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(wǎng)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(cè)重點的闡述。和傳統(tǒng)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(wǎng)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(nèi)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(yǎng)和提高大學生的計算機操作水平，高校中絕大多數(shù)專業(yè)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(guī)模增長迅速，傳統(tǒng)的計算機基礎實驗室已經(jīng)難以滿足教學的需要，給計算機教學質(zhì)量帶來了不利的影響。云計算是近些年來不斷發(fā)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(tǒng)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(tǒng)模式有著明顯優(yōu)勢，桌面云的應用能有效改善傳統(tǒng)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(xiàn)狀
( 一) 高校計算機基礎實驗室的使用現(xiàn)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(shù)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(jīng)常發(fā)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(wǎng)、打游戲、看視頻等，極大地影響了課堂教學秩序和教學環(huán)境; 第二，因為不了解計算機網(wǎng)絡安全知識而不能規(guī)范上網(wǎng)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(wǎng)絡病毒高發(fā)區(qū)，甚至使整個網(wǎng)絡機房癱瘓; 第三，因為缺乏計算機實踐經(jīng)驗而經(jīng)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(xiàn)狀
計算機基礎實驗室的電腦都設置有系統(tǒng)還原，之前的操作信息和數(shù)據(jù)會在電腦重啟后刪除，得到一個“干凈”的系統(tǒng)。系統(tǒng)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(yè)無法進行本地保存，影響了教學的延續(xù)性。“增霸卡”等網(wǎng)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(tǒng)，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(xiàn)狀
隨著計算機軟硬件建設的快速發(fā)展，計算機基礎實驗室的電腦服役4 - 5 年就面臨更新?lián)Q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(jīng)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(zhì)量的提高。
二、桌面云技術與優(yōu)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(wǎng)絡，訪問共享的、可配置的計算資源( 例如: 網(wǎng)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(tǒng)和桌面環(huán)境，用戶使用瘦客戶端通過網(wǎng)絡訪問桌面環(huán)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(huán)境，所有數(shù)據(jù)( 包括操作系統(tǒng)) 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(wǎng)絡的硬件設備) 就可以正常工作了。
桌面云有以下優(yōu)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(tǒng)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(wěn)定、易管理、易維護。瘦客戶端硬件結(jié)構(gòu)較PC 機簡單，并采用集成化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計，性能穩(wěn)定，故障率低; 在桌面云環(huán)境下，瘦客戶端只是用于顯示服務器端數(shù)據(jù)和傳遞輸入設備指令給服務器端，所有的運算和數(shù)據(jù)都在服務器端，整個系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、管理、維護、升級都在服務器端統(tǒng)一實現(xiàn)，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(jié)能減排、降低運行成本。傳統(tǒng)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(huán)境; 傳統(tǒng)PC 機的功率為300W 左右，瘦客戶端功率不超過23W，降低能耗、節(jié)約用電，有效降低運行成本，每年能為高校節(jié)省一筆不小的開支。第四，開放自由。由于操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)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(lián)網(wǎng)接入，桌面立即呈現(xiàn)。
三、基于桌面云的計算機基礎實驗室架構(gòu)
桌面云系統(tǒng)主要包括瘦客戶端、網(wǎng)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(nèi)，用于顯示教師和學生上課時使用的桌面云環(huán)境; 網(wǎng)絡接入提供瘦客戶端與服務器端連接的方式，在校內(nèi)使用局域網(wǎng)接入，如果是架構(gòu)開放式的桌面云計算機基礎實驗室環(huán)境，則使用互聯(lián)網(wǎng)接入，用戶只要能訪問互聯(lián)網(wǎng)，就能登錄桌面云; 管理控制臺是系統(tǒng)管理員配置、管理、監(jiān)控桌面云系統(tǒng)的工具; 身份認證是用戶能否登錄使用桌面云和桌面云數(shù)據(jù)安全保障的重要一環(huán)，應用服務器進行硬件資源動態(tài)分配、為用戶提供桌面云操作系統(tǒng)和應用軟件、提供計算能力、存儲用戶數(shù)據(jù)等。
筆者使用VMware View 產(chǎn)品構(gòu)建桌面云系統(tǒng)，View 是基于VMware vSphere 構(gòu)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(nèi)存、網(wǎng)絡、存儲器等完整的系統(tǒng)虛擬機，這些虛擬機就是服務器。vSphere的組件vCenter 實現(xiàn)對虛擬機的集中管理，具體的實際操作是在系統(tǒng)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(jié)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(tǒng)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(huán)境后安裝View Agent 和配置View ConnectionServer，創(chuàng)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(tǒng)一的桌面; 根據(jù)上課學生的人數(shù)情況，適當增配物理服務器來保證足夠數(shù)量的虛擬桌面以滿足教學需要;在云服務器端劃分適當?shù)拇鎯臻g提供給師生存放練習、作業(yè)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(gòu)較之傳統(tǒng)模式具有降低硬件成本、方便管理維護、節(jié)能減排等優(yōu)勢，應用桌面云技術能夠很好地改善傳統(tǒng)的計算機教學環(huán)境，為提高教學質(zhì)量打下良好基礎。隨著桌面云技術的不斷發(fā)展，還可以應用到高校信息化建設的各個方面，加快數(shù)字化校園的建設步伐。
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