程浩

摘要：在传统的计算机实训室，大多采用PC机作为教学设备，这种传统的PC机的寿命往往只有4年左右，一旦使用时间达到三年以上，硬件损耗以及故障发生的频率非常高，不利于计算机教学的有效开展。另外，在计算机实训教学的过程中，百分之八十的教学软件都具有非常强的复杂性，对于计算机硬件的性能有较大的依赖。在传统的实训室管理过程中，由于需要对大量的数据进行处理，导致管理的水平和效率无法提升。但是，通过对云桌面技术的应用，就能够在满足教学程序对硬件需求的前提下，提升实训室的数据管理的高效性和安全性。

关键词：虚拟化；云桌面；计算机实训室

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）04-0249-02

1 以传统PC机为主体的实训室在建设过程中存在的问题

在我国经济实力不断提升的基础之上，大量的计算机技术和信息技术也得到了蓬勃的发展，同时这些技术与计算机信息化的建设和应用结合的越来越紧密。在这样的背景之下，实训室的建设和管理仅仅依靠PC机很难满足实训室教学对可靠性和稳定性以及安全性的需求。现阶段，在计算机专业开展的教学实验中，往往需要用到大量复杂的教学软件，这些软件与PC机上的操作程序是以紧耦合模式组成系统。如果在实际的建设和应用的过程中，某一个部分出现问题，就会导致整个系统不能够正常的运作[1]。

从当前我国高校计算机专业的的实训室教学现状来看，在教学的过程中通常需要用到数据库系统、UML建模工具、代码管控工具、集成开发环境（IDE）、虚拟 计算机软件等软件程序这些教学软件的安装、运行以及管理都需要较高性能的PC硬件作为支撑。如果实训室依然采用传统的PC机来进行实验教学，那么就需要实训室相关的管理人员频繁的对PC硬件进行升级和配置。除此之外，为了提升计算机实验教学的稳定性和安全性，管理人员还要对PC机安装相关的硬件、软件保护卡、系统补丁、升级程序等等。因此，传统的以PC机为主体的计算机实训室不但不能够有效的保障计算机实验教学的稳定性和安全性，还会耗费大量的人力物理，导致实训室管理工作的效率无法提升。

2 什么是桌面虚拟技术

桌面虚拟技术，简单的来讲就是通过将虚拟主机服务软件安装在传统的物理服务器之上，然后在借助这些软件对传统桌面操作系统运行过程中需要的硬件进行模拟，例如CPU、内存、显卡、网卡等等，这样就能够借助虚拟的服务软件来支撑桌面操作系统的正常运行[2]。另外，在实际的应用过程中，一个物理服务器能够支撑多个桌面操作系统，具有非常高的运行效率和经济效益。从现阶段虚拟桌面技术的发展和应用的现状来看，它能够对操作系统和应用程序进行统一的执行，并且能够对用户的相关数据进行统一的管理，所以每个用户只需要通过终端，就能够访问自己的数据，具有非常显著的便捷性。

3 云桌面技术的优点分析

3.1 访问形式更加多样化

通过对云桌面技术的应用，每个用户只需要通过自己的终端，就能够在网络条件允许的情况下，自由的访问自己的云桌面，例如手机、笔记本电脑、ipad等等。而且通过对云桌面技术的应用，在管理模式上也更加的便捷，不在需要向传统的管理模式那样，需要单独的进行管理，只需要通过数据中心，就能够实现集中管理。

3.2 能够能够与便捷的终端设备相结合

从云桌面技术的本质来看，其核心在于对云计算技术的应用，在实际的应用过程中需要物理服务器对各种应用的终端的运算进行集中处理。因此，通过对云桌面系统的应用，就能够在一定程度上摆脱对终端的依赖，当前便捷的移动上网设备都能够作为云桌面的终端。这一优点非常符合当前人们的工作方式，只有能够正常上网，不论是在家里还是车上，都能够进行正常的办公[3]。

3.3 实际应用便捷，维护简单

与传统的PC桌面系统相比，云桌面系统在实际的应用过程中更加的灵活和便捷。通过统一的物理服务器，不断能够实现对操作系统的以及应用程序的安装和运行，还能够对用户的数据进行集中的处理。在实际的使用过程中，用户可以依据自己的使用需求，发出相应的指令来对自己的桌面进行合理的部署，从而在一定程度上摆脱了对传统PC硬件的依赖。从维护的角度来说，云桌面系统的维护也非常的便捷，只需要借助相关的管理系统，管理人员就能够对云桌面系统和相应的软硬件进行全面有效的维护，而不需要像过去那样对每一个终端设备进行逐一的维护，大大的提升了管理的水平和效率。

4 云桌面技术在实训室中应用的作用分析

通过将云桌面技术应用于实训室的建设管理中，能够有效的将资源、桌面操作系统、应用程序软件、数据等与传统的PC硬件进行分离。但是这并不影响用户的正常使用，在云桌面技术的帮助之下，管理人员只需要利用相应的管理系统就能够对实训室的软硬件资源进行集中管理，从而能够保障每个用户对软硬件资源的实际需求[4]。

4.1 对传统的是实训室建设模式的硬件投资进行优化

正如上文所说，在传统的实训室建设过程中，往往依赖于PC硬件，这些硬件的寿命往往只有4年左右，PC硬件寿命较短的问题，造成实训室建设必须要耗费一大笔资金用于硬件设备的更换。但是在云桌面系统的应用过程中，摆脱了对PC机的依赖，往往只需要对物理服务器这一核心的硬件进行更换即可。而且在对服务器进行更换的过程中，非常的便捷迅速，首先通过云桌面系统将用用户的相关数据转移到其他的移动端上，然后就可以对服务器进行更换。更重要的是，相比于传统PC硬件的更换，云桌面服务器的硬件更换成本要低许多，能够对实训室的硬件投资进行有效的优化。

4.2 提升实训室建设和管理的便捷性

在传统模式下的实训室建设过程中，不但要购买大量的PC硬件，而且要对相应的操作系统和应用程序进行安装和维护，这一过程会耗费大量的时间和精力。通过对云桌面系统的应用，能够将资源进行统一管理，结合用户的不同需求就能够实现操作系统的统一安装、运行和维护。在实训室的实际使用过程中，由于计算机课程的不同，对软件和操作系统也有着不同的需求，通过云桌面系统的应用恰恰能够满足这一需求。另外，云桌面系统在实训室中应用的优点还在于能够对各种资源进行全面的优化配置和统一管理，因此能够满足不同用户的使用需求，提升資源的利用率。

4.3 提升资源管理的水平和效率

（1）管理简化功能。在对云桌面系统的应用过程中摆脱了传统的紧密耦合的模式束缚，而是将用户所使用的操作系统以及应用程序进行虚拟化，形成一个主映像，然后在对其进行复制从而实现虚拟桌面的建立。在云桌面的实际管理过程中，管理人员只需要通过对主映像进行复制，就能够对桌面进行更新。在这一过程中，并不会影响用户的正常使用。这样就能够对传统的软件更新和操作系统的运行过程进行有效的简化，也能够在很大程度上提升资源的管理水平和管理效率。（2）自动调配功能。在云桌面系统中，能够借助相关的管理工具来对新桌面进行有效额管理和分配，用户还能够通过管理工具来对桌面进行个性化设置。借助这样的管理工具，也能够在很大程度上减轻管理人员的工作量。在云桌面系统的可设置池中，包含了大量的桌面模板，借助对模板的应用，管理人员就能够对桌面进行统一的调配和优化。

5 云桌面系统在系统架构方面的设计分析

在云桌面系统的构架设计过程中，需要依靠 VMware公司的虚拟化技术进行构架设计。通过对vSphere的应用，只需要很少的服务器就能够进行地层虚拟平台的构件。平台构件完成之后，能够对各种相关的硬件资源进行有效的统一管理，从而能够满足众多的终端设备与服务器的连接需求。通过对Horizon的相关组件的应用，能够对虚拟桌面和物理桌面进行实施的监控，从而为管理效率的提升奠定基础[5]。

5.1 数据中心管理方面

在对数据中心管理的过程中，通常需要将vCenter Server作为数据管理中心的接电，通过它来对虚拟机的相关资源进行分配，而且其还具备非常强大的虚拟机安装。配置以及管理的功能。通过对vCenter的应用，还能够有效的将云桌面系统中桌面池的相关资源有效的利用，还能够作为View的服务器相关组件组件正常运行的支撑。

5.2 桌面连接服务方面

在对云桌面系统设计的过程中，移动端与服务器的连接是非常重要的一个方面。在对桌面连接服务进行设计的过程中，可以通过对View 连接服务器来实现桌面用户的认证，并在认证之后，将用户的相关指令有效的传递到虚拟机系统、物理PC系统或Windows RDS主机上。在对View 连接服务器应用的过程中，其主要具备以下几个功能：

（1）桌面用户身份认证功能；（2）对用户进行云桌面访问的限制功能；（3）将相关应用程序分配到云桌面的功能；（4）对远程桌面以及应用程序进行统一管理的功能；（5）有效的将桌面用户与虚拟桌面进行连接的功能；（6）单点登录的功能；（7）安全管理的功能。在成功建立用户与虚拟桌面的连接之后，可以采用 View Manager软件来对连接进行有效的管理。在用户访问指定的虚拟桌面之前，首先要进行View Manager的登录，只有经过登录验证的用户才能够成功的访问虚拟桌面。用户在访问虚拟桌面的时候，和在PC机上有着几乎一样的体验。

5.3 客户端接入方面

合理完善的云桌面系统，必须能够满足用户不同移动设备的接入需求，例如笔记本电脑、台式电脑以及ipad等等。只有在云桌面系统设计方面，具备了这样多样化的接入功能，才能够实现云桌面系统的便捷性和灵活性，用户才能够实现随时随地的灵活办公。在对云桌面系统的设计过程中，往往通过View Agent软件来实现这一功能，用户首先需要在自己的移动设备中安装这一软件，然后就能够通过它来实现虚拟桌面的监控和访问。

6 云桌面系统的资源规划设计分析

6.1 计算资源方面

虽然在云桌面系统的应用过程中，能够在很大程度上摆脱对传统PC硬件的依赖，但是云桌面系统以及其核心的虚拟化技术都需要物理服务器这一重要的硬件满足相应的计算资源。在计算机实训室的建设过程中，根据需求的不同，物理服务器在提供计算资源上也存在着较多的差异。假设一个实训室需要建立二百个虚拟桌面，其系统架构如图1所示。

在这种系统架构中，至少需要为每一个虚拟桌面分配800 MHz 的计算资源。但是在云桌面的实际使用过程中，很少出现所有虚拟桌面使用都达800 MHz的情况，因此在设计的过程中应该依照1.5倍的容量对其进行设计和规划。以200个虚拟桌面为例，在设计的过程中应该将每个桌面的容量设计为4G。那么桌面的理论所需的计算资源为200×800/1.5=106666MHz，內存资源的需求为200×4GB=800GB。

如果每一台服务器在配置的过程中采用2路8核CPU的模式，CPU的主频为2.6GHz，内存为256G。那么为了保障虚拟桌面的最佳性能，就必须要确保CPU和内存的使用必须低于80%的资源。此时，能够为每个桌面提供的理论计算资源为2600×2×8×80%= 33280MHz，内存资源为256×80%=204.8GB。

6.2 容量及性能方面

按照云桌面用户的实际需求来进行划分，可以将用户分为普通用户和GPU高需求用户，在云桌面系统的实际使用过程中，普通用户往往对于存储的需求不高，如果依据50∶50的比例模式来对磁盘IOPS进行计算的话，对于普通用户来说，只需要20个IOPS就能够满足日常的使用需求。但是在GPU高需求用户的日常使用过程中，往往需要涉及到3D图形等文件的处理和使用，因此对于存储性能有着更高的需求，一般来说是普通用户的两倍以上，也就是说至少需要40个IOPS才能满足需求。

7 结语

云桌面系统的出现，是计算机技术、网络技术以及虚拟技术的有效结合，将其用于实训室的建设与管理之中，能够在提升实训室管理效率和管理水平的同时，减少了对传统硬件的大量投资，节约了实训室的建设和管理成本。除此之外，通过对云桌面系统的应用，能够对相关的操作系统以及教学软件进行统一的安装、运行以及维护，提升了计算机教学的便捷性和高效性。可以说，云桌面系统的出现，是计算机行业的一次重要革新，它完全符合当今时代的发展潮流，随着社会经济和科学技术的不断提升和进步，云桌面系统得到更好的优化和完善。

参考文献

[1]吴嘉辉.浅析云桌面技术在高校实训室管理中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（10）：178.

[2]于伟波.试析云桌面技术在计算机机房管理中的应用[J].无线互联科技，2016（16）：123-124.

[3]翁国秀.云桌面技术在高校计算机实验室建设和管理中的应用[J]. 信息与电脑（理论版），2012（11）：110-111.

[4]李艳，吕鹏，李珑.虚拟云桌面为高校图书馆服务和管理带来的革新——以中南民族大学图书馆为例[J].现代情报，2015（06）：58-63.

[5]吴媛媛.云桌面技术在计算机机房管理中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报，2015（10）：94-96.