淺談基于桌面云的計算機基礎實驗室建設模式研究論文
淺談基于桌面云的計算機基礎實驗室建設模式研究論文
桌面云，可以通過瘦客戶端或者其他任何與網絡相連的設備來訪問跨平臺的應用程序，以及整個客戶桌面。桌面云與云桌面，是對同一對象的不同側重點的闡述。和傳統pc相比，大的主機箱換成了一些小盒子 ，一個類似電視機頂盒的東西，鼠標、鍵盤、顯示器、網線都插在這個上面。機房桌子寬敞了許多。以下是學習啦小編今天為大家精心準備的：淺談基于桌面云的計算機基礎實驗室建設模式研究相關論文。內容僅供參考，歡迎閱讀!
淺談基于桌面云的計算機基礎實驗室建設模式研究全文如下：
為了培養和提高大學生的計算機操作水平，高校中絕大多數專業從一年級就開設“計算機基礎”等操作課程。然而，隨著高校擴招，在校生規模增長迅速，傳統的計算機基礎實驗室已經難以滿足教學的需要，給計算機教學質量帶來了不利的影響。云計算是近些年來不斷發展成熟的技術，桌面云是云計算的典型應用，桌面云能把所有的計算機教學資源進行統一管理，并以虛擬桌面的形式提供服務。桌面云模式在性能、運維、投入等方面比傳統模式有著明顯優勢，桌面云的應用能有效改善傳統計算機基礎實驗室存在的不足，為計算機基礎實驗室建設提供新的途徑。
一、高校計算機基礎實驗室的現狀
( 一) 高校計算機基礎實驗室的使用現狀
計算機基礎實驗室是高校“計算機基礎”課程的授課場所，上課人數眾多，課程安排很滿，使用頻率高，計算機往往都是超負荷運作，大大降低了設備的使用壽命。計算機基礎實驗室主要面向新生群體，其中的大部分同學雖然熟悉計算機的使用，仍經常發生下述情況，第一，因為貪玩和擺脫教師機的控制而禁用甚至刪除學生機的廣播控制軟件，從而自由上網、打游戲、看視頻等，極大地影響了課堂教學秩序和教學環境; 第二，因為不了解計算機網絡安全知識而不能規范上網行為，導致電腦容易中木馬和病毒，使計算機基礎實驗室成為網絡病毒高發區，甚至使整個網絡機房癱瘓; 第三，因為缺乏計算機實踐經驗而經常誤操作，對計算機硬件的損害很大。
( 二) 高校計算機基礎實驗室的管理與維護現狀
計算機基礎實驗室的電腦都設置有系統還原，之前的操作信息和數據會在電腦重啟后刪除，得到一個“干凈”的系統。系統還原雖然在很大程度上提高了電腦的可用性，但是造成學生的練習與作業無法進行本地保存，影響了教學的延續性。“增霸卡”等網絡對拷技術是有效更新和維護機房軟件的辦法，因為機房在白天時都有教學任務，機房管理人員只能利用晚上和周末時間加班加點維護系統，且一個管理員同時負責幾間機房，維護任務重、工作壓力大，加之使用頻率高、人流量大，導致電腦硬件故障率高，硬件維修周期長，使機房的有效使用率大大降低。
( 三) 高校計算機基礎實驗室設備與更新的現狀
隨著計算機軟硬件建設的快速發展，計算機基礎實驗室的電腦服役4 - 5 年就面臨更新換代。一個機房的建設需要幾十萬資金，高昂的重復投入大大增加了高校的辦學成本，很多高校因為經費緊張而難以及時改造計算機基礎實驗室，嚴重制約了計算機教學質量的提高。
二、桌面云技術與優勢
美國國家標準與技術實驗室( NIST) 提出: 云計算是一種模式，它能夠方便、按需的接入網絡，訪問共享的、可配置的計算資源( 例如: 網絡，服務器，存儲，應用和服務) ，這些計算資源能夠被快速地提供和釋放，在此過程中，管理的開銷或用戶與服務提供者的交互最少。
桌面云是基于云計算技術提供的桌面服務。桌面云采用虛擬化技術，在服務器端為每個用戶配置專用的操作系統和桌面環境，用戶使用瘦客戶端通過網絡訪問桌面環境并進行操作，在這個過程中所有的運算與存儲都在服務器端完成，瘦客戶端只負責輸入與顯示。通俗點說，云桌面就是一種無主機的電腦環境，所有數據( 包括操作系統) 都存在服務器端，只要配置顯示器、鼠標、鍵盤及瘦客戶端( 用來連接顯示器、鼠標、鍵盤、網絡的硬件設備) 就可以正常工作了。
桌面云有以下優勢，第一，降低硬件成本投入。云服務器和瘦客戶端的成本比傳統PC 機高出太多，但使用年限更久，不需要每隔幾年就更換設備，從長遠來看，硬件成本投入減少了。第二，性能穩定、易管理、易維護。瘦客戶端硬件結構較PC 機簡單，并采用集成化的系統結構設計，性能穩定，故障率低; 在桌面云環境下，瘦客戶端只是用于顯示服務器端數據和傳遞輸入設備指令給服務器端，所有的運算和數據都在服務器端，整個系統的安裝、調試、管理、維護、升級都在服務器端統一實現，大大降低了管理與維護的工作量和難度，大幅提高了工作效率。第三，節能減排、降低運行成本。傳統PC 機工作時的噪音在55 分貝以上，工作溫度在35℃ - 45℃之間; 瘦客戶端的工作噪音僅為1 分貝，工作溫度約為室溫，去噪降溫，營造綠色的辦公學習環境; 傳統PC 機的功率為300W 左右，瘦客戶端功率不超過23W，降低能耗、節約用電，有效降低運行成本，每年能為高校節省一筆不小的開支。第四，開放自由。由于操作系統和數據都保存在云服務器端，師生除了在機房里使用，還可以隨時隨地使用不同的終端設備通過互聯網接入，桌面立即呈現。
三、基于桌面云的計算機基礎實驗室架構
桌面云系統主要包括瘦客戶端、網絡接入、管理控制臺、身份認證及應用服務器五個部分[4]。其中，瘦客戶端部署在計算機基礎實驗室內，用于顯示教師和學生上課時使用的桌面云環境; 網絡接入提供瘦客戶端與服務器端連接的方式，在校內使用局域網接入，如果是架構開放式的桌面云計算機基礎實驗室環境，則使用互聯網接入，用戶只要能訪問互聯網，就能登錄桌面云; 管理控制臺是系統管理員配置、管理、監控桌面云系統的工具; 身份認證是用戶能否登錄使用桌面云和桌面云數據安全保障的重要一環，應用服務器進行硬件資源動態分配、為用戶提供桌面云操作系統和應用軟件、提供計算能力、存儲用戶數據等。
筆者使用VMware View 產品構建桌面云系統，View 是基于VMware vSphere 構建，首先部署vSphere;vSphere 的組件ESXi 直接安裝在服務器硬件上，并將服務器劃分成多個具有處理器、內存、網絡、存儲器等完整的系統虛擬機，這些虛擬機就是服務器。vSphere的組件vCenter 實現對虛擬機的集中管理，具體的實際操作是在系統管理員電腦上安裝vCenter Client 對vCenter 實施遠程管理。其次，安裝View 連接服務器View Connection Server，用于View Client ( View 客戶端) 連接View Agent( View 代理) 的一種軟件服務，通過它進行身份驗證，然后將傳入的遠程桌面用戶請求重新定向到相應的虛擬桌面、物理桌面或終端服務器。再次，安裝View Composer，它能讓虛擬桌面使用“克隆鏈接”的虛擬機，加快部署虛擬桌面的速度，也能節省存儲空間。然后，準備一臺虛擬機作為模板計算機，安裝Windows7 操作系統并更新最新補丁，安裝教學所需的應用軟件，如office2010、photoshop 等;配置好用戶環境后安裝View Agent 和配置View ConnectionServer，創建虛擬桌面池并分配虛擬桌面，最后，安裝客戶端VMware View Client 就可以通過用戶名和密碼連接虛擬桌面。
在實際的運行過程中，教師機與學生機的應用軟件有所不同，教師機登錄專門的桌面，學生機登錄統一的桌面; 根據上課學生的人數情況，適當增配物理服務器來保證足夠數量的虛擬桌面以滿足教學需要;在云服務器端劃分適當的存儲空間提供給師生存放練習、作業及其他課程資料。
綜上所述，基于桌面云的計算機基礎實驗室架構較之傳統模式具有降低硬件成本、方便管理維護、節能減排等優勢，應用桌面云技術能夠很好地改善傳統的計算機教學環境，為提高教學質量打下良好基礎。隨著桌面云技術的不斷發展，還可以應用到高校信息化建設的各個方面，加快數字化校園的建設步伐。
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