林长海

（广州南洋理工职业学院，广东 广州 510925）

随着信息时代的来临，信息化已经遍及所有行业，大学所学的课程内容也融合了信息化的内容，同时传统的教学方式已经开始转变，多媒体教学、机房上机实践教学等成为现代教学方式，特别是高职院校或理工科类课程，课程基本上都需要上机进行实践教学，通过上机实践操作，领会教学内容，提高学生的实践动手能力。不少学校都建设了大量的教学机房，成立了管理部门。由于课程内容对机房的需求不断更新，很多学校存在机房维护人员不够、硬件设备很快老化、软件安装不及时、系统安全性等问题。我们要如何解决机房教学建设、管理中存在的问题，优化教学环境，提高机房的使用率，满足教学需求？

1 传统教学机房存在的问题

经过深入实践调查，综合机房管理员、老师、学生的反馈，传统教学机房存在如下问题：

1.1 教学机房硬件设备使用周期短，3-5年必须更新设备

由于教学软件版本的升级，而且硬件设备频繁使用出现老化，造成运行不稳定，这样使得学校3-5年都必须对教学机房进行硬件升级甚至是整个机房设备更换，增加了教学设备的投入。

1.2 教学机房系统容易感染病毒及木马程序，信息安全性差

教学机房作为公共使用机房，学生一般都自行带有存储器进行资料的调用、保存。由于病毒、木马等变异升级，教学机房如无法及时安装、升级防病毒软件，系统很容易被病毒、木马感染，甚至破坏系统，最严重可能造成整个机房网络瘫痪、设备无法正常运行。

1.3 教学机房多应用，软件需求复杂，信息存储容易丢失

很多学校的教学机房是多专业课程共用，一台计算机上安装不同的系统或应用软件，不同的课程软件需配置不同的使用环境，有时容易造成软件使用冲突，同时由于设备共用，一台设备存在不同的人使用，容易造成个人存储的信息丢失。

1.4 教学机房维护工作量大，维护难度大

机房管理人员除了要对机房出现故障进行及时的维护，同时还要根据教学课程所需安装操作系统、应用软件。管理员一般需要管理的计算机台数在180台-240台，机房的维护量大，特别是计算机老化所出现的故障，增加了维护的难度。

2 云计算技术的教学机房建设

2.1 云计算与桌面云的概念

云计算概念是由美国谷歌公司提出，是一种网络应用模式。这种模式为用户提供可用、可定制、便捷的网络访问，进入可配置的虚拟服务器资源共享池（资源包括服务器、应用软件、服务等），这些资源能够被快速使用，而且管理工作简单便捷，或与服务供应商进行很少的交互。

桌面云就是指将用户所需的桌面应用环境部署到云计算中心，用户端只需通过瘦客户终端或其他任何与网络相连的设备，通过专用程序、浏览器，可以使用部署在虚拟服务器上和传统个人电脑一样的各种服务。

所以教学机房的建设应围绕着桌面云、云计算中心建设展开，通常桌面云也称为虚拟桌面。

2.2 整体架构设计

系统由云计算中心、用户终端构成。用户终端通过网络链接可以实时访问云计算中心的各种虚拟资源，云计算中心虚拟资源可以为不同用户提供所需服务。

图1 整体架构

2.3 云计算中心架构

云计算中心架构分为应用服务和平台管理两大部分。在应用服务方面，主要为用户提供各种基于云服务，包含3个层次：基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS。

SaaS(软件即服务)，是指用户获取所需软件服务的一种形式。用户不需要将软件产品安装在自己的电脑上，而是按某种服务协议通过网络直接向产品提供商获取自己所需要的、可用的、有相应软件功能的服务。PaaS(平台即服务)，是指将一个完整的计算机平台环境，包括设计、开发、运行和托管等，都作为一种服务提供给用户。IaaS(基础设施即服务)，是指用户可以使用云计算技术来远程访问虚拟服务资源，这包括计算服务、数据存储以及虚拟化技术所提供的相关服务功能。无论是终端用户、SaaS提供商还是PaaS提供商都可以从基础设施服务获得应用所需的服务，无需对基础设施软硬件进行相应的投资建设。

在平台管理方面，主要建立运维监控平台，它的功能是确保整个云计算中心能够安全、稳定地运行，资源合理分配，并且能够被有效管理。

图2 云计算中心架构

3 云平台教学机房的优势

3.1 统一部署、维护便捷

传统的机房需要对每台电脑进行独立维护，桌面云改变以往的方式，通过集中管理，机房管理人员只需要在云计算中心就可以完成所有的管理维护工作，包括软件安装、升级补丁、文件分发等等，大大减少了维护工作量。

3.2 终端硬件配置需求低，实现节能，节省设备维护经费

桌面云的运行主要是集中在云计算中心，而客户端只需低配置的终端或在原有已淘汰的主机上安装客户端连接到虚拟服务器就能实现，终端只是显示云计算中心反馈运行的结果。学生端如果是采用瘦客户机终端，整个机房的电能功耗将减少，降低机房的运行成本。由于终端硬件的配置需求低，也延长老旧机器继续使用的年限，节省设备维护经费。

3.3 快速建立不同的桌面系统环境

在不同专业班级上课中，教学机房往往需要用到不同桌面系统环境，桌面云可以让学生在访问不同的虚拟桌面系统，并可以在不同系统间灵活切换。

3.4 数据集中存储、灾难恢复快，安全有保障

桌面系统环境都是托管在云计算中心，用户终端只是一个显示设备。即便学生在桌面系统中保存了数据，该数据也仍然是存储在云计算中心。当灾难发生的时候，可以迅速恢复所有托管桌面，保障了数据安全。

3.5 方便扩展升级、远程接入

机房的扩展升级主要是对云计算中心硬件进行升级更新，桌面云的托管桌面还可以支持使用各种终端设备接入，而网络访问的方式为学生提供了非常灵活接入方式，只要有网络的地方，学生都可以通过网络进入到上课学习的教学环境来实践操作。

4 评估建议

4.1 建设原则

云平台的前期建设是通过了解机房现状、明确建设目标进行调研评估，可以完成项目计划，云平台硬件、软件和性能相关信息，方案建议书等，称为评估阶段。在前期阶段的基础上，完成基础架构设计、部署实施规划、运行维护规划、验证规划，称为设计与规划阶段。最后为部署与验收阶段，完成项目的部署、运维管理及项目验收。

4.2 云平台的选型

目前，市场上我们熟知的IT巨头都有自己的虚拟化解决方案，比如微软、思杰、VMware等，而国内也有华为、深信服、云巢科技等，同时开源主流系统也有Eucalyptus、CloudStack等，如何选择云部署及管理软件呢？毫无疑问，云部署及管理软件是整个平台的基础，也是核心，所以部署简单和操作方面是重点，要考虑平台功能是否丰富且扩展性强、高可靠性与安全性。

5 总结

本文重点对传统机房存在的弊端进行分析，提出用云计算技术建设高效教学机房，并通过技术途径、优势、评估建议进行详细的阐述。随着云计算技术的发展，建设高效云教学机房将是未来发展趋势，将进一步推动校园信息化建设民。

［1］章宇.基于云计算的高校公共机房管理模式研究[J].无线互联科技，2013（10）.

［2］丁铁.云概念下高职院校公共机房运维模式的构建[J].中国教育信息化：高教职教，2013（12）.