云概念下高职院校公共机房运维模式的构建*

丁铁

（中山职业技术学院，广东 中山 528404）

引言

高职院校公共机房既承担着实验、实操和实训等实践教学任务，又是学生进行课程设计、毕业论文（设计）和课外自由上机的重要场所，此外还是开展一些考试、培训等社会服务的基地，因此它是一个面向全体学生、面向社会各界的对外窗口，它运维得好坏不仅关系到相关课程的教学质量，也体现了一所高职院校的信息化建设水平和服务社会的能力。

一、高职院校公共机房运维现状及普遍存在的问题

目前，很多高职院校公共机房未能发挥其应有作用，有些甚至影响到了正常的教学工作，究其原因，主要存在以下几个问题：

1.运维经费庞大

目前PC机的选购、维护费用占高职院校公共机房运维支出的绝大部分，而根据国家有关法律规定：电子设备类固定资产计算折旧的最低年限为3年，这意味着每隔3年就有一批PC机将可能淘汰。笔者学院现有3000多台PC机，若按每台PC机4000元计算，每年更新1000台PC机最少需要400万元。公共机房PC机使用频率高，使用人员范围广，在日常的使用过程中，PC机的硬件经常会出现各种各样的故障，如显示器或硬盘烧坏、一些主板老化、一些内存或显卡被迫升级换代、键盘和鼠标等易耗品损坏等等。以上现象都直接导致了公共机房运维经费支出巨大，难以为继。

2.电能消耗过大

PC机无论从数量、资产上，还是功效上在高职院校公共机房中都占据核心地位，若每台PC机以平均每天工作8小时、一年工作36周、每周5天计算，每年累计需要工作约1500个小时，传统的PC机总功率一般在300W左右，如此计算，电能的消耗相当惊人，因此公共机房的电费也就成了高职院校一笔不小的开销。笔者学院全日制学生规模不到8000人，2012年在办公、教学上的用电量达645.1948万kWh，费用达412.9246万元，其中公共机房有28间、PC机1600台左右，其用电量居整个学院用电量的首位，且有逐年增长的趋势。

3.运维压力大

公共机房由于服务对象差异化比较突出，利用率又高，例如不同教学环境的频繁设置、系统或IP地址遭恶意破坏、考试或培训环境的配置、病毒或木马的查杀……这些单调、反复的工作造成了公共机房日常运维较大的压力。

二、云概念下公共机房运维的解决方案

云概念是指电脑、手机、电视等电子应用产品能够通过互联网提供包括云服务、云空间、云搜索、云浏览、云社区、云应用等一系列资源分享应用。云概念下公共机房运维模式是指，借助云的架构思想，利用虚拟化技术，使用云终端和云服务器来搭建一个质优价廉、便于管理和维护的公共机房。

1.解决方案

（1）硬件架构设计

目前可作为云终端的电子设备比较多，例如PC机、瘦客户机、平板电脑、智能手机等，公共机房中常见的云终端设备有即将淘汰的PC机和瘦客户机两种类型，而云服务器既可以是部署在数据中心机房的专用服务器，也可以是一台硬件性能较高的普通PC机，因此云概念下公共机房的硬件架构设计模式为：旧PC机/瘦客户机+云服务器，硬件架构设计具体如图1所示。

图1 硬件架构图

（2）软件架构设计

云概念下公共机房的云终端 （主要是指旧PC机或瘦客户机）相互之间可以通过网络构成一个整体，云终端不仅可以与云服务器进行互动，而且云终端之间也可以通过云服务器实现互动。目前能实现这类功能的软件有幻影桌面虚拟化软件、海光校园虚拟服务器管理软件等，它们利用强大的虚拟技术，实现了大规模计算机的系统自动部署、集中统一管理等功能，通过一台服务器实现对上百台云终端的管理集中化，软件的具体架构如图2所示。

图2 软件架构

（3）网络架构设计

云概念下的公共机房网络架构非常灵活，既可以是一个公共机房构成一个局域网进行部署，也可以是多个公共机房构成一个局域网进行部署，甚至可以由整个学校的公共机房构成一个局域网进行整体部署，整体网络架构设计如图3所示。

图3 网络架构

目前，笔者学院公共机房中的教师机和学生机相对较集中，通过多台交换机直接相连，利用现有即将淘汰的旧PC机作为云终端、云服务器部署在公共机房，教师机选用任何一个云终端来充当，无需改变其现有的综合布线系统及网络结构，部署成本十分低廉，实施非常方便快捷。

2.该解决方案的优势

（1）节省了PC机等硬件购置费用

按目前市场行情，瘦客户机的购入价格不到入门级PC机的一半，整个公共机房仅需添购一套构建系统所需的软件；其次，现有一些即将淘汰的PC机也将继续服役，延长了PC机生命周期，提高了其利用率……让瘦客户机或旧的PC机成为学生机、教师机，在完成教育行业信息化建设目标的同时，以更低成本、更少部署时间轻松地完成系统的接入，从而节省了公共机房的PC机购置费用。

（2）节能省耗

高职院校公共机房内有大批量PC机，少则五六十台，多则上百台，每台功率300W左右，因此负荷功率较大。公共机房若采用最大运行功率不超过23W的瘦客户机替代传统PC机作为学生终端，每台节省功耗有277W，节省率达92%，若以每台PC机平均每年工作1500个小时、每间机房60台计算，每间公共机房将节省约25000度电，电费因此也将大幅削减。目前节能和环保的概念已经深入各个领域，公共机房作为校园电能消耗的主要场所之一，不管是从考虑节约成本的角度还是低碳节能的角度，在保障正常教学的情况下，应尽量降低能源消耗，建设绿色的公共机房。

（3）减轻运维压力

云概念下公共机房的运维工作主要集中在云服务器端开展，只要在云服务器端做好操作系统教学环境配置、教学软件更新、病毒查杀等工作，即可做好与之相对应的云终端的运维工作，往往可以做到云终端系统的病毒库自动更新；通过在云服务器端实施模板复制后预先设置多个教学环境，根据课程需要快速切换到相应的教学场景中，十分灵活可行；同时机房技术人员只需要端坐在数据中心机房或通过远程命令模式对云服务器进行维护，再也不用在各个机房之间、各个校区之间往返维护。另外瘦客户机集成度比较高，不会出现因移动造成掉电、硬件松动、内部电子零部件耦合失灵或老化等故障，加之其功率非常低，长时间工作状态下也不会由于热量难以散发而出现硬件运行出错、死机和主板芯片烧毁等现象。因此大大减轻了机房技术人员的运维压力，也节省了高职院校人力资源成本。

（4）美化机房的布局与环境

由于瘦客户机体积比较小巧，占用的物理空间比PC机少，因此可以重新设计放置学生机的课桌椅结构，这样将大大改进公共机房内强电、弱电的布线格局，公共机房原有的空间可以放置更多的学生机，节约教学场地资源，与此同时公共机房的整个空间布局也更加错落有致、美观。据估算，笔者学院标配60台PC机的公共机房空间可以容纳100台瘦客户机。

三、问题与建议

1.考虑网络环境

云概念下的云终端经常需要通过网络从云服务器获取数据，因此对公共机房内部局域网络环境或整个校园主干网络环境的配置都有一定的要求。一般而言采用千兆局域网比较有利于大规模、大批量数据并发式的传送，然而目前很多公共机房的网络环境一般是百兆交换机、百兆网线的网络环境，在进行大规模部署或运维时,若网络资源分配策略不当，极有可能出现网络流量瓶颈而导致部署效率偏低。

2.考虑旧PC机的稳定性

很多电子产品都有其固有的生命周期,若利用即将淘汰的PC机作为云终端来使用，一定要考虑到PC机硬件本身的稳定性，否则时常出现一些小故障,影响到正常使用,例如主板芯片老化后无法存储更改后的BIOS信息,导致系统无法正常引导与启动；内存插槽、显卡插槽等老化问题，导致机器无法启动或显示器无信号输出。PC机的零部件都有其固有的保质期、使用周期，因此在严重老化情况下，任何软件技术、管理模式的更新都无法弥补硬件本身的缺陷。

3.防范网络安全

云概念下的云终端无需采用安装杀毒软件、还原卡等保护措施，因此更容易遭受到恶意破坏、病毒感染，通过网络的传播途径由此可以感染到云服务器、整间公共机房的云终端，甚至是感染云概念下所有公共机房的云终端。另外要考虑到云服务器的安全策略问题，特别是云服务器若挂入外网运行，一旦遭受到恶意攻击、病毒感染等情况，应能进行有效防御和查杀病毒，并在最短的时间内恢复云服务器系统。

四、结束语

本文通过对现有公共机房运维中存在的弊端进行分析，提出借助云概念来构建高职院校公共机房运维模式，并阐述了解决的具体方法、实现的技术途径和必要的保障措施。公共机房运维水平高低影响着PC机资源的利用率，也关系着实践教学质量。努力改进公共机房运维模式，提高运维水平，以便能更好地服务教学、服务学生、服务社会。

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