计算机实训室应用桌面虚拟化技术初探

陈骁锐

摘 要：计算机实训室是高职院校学生进行学习实训、获取知识、提高技能的重要场所，因此，提高机房的管理水平显得十分必要。根据机房管理实践，并结合未来计算机机房的发展趋势，对桌面虚拟化技术应用于机房管理进行了初步探讨。

关键词：机房管理；桌面虚拟化；Phantosy；职业技能

中图分类号：TP391.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.107

1 问题的提出

高等职业教育肩负着培养面向生产、建设、服务和管理一线需要的高素质技能型人才的使命，与学术型本科教育的最大区别在于其明确的职业价值取向，教学过程的实践性、开放性，职业技能学习的高仿真性。高职院校实训基地是实现教育与生产劳动、社会实践相结合，提高高素质技能型人才培养质量的基本途径。

作为实训基地的组成部分，计算机实训室除了承担着全校公共计算机课程上机实训之外，还担负着二级学院专业计算机类相关课程上机实训教学任务，其管理的质量对这些课程的教学效果起着直接的影响。

传统计算机机房在使用过程中存在以下不足。

以广州城市职业学院为例，大多数机房都是根据每学期课表安排，对教学需要的所有软件放入一个系统环境中，安装的软件一般有数十种，一些过时的、不再使用的软件未卸载，而新增加的软件却越来越多，造成系统开机时间过长，运行速度缓慢，易死机，升级和维护难度大。如果不同软件相互冲突，则需要将这学软件分别装在不同的机房里。计算机机房基本采用还原卡网络分发，在没有增量分发功能的机房，通常会遇到分发时间长等问题，且如果更新过程中有中毒或系统错误的情况发现，且管理员未能发现，则会造成更新后系统崩溃的现象，导致系统不能启动。在此情况下，需要重新整理镜像分发，将浪费人力、物力。

一些机房保护卡系统安全性不高，学生在网上下载小工具，比如还原卡杀手之类的软件便可轻易解除保护；部分新型病毒能绕过保护卡对操作系统进行破坏。这些问题给机房埋下了极大的隐患。

对于机房存在的种种不足，桌面虚拟化技术可提供一些解决途径，以下我们将以幻影桌面虚拟化平台（Phantosys DVP）为例作详细介绍。

2 桌面虚拟化介绍

桌面虚拟化是指：支持企业级实现桌面系统的远程动态访问与数据中心统一托管的技术。一个形象的类比，就像今天，我们可以通过任何设备、在任何地点，任何时间访问在网络上的我们的邮件系统，或者网盘；而未来我们可以通过任何设备，在任何地点，任何时间访问在网络上的属于我们个人的桌面系统。

虚拟化尽管不是一个新技术，却被公认为是近几年的IT技术热点。其原因在于自从1998年VMware将只有在大型机中采用的虚拟化技术引入X86平台至今，虚拟化已经为全球用户节约了大量成本，提升了服务器运营效率，更重要的是下一代的数据中心也将基于虚拟化来进行构建，特别是现在热门的云计算，更是离不开虚拟化技术的支撑。全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司高德纳咨询公司报告显示，在未来三年内值得关注的十大战略技术中，虚拟化技术名列榜首。

3 幻影桌面虚拟化介绍

幻影桌面虚拟化（Phantosys DVP）是一套终端硬盘扇区数据管理及存储为基础的运算模式，即为使用者服务的平台，实际上是在传统PC的以硬盘为基础的运算架构中增加了硬盘扇区数据存取路径的层次，并在路径中加入了管理功能。

在Phantosys DVP架构之下，硬盘的存取与管理路径系由3个组件所组成：①Phantosys本地扇区数据缓存（LocalCache）架构；②Phantosys EDSC（Ethernet Disk Sector Communication）网络硬盘扇区数据传输协议；③ Phantosys Desktop Virtual Platform PIM群集文件架构。

幻影桌面虚拟化平台具有开创意义的Phantosys EDSC（Ethernet Disk Sector Communication）协议、本地硬盘扇区缓存（LocalCache）技术和跨平台群集文件系统技术（Phantosys PIM）。Phantosys通过这些技术实现了多桌面应用环境的模块化组合和动态生成以及随需提供，同时，在服务器压力小、网络带宽占用极少的情况下，确保了桌面运行的效果和传统的PC没有任何差异和改变，并建立了在桌面虚拟化技术领域中的全新的技术方向和解决方案。

4 幻影桌面虚拟化的要点

4.1 客户端采用PXE连接

目前，市场有多達几十种不同芯片型号的主板和网卡，如果按厂家来区分，则各种主板和网卡型号多达几百种。绝大多数主板和网卡都没有可插ROM的插槽，且不断有新的型号面市。在此情况下，如果要将EDSC直接写入在主板或网卡上，每种主板、网卡的驱动、兼容性测试及不断修改的次数是不可想象的，除非固定采用某一种主板和网卡来捆绑，但这对于最终客户和代理商而言，意味着成本和商务运作难度的增加。但目前绝大多数网卡和主板都集成了支持PXE的Intel标准协议，所以，利用了PXE协议可起到临时的桥梁作用，建立一个临时的Phantosys DVP与客户端的通道，将EDSC协议Client端传输到客户端的内存中运行，再切断PXE。

4.2 Phantosys的节点架构

Phantosys可以在只安装一次XP或2000的情况下，将用户不同的应用软件需求用树状结构管理，比如先安装XP，我们称其为A系统（节点），在A系统（节点）上安装Office形成B系统（节点）。此外，还可将其与CAD组合形成C系统（节点），且在B系统中也可以加入软件，生成D 系统（节点）。以上每个系统（节点）都是逻辑独立的，都可以被用户使用，可实现部分用户调用A系统（节点）、部分用户调用其他系统（节点），甚至可以每台电脑都调用不同的系统（节点）。

5 幻影桌面虚拟化平台的体验与感受

信息与汽车工程学院CAD/CAM及汽车仿真实训室拥有计算机60台，其中，40台为使用独立图形加速卡的酷睿计算机，其余20台为使用内置显卡的奔腾计算机。由于两种机型的硬件不相同，需要用两套不同的镜像来备份，维护工作耗时长，加之其使用的还原卡与主板存在不兼容的问题，导致部分还原卡不能正常工作，系统无法被保护，对教学效果造成了一定的影响。在使用幻影虚拟化平台之后，所有计算机都能良好工作，在平台中制作2个节点来管理计算机后，增加软件时，由于其支持在所有客户端在线使用不断线的状态下任选一台电脑进行整个架构的OS、AP，且具有补丁的增加、更新、删除以及强大的树状节点技术，可以随时建制新的应用环境，可以使客户端重启后获得新的桌面环境。所有工作均可以很灵活地远程进行，即使新的桌面环境存在问题，也可以很方便调用原有节点供客户端使用。其扇区差异协调的机制不会影响其他客户端的工作。软件的应用体验、运行效果与PC、图形工作站具有同样的水平。

我们在使用过程中遇到了以下问题：①由于幻影虚拟化平台是以网络为载体的，所以，对网络要求较高。如果遇到交换机或服务器故障，则会造成系统整体瘫痪，因此，初期做好本地系统和桌面虚拟化系统共存很有必要。②部分软件存在兼容性问题，比如在使用AutoCAD 2008时，打开速度明显减慢。③在节点的使用方面，其设置为最多四层节点结构，如果修改前节点，则要增加一个新的节点级，超过四层时只能删除旧节点。

6 结束语

桌面虚拟化技术在计算机机房管理中的应用不仅给计算机实践教学提供了一种有效的完善方案，且减轻了计算机机房管理工作的难度，将机房管理人员解脱出来，可以从事其他管理、科研工作。幻影桌面虚拟化平台具有强大的功能，目前只使用到很少的一部分。在未来，其发展方向是建立不同专业专有的节点，并与RFID结合，教师可使用身份识别卡来获取对应的操作平台。

参考资料

[1]盛雯雯，李家峰.基于桌面虛拟化的多媒体机房设计——桌面虚拟化引导机房建设革命[J].硅谷，2011（18）.

[2]姜昌金，陶桦，黄琦.桌面虚拟化技术在校园网环境的应用[J].实验技术与管理，2011（05）.

[3]董焱.基于虚拟化技术的实验教学中心环境构建[J].实验技术与管理，2011（03）.

[4]闫龙川，刘志永.桌面虚拟化技术研究与应用[J].电力信息化，2010（07）.

〔编辑：张思楠〕