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摘要：阐述云计算与虚拟化桌面技术，探讨计算机实验室管理存在的问题，桌面虚拟化技术的应用探索与实践，从而提高计算机实验室的信息化教学的服务水平。
关键词：虚拟化桌面，计算机实验，镜像管理
0引言
在互联网和大数据的背景下，教育信息化程度不断加深，在此过程中，出现了高校计算机实验室传统管理模式无法有效管理日益增多的信息类实验室设备、无法有效满足日趋多元化的信息类教学与考试需求的问题。由于计算机实验室的管理效率无法得到提高，导致人们无法充分发挥出实验室设备应有的价值，进而造成教学任务、考试任务及科研任务难以完成。为此，笔者希望通过桌面虚拟化技术进一步改善传统的管理模式，在提高管理效率的同时增强计算机实验室的应用价值。
1云计算与虚拟化桌面
云计算。云计算是一种将教学资源集中化的技术，具有管理工作较简便、与服务供应商的交互较顺畅等特点。由于该技术的运行模式采用按需方式获取所需要的硬件、软件等计算资源，能根据用户的使用动态对资源进行实时调整,满足教学应用和用户的各类需求，防止出现不可用、复杂及无法满足人们需求等问题。同时，人们也能快速进入计算资源共享池及时寻找到所需的各类信息资料[1]。虚拟化桌面。桌面虚拟化是一种能够通过远程计算机桌面服务为用户提供云计算服务的技术。在实际应用过程中，用户可以通过远程服务器运行自身所需的操作系统及应用软件，而后可以在用户个人的终端设备上完整地看到操作系统桌面视图的图像。该技术实现了分离逻辑视图与物理计算机的目标，使远程服务器能够完成所有用户在个人终端上发出的计算、存储指令。同时，由于远程服务器具有共享性，远程服务器所计算存储的资源能够为多个用户提供服务，实现资源的实时调度，使得资源的分配及交付更加简便，并防止出现资源利用率过低、运维成本高以及实验室整体建设无法满足人们实际需要等现象。桌面虚拟化主流技术，即虚拟桌面基础架构（VirtualDesktopInfrastructure，VDI）完全将计算资源部署于云端，使用全集中的管理和计算资源部署，所有桌面全部运行在云服务器端，本地终端仅承载一个基础系统，用以收发、显示运行在服务器端的桌面资源，即智能桌面虚拟化（IntelligentDesktopVirtualization，IDV）采用“集中管理，本地运算”的方式进行资源分配，服务器提供镜像制作、终端策略管理等功能，并由终端通过本地的计算资源渲染出相应的桌面，即虚拟操作系统基础架构（VirtualOSInfrastructure，VOI）由服务器来管理操作系统镜像，并下发给终端，操作系统运行于终端本地硬件上，计算任务完全由终端承担，服务器负责镜像管理、镜像上传下载以及终端的管理工作。
2计算机实验室管理存在的问题
目前，信息化已经成为各行各业的发展趋势，对于中医药高校而言更是如此，信息化能够在增强管理效率的同时进一步提高教学质量。由于传统的计算机实验室管理方式无法适应信息化的不断深入，尤其是中医药信息化的不断发展，对中医药信息化人才的实际操作能力要求越来越高，使得中医药高校计算机实验室的管理部门无法在保障现有设备桌面环境安全稳定的同时高效运行，也无法灵活应对随时变化的中医药信息教学实验需求。具体问题如下。
（1）工作量大，重复性劳动多，效率低。由于计算机实验室的使用人员包含高校的所有师生，使得计算机实验室所需要提供的服务领域涉及多种课程及多种专业，对于中医药高等院校而言，基本上涵盖了学校所有专业。在传统的计算机管理模式下，管理人员需要在每个学期的开学前对计算机桌面系统进行更新维护、安装教师实验教学所需的应用软件及更新，频繁安装不同的考试软件以应对每学期大量的各级各类考试任务，导致管理工作费时费力且效率不高。如果管理人员没有完全安装完善所有的教师授课所需软件，将极大可能出现软件冲突及系统运行缓慢甚至无法运行的现象[2]。
（2）设备分散，故障率高。传统计算机实验室中的设备主要由PC机构成，即胖终端[3]。由于PC机具有硬件种类繁多、放置位置及用户分布不集中、误操作极易导致系统损坏和中毒等特点，导致容易出现单点故障及维护困难等现象。为保障管理工作质量，在传统管理模式下，管理人员往往需要花费大量的时间进行设备及硬件的检查养护工作。如果管理人员数量不足，将难以对计算机实验室设备进行充分的检查巡视，容易造成实验室设备故障率增高[4]。
3桌面虚拟化技术的应用探索与实践
云计算实验室是一种将桌面虚拟化技术与计算机实验室的建设管理实践相融合从而进行机房管理的新方式。该方式能够防止学校出现重复建设计算机实验室的现象，并提高实验室设备的使用率，降低计算机实验室的运维成本。当前，国家及社会对高校提出了培养本科应用型人才的要求，该方式的应用将能够在充分满足该目标的同时使学校适应当今的信息化趋势。
（1）桌面虚拟化技术。在英文中，桌面虚拟化有两种译法，可以被翻译为DesktopVirtualization，也可以被翻译为VirtualDesktopInfrastructure。该技术可以使计算机的计算元件进行虚拟运行并使计算结果具有准确性，同时也能防止软件因硬件容量不足出现难以配置的现象。通过虚拟生成较多的独立桌面操作系统，将能够使更多的用户同时访问实验室所存储的数据，同时，虚拟桌面协议也使得所有师生能够在任何时间并在校园网覆盖范围内的任何角落访问实验室计算机桌面。该技术的应用打破了传统计算机实验室使用的时间、空间及人数限制，使资源的利用率获得了大幅的提高。目前，基于桌面虚拟化技术的产品有很多，国外有VMware、Citrix[5]，国内有华为、深信服、锐捷、和信创天等[6]。
（2）桌面虚拟化技术的应用需求分析。在实际当中，师生往往利用计算机实验室处理种类繁多且较复杂的问题，通常会需要应用到音视频处理软件、编程软件、数据分析与处理软件、office软件及图形图像处理软件等。同时，随着无纸化考试应用的不断深入，以往的很多考试都使用计算机进行，如普通话考试、大学生英语四级、六级口语考试、中医药经典等级考试、中医住院医师规范化培训结业理论考核等，要求能够及时、动态、安全的满足师生们的各种授课、科研及考试需求，从而为学校教学工作质量的提高提供保障。桌面虚拟化技术是一种动态资源共享平台，其强大的开放性及运算能力使得教学资源的利用率得到了极大提高，它还能防止出现应用软件复杂性过高使师生难以有效利用的现象，突出计算机实验室统一集中管理、高效的系统安全保障、灵活的桌面环境部署等特点。
4结语
桌面虚拟化技术的应用将能够极大促进学校教学工作质量及科研工作水平的提高，为师生实验任务的连贯性提供有力保障，在满足教学多元化、个性化需求的同时，实现统一管理。此外，该技术将能够使计算机实验室的管理模式发生质的改变，既能降低管理人员的工作强度，又能提高计算机实验室的信息教学服务水平，也能使管理人员更有效地开展管理工作，提升实验教学服务水平。
作者：任学刚 单位：湖南中医药大学
