基于云桌面技术的高校计算机实训室建设与管理研究

摘要：高校计算机实训室的建设及管理质量与信息化教育的发展息息相关。而云桌面技术的出现则为计算机实训室的建设提供了新思路应用该技术能够丰富计算机教学资源收获更为理想的计算机教学成效为社会输送更多可靠的人才助力高校的长远发展。基于此文章就云桌面技术如何应用于高校计算机实训室的建设与管理展开了具体论述。

关键词：计算机实训室;高校;云桌面技术;虚拟操作系统技术架构;虚拟桌面基础架构

中图法分类号：TP393文献标识码：A

Research on construction and management of computer training room incolleges and universities based on cloud desktop technology

XU Jiao

（Wuhan Technical College of Communications， Wuhan 430065，China）

Abstract： Construction and management quality of computer training rooms in colleges and universities are closely related to the development of information education. The emergence of cloud desktop technology has provided new ideas for the construction of computer training rooms. The application of these technologies can enrich the resources of computer teaching， harvest more ideal computer teaching results， and deliver more reliable talents to the society so as to long-term development of colleges and universities. In view of this， the article discusses how cloud desktop technology is applied to the construction and management of computer training rooms.

Key words： computer training room， colleges and universities， cloud desktop technology， virtual operating system technology architecture， virtual desktop infrastructure

1  引言

在信息技术迅猛发展之下，高校诸多课程的开展都与计算机产生了千丝万缕的联系，借助计算机可以提高相关课程的教学效率及质量。基于此，为确保取得更好的教学效果，高校则应重视计算机实训室的建设，以满足学生日益丰富的需求。然而，受成本等方面的影响，高校计算机实训室建设情况并不理想。不过，云桌面技术的兴起则给高校计算机实训室的建设与管理提供了新思路，在有效节约建设成本的同时，更大限度发挥出了其应有的作用。

2  云桌面技术的应用优势及意义

2.1  应用优势

将云桌面技术应用于高校计算机实训室，能促进教学发展，相较于传统信息技术其优势显著：（1）学生能够完成计算机桌面的自主设置。如此一来，实训室内的计算机就能根据不同专业与类型的学生，完成不同教学环境的设置，能为师生设置所需的教学桌面，不再只服务一部分学生，不同学生的计算机软硬件需求都能获得较好满足[1] ;（2）云桌面技术能为实训室管理者维护计算机提供便利。此前，学生的上机习惯或目的等都会影响传统计算机机房的管理，管理起来较为烦琐，而实训室应用云桌面技术则能避免出现此情况。利用云桌面技术能设置虚拟桌面，且影响虚拟服务器运行的因素较少，从而为计算机维护管理提供方便;（3）基于云桌面技术的计算机，能结合学生不同需求进行资源分配，确保计算机性能得到更大程度的发挥，以免出现计算机资源浪费的情况。当遇到计算机功能无法满足当前需求的情况时，不用更换计算机硬件，通过增设服务器就能保证计算机性能，从而避免增加建设成本。

2.2  应用意义

（1）高校计算机实训室借力云桌面技术，确保主服务器的维护与管理工作到位即可，并且不用耗费较多人力，从而提高了实训室的维护效率，同时能够确保各实训室都能正常开放;（2）云桌面技术的信息化程度颇高，将其应用于高校计算机实训室能使传统计算机教学模式得以革新，以取得更理想的计算机教學成效，创造出更良好、高效的教学环境。

3  虚拟云桌面技术

虚拟操作系统基础架构（Virtual OS Infrastructure， VOI）与虚拟桌面基础架构（Virtual Desktop Infrastructure，VDI）是虚拟云桌面技术的重要支撑[2]。

3.1  VOI 与 VDI

基于 VDI，在管理虚拟桌面时，云管理和运算都使用云端处理的系统架构存储全部终端数据，并且于云端展开运算。但是，终端只可输出或输入相关数据端口。在实际应用过程中，VDI 具有较高可用性、安全性及移动性等优势，但其缺点也十分明显，即高度依赖网络环境，若出现网络延迟等现象，就会给用户体验造成很大的影响;若出现网络异常或是中断等现象，则不能使用虚拟桌面网基础架构。此外，由于 VDI 的运算与存储都要在云端进行，所以，对于服务器的要求较高，需要配置性能较好的硬件，并且要不同云端软件授权，故拥有较高的建设及整体运营成本;虚拟桌面技术架构也不能缺少管理人员的运营及维护，且对管理人员的要求较高，既要具有相关服务器使用及管理经验，也要掌握一定的云技术知识;大运载模式内容的处理（如图像类处理等）体验不理想 [3]。1B431A6E-3239-4E5A-9FC0-70D2AC306C67

VOI 是采用虚拟化处理的手段，将终端视为容器池，并在其中进行系统全部内容物的部署，拥有不同于 VDI 的基本架构。VOI 需要于云端完成数据的集中存储，但其采用了分布式运算方法，运算过程需本地计算机参与。VOI 可支持不同设备离线运行，并能集中统一管理桌面，大大降低用户对整体网络的依赖程度。

3.2  VOI 与 VDI 的使用特点

基于高校计算机实训室建设的实际需求，比较 VOI 与 VDI 的使用特点，主要从如下几点展开分析：（1）比较管理模式。VOI 有助于展开集中化管理与掌控，而在集中化掌控与管理方面，VDI 同样支持。因此，两者就管理模式而言差异不明显，均能统一管理相关事务;（2）比较服务器配置。VDI 对服务器配置具有较高要求，服务器需达到一定运载水平才可实现桌面运营[4] ;（3）比较离线功能。VOI 能够实现离线模式，即便是离线状态，学生也能进行数据信息的访问，能够在离线后操作虚拟云桌面。然而，VDI 若脱离网络就无法发挥作用，不支持离线之后的任何操作;（4）比较服务器配置。VDI 对于服务器配置具有较高要求，要达到相应水平才可实现桌面运营。而 VOI 的服务器配置不用太高;（5）比较桌面性能。VOI 能够良好展现桌面性能，相关数据信息能通过本地计算机完成计算和使用。VDI 对于网络环境及服务器配置依赖程度较高，无法取得理想的桌面性能表现;（6）比较用户的实际体验。在实际使用过程中，VOI 与传统桌面技术区别并不大，在实际应用时不用专门培训学生，就使用界面而言，能与 PC 端相媲美。而在具体使用中，VDI 需展开学习与反复操作，不能获得良好的体验感;（7）比较网络依赖程度。VOI 不高度依赖网络，而 VDI 具有较高的网络依赖程度。VOI 若遇到载荷较大的情况，如图像、音频等，整体表现相较于 VDI 明显更优;（8）比较应用场景。VOI 支持各项图形运载模型与软件的稳定运行，也具有高清影音功能。而 VDI 无法支持高清影音等软件运载，能应用的软件相对单一，整体性能不高;（9）比较日常维护。 VDI 对相关管理人员在服务器管理经验及云技术知识储备等方面的要求较为严格，而 VOI 能够在本地计算机展开计算，所以对运载维护或维修人员的技术并无较高要求。

综上所述，相较于 VDI，VOI 的整体要求不高、运营难度不大。所以，为了提高计算机实训室的建设和管理效果，高校应将 VOI 作为主要的应用技术。

4  具体应用

4.1  架构

为取得更理想的计算机实训室建设与管理效果，高校在部署云桌面架构时，应实现的基础服务功能见图 1。

重点对学生用户与管理员用户展开有效管理，即用户管理。如今，很多高校计算机课程的管理员岗位都由教师担任，需要教师创建云桌面，进行访问控制的配置以及有效维护资源[5]。经过简单注册，学生就能利用云桌面的各项资源。展开用户管理时，管理员主要分为教师和运营管理员，教师负责进行不同课程下云桌面的创建，运营管理员（通常是教师助理担任） 主要完成配置或访问控制等设计存储管理;存储管理指的是在云端存储与备份服务器中数据池的各项信息，确保能够良好共享相关数据信息;做好云桌面中各个软件的安装及定期维护工作，即为软件管理;做好云管理平台内相关内容的管理及维护则为平台管理;安全管理，顾名思义，为保证系统使用的足够安全，应管理好数据的信息备份账号等。

在实现以上基础服务功能的前提下，云桌面架构通常由调度层、接入层、终端层及控制层组成。控制层需展开鼠标、键盘等数据信息的传递和控制，使用户可以访问相关后台，同时为保证各服务之间的负载均衡，要有效控制固定时间内的流量分支;终端层要进行主体客户端输入信息的设计，主要包含客户端的鼠标、键盘等信息输入以及客户端页面显示;接入层负责认证相关用户身份，如学生登录接入层时，通过认证其身份，使之能顺利登录云桌面平台[6]。结合身份认证，完成不同访问权限的设置，从而确保不同专业的学生都能快速完成所需数据资源信息的访问，避免庞大、混杂的资源加大学生的查找难度;借助云计算功能，调度层使服务器间形成若干独立的云桌面，并向云桌面提供存储和计算服务。

4.2  部署

根据对 VOI 与 VDI 的对比分析，在高校计算机实训室中选取 VOI 为主要技术，展开部署云桌面。

（1）着手功能完整的服务器集群构建，同时保证主控服务器性能最优。为使服务器能够更长久、高效地运行，在着手实训室云桌面设计时，建议选取计算功能更强大的服务器（如高密度计算的模块化技术架构服务器）作为主控服务器，在强大的计算能力的支撑下，能有效完成负载较重的各项处理任务;（2）为了最大化利用资源，建议独立客户端选取嵌入式操作系统，在设计架构时需要对传统桌面进行重新设计，从而保证桌面在服务器上的运载效果，使得呈现效果更佳;（3）用千兆以太网完成桌面布线设计，同时建议将实训室不同 IP 地址划分为安全子域，以确保控制虚拟云桌面的访问权限，从而使数据安全性得到保障[7]。

5  结语

利用云桌面技术，可以帮助高校计算机实训室取得更好的建设和管理效果。事实上，对于大部分高校而言，云桌面技术的应用难度并不大，然而不少高校在长期教学实践中都未对云桌面技术进行有效应用。这说明高校并未注重应用新技术来促进自身发展，实践教学与新技术的融合工作不到位。因此，高校須积极应用各种新技术，并将之与教学实践深度融合，从而提高教学成效，助力学生更好地发展。

参考文献：

[1] 杨晓英，王馨.KVM 桌面虚拟化技术在高校实训室建设中的研究与实践[ J].智能计算机与应用，2020，10（8）：237?238+241.

[2] 王子轶.高校计算机实训室的建设与管理维护[J].黑龙江科学，2019，10（10）：134?135.

[3] 陈明星.高校计算机实验实训室的管理与维护探究[J].信息记录材料，2018，19（6）：154?155.

[4] 管求林.高校计算机网络实训室的建设与研究[J].科技创新导报，2017，14（17）：213?214.

[5] 刘东旭，马亚琦.云技术在高校计算机实训室建设中的应用[J].数码设计，2019（17）：30?31.

[6] 孔燚.基于云计算的高校计算机类实验室建设研究[J].无线互联科技，2021，18（15）：25?26.

[7] 张婷.对基于桌面云的高校计算机实训室管理的几点探讨[J].知识经济，2019（19）：153?154.

作者简介：

徐娇（ 1993—） ，本科，助理实验师，研究方向：计算机技术。1B431A6E-3239-4E5A-9FC0-70D2AC306C67