基于应用交付技术的网络教室平台建设研究

郑 羽，周东华

（大同大学煤炭工程学院，山西大同　037003）

基于应用交付技术的网络教室平台建设研究

郑 羽，周东华

（大同大学煤炭工程学院，山西大同037003）

传统的网络教室在部署应用软件时，需要在每台计算机上重复安装、调试和更新，而且部署后的应用软件只能在本机上使用，给运维带来了很多困难。应用交付技术利用应用虚拟化功能，将传统应用转化为B/S应用。只需要在服务器端部署应用软件并进行发布，其它计算机安装客户端支持程序即可运行所有服务器端应用，所以避免了重复部署应用软件，提升了工作效率。应用交付技术还可以让用户通过有线、无线和互联网等各种方式访问服务器端应用，极大地拓展了使用设备和方式，让软件的使用更加方便快捷。

应用交付；网络教室；应用虚拟化；B/S

0　引 言

目前，各学校在网络教室部署应用软件时，多是采用传统的方式：逐台计算机施行操作，或制作模板机执行网络克隆［1］。这样就带来了如下一些问题：

1）软件重复配置、安装明显耗费了人力与时间，过程实现繁琐，并且容易导致系统稳定性变差，软件之间也易形成冲突。克隆方式也仅只限于配置相同的计算机，无法满足配置多样的网络教室应用软件大批量安装，因而只能逐台重复操作［2-7］。

2）许多行业类软件采用了加密狗方式注册，部署时不甚方便，部署后容易丢失，且多个加密狗也容易引发冲突，造成USB接口也相应短缺［8］。

3）客户端计算机并不安装服务器操作系统，无法学习服务器端应用。

4）软件部署后只能在网络教室内使用，无法在其它场所或课外利用其他的计算机设备展开自主或拓展学习。

基于这一现实情形，本研究采用金万维公司的“异速联”应用交付系统，有效解决了以上问题。

1　应用交付技术

应用交付技术将应用软件的显示逻辑和计算逻辑分离，应用软件部署在服务器端执行计算功能，将计算结果发送给客户机实现显示［9-10］；而客户机由于只需要接收服务器端发来的显示信息，和客户机底层操作系统无关，只需安装异速联客户端支持程序，即可使得Windows、MAC、iOS和Android客户机在任何时间、地点均能以网络形式访问服务端应用软件。

1.1应用交付网络

应用交付技术可以通过各种网络将服务器端应用软件交付至客户机，而无论是局域网或广域网，有线网或无线网，这就使得网络教室内应用软件的使用范围大大延伸。应用交付系统只有键盘鼠标和屏幕刷新等信息需要传输，可将对网络带宽的要求降低50%～90%，同时再配合以用户身份认证和SSL等加密手段，就能够更加快速、安全地交付应用软件。

1.2应用虚拟化

应用虚拟化是应用交付的核心，通过将应用软件和底层操作系统分离，为应用软件提供一个虚拟的运行环境进行计算逻辑的处理，而后由交付系统发布至客户端。应用虚拟化是基于服务器计算（SBC，Server-Based Computing）的一种实现方式，可共享应用（App-Session）和共享桌面（OSSession），将服务器端应用或服务器端桌面进行交付，由多个客户机共享，但多客户机彼此隔离，不会相互影响［11-14］。

1.3 虚拟打印机

在使用应用交付系统交付的应用软件时，经常需要将运行结果在客户机端打印出来。异速联交付系统采用虚拟打印机技术，在服务器端安装虚拟打印机驱动并设置为默认打印机后，客户端即可通过本地物理打印机进行打印。

2　应用交付系统的构建

2.1硬件需求

1）服务器1台，采用Windows Server2008 R2。由于所有的应用软件全部安装在服务器端，为了保障运行、读取和写入速度，服务器端选择配置较高的I7专业服务器，32G内存，500G固态硬盘和千兆网卡。如果接入的内网和远程客户机较多，可考虑采用多台服务器并进行负载均衡设置。

2）客户机只需要接收处理结果，对配置无特殊要求，采用Windows XP以上操作系统或者安装了MAC、iOS、Android系统的平板、手机均可。

3）应用交付系统对网络要求不高，每台客户机所需最低带宽仅3KBps，普通百兆网络会取得很好的效果。考虑到网络教室内会有笔记本、平板电脑临时接入，可使用无线路由器进行连接；同时也可在校园网内设置无线网络，在校园范围内任意时间都可接入服务器使用应用软件。

应用交付系统结构如图1所示。

图1　应用交付系统结构图Fig.1 Assumption diagram of application delivery system

2.2服务器端安装

1）在服务器端安装Windows Server2008 R2 64位操作系统并进行基本设置：配置TCP/IP协议并指定静态IP地址，本机为192.168.1.103；更改用户账户控制设置为“从不通知”；在“系统属性”的“高级”选项卡的“性能”中，将“数据执行保护”设置为“仅为基本Windows程序和服务启用DEP”，在“远程”选项卡的“远程桌面”设置中，选择“允许运行任意版本远程桌面的计算机连接”选项；在“本地组策略编辑器”中，依次打开“计算机配置”-＞“管理模板”-＞“Windows组件”-＞“远程桌面服务”-＞“远程桌面会话主机”-＞“连接”，将“自动重新连接”项启用。

2）打开“服务器管理器”，添加“远程桌面服务”角色。在“服务角色”中，勾选“远程桌面会话主机”、“远程桌面授权”、“远程桌面网关”和“远程桌面Web访问”选项；在网络身份验证设置中，勾选“不需要使用网络级别身份验证”；在远程桌面授权模式设置中，勾选“每用户”选项。安装完成后，依次打开“远程桌面服务”-＞“RemoteApp管理器”-＞“RD会话主机服务器”设置，选择“允许用户在初始连接时启动列出和未列出的程序”。最后根据客户机总数在线激活远程桌面服务器。

3）典型安装异速联服务端软件并运行，按右侧使用向导提示一步步进行配置。首先进行许可证配置。在线认证或插入加密狗注册为正式版本，而后则进行“账号”和“域名前缀”等信息设置。

4）在Web服务管理中，配置远程端口（默认5366）和Web服务器端口（默认80，为了不和本机其它Web服务器冲突，此处可改为其它端口，如8080），这2个端口需要在“Windows防火墙”设置“入站规则”和“出站规则”为允许连接；勾选“启动动态域名解析”，异速联会提供动态域名解析服务，外网用户可以通过设定的域名前缀（如abc）配合异速联域名来访问服务器，如：abc.gnway.org：8080。Web服务器配置如图2所示。

图2　Web服务管理Fig.2 Web service manager

5）创建组和用户，将各个班级设置为组，为每个学生建立用户并添加至班级各组中。

6）选择相应的组，将这个组所需发布的应用程序直接拖拽至窗口中即可，或鼠标右键新建，可以根据实际情况进行详细的应用程序设定，如启动参数、工作目录、权限提升、端口和磁盘映射等；设置“发布桌面”，可将服务器桌面进行发布，在学习Windows服务器端设置或应用程序依赖用户配置时使用。

7）在打印机列表中，将自动设置好的虚拟打印机“GNPrinter”设置为默认打印机；在“本地组策略编辑器”中，依次打开“计算机配置”-＞“管理模板”-＞“Windows组件”-＞“远程桌面服务”-＞“远程桌面会话主机”-＞“打印机重定向”，将“不允许客户端打印机重定向”项启用，将“首先使用远程桌面轻松打印打印机驱动程序”项禁用。

2.3路由器设置

如果客户机需要通过外网访问服务器，必须在路由器中将远程端口和Web服务器端口进行端口映射，如图3所示。

图3　路由器端口映射设置Fig.3 Configuration of router port mapping

2.4客户机端设置

客户机打开浏览器，输入服务器Web地址，如：192.168. 1.103：8080（内网）或abc.gnway.org：8080（外网），登陆主界面并下载相应的Windows、MAC、iOS或Android客户端程序，安装后可看到服务器端发布的应用程序和桌面，点击即可运行。

3　功能与特点

1）服务器端只需要安装一次应用软件并进行发布即可，不再需要在每台客户机安装维护。此外，将加密狗注册方式的行业软件都集中在服务器端安装发布，也避免了在客户机端研发时部署繁琐、较易丢失的状况。

2）通过设置“安全配置”和“在线监控”，可以详细了解客户机信息并对客户机进行控制，加强了系统的安全性。

3）通过服务器集群配置和负载均衡策略配置，可以为更多的客户机提供应用交付功能，并当主服务器故障时，由其它服务器作为主服务器进行替代，不间断运行。

4）客户机接入方便，通过多种网络方式连接，学生或员工不仅可在机房运行程序，而且可以临时使用手机、笔记本电脑、平板电脑在校园网内或远程使用程序，并将运行结果利用本地打印机进行打印，为学习和工作带来了便利。

4　结束语

建立先进、灵活、使用方便的网络教室，是各院校教学的基本需求［15］。采用应用交付系统的网络教室，不仅解决了现有网络教室客户机安装维护困难、繁琐的问题，而且客户机的使用范围也拓展至整个校园或互联网，使用方式也不局限在网络教室内部，减轻了网络教室的使用频率和负担，为教学效果的现实提升起到了理想推动的作用。此外，在实现了应用虚拟化的前提下，还可进一步为网络教室云计算化奠定最佳实效基础［15］。

［1］王代君，何国民.谈计算机基础实验室的设备维护与管理［J］.实验室研究与探索，2005，24（7）：118-120.

［2］辜晓彬.高校多媒体教室设备的常见故障及解决方法［J］.中国现代教育装备，2010（5）：24-25.

［3］汤松龄.多媒体设备最常见故障的分析与维护探究［J］.实验室研究与探索，2015，34（4）：267-270.

［4］丛冠杰.谈高校多媒体设备的维护及故障排除［J］.计算机光盘软件与应用，2013（20）：180，182.

［5］郭晓君.高校多媒体教室的管理和维护探究［J］.才智，2011（18）：256.

［6］王晓红.高校多媒体管理存在的问题及对策研究［J］.湖北广播电视大学学报，2007，27（9）：122-123.

［7］艾淑杰.多媒体设备常见故障及快速处理［J］.中国现代教育装备，2008（8）：15-16.

［8］于佳.高校实验室加密狗集中管理技术［J］.电子技术与软件工程，2014（5）：99.

［9］蒋建军，丁志锋.一种基于虚拟化技术的应用交付设备［J］.计算机应用与软件，2015，32（5）：120-122，206.

［10］李璐.服务虚拟化加速应用交付［J］.通信世界，2013（9）：45.

［11］付平武.应用虚拟化技术应用与研究［J］.电脑知识与技术，2013，9（20）：4732-4733，4736.

［12］杨娴，陈麟.云计算环境下的应用虚拟化的研究［J］.软件，2012，33（4）：74-77.

［13］陈琳.应用虚拟化系统解决移动办公需求［J］.电子世界，2013（20）：98.

［14］陈靖，黄聪会，孙璐，等.应用虚拟化技术研究进展［J］.空军工程大学学报（自然科学版），2013，14（6）：54-58.

［15］张明.基于云计算实验中心的建设与管理研究［J］.电脑知识与技术，2015，11（10）：59-62.

Study on the construction of network classroom platform based on application delivery technology

ZHENG Yu，ZHOU Donghua
（School of Coal Engineering，Datong University，Datong Shanxi 037003，China）

When the traditional network classroom is deployed in the application software，it needs to be installed，debugged and updated repeatedly on each computer and application software after the deployment can only be used on the unit，which has brought a lot of difficulties for the operation and maintenance.Using application virtualization capabilities of application delivery technology has converted the traditional application to B/S application.Only in the server deployment application software and released，other computer to install the client support program can run all the server application，so as to avoid the repeated deployment of application software，improve work efficiency.Application delivery technology can also allow the user to access the server application through a variety of ways，wired，wireless and the Internet，which greatly expands the use of equipment and the way and make the use of the software more convenient and efficient.

application delivery；network classroom；application virtualization；browser/server

TP393.18

A

2095-2163（2016）03-0078-04

2016-04-21

郑 羽（1977-），男，硕士，讲师，主要研究方向：计算机应用。