高校计算机实验室建设中应用云桌面技术的价值

2022-05-09赖玉斯

电脑知识与技术 2022年7期

摘要：目前国内许多高校计算机实验室均配套了高性能计算机，为确保计算机实验室相关功能发挥作用，需持续升级计算机软硬件。同时，为实现降低计算机维护成本的目标，还应该充分借助云桌面技术，集中整合优质教学资源至云平台，便于师生资源共享，提升学习效果，减少计算机实验室维护成本。该文主要对云桌面技术的含义进行介绍，分析现阶段高校计算机实验室建设和管理现状，并探讨云桌面技术在其中的应用价值。

关键词：计算机;实验室;云桌面技术

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）07-0098-02

现阶段，各个高校对计算机公共课程及专业课实验教学质量提出了更高要求，计算机实验教学需要越来越多的软件和硬件，各种专业软件对计算机性能要求也更严格[1]。计算机实验室为满足校内计算机考试和教学任务，需要做到开放、共享。但是，目前许多高校计算机实验室的建设和管理仍然存在一系列问题，例如维护费用高、管理难度大、使用周期短及资源共享困难等，已无法为高校计算机实验教学提供良服务[2]。近年来，大多数高校逐渐落实信息化建设，众多云计算平台相继建成，使其具备一定的云计算能力。通过云计算平台的应用，在此基础上进行计算机实验室的建设和管理，能够解决传统计算机实验室存在的不足，确保完成计算机教学目标。为此，本文主要分析云桌面技术在高校计算机实验室建设中的应用价值。

1 云桌面技术介绍

1.1 云技术概念

目前，人们在处理工作时大量借助计算机软件和硬件来提升工作效率。对于个人计算机用户而言，除了购买基本的计算机硬件，有时还需要购买一些使用频率较少的软件，增加了多余的经济开销。相较于购买软件而言，通过租借的方式可以更好地满足人们对计算机软硬件的需求。在此背景下，随着云技术概念出现，人们可以享受到计算、服务及应用为一体的普通公共设施，共同使用计算机软硬件，选择合适的资源满足自身所需。云计算的实质主要基于传统计算机技术和网络技术而形成，涵盖分布式计算、并行计算以及网格计算等，其基础为互联网，将多个低成本计算机实体进行整合，最终形成一个具备极强计算能力的系统[3]。同时，依靠Iass、MSP、PaaS等领先的商业模式，将其输送至众多个人用户终端。持续增加“云”的处理功能一直是网络计算的中心思想，以此降低用户终端所承受的负担，将用户终端变为功能更为简单的设备[4]，并且可以按照其需求分享“云”的计算处理能力。

1.2 云桌面技术

云计算作为大型超级计算方法的一种，其特征为数据密集型，以数据为中心。在众多方面拥有相应的技术，例如数据管理、数据存储、虚拟化技术等。其中云桌面技术就是基于虚拟化技术形成的一种应用，云桌面技术是对传统个人电脑的替代，通过精简的客户机结合服务器集群部署战略，以虚拟化技术为基础，集中服务众多应用，根据需求交付，打通桌面和后台工作系统连接访问的壁垒，实现了应用部署方式的重大革新[5]。云桌面计算机实验室架构如图1所示。

2 高校计算机实验室建设和管理现状

2.1 使用成本高，使用寿命短

传统的计算机实验室建设过程中，需要大量资金用于购买计算机，导致建设成本偏高。而且计算机维护需要较多费用、消耗较多电量，极大增加了实验室使用成本。同时，计算机使用寿命一般在八年左右，由于软件更新速度较快，通常在使用几年后，计算机的性能就无法满足教学要求，造成资源浪费。

2.2 管理分散，維护难度大

传统计算机实验室中，实验室管理者在更新软件或者升级操作系统时需要批量操作，一般借助网络同传功能完成。但是这需要全部计算机处于相同的局域网，但由于每个实验室在建设时间不同、计算机型号和性能存在差异、各自处在独自的局域网，极大增加了管理者的工作量。计算机实验室管理者呈分散管理形式，易出现工作失误。

2.3 资源共享难度大

传统的计算机实验室通常根据不同专业设立相应的实验室，各个实验室计算机的性能存在差异，配置软件也不同，无法面向所有师生使用，难以实现资源共享。并且，实验室一般仅在相应时间段向师生提供服务，不能随时完成远程实验，在一定程度上浪费了实验室资源。

2.4 无法满足个性化需求

作为公共资源的一部分，传统的计算机实验室为了保证安全，采取了硬盘保护技术，一旦重启计算机，将恢复至原始状态，因此不能满足师生的个性化需求，更无法保存实验结果。

3 云桌面计算机实验室的优势

3.1 降低使用成本，增加使用寿命

在初期成本上，相同规模下云桌面计算机实验室和传统计算机实验室基本一致。但是在后期运行和维护成本上，传统计算机实验室需要持续进行软硬件更新、升级，相应的费用较高。云桌面计算机实验室在后期运行期间，通常仅需更新存储、服务器等小部分资源，便可以保证云桌面的良好性能[6]。所以，云桌面技术可以更好地降低计算机实验室使用成本。延长使用寿命。

3.2 集中管理，便于维护

通过网络与中心机房连接是云桌面计算机实验室主要运行方式。在同一虚拟桌面上运行并访问，可以实现集中化管理多个实验室。计算机实验室管理者仅需要在浏览器上登入至云桌面系统，即能直接在系统中进行各种操作。基于云桌面技术，计算机实验室系统可实现远程访问。相关操作数据并未在本地计算机系统中进行储存，而是全部储存于云计算系统中，使后期上机考试更为便捷，教师无须奔波于各个实验室，在办公室登入云桌面平台就能实现资源的配置和设计切换[7]。管理者可以直接在云桌面制作相关考试模板，传输至云平台后，各个实验室直接通过网络进行下载，还极大地减少了管理者的管理压力，提高了工作效率。

3.3 开放资源，提高共享程度

针对不同用户的个体化要求，云桌面技术可以创建众多工作场景，形成特殊的云桌面应用，以此满足课程学习和考试要求，并且还可以满足教师提高自身计算机能力的需求[8]。而对于计算机公共课程和专业课程而言，教学内容存在较大差异，为了确保良好的教学质量，教师可通过云桌面技术，选择合适的工作场景，解决教学任务问题。一方面，多种多样的工作场景不仅可以提升实验室的使用效率，满足众多计算机考试的要求;另一方面，还能够通过远程访问直接进行相应考试。

3.4 满足个性化需求

现阶段的计算机教学，无论师生均有自身独特需求。基于云桌面技术，师生可以拥有个人云桌面，可以直接经网络登录、访问和操作自己的云桌面[9]。结合自身教学及学习需求等，在云桌面创建出符合自身需求的实验环境。同时，教师和学生还可以随时完成相关实验内容。除此之外，云桌面技术为教师在家办公提供了平台，教师远程登录自己权限的云桌面，可以先备好教学资料和课件，上传到云平台并储存[9]。在后续讲解课件时，可以直接登录云桌面使用相关课件。

4 高校计算机实验室管理中应用云桌面技术

4.1 收集终端地址，实现计算机实验室统一化管理

计算机终端在高校的各个教学区域均有分布，同时计算机实验室数量较多。为实现统一管理计算机实验室，可以集中整理每个终端网卡的MAC地址，将其放置到管理终端中进行统一管理，有利于对终端的集中化管理。比如，现阶段噢易教育桌面云（OS-Easy E-VDI）系统在许多高校计算机实验室得到广泛应用，全部终端网卡MAC地址通过系统收集后进行储存管理，从而实现计算机实验室统一化管理。

4.2 构建系统软件云，增强机房响应速度

计算机系统中，软件是不可或缺的部分，而作为一种云端操作系统，计算机实验室为了确保师生在操作系统时的平稳、可靠，应逐渐构建起相应的系统软件云，充分利用其全面的管理功能，提高计算机实验室管理水平，改善维护质量。在功能方面，计算机系统和软件服务云功能较为丰富，涵盖应用软件、操作系统、数据存储等。借助相应的软件，系统能直接向每个实验室终端服务器传输数据信息，并在服务器中以镜像的形式进行信息储存，根据计算机教学和考试需求的不同，管理者可以随时操作镜像数据来满足要求。

4.3 建立硬盘模板库，增强机房管理质量

硬盘模板库的功能主要是集中化管理。以虚拟磁盘为基础，在服务器中构建出了终端硬盘模板，能够在远程借助服务器实现各种处理操作。策略化管理模板，可以确保管理人员和使用人员使用磁盘资源，借助系统还原保护和隐藏策略等方式，确保终端安全。

4.4 创建云部署服务平台，实现实验室智能化管理

云部署服务平台，以云桌面技术为基础，根据终端要求的不同提供对应信息资源，同时在计算机本地磁盘中存储相应的数据信息。除此之外，还能通过完全部署的形式，将数据经过系统后台传输至本地计算机，避免由于网络异常造成终端无法使用的情况。通过构建云部署服务平台，一方面加快了部署速度，最大化利用计算机实验室功能，另一方面便于灵活管理和机房维护，最终对计算机实验室做到智能化管理。

5 计算机实验室应用云桌面技术的前景

高校计算机实验室根据功能的不同可分为多种类型。例如公共类实验室、图形设计类实验室、经管类专业实验室等。其中公共类实验室主要是负责各种计算机课程教学、实验以及上机考试等，服务的群体主要是学生。常见的包括网络技术、

软件技术等计算机专业都需要使用公共类实验室。现阶段在各个高校中，公共类计算机实验室的分布最为广泛，使用时间最长，对计算机配置的要求处于中等水平。通过应用云桌面技术，可以在公共类实验室中快速切换教学场景和部署课程场景，满足公共类实验室的不同教学要求。经管类实验室主要分为两种，一种是财务金融软件实验室，包括税务实务模拟软件、金融ERP软件系统等;另一种实验室主要涵盖了物流模拟、虚拟仿真等软件。经管类实验室不仅需要满足日常的教学要求和实验，而且还需要进行部分财经类考试，有时需要切换考试环境。通过应用云桌面技術，可以快速实现教学软件部署，进行高效的资源分配。按照实际需求的不同，切换各种虚拟桌面，具有较好的应用前景。图形设计类实验室主要承担了建筑设计、艺术传媒、动画制作等专业教学任务，由于此类专业主要偏向图像设计和图像渲染处理，对于处理器和显卡的要求相对较高。通过应用云桌面技术，能够将云服务器中硬件资源向图形设计类实验室重点倾斜，保证教学过程中计算机的稳定运行。相较于传统购置高配置计算机的方式，应用云桌面技术方式建设成本更低，具有良好的可行性。

6 结束语

综上所述，在高校计算机实验室的建设和管理中应用云桌面技术价值明显，尤其是在信息化技术不断进步的今天，高校计算机实验室在建设过程中，更应该借助云桌面技术，全面开发云桌面技术的优势，促使高校计算机实验室教学质量不断提升，为教学工作提供实质性帮助。

参考文献：

[1] 才华.云桌面技术在高校计算机实验室建设和管理中的应用探究[J].数字化用户，2017，23（45）：148.

[2] 王静.云桌面技术在某高校计算机实验室建设和管理中的研究[J].教育现代化，2017，4（42）：253-254.

[3] 余红.桌面云技术在高校计算机实训室建设与管理中的应用[J].电脑知识与技术，2017，13（20）：188-189.

[4] 赵金.浅谈云桌面技术在高校计算机实验室中的应用[J].网络安全技术与应用，2018（12）：99，112.

[5] 柯亮亮.桌面云技术在计算机实验室建设中的应用实践[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2019，21（4）：93-97.

[6] 陈磊，魏林.云桌面技术在高校计算机实训室建设和管理中的优势及应用前景分析[J].电脑知识与技术，2019，15（34）：158-159.

[7] 陈志南.云桌面技术在高校计算机实验室建设和管理中的应用[J].信息与电脑（理论版），2019（8）：13-15.

[8] 熊凡.云桌面技术在高校计算机实验室建设和管理中的应用研究[J].电子世界，2019（2）：192-193.

[9] 韦桂花.基于桌面云的高校计算机实验室建设分析[J].产业与科技论坛，2018，17（21）：63-64.