高校智能云机房管理模式研究

王佳

辽宁师范大学 计算机与信息技术学院

一、传统机房模式存在的弊端

（一）运营维护难度大

随着计算机软硬件的高速发展，计算机教学成为现代教学过程中必不可少的教学手段，高等院校机房多，终端PC机数量庞大，传统的PC机房都是单独管理，没有进行集中管理，在系统制作、软件安装以及日常维护检查等工作都会消耗机房维护人员大量的时间和精力。在机房使用过程中，遇到硬件发生故障时，则需要花费很大精力和财力更换配件。机房的电脑每节课都会被不同学生使用，常常会因为U盘的插拔和网络下载导致病毒泛滥。计算机的运行速度会变慢，应用软件使用的体验感也逐渐变差。一部分共同课机房除了需要承担教学上机，还要承担全校学生的期末上机考试以及一些社会类上机考试，一般情况下这种类型考试都需要部署单独的系统或软件，有些考试还需要在系统开放不设置保护的环境下进行。机房在周一到周五的时间要承担教学任务，考试环境的部署只能利用空余时间来进行。

（二）终端部署同传耗时长

高校计算机各种机房普遍存在规模大以及终端数量多的特点，为了满足任课教师的使用需求，每学期上课前都需要对各个终端进行镜像的维护。每学期开学前，联系所有任课教师，收集所有课程软件，每个机房重新安装软件进行软件环境的设置更新，安装软件不同，时间也不相同，专业课软件安装需要一小时，软件安装成功之后，对软件环境进行测试，看是否和原有系统兼容，测试时间约半小时。这样繁琐的工作需要消耗机房管理员大量精力和时间，导致工作效率极低。传统的计算机机房大多采用安装硬件还原卡，首先要将一台主机作为发送端，安装好新的软件环境，将所有计算机开机作为接收端，进行网络同传操作，完成更新。在网络同传操作时会出现一些问题，比如：同传速度慢，快则3小时慢则十多个小时，耗费时间。机房管理员通常一人负责三四个机房的维护工作，还有些旧机房是没有网络同传功能的，在更新软件的时候就更为麻烦，需要每台电脑进行重新安装，操作繁琐维护耗时，效率更低。

（三）兼容性差，易脱管

教学是公共机房日常重要业务之一，教学过程中教师需要使用教学管理软件进行管控。教学管理软件常用的功能：课堂管理、限制U盘使用、网页浏览、程序应用及举手发言等。远程监控、远程辅导、远程关闭学生端程序等。高校教学需要安装的各类软件很多，兼容性很重要。教学软件功能要满足教师授课要求，并兼容系统多种教学软件。传统的机房方案在系统上安装防火墙和杀毒软件不但会影响教学管理软件的使用，而且也很容易被学生破解，导致学生机脱离教学管理，甚至因为硬件不兼容导致教学软件无法使用，频繁报错影响教师的正常授课。

二、云计算技术

（一）云计算技术概述

云计算是与信息技术、软件、互联网相关的一种服务，云计算把许多计算资源集合起来，通过软件实现自动化管理，只需要很少的人参与，就能让资源被快速提供。云计算具有高灵活性、可扩展性和高性比，能够实现动态扩展，按需部署，有利于对资源的负载、使用情况进行管理。

（二）云计算技术在机房管理中应用

云桌面是虚拟化和云计算技术的一种典型应用，又称作桌面虚拟化，是替代传统电脑的一种新模式。采用云桌面技术，用户无需再购买电脑主机，主机所包含的CPU、内存、硬盘、网卡等组件全部在后端的服务器中虚拟出来。VDI（VirtualDesktopInfrastructure）虚拟桌面基础架构采用集中存储、集中运算。客户端接收操作系统环境，数据运算都集中在服务器端管理。VDI架构依赖网络环境、对服务器配置要求较高，以及学生机显示器还需配置一个云终端，投入成本较大。IDV（IntelligentDesktopVirtualization）智能桌面虚拟化架构采用集中存储、分布运算，系统镜像存储在服务器端，支持离线运行本地虚拟机，客户机可直接运行用户虚拟机界面。IDV架构又因为其能够有效避免VDI架构下对服务器存储的巨大需求以及对网络带宽的严重依赖，具有一定的灵活性及高性能，得到广大用户推崇。

（三）IDV云桌面

Intel提出了智能桌面虚拟化IDV的概念，通过低功耗廉价CPU对于虚拟化的更好支持，配合支持本地虚拟化的软件，实现了集中管理，分布式计算的效果，大幅提升了桌面虚拟化的性能。

教师显示部分通过使用投影配合同屏软件，在老师讲解PPT的时候，后面的学生也可以看到。上机实际操作时候，投影可配合显示上机题目要求等信息。中央控制部分可以实现一键上下课、控制投影、功放、大屏和教师机，方便使用。设置视频源切换、老师若自带笔记本电脑可接入使用，拓展功能更加灵活。

三、云桌面管理模式的优势

（一）统一管理

云桌面部分采用多教室的统一管理的方法，通过云主机，连接云终端，实现基于IDV的云桌面架构。机房的管理者通过云主机的WEB管理端实现对多个教室的统一管控。在云主机上通过设置虚拟教室对应现实中的PC机房，通过IP地址范围设定。

（二）终端部署更新快

云桌面部分的运营与维护功能的实现，可以通过镜像统一下发，支持多个系统，实现10分钟高效率部署。使用服务端发布更新镜像，利用差异镜像分组更新，可以降低重复更新数据，减少骨干网络占用。采用分级下载技术，从而加速本地相同数据拷贝，同时也减少服务端得带宽压力。经过与传统方式的对比，云桌面部分可以10分钟部署60台终端。

通过增量更新的功能，可以在更新镜像时，终端下载“种子”文件，该文件记录分块信息，通过比对前后两次分块信息，知晓“差异”部分，从而只下载差异内容。每次开机时都会去服务器比对，只对有变化的片段进行下载。云桌面发挥更高性能，透传性能更好。硬件透传，性能无损失。外设透传，兼容性更好。硬件配置上，核心显卡满足高性能使用需求，

Uhd 630显卡提供高性能桌面，intel高性能核心显卡，全新富媒体体验，流畅运行CAD、PS图形化应用，实现全高清视频流畅播放。

考试镜像功能可以提前制作好考试镜像并且下发，以便考试前再下发来不及处理。为避免考题泄露，可通过隐藏镜像将考试环境隐藏起来，可以禁网和禁USB功能，并且终端和主机上都可以保留考试数据。考试维护变得简单，只需要登陆管理平台，选择考试镜像，安装应用软件，保存镜像，一键统一下发，快速实现统一部署下发，考试结束后快速恢复教学环境。断网也不影响考试，即使服务器宕机、网络中断，教学和考试业务仍然可以正常开展，不受影响。

（三）兼容性好，易管理

云桌面促进了教学效率的提高。专属教学平台、管理平台与教学管理系统，操作步骤简单。可以实现一键开启学生机环境，多个系统环境可供选择，一键关闭学生机，一键关闭云课堂。教师在上课时可统一控制，可以对学生桌面实现强管控，对于上课和考试时的行为管控更加严格。如服务器连接中断，也依然可以运行，因为镜像和硬件资源都在云终端本地。

四、结语

通过高校智能云机房管理模式的探究，在高校机房管理和维护过程中，使用IDV云桌面技术，可以简化管理维护，实现多间机房统一管理，多策略镜像分发，终端系统不需要管理维护。高性能的云桌面以及专业的教学互动软件，操作简单容易，提高了教学效率。教师在课堂上更容易对学生的上机行为进行管控，云机房模式通过对现有资源的整合，很好的促进了高校信息化教学的进程。