可以对客户端的桌面操作系统、应用和数据进行统一管理，不但简化了维护工作量，也降低了安全风险，保证了数据安全。而客户在使用虚拟桌面时，客户体验也非常良好。针对多终端融合教学环境构建的宗旨，需要设计两个管理平台，分别是云服务器管理平台和云终端管理平台。除此之外，还需要设计相应的网络结构来维护网络安全。

3.2 云服务器管理平台

云服务器管理平台需要有几大模块：用户权限管理，镜像管理，计算机管理，学生机管理和监控及日志管理。

1） 用户权限管理：提供用户名、密码给管理员，使用云服务器管理系统。在保证系统安全的前提下，充分发挥管理系统的优势。

2） 镜像管理：镜像管理是指管理员对学生机镜像的管理，支持学生机镜像的导入、导出、启动、停止、挂起、删除功能。启动学生机后，管理人员可以安装与学校课程相关的教学软件、课程资料等，通过此镜像创建学生机，达到一键轻松部署所有机器的目的。导入和导出是为了管理人员更简便的操作和备份相关的重要镜像。

3） 计算机管理：支持学生机的创建、删除、启动、关闭、重构等；支持学生机的各种状态的过滤。重构简化了管理人员的操作，特别是在安装新软件、操作系统等情况下。并且，系统为每位学生分配相关的数据存储区，供其保存相关资料。

4） 学生机管理：一分钟内可以创建多台学生机，学生机里面的内容与镜像中安装的软件、资料一样。安装新的软件、操作系统等都可以通过重构，实现所有学生机的升级。

5） 监控和日志管理：服务器的CPU、内存、磁盘等实时信息监控；提供清除数据功能，可以一键清理系统垃圾信息，也可以手动清理文件数据。

3.3 云终端系统

云终端系统人机界面友好，操作简单，上课时只要打开主机电源就可以立即投入使用。另外，管理方便，安全可靠，没有软驱、光驱和硬盘设备，从根本上防止了病毒从内部对系统的侵害。

3.4 网络结构

针对教室的网络结构，主要是实现内外网隔离，防止病毒的感染与传播，避免了整个校园网络发出网络攻击对内部网络造成的影响，保证局域网内部网络的畅通。其次，为所有云终端及要与云终端通讯的网络设备创建单独的IP网络段，隔离广播。此外，服务器使用千兆网卡，提高云终端与服务器之间的数据交换速度。云终端网络拓扑图如图2所示。

4 结论

限于篇幅，本文仅从多终端教学环境下桌面云建设思路进行了简单分析，但实际搭建桌面云还有很多技术细节需要进一步探讨。但总体上，这个专为教育行业的基础IT系统设计的基于云计算架构的终端系统平台，将桌面操作系统、应用和数据向数据中心迁移，并通过网络为用户交付虚拟桌面和应用的云服务，不但可以高效安全的管理终端，而且可以有效地降低学校IT系统的TCO和能耗。

参考文献：

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