云桌面环境下高校计算机管理与应用实践

[摘 要] 随着云桌面技术的迅猛发展，云桌面在高校计算机管理与应用中发挥越来越重要的角色，文章在分析云桌面的定义与原理、系统构成、管理配置、账户与角色等方面的基础上，重点阐述了云桌面在高校多种环境下应用与管理的成功经验，以期为其他高校相关建设提供借鉴意义。

[关键词] 云计算；云桌面；瘦客户机；计算机管理

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 09. 087

[中图分类号] G649 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2019）09- 0192- 03

0 引 言

随着信息技术的广泛应用，高校公用计算机数量越来越庞大，虽然工作效率得到了极大提高，但同时为其管理和维护带来了不小的挑战。计算机系统升级补丁、软件更新、安全策略、日常的硬件设备维护等，往往需要高校投入大量的人力与物力[1]。当前传统的计算机及其管理模式已不能完全适应现代高校的办公与教学需求，亟须一种更加高效的管理与应用模式来解决当前的困境。

伴随着云计算技术的提出、发展和应用，推动了桌面虚拟化的发展，它相比传统PC的应用方案，以其低成本，高可靠性，维护简单，高安全性、部署灵活多变的特点，在教育行业越来越受青睐，目前国内许多高校已经应用云桌面到计算机机房、实验室、多媒体教室等场所。

1 云桌面定义与原理

云桌面是基于分布式云计算存储技术，集成互联网精华应用，为互联网各个层次用户提供简便、丰富、安全的服务。云桌面的基本原理就是数据计算由传统终端（如PC机主机）转移到后端服务器，而终端则仅负责图形显示及鼠标键盘操作的桌面虚拟化技术，数据运算由服务器完成，传输主要由局域网络乃至互联网实现。云桌面技术以精简的瘦客户机（Thin Client）代替传统个人电脑，并利用强大的服务器集群部署策略，通过虚拟化技术，将各种应用作为集中服务，按需交付，从而实现了桌面与后台工作系统的连接访问，以及应用部署方式的革命性创新。

2 云桌面优势及应用前景

基于云桌面技术的计算机，根据每个用户不同的工作环境需求分配计算资源，以托管服务的形式向行政管理人员及教学人员交付桌面，将有效解决高校众计算机操作灵活性与管理控制力的矛盾。同时还避免了传统配置方式下经常遇到的高性能设备计算资源被闲置情况的发生，能够更加合理地利用每一分投入的成本。云桌面瘦客户机与传统PC机相比，具有精简的体积、超低功耗、低噪声等优点，每年能在节能方面为高校节省不小的开支。云桌面系统的实施可显著提高数据安全管理水平，降低软硬件管理和维护成本，降低终端能源消耗，已成为教育信息化时代发展的趋势，具有广阔的应用前景。

3 云桌面系统构成及配置

目前世界上云桌面技术主要有三种核心协议及相关技术，国内数家公司在此基础上研究开发出适合国情的云桌面系统及其瘦客户机。市场应用比较广的主要有深信服、锐捷、联想、华为、噢易等公司，其基本系统构成如图1所示。

3.1 服务器端硬件配置

建议采用刀片式服务器CPU 8核16线程 X2，处理器类型Intel（R） Xeon（R） CPU E5-2650 v2 @ 2.60GHz，单台服务器总CPU资源可达83.2GHz，内存达192GB。存储方面：大品牌SSD120G用于操作系统，SSD 480GB以上用于桌面应用缓存，企业级SATA硬盘4TB用于用户数据，以阵列方式存储。两台以上服务器就可以建立集群，其数量视高校公用计算机的规模而定，以一台服务器大致可为60个客户端提供服务来计算，1千台终端只需要16台服务器就能保障安全高效的运行。当然也可以利用闲置的服务器加入集群中提供运力，最大化利用高校当前部分闲置的服务器资源。

3.2 瘦客户机硬件

一般采用ARM型A9以上处理器，主频≥1.6GHz，内存≥1GB ，存储≥8GB Flash，网卡为RJ45 自适应网卡，I/O 接口大致为1*HDMI，1*VGA，4*USB接口，能满足一般办公教学应用需要。

3.3 虚拟机系统配置

一般安装WIN7 32位系统，CPU速度不低于2.6GHz，内存不超过3.7G，系统盘不少于30G，用户数据盘容视服务器用户数据存储硬盘大小而定。经检测在校园网有线网络环境下比配置为机械硬盘的PC机运行要流畅许多；在校园网WiFi环境下其开机速度稍慢，但进入到桌面后运行与有线网络无差别。

3.4 云桌面瘦客户机及客户端

瘦客户机一般基于Android系统，只需在第一次启动时需设置好登录服务器的相关地址即可；安装了云桌面客户端软件的PC机、笔记本电脑、平板电脑、手机等，在设备开机后进入系统后，能自动或手动启动云桌面客户端，然后进入到云桌面系统中。

4 账户管理与角色配置

当前各公司开发的云桌面系统大都采用基于B/S架构的虚拟化管理软件，实行集中式管理模式。某高校购置了一套深信服云桌面系统，除支付硬件设备费用外，还需付费购买授权点数，该授权限制了同时允许各瘦客户机和客户端使用该系统的数量。虚拟化云桌面平台中包含系统管理员和普通用户，其管理采用以下设置。

4.1 系统管理员配置

在系统管理方面，建议管理人员数量为1+N（N为分校区数量），即1名管理员在网络管理平台统筹管理，实现对VDI桌面、应用虚拟化、服务器虚拟化等资源池的管理，对虚拟机的快速部署、定制化策略调度，实现硬件资源、虚拟资源的统一监控；另外有N个校区各1名流动管理员，随时待命，响应故障险情去解决终端设备的问题。

4.2 一般用户管理

根据实践统计，高校行政及教学活动中，一般情况下只有一部分账号在登录使用云桌面系统，整个系统的资源使用率并不高，所以我们可以设置虚拟机数量及普通账户数量大于授权点数量，供更多的教职工使用。因此，除了使用瘦客户机的教职工有专用賬号外，还需给专职教师每人一个专用账号，并视磁盘资源情况，也可以给兼职上课教师账号，充分利用云桌面系统的资源。

4.3 角色授权设置

每个账号必须有一个以上的角色，与实际工作相符即可，不同的角色对应不同的虚拟机，也就是对应安装了不同软硬件配置云桌面。例如，一名做行政管理的教职工，同时兼职上一些课程，那么给这个用户账号授权两个虚拟机，一个是行政管理类型的云桌面，一个是教学类型的云桌面，该教职工在登录云桌面时，在界面上可选择登录某个云桌面。

5 云桌面在高校不同环境中的应用实践

因云桌面使用环境不同，那么云桌面就需要配置不同的虚拟机模板，以适应多样化的业务需要，一般高校根据应用场所的不同，大致分类如图2所示。

5.1 集中式功能统一型场所

包括计算机实验室、电子图书阅览室、培训中心、自主学习网络教室、大学生服务中心等，其特点是几台到上百台计算机集中在一个小空间内，其应用程序基本一致，使用WIN7 32位系统、设置账户自动登录、系统自动还原等。另外，高校机房承担着大量的教学任务，从对计算资源使用的方面来分类主要有两大方面：一个方面是如计算机基础、办公自动化、网页制作等，对计算资源要求不高，可按照标准模板即可；另一个方面是如影视制作、图形图像设计（CAD、动漫设计等）课程教学，则要求消耗大量计算资源，其在云端运行还有困难，还需要进一步的研究探索和实际测试，建议仍使用传统PC机或专业工作站来进行教学。像某些场还有必要提供API接口，支持与加密狗，刷卡机、机房管理系统、多媒体教学系统的对接。

5.2 分散式功能统一型场所

以多媒体教室为例，其系统配置与集中式场所云桌面一样，还要求多媒体教室云桌面能与其他多媒体设备在中控设备的协调下，能通过网络实现按课表自动启动教学环境。而且多媒体教室是教学的重要场，为保障教学秩序的正常运行，配备双系统的瘦客户机是一种趋势。这要求购置的瘦客户机须自带一个基本Windows操作系统，支持基本教学应用。在某高校的100多台多媒体教室瘦客户机具有脱机运行模式，一旦出现网络故障造成瘦客户机与服务器连接中断时，能切换到本地系统，如：使用Office、网页浏览、音视频播放等，满足了教学基本需求。

多媒体教室云桌面还必须支持教学桌面和个人桌面两种模板：在教学桌面下，系统自动登录，桌面可自定义某种还原方式（每次、每周、每月还原），保持系统简洁；个人桌面下需要输入账号和密码，或使用UKEY登录，保留个性化数据，这样我们可以将教师日常使用的桌面完整地迁移到多媒体教室，避免由于软件环境的区别而造成课件无法展示等问题[2]。

5.3 分散式个性化场所

主要以行政办公室、教研室为例，目前高校在行政办公领域使用云桌面比例非常少，其主要原因是多数职工已经习惯使用PC机，对新设备持怀疑态度，还担心个人数据泄密等问题。其实，云桌面已经无限接近传统PC机功能，而且其操作更流畅，也更安全，并且支持故障自动回滚模式，所以教职工无须担心。当然，云桌面的普及是一个逐步推进的过程，除了给报废计算机更换为云桌面瘦客户机外，可以给每年新入职做管理工作的职工，每人领取一台瘦客户机代替PC机用于日常管理工作，待多数职工接受这个新设备后再进一步普及。

办公用云桌面系统，因业务区别大，需要定制一些专用的模板，安装专用软件，增加用户磁盘空间，提供用户个人数据盘加密技术，保障教职工数据安全。在各类办公室里瘦客户机也可以安装打印机，实现共享打印；在教研室能实现教师在备课，课件及资料无须使用U盘拷贝，直接到上课教室用同一账号登录，其桌面系统及个人资料直接迁移到该瘦客户机上。

5.4 多网络、多任务型场所

以财务室、对外营业性科室像门诊、校内宾馆等例。需安装API接口，支持多种外部设置的连接，如一卡通、卡片识别设备、打印机及扫描枪等多种外设，保证有良好的兼容。在网络方面实行双网卡设计，内网外网兼顾，瘦客户机本身只有一个RJ-45网络接口，可加装一个USB接口网卡，满足多网络需要。

5.5 移动端设备及非校园网场所

有些高校校园网WIFI覆盖整个校园主要公共场所，只要移动设备安装了客户端就能直接连接到云桌面。如果校园网没有WIFI信号，也可通过互联网DMZ区部署桌面云的接入网关，用户可以通过笔记本电脑、平板电脑、手机等设备在连入互联网后登录到自己的桌面。

6 总 结

云桌面是符合先进的IT发展趋势的产物，它无限接近传统PC机功能[3]，并在运行与管理上将更加集中化，可显著提高数据安全管理水平，降低软硬件管理和维护成本，降低终端能源消耗。某高校经过一年多的运行，云桌面逐步覆盖整个高校公用计算机应用环境，达到建设预期目标，收到良好的效果，并能为其他高校的云计算技术运用及云桌面建设提供一些借鉴意义。

主要参考文献

[1]段宁贵.云桌面环境下高校计算机管理与应用分析[J].中国教育技术装备， 2017，408（6）： 224-226.

[2]韩宁.云桌面技术在高校信息化建设及教学中的应用 [J].软件导刊， 2012， 11（5）： 105-107.

[3]李根.云桌面在高职校园网中的应用[J].科技信息， 2013 （4）： 30-32.

[4]刘华.锐捷云办公闪电版 让桌面虚拟化更加普适[J].中国数字医学， 2017（5）： 120.

[5]张蕾，何菊.中醫药院校校园网桌面云应用探讨[J].无线互联科技， 2012 （19）： 10-11.