集智桌面云管理系统的原理与应用

◆贾文 高悦 周文宏 郭馥英 宋力

（西安电子科技大学计算机网络与信息安全国家级实验教学示范中心 陕西 710068）

随着计算机与信息技术的快速发展，现代大学教育对 PC与网络的需求与日俱增，特别是大学的计算机类教学实验及各种无纸化、网络化、智能化的新型考试方式对大规模的PC机群、系统及应用的安全性、便利性、稳定性提出了更高的要求。老的硬盘保护卡模式已无法实时、便利地满足现实需求，新的云桌面虚拟系统的应用应运而生，并将蓬勃发展。

1 集智桌面云管理系统简介

集智桌面云管理系统是基于云的计算机管理软件，是原硬盘保护卡的升级换代产品，是机房由原有的集中管理向云终端方式管理的重要软件工具。其将集中管理与远程接入完美地结合起来，系统可以方便、安全及时地接入到学校内部应用信息系统。应用程序能集中发布，避免在每台电脑重复安装、调试、更新应用软件，从而降低大量时间成本，提升工作效率，大大简化部署与管理复杂的计算机应用环境。

2 集智桌面云管理系统技术原理

2.1 技术架构

图1 技术原理

2.2 关键技术

（1）磁盘管理：磁盘管理是集智系统的核心。磁盘管理主要功能包含磁盘主引导区管理、格式识别、目录区管理、磁盘数据链表识别与管理、磁盘数据读写管理等。集智系统采用虚拟技术，在服务器上创建虚拟磁盘，我们可以简单地把这些磁盘理解为是一块块的传统硬盘，这些虚拟磁盘本质是物理盘的分区映射。集智通过对这些虚拟磁盘的管理实现对所有客户端硬盘的集中统一管理。核心技术是生成磁盘镜像数据或把镜像数据写向磁盘，这里主要运用了程序驻留与中断技术，驻留程序是整个系统核心，该程序在主引导后以驱动和中断形式驻留内存，调用或协助底层BIOS（例如13H中断等）对磁盘数据进行读写。

（2）镜像管理层：该层是集智系统的底层指挥中心，以自动加载或驻留方式位于操作系统端，包含驱动管理、数据接口及异常管理、磁盘逻辑区域管理、分区镜像数据管理及数据传输管理等。该层的核心技术是操作系统端的驻留程序对磁盘层（下层）的调度。对下层数据的增量识别也是在该层完成的，有力地提高了数据分发效率；数据安全性校验与异常处理也是该层的一个亮点，有效保障了数据的安全性、稳定性。

（3）云数据管理层：该层是集智系统的数据中心（数据仓库），位于服务器端，包含用户数据、虚拟硬盘数据（以快照映射的数据形式存储）、分组逻辑映射数据（主要指用户分组和数据分组之间的关系数据），其他数据不再赘述。

（4）应用逻辑层：该层是集智系统的枢纽，上接云数据库，下联镜像管理及磁盘管理层，以接口的形式进行数据调度和用户分组管理，该层的核心是数据传输、数据库访问、用户分组管理、终端分组管理、数据字典管理等。该层亮点技术是数据分发中的调度，利用了分组及终端地址池数据，该调度对数据传输效率及网络负载平衡意义重大。

3 集智桌面云管理系统特点

集智桌面云管理系统有以下特点：

（1）统一发布，集中管理；

（2）易使用，快速部署；

（3）安全接入、分权限管理；

（4）减少带宽利用，提升访问速度；

（5）性能稳定，实现自动连接。

4 集智桌面云管理系统的应用

根据208机房应用环境的要求，结合机房实际设备配置情况，在208机房的局域网计算机群中应用《集智桌面云管理系统》具体实现如下：

4.1 网络硬件环境应用架构

图2 网络环境应用架构

4.2 集智桌面云功能的应用

4.2.1 集智桌面云管理系统服务器端的安装

（1）打开集智（ADS）系统安装盘，运行“SetupMain.exe”或直接运行安装盘中bssvr文件夹下的”SetupADSSvr.exe”，按提示，一步一步安装即可；

（2）集智（ADS）服务器端安装完成后，需要配置集智（ADS）服务器参数。从服务器启动菜单中运行“配置服务器参数”，会弹出配置窗口，进行配置填写；

（3）设置数据库路径：选择存放ADS数据的路径，放在非系统分区；

（4）服务器的 IP 地址：168.168.215.208。

4.2.2 集智（ADS）桌面云管理系统终端的安装

（1）重新启动计算机后，集智（ADS）服务端会自动启动。相关项为BSSvr、BSSvrHelp和BSWait，BSWait服务是服务器日志显示程序；

（2）可以通过Windows的服务管理器，查看服务集智（ADS）的服务运行情况。

4.2.3 服务器管理控制台界面

（1）通过服务器控制台可以进行上传镜像、新建操作系统快照、新建磁盘、创建系统、新建分组等操作和其他管理工作。服务器控制台是集智（ADS）的操作中心；

（2）集智（ADS）服务器端安装完成后，我们可以从服务器的开始菜单中，运行集智（ADS）服务器控制台。

（3）其中按照208机房现有计算机设备配备情况，创建了实际的镜像管理、磁盘管理和分组管理的对象，完成了实际管理功能。

4.2.4 镜像管理功能

（1）镜像是集智（ADS）系统的基础，镜像管理功能就是在集智（ADS）管理系统中，把最基础的操作系统（分区数据），镜像到服务器上，是根快照的引用对象。在本应用中，如图3所示。

图3 镜像数据管理

（2）在208机房中，按照 Windows 系统的传统安装方式在一台终端机上安装操作系统及应用软件，安装完成后，给系统打上微软官方发布的最新操作系统补丁包。208机房目前服务器上共生成两个基本操作系统快照：Win7 32纯净（Windows7操作系统（32位））和Win7 64纯净（Windows7操作系统（64位））。

4.2.5 磁盘管理功能

（1）磁盘管理是集智（ADS）系统的核心。磁盘管理模块包含了两大功能：快照管理功能和磁盘管理功能。由于操作系统需要引用快照，所以，镜像上传之后，一般情况下，我们首先要新建操作系统快照，我们把这个引用镜像的快照叫做根快照或基本快照。

（2）集智（ADS）管理系统208机房中通过根快照引用，生成了208纯净、Win7和考试服务器三个磁盘系统。通过添加补充专业应用软件及各类网上考试系统的产生了Win7教学、Win7等级考试、Win7考试、Win7能力考试和Win7考试服务器1、2等系列快照，通过引用已基本满足现在教学上机实习之用和各类无纸化计算机考试环境应用。

图4 操作系统分区快照

5 总结

集智桌面云管理系统在208机房中经过近10个月的运行，其对终端与系统管理的便利性、稳定性值得肯定，管理效率显著提高，大大降低了人力成本，达到了该系统的技术指标和要求，较好地满足我单位较大规模计算机管理的需求。在应用中，也出现了偶尔蓝屏、传输速度不稳定、对网络环境要求较高、差异数据分发不稳定等问题，但瑕不掩瑜，系统的完善与更新还有待继续加强。

图5 终端机群管理