桌面云技术在高校信息化建设中的应用研究

柯亮亮 崔健

摘要：云计算技术作为目前流行的计算机技术，已经在政府、企业、水利、教育、电力、卫生等部门得到了广泛的应用。而桌面云技术作为云计算技术中的虚拟化技术的一个典型的应用，也是云计算和大数据发展的必然产物。文章从分析高校信息化建设中存在的问题入手，阐述了桌面云技术信息化建设的可行性，通过提出架设桌面云系统平台方案，能够更加便捷的服务于高校的教学、办公、科研等相关教学活动，对高校的智慧校园建设和信息化水平的提高具有重大意义。

关键词：云计算技术；桌面云；虚拟化；防火墙

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）05-0138-03

1 引言

随着科技的快速发展和网络的普及，作为培养国家经济建设的专业人才的高校也面临着教育的改革。国家教育部有关文件已经明确规定要大力推动教育信息化变革，争取完成“人人皆学、处处能学、时时可学”的现代教育信息化目标[1]。因此高校的信息化水平直接关乎着高校人才培养质量和适应新时代的教育发展。

2 高校信息化过程中存在问题的分析

高校作为国家人才培养的战略要地，主要有教学、科研、办公等教育教学的相关活动，目前这些相关教学活动的信息化水平不高，难以适应教学现代化的发展需求，主要表现在以下三个方面：

2.1 教学活动灵活度不够

高校的教学活动是人才培养的重要一环，大量课程都安排在多媒体教室或机房进行教学。目前各高校各个教室都普遍安装了多媒体设备，但多媒体设备基本上相互独立，共享程度不高，而且日常运维管理也跟不上。经常存在设备故障问题、病毒感染问题、教师频繁安装教学软件和拷贝课件到各多媒体教室设备等诸多问题，严重影响了实际教学的效果。作为培养学生实践能力的机房同样存在软件之间冲突频发问题、病毒问题、故障排除等问题，影响了学生上机学习的热情与积极性。同时教师教学与学生学习的线下互动、监管程度不够，容易受到时间、空间的严格限制，整个教学过程灵活度不够高。

2.2 办公自动化程度不高

高校的行政办公主要是为了更好地服务于教学，而当前高校的行政办公存在自动化程度不高、效率低下等问题。例如高校的办公容易受到场地限制，办公人员时常在学校计算机办公环境与家里计算机办公环境的切换，办公资源共享不足，为了更好地处理好手头上的工作甚至出现在校加夜班办公的情形。

2.3 教学与科研资源共享难度大

高校身负两大重要社会责任：一是教学；二是科研。但是，目前一些高校在共享教学和研究资源方面存在困难。在教学方面，部分高校由于缺乏统一的资源规划，又为了保护知识产权和网络安全的需要，要求使用正版的教学软件，而通常正版的教学软件需要对终端进行授权，但存在授权数量的限制，那么就必须投入资金购买授权，造成部分高校存在资金上的压力。在科研方面，高校图书馆提供了丰富的纸质资源和数字资源（包括电子书籍、中国知网、各种在线学习数据库等）。纸质资源教师可以借阅参考，而数字资源教师虽然校内校外都可以访问，但存在校外访问情形下需要记忆不同的数据库账号、密码，使用不便，缺乏统一的账号“一站式”的访問的平台。

3 桌面云在高校信息化建设中可行性分析

教育的现代化依赖于教育的信息化，而云计算[2]技术是推进高校信息化进程的重要技术，也代表了高校校园IT技术架构变革的发展方向。桌面云作为云计算中虚拟化技术的典型应用，它是一种集中管控、分布运行的虚拟化桌面解决方案，也是构建高信息化水平的智慧高校校园的重要手段。

桌面云作为云计算虚拟化技术[3]的主要应用，通常包括两个重要组件：服务器虚拟化和桌面传输协议。服务器的虚拟化作为桌面云的平台的前提，而桌面传输协议主要是把服务器上虚拟桌面通过网络传输给用户，是构建用户和虚拟桌面交互的桥梁[4]。桌面云主要通过云服务器远程提供虚拟桌面，以云桌面的形式向用户提供所需要的计算、应用程序、服务等功能，而用户的数据、应用都集中存放在云服务器上，根据用户的需求来分配资源，实现“桌面跟我走，应用跟我走，数据跟我走”[5]的目标。采用桌面云技术进行高校信息化建设具有节能环保、安全和高效管理等优势。

当前国内外都有比较成熟的桌面云产品方案：例如国外的Citrix（思杰）、VMware（威睿）；国内的华为FusionCloud、深信服公司aDesk一站式桌面云系统、航天云宏桌面云等，诸多的桌面云产品方案已经在政府、企业、教育、医疗、电力等部门得到了广泛的应用。

4 桌面云系统的架构方案

高校桌面云系统架构一般分成四个主要层次，如图1所示。从下到上依次是：物理设备层、虚拟化设备层、桌面管理层、用户服务层。其中最底层的物理设备层是实实在在的硬件设备，主要包括服务器、存储设备、网络安全设备等；第二层的虚拟化设备层包括服务器的虚拟化、存储器的虚拟化、身份认证、虚拟专用网服务等；第三层的桌面管理层主要负责服务器的配置、用户授权、应用软件安装、存储大小的分配等任务；顶层的用户服务层主要负责为学校的不同人员提供不同的个性化服务，比如教学服务、学籍管理服务、财务服务、办公服务等具体的应用服务。不同的用户只要通过网络终端设备（PC机、笔记本电脑、平板、手机、瘦客户端（TC）等）就可以随时随地的访问自己个性化的虚拟桌面。

根据当前高校教学活动的实际需要，高校桌面云系统主要提供两大服务：一是虚拟云桌面服务；二是校园知库云盘服务。前者主要为高校的教师、行政办公人员、学生提供个性化服务的云桌面，满足教学、科研、办公的实际需求；而后者校园知库云盘主要方便教师、学生在教学过程的线下资源共享和教学互动，比如教师将课件、作业解答、历年试题等资料上传云盘，学生可以随时随地登录系统下载查看，使得学生学习更加高效。通过知库云盘中应用中心的作业管理系统、请假申请、校园公告、问卷调查等应用，所有的信息会及时地推送到师生的手机上，即使不在电脑旁边，师生一样可以通过手机掌控一切，提高了解决问题的时效性。

目前高校桌面云系统使用的范围通常分为校内用户和校外用户，主要是为了方便师生日常的学习、工作的需要。校内用户访问桌面云系统比较简单，因为在同一个局域网之下。而校外用户必须通过校园网的防火墙，完成相关的身份认证后，就可以实时访问个人虚拟云桌面，开始学习、科研等相关教学活动。

5 高校桌面云系统的应用优势

作为云计算的虚拟化技术[6]典型应用-桌面云，它在高校信息化建设中扮演着重要的角色。利用桌面云系统来进行高校信息化建设具有以下几个方面的优势：

5.1 部署快、易管理

采用桌面云系统可以进行教学、科研资源统一的部署和模板式的管理，极大的方便日常的运维。通过桌面云可视化的统一管理窗口，可以根据用户的实际需求分配相关资源，大大减轻了管理人员的工作量，有效提高了运维工作效率，也降低了系统故障率和故障恢复时间。

5.2 安全性高、稳定性强[7]

采用桌面云系统可以很好地规避网络的病毒攻击，外网有专门的防火墙等安全设备、严格的身份认证设备的多重保护体系，而内网的网络病毒不会波及整个局域网，因为采用的虚拟桌面，即使某一台虚拟桌面受到影响也不会影响网络中其他的虚拟桌面，更不会破坏数据的安全，所有的数据都保存在云端服务器上。整个桌面云系统平台安全、可靠，稳定性强。

5.3 灵活度高、扩展方便

采用桌面云系统可以实现整个学校软硬件资源集中共享和IT资源动态灵活部署，具有较高的灵活性[8]。当系统资源入不敷出时，只要扩展云服务器的性能即可，大大节省了人力、物力和财力。整个桌面云系统可以帮助师生不受时间、空间的限制开展教学活动，提高了教学的效果。

5.4 节能环保

采用桌面云系统，不但可以节省人力、物力，还节能环保。据有关统计，采用桌面云系统的TC比PC要节省95%以上的电力成本，提高了资源利用率，同时也延长了硬件使用的寿命，真正地实现了信息化“绿色”校园，也适应高校集约化建设的实际需求。

6 桌面云系统的不足

虽然桌面云技术在高校信息化建设中扮演着重要的角色，但也存在一些不足，总体上来讲还是利大于弊。比如桌面云系统主要采用虚拟化技术，云服务器通过桌面协议将虚拟桌面推送到终端，需要比较高的网络带宽，部分高校可能存在网络的改造与升级，仍然需要科学合理的规划布局。

桌面云系统是一个比较复杂的系统，承载了相关协议、接口标准等融合，当前的诸多厂商的桌面云系统的解决方案或多或少在圖形图像处理、3D动画、网络模拟软件、多媒体性能测试上都存在一些不足，但总体上不影响桌面云系统在高校信息化建设中的重要作用，相信在不久的将来会逐步成熟起来。

7 结语

高校的信息化建设是一个长期不间断的任务，教育的信息化水平直接影响着教育的现代化水平，也关乎着我国专业人才的培养质量的提高。当前的高校教学、科研、办公的信息化水平面临着信息技术发展所带来的变革。基于桌面云系统使高校的信息化水平得以提升，它绿色节能、灵活便捷、安全可靠、易于管理等诸多优点逐步体现出来，对构建高校开放、和谐、多维的网络混合教学、科研等相关教学活动平台具有重要意义，推动了高校教育的信息化和现代化建设。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部. 教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[EB/OL].

（2016-06-07）[2018-09-23].http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A16/s3342/201606/t20160622_269367.html.

[2] 徐小龙. 云计算技术及性能优化[M]. 北京：电子工业出版社，2017.

[3] 李晨光，朱晓彦，芮坤坤. 虚拟化与云计算平台构建[M]. 北京：机械工业出版社，2018.

[4] 张涛.基于“桌面云”的校园云平台应用方案[D].兰州大学，2017

[5] 孙小平. 高校图书馆桌面云服务[J].农业图书情报学刊，2018，30（3）：162-165.

[6] 邢静宇 . KVM虚拟化技术基础与实践[M].西安：西安电子科技大学出版社，2015.

[7]降玮.探究桌面云机房在我校高职教学中的优劣[J].福建电脑 ，2017（7）：229-230

[8]云宏信息科技股份有限公司.云宏桌面云[EB/OL].（2017-07-10）[2018-09-23].http：//www.winhong.com/business/case.aspx？nodecode=101035002&id=100000003678476.

【通联编辑：梁书】