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基于“桌面云”的高校计算机实验室建设研究

2017-03-13邱亮

科教导刊 2017年1期
关键词:计算机实验室实验室建设信息化

邱亮

摘 要 在云计算技术不断发展下,桌面云以其可为高校计算机实验室建设提供更为快捷的更新换代模式的优势,可辅助高校计算机实验室解决日常在设备更新、维护、管理和使用过程中存在的各类问题,提升高校计算机实验室建设与管理效率。本文研究了高校计算机实验室建设现状及不足,详细分析了在高校计算机实验室建设效率提升要求下,云计算机和桌面云技术的融入优势,尝试建立以桌面云技术为基础的高校计算机实验室运行模式,由此为高校计算机实验室建设成效提升提供可借鉴要素。

关键词 桌面云 计算机实验室 实验室建设 信息化

Abstract The development of computing technology in the cloud, desktop cloud which can for the construction of university computer laboratory to provide more efficient replacement mode the advantages of all kinds of problems can be assisted in the computer laboratory of the university to solve everyday in the renewal of equipment, maintenance, management and use of the process, enhance the efficiency of the construction and management of college computer laboratory. This paper studies the present situation of university computer laboratory construction and lack of detailed analysis in the university computer laboratory construction efficiency requirements, into the advantages of cloud computer and desktop cloud technology, try to establish a university computer lab operation mode based on the desktop cloud technology as the foundation, which provides reference for the construction of elements in the computer laboratory of the university to enhance.

Keywords desktop cloud; computer lab; laboratory construction; information

1 高校计算机实验室建设现状及问题

1.1 计算机实验室运行现状及问题

高校计算机实验室日常以计算机基础课程为主要授课科目,由于此科目上课人数多,授课时间安排紧密,对实验室使用频次较高,使得高校计算机实验室多数情况下不得不超负荷运作,如此一方面增加了机房管理人员的工作量,另一方面也降低了计算机使用寿命,增加了相关设备的更新换代率。

(1)上机环境复杂,规范化操作难以落实。高校计算机实验室规模有限但是却需要满足不同专业学生和老师的不同需求,由此导致高校计算机实验室无法满足预期设定的专机专用目标,一般情况下,每台电脑在每天需要提供给三到五个使用者,由于使用者使用习惯、使用目的、使用要求等方面存在差别,由此导致高校计算机实验室上机环境更为复杂,使用者上机行为难以被统一,高校计算机实验室的规范化管理难以被落实。

(2)不规范操作频繁,软硬件系统容易受损。高校计算机实验室一般都采用了还原卡设备来保护硬盘数据,确保硬盘能够在下一次开机时恢复到默认状态,但是学生依然可以通过U盘、光盘等可启动介质跳过相关系统界面,对计算机进行配置修改,这将增加机房管理人员批量修复计算机系统的频次;部分学生由于对计算机应用的要求和网络安全知识了解不足,存在不规范的上网行为,会使计算机出现中病毒、木马等现象,甚至严重时会导致整个机房的系统瘫痪;一些学生非主观意识的错误操作还会损害PC客户端的硬件系统。

1.2 计算机实验室管控现状及问题

(1)重启后还原系统数据,不能保证持续教学。目前高校计算机实验室在日常运作中会设置专职实验员负责计算机硬件和软件的管理及维护,一旦出现计算机系统应用障碍,机房管理者可以直接还原系统以删除病毒或者木马。为节约工作量,很多高校实验室的计算机都直接设置了自动的系统还原功能,即在用户下一次启动计算机时,计算机会自动还原成默认的系统状态,上一个用户在计算机上的各类操作痕迹和数据都会自动消失,继而保持系统的“干凈”和“统一”。虽然此种设计的确可提升计算机的实用性,但这种方式无法保存学生作业和练习数据,实际也不利于学生的二次使用和教学延续。

(2)工作人员数量与工作量不符,软硬件更新缓慢。网络系统同传技术能帮助机房管理员维护和更新机房软件,如此机房管理员只需要在机房空闲时间维护系统即可,但是由于高校计算机实验室配备的工作人员数量有限,计算机使用频次极高其产生的问题及问题频次也必然与之对应,比如师生不当操作引发的问题等。由此,一个机房管理员势必需要肩负多个机房的维护和系统修复任务,一旦某个计算机系统的病毒蔓延至整个机房系统中,机房管理员的软件修复工作量必然加大,而相应的硬件维修周期也有可能被拉长。

除需要更多专业技术人员管理和维护计算机机房外,高校计算机实验室所使用的软硬件设备一般在使用四五年之后,需要更换,但绝大部分高校为缩减经费存在不及时更换软硬件进而制约教学质量的问题。

2 桌面云技术辅助下高校计算机实验室的建设

2.1 虚拟服务器和客户机

高校计算机实验室的体系构建,在桌面云技术的辅助下可预先计算出实验室所需的虚拟机个数,结合教学实际需求来设置出虚拟主机。在虚拟主机下选择实验室需要下载和安装的一整套操作系统和学习软件。运用同步相传软件将此两者的数据复制并传递到另一台虚拟计算机上。按照此种设定,高校计算机实验室操作和管理将因为不需反复安装和拆卸软件,软件和设备的安装和使用均在同一台服务器中而得到简单化。但是此种构建方式也为高校计算机实验室管理者提出了更为严格的管理及技术要求。

按照高校计算机实验室桌面虚拟化在不同使用领域中的不同应用要求来说,桌面虚拟化技术的确可作为服务器资源中应用虚拟化计算机模型的一部分,其可以将中心服务器通过虚拟转化出多个桌面计算机,由瘦客端完成桌面计算机的运行,并使之感受到操作与普通计算机流程的相同性。以上数据都将在服务器中被逐个操作和处理。

由于桌面云技术应用中客户机的介入方式有专业瘦客户端和普通计算机两种。专业瘦客户端要求将远程桌面接入协议介入到计算机内容中,而普通计算机需要WEB技术,此两种介入方式对本地计算机的硬盘、技术空间资源有不同的要求,但是专业瘦客户端相对简单,维修服务时间和成本较低,寿命较长,且无需继续配置操作系统,可被作为优先考虑的方式。

2.2 虚拟网络管理系统

高校计算机实验室的管理系统中客户端设备和服务器在桌面云技术的影响下存在物理隔离,客户端设备和服务器两者之间的信息沟通一般由网络管理系统来承担,中间使用的网络技术就可被视为虚拟化核心,但是一旦此中间网络出现故障,客户端就不能向服务器传输数据,除了已经连接服务器并加载完成的虚拟桌面依然可以正常使用外,其它客户端将无法连接使用,这将影响实验室的教学活动。对此,建议桌面云技术应用下的计算机实验室网络管理系统进行备份链接,以防止因中间网络故障而影响网络系统传输和网络通讯稳定。

虚拟网络管理系统是高校计算机实验室建设的重要部分,虽然有可能耗费较高,但是建议使用包转发方式,实现交换虚拟化功能。可尝试虚拟两台交换机设备来保障工作稳定。一旦出现部分阶段工作超负荷时可使用光纤交换来保障网络正常使用,网络出口处可配置防火墙设备,隔离外网,并进行安全防范。

3 桌面云技术辅助下高校计算机实验室建设的转变

3.1 合理分配计算机资源,延续教学应用方式

高校计算机实验室所承担的教学任务有两种,一种是为如计算机理论课程、电子商务等对计算机资源要求不高的课程提供平台;其二是为如建筑、机电、传媒、会计等对计算机资源要求较高的专业设计课程提供平台。两类课程要求不同,需求不同,对计算资源及计算机设备性能的分配需要也不同。在缺乏桌面云技术应用时,高校计算机实验室建设为保障以上课程讲解要求,只能单向增加计算机管理人员的工作量和工作难度,并有可能为配合课程讲解的需求,更换计算机,不断增加计算机设备性能,这势必会提升高校计算机实验室的建设成本。

随着桌面云技术在高校计算机实验室中的融入,可更为合理的分配课程所需的计算资源,并按照学生和老师的要求为其申请计算资源。由于桌面云技术可依赖后台服务器的辅助为上机人员提供给虚拟桌面系统,上机时学生和教师只需要使用互联网访问服务器并根据选择自动加载虚拟数据即可实现虚拟桌面,此种运作方式极大程度的限定并保存每一个上机人员的上机数据和习惯,可帮助其完成课程学习和教学的延续。

3.2 改善操作环境,便利式教学保障

高校计算机实验室在应用过程中会使用形式各样的计算机技术,进而将课件转化成教学课堂应用的必需品,但是诸如上文中提到的不同课程对计算机技术和设备的要求不同,高校计算机实验室的建设必须要考虑到不同科目的不同需求,由于不同科目的计算机课件制作要求存在差异,譬如文件格式的差异,很多教师或者学生在换一台电脑后,就无法显示已经完成或者部分完成的课件、作业等,必须装上相同的插件或视频解码器才有可能显示内容,此类要求必然对教学科研活动带来诸多不便。

桌面云技术在高校计算机实验室中融入之后,能帮助师生将已经做好或者正在制作中的课件转移到任何一个PC终端上,降低因环境变化而导致的课件无法显示和继续制作的问题。桌面云技术可最大限度的存储上机人员数据和习惯,还可以在师生出现行为迁移后,无需重新制作课件和作业,也无需重新适应新环境,重新登录自己的账号即可直接调出已经做完或者进行中的数据,继续处理或者直接在PC客户端上显示。当继续处理时,系统会对应的进入到执行者当前的指令中,比如取消、设置、查询、存储以及自测等。每次显示的数据都是经过加权平均处理的,以便提升数据可靠性。

此种操作模式,不僅提升了课件和作业制作效率,同时也改良了高校计算机实验室操作环境,并降低了因硬件受限所带来的操作难度。

参考文献

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