云桌面实验室构建初探

文／谢振坛

摘要：IT技术飞速发展，学院每年更新桌面电脑都投入了大量资金，但使用效率较低，依然满足不了教学发展的需求。为了应对以上的各种挑战，信息化建设正在从PC时代向云时代迈进。桌面云这一应用程序能够利用能够连接网络的任何设备，如客户端等来实现跨平台访问的目标。

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关键词 ：桌面云；分散、独立的桌面系统环境

引言

人工管理实验室教学方式和人工预约方式受到了现代IT业强烈的冲击，人们要求实验室管理系统更加简便、清晰、规范。终端计算机没有有效管理，无法即时获得系统补丁和软件补丁；随意安装软件会增加病毒感染的机率；没有统一的网络存储，本地储存数据无法得到及时更新，修改数据也很困难。IT技术飞速发展，学院每年更新桌面电脑都投入了大量资金，但使用效率较低，满足不了教学发展的需求。为了应对以上问题，信息化建设正在从PC时代向云时代迈进。桌面云这一应用程序能够利用连接网络的任何设备，如客户端等来实现跨平台访问。桌面云具有集中部署的功能，这样，实验管理人员的管理维护工作在数据中心即可完成，使之前相互独立、分散的桌面系统环境得到了改变。桌面云用户实际上是在教学的数据中心托管其桌面环境，本地终端所起到的只是普通电脑甚至是显示器的作用。此外，通过对所有托管桌面进行集中部署，桌面云实现了在教学数据中心集中存储所有桌面数据的目的。一旦出现灾难，在桌面云环境下能够将全部托管桌面迅速恢复，确保教学顺利进行。

1、云桌面的组成

中心服务器：是管理端和客户端之间通信的枢纽中心，负责发送管理端的执行命令，同时接受客户端的使用应用软件的数据请求并响应，将结果反馈给终端用户。

云桌面服务器：为所有的终端提供应用服务，所有终端的应用数据都存储在云服务器中，终端按需访问资源。

云桌面管理端：提供给IT管理员图形化的操作平台，负责给终端用户申请应用空间，并搭建应用环境，按需交付使用。

以及负责软件的更新升级和维护工作。

客户终端：所有安装了云桌面终端程序的各类厂商的PC、笔记本。

2、云桌面方案拓扑

中心服务器，云端管理服务，本地管理服务，本地维护服务，桌面创建，桌面更新，桌面发布，网络管理，设备管理，行为管理，查询统计，网络维护，数据维护，系统维护。

3、目前计算机实验室现状

3.1 部署、更新机房的各类应用环境

为使各个班级以及专业的教学、培训、实验、考试等方面的需要得到满足，管理员要将多操作系统以及软件应用环境部署和安装在机房中，需要耗费很多的时间和精力；此外，管理员还需要花费大量精力做机房维护方面的工作，包括临时性的变更软件、升级杀毒软件、更新系统补丁等。

3.2 机房缺乏统一的硬件配置

机房不断更新换代，导致不同配置的电脑在一个机房中同时出现，而统一管理和维护这些电脑并非易事，传统的网络同传方案很难取得理想的效果。

3.3 软件终端授权问题

专业软件中大多需要绑定激活各终端，每台电脑安装正式版软件时都要执行注册和激活操作，流程繁琐，购置软件需要较高的成本，而破解版软件又面临法律风险以及安全漏洞等方面的问题。

3.4 网络平台拥挤，风险防范能力低

网络内的ARP攻击、部分学生恶意下载、访问不良网站等情况，导致中心网络不稳定，各项教学及管理工作无法正常开展。

3.5 日常维护工作

学生上课时统一开、关机房计算机，远程开机统一更新机房应用环境等都属于日常的机房计算机维护和管理工作，该类工作效率的提高，需要管理员掌握系统、高效、便捷的方法。

3.6 在教学过程中管控学生行为

教师之前在实验教学、上机教学过程中，不能实时监控学生上机学习的行为，而只能对其最终的学习成果加以了解，很难保证实验效果。此外，对于学生的上机操作行为，管理人员也无法深入了解，机房一旦有意外问题出现，其很难对相应的责任人进行迅速定位。

3.7 多媒体教师机分布过于分散

多媒体教师机不集中，在各教室和楼栋之间分布，因此，会大大增加更新和维护教师机软件及系统方面的工作量，管理人员效率低、劳动强度过大，需要到每个教室逐个更新。

4、云桌面的应用解决方案

4.1 软件可随时随地进行安装，更新应用补丁不会造成中断，不会使正常教学上课受到影响

部署好教学环境以后，后期若需要更新，不必专门找不上课的时间，机房管理员能随时实现软件的安装、卸载以及配置修改等方面的操作，即便是对正在使用的云桌面执行维护和更新等操作，终端用户的教学上课也不会受到影响，而且新配置以及新安装的软件只需从云桌面退出再进入即可立即使用。

4.2 对正版软件授权进行有效管理和灵活分配、降低软件采购成本

从学校的软件采购成本讲，根据实际教学需要，需配置一些专业的仿真教学软件、设计软件等。软件高额的费用和后续维护费用总的成本也就非常高昂，云桌面采用硬件虚拟化技术，解决了每台PC安装软件都需要一个license激活的问题，只需要在服务端激活一次，客户端批量使用。

4.3 集中部署各批次的电脑软件环境

机房管理员与云服务器上的云桌面进行连接，然后就能为云桌面安装软件，整个操作过程与给本机安装软件毫无区别，新安装的软件机房各不同批次的计算机均能立即使用，而且是即装即用，即上传或下载镜像、网络克隆等都不需要。此外，还能统一部署在不同楼层以及教室分布的各多媒体教师机。

4.4 对软件的不同版本同时安装和运行，与各个教师的授课习惯相适应

授课教师以及课程的不同，对软件版本的需求也可能不同，这个问题相当令人头疼，以前只能是多迁就，这必然会在一定程度上影响教学效果。而使用云桌面就能够在不同的云桌面中安装软件，使这一问题得到解决，教材和软件环境能够保持一致，从而使教学效果得到了保证。

4.5 严格管理学生的行为

能对学生的上机操作行为进行严格管理。教师进行一定的设置后，即可禁止学生使用光驱、优盘等，而且无需借助其他外界设备；通过对进程白名单、网络访问白名单等的设置，对学生的上网行为进行控制，他们使用的软件如果和教学无关，就会被禁用。学生因上述这些行为控制功能的存在而没有了聊天和玩游戏的机会，只能集中精力学习课堂内容，教师也能更轻松的教学。机房网络的安全也能得到保证，避免传播病毒。

4.6 远程计算机管理灵活方便

在管理端上，管理员能够对其所管辖的机房内的计算机远程执行各种操作：利用远程网络唤醒功能能够在部署维护机房数据或上课之前，远程将指定的机房计算机启动；下课后，还能远程将机房计算机关闭；上个班级下课，系统需要进行切换时，可远程对计算机执行重启操作，从而切换系统；由于主板掉电或学生人为修改等原因使得个别计算机恢复出厂时间的，可远程对该计算机的系统时间进行同步；可在无需拷贝数据的情况下，远程对个别计算机的IP地址进行修改。

4.7 上机操作查询以及监控功能使教学效果得到保证

系统能够自动记录上机学习过程中学生的各项操作，如访问网站、使用程序等，而且还要以机器名、时间以及具体操作的形式在系统管理端展现，在管理端，机房管理人员以及授课教师即能对学生的操作实现实时监控，对整个实验过程做到有效掌握。此外，学生的上机操作记录会在数据库中以日志的形式保存下来，通过账号权限，管理者和授课教师即可查询。当机房出现意外情况时，如学生访问了非法网站，管理人员通过查询上机记录日志文件，可以快速的定位到相关的责任人。

利用云桌面管理的概念对机房进行管理，提高了机房维护、部署、方面的效率。在单机运行速度上又不低于传统的管理方式，而且有效的整合了不同机型的统一管理。提高了本地系统的主动防御能力，忽略客户端硬件配置和系统环境，为不同的软件应用环境制作不同的云桌面文件，解决了反复安装的问题。在教学方面使老师占据了主动的位置，可主动限制学生的各种不利于上课的行为。

总体来说云桌面是未来计算机实验室管理的方向，它满足了当下计算机实验室的需要，快捷、人性化的管理思路是它领先于其他管理方式的秘诀。

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参考文献：

[1] 戴元顺.云计算技术简述[J].信息通信技术,2010(2):29-35.

[2] 王刚.云计算的分析与研究 [J].信息技术,2013(6):137-140+144.

[3] 李艳华.云计算技术研究现状综述[J].电脑知识与技术,2009(22):6314-6315.

作者简介：谢振坛，现为山西大学商务学院实验师。