基于CloudStack的桌面虚拟化在高校多媒体教室中的应用初探

摘要：随着教育信息化的不断深入，各高校都配备了多媒体教室。在实际的使用中，由于多媒体教室自身物理位置分散、使用人员复杂、管理人员缺失等实际问题，导致多媒体教室计算机在病毒防护、硬件管理、软件升级以及需求响应上出现不足。管理、维护好多媒体教室的计算机设备是保障教学活动正常进行的重要一环。在桌面虚拟化技术不断发展今天，通过开源CloudStack云平台管理软件来实现媒体教室的桌面虚拟化，能够大大减少多媒体教室的人力、资金的投入，同时也能够极大的为教学工作者提供便利。

关键词：多媒体教室；桌面虚拟化；CloudStack

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）36-8770-02

随着高校办学规模越来越大，教育信息化越来越深入，多媒体教学环境在高校中应用的十分普遍。由于课程建设的不断深入发展，软件不断更新，加上不同的使用者的个性化需求，对多媒体教室的管理者提出了更高的要求。使用桌面虚拟化结构，能够有效的将用户的数据、配置、应用迁移到数据中心，多媒体教室的计算机在硬件配置、软件部署上可以大大简化，能够有效的弥补传统的管理方式上的不足。

1 传统多媒体教室管理的不足

与机房不一样的是，多媒体教室的位置更加分散，使用的环境也更加复杂。这就给管理人员带来很多的不便，主要体现在以下几个方面：

1） 还原卡的存在导致软件无法及时升级。传统的多媒体教室采用还原卡的方式来保障计算机的正常运行。在这种情况下，教师如果要安装新的软件会有困难。多媒体教室的计算机的更新速度也比较慢，教师在运行一些对硬件要求较高的程序时，就会出用户现体验较差的问题。但是频繁的更换硬件很明显是成本较高的选择，而且也无法及时、动态的做出调整。

2） 数据迁移困难。传统的方式下，教师都是通过U盘的方式将上课所需要的素材带到课堂上来讲授。在有一些课程中，上课需要的实验环境在教室里又无法搭建，只能通过讲授或者动画的形式给学生讲解。如果需要使用的教学素材很大，在这种情况下，U盘很明显不能满足教师的需求。

3） 损坏率高。传统的多媒体教室因为使用者很多，也没有管理员每天进行维护，加上可能存在的不当操作，导致计算机的损坏率很高。而教室又比较分散，得不到及时的修理，势必影响正常的教学活动。

采用虚拟桌面的方式，能够将用户从传统的计算机终端上解放出来，不再依赖眼前的硬件设备。能够比较良好的解决传统多媒体教室的一些不足。

2 虚拟桌面简介

CloudStack是Citrix公司将CloudStack产品源代码于2012年4月捐献给Apache Foundation，全球众多的开发者都参与开发的一个云平台管理软件[3]。可以利用企业现有的基础架构来便捷的搭建公有云、私有云以及混合云。CloudStack提供了友好的操作界面和丰富的API接口，可以满足普通用户和开发者的不同需要。[1]

目前虚拟桌面的实现有很多，例如VMware View、Citrix XenDisktop，但是这两者都是商业软件，虽然有良好的项目支持和售后服务，注重软件本身的兼容性和稳定性，但是安装实施的费用较高，并且安装比较复杂，需要专业的团队来进行维护。和计算机机房不同的是，多媒体教室的计算机使用环境有它自身的特殊性，大规模集中使用较少，对显卡GPU的虚拟化要求不高，在这里如果初期设备软件投入较大显然是不合适的。因此，选择一款案例较多[2]的开源云平台软件是适合的。

图1

由ClooudStack的软件结构可以看出，虚拟桌面的应用分为三个层次[3]：1） 用户体验层。强调虚拟桌面访问的安全性，能够提供多种灵活的方式连接到云端，能够在低网络带宽下进行有效的数据传输，客户端无需大规模升级，支持平板、手机等多种终端进行访问。2） 管理层。管理层强调管理的便捷，功能齐备。能够高效、自动完成虚拟桌面的批量部署、统一管理、自动监控，能够集中部署安全策略、防病毒管理、快速进行备份和删除。3） 支持层。这个层次对于用户是不可见的，集中了大量异构的数据中心硬件资源。重点在虚拟化学校硬件资源，再将其灵活的分配给终端用户。能够做到动态硬件资源调整，能够保障虚拟桌面的高可用性。

相应的在实施规划中也要考虑以下几个方面。1） 由数据中心建立专线至多媒体教室交换机，实现主干线路的高速传输，这样既能保障虚拟桌面流畅运行，也能在安全性上做到一定的防护。虚拟云平台使用多网卡分别连接内网和外网，同时制定不同的防火墙策略，在保障安全性的同时能够使虚拟桌面顺利的连接到Internet。数据中心服务器之间使用高速网络连接，保障不同的服务器、集群之间的数据快速传输。2） 根据不同的课程需求制定多个系统模板供用户调用，例如通用课程、图形开发、软件编程、基础应用等等。根据不同的教师需求动态调整分配给教师不同的资源。例如需要计算性能可以多分配vCPU，需要存储可以分配给较多的空间容量等等。根据个性化需求来进行配置。3） 统一将学校数据中心的资源进行虚拟化，并对虚拟化的特点进行有针对性的升级原有服务器的配置，力求做到资源利用的最大化。

3 多媒体教室使用虚拟桌面的优势

在多媒体教室使用虚拟桌面能够解决目前在日常的管理、使用中出现的一系列不足，使多媒体教室能够为教育教学更好的服务。主要体现在以下几个方面：

1） 简化多媒体教室的计算机配置。由于使用了虚拟桌面，采用瘦客户机的形式能够满足一般的教学需求，瘦客户机结构简单，使用周期长，能够极大的减少在硬件设备上的投入。

2） 简化维护工作量。采用瘦客户机作为终端也减少了硬件出现问题的几率。同时，系统在云端存放，系统的更换和升级调整都在云端进行，管理人员无需在现场进行还原卡设置、系统安装等等工作，大大的简化了维护人员的工作。

3） 提高资源利用率，减少使用成本。采用虚拟桌面无疑将原先分散的设备运行功耗集中到了数据中心，在提高利用率的同时也减少了能耗、和污染。

4 总结

云平台、桌面虚拟化、服务器虚拟化都是目前主流方向，将这些功能转化到多媒体教室的建设使用上，能够提高多媒体教室的使用效率，降低人员和资金开销，同时也能够更好的为教师服务。使多媒体教室的管理更加便捷和高效，简化系统的升级、维护、部署工作，增强了教学工作的灵活性和可靠性。

参考文献：

[1] 龙斌，周晴伦.基于CloudStack的旅行社电子商务解决方案[J].计算机时代，2014（3）.

[2] CloudStack社区.成功商业案例. http：//www.cloudstack-china.org/materials/成功商业案例.

[3] 陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009（9）.

摘要：随着教育信息化的不断深入，各高校都配备了多媒体教室。在实际的使用中，由于多媒体教室自身物理位置分散、使用人员复杂、管理人员缺失等实际问题，导致多媒体教室计算机在病毒防护、硬件管理、软件升级以及需求响应上出现不足。管理、维护好多媒体教室的计算机设备是保障教学活动正常进行的重要一环。在桌面虚拟化技术不断发展今天，通过开源CloudStack云平台管理软件来实现媒体教室的桌面虚拟化，能够大大减少多媒体教室的人力、资金的投入，同时也能够极大的为教学工作者提供便利。

关键词：多媒体教室；桌面虚拟化；CloudStack

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）36-8770-02

随着高校办学规模越来越大，教育信息化越来越深入，多媒体教学环境在高校中应用的十分普遍。由于课程建设的不断深入发展，软件不断更新，加上不同的使用者的个性化需求，对多媒体教室的管理者提出了更高的要求。使用桌面虚拟化结构，能够有效的将用户的数据、配置、应用迁移到数据中心，多媒体教室的计算机在硬件配置、软件部署上可以大大简化，能够有效的弥补传统的管理方式上的不足。

1 传统多媒体教室管理的不足

与机房不一样的是，多媒体教室的位置更加分散，使用的环境也更加复杂。这就给管理人员带来很多的不便，主要体现在以下几个方面：

1） 还原卡的存在导致软件无法及时升级。传统的多媒体教室采用还原卡的方式来保障计算机的正常运行。在这种情况下，教师如果要安装新的软件会有困难。多媒体教室的计算机的更新速度也比较慢，教师在运行一些对硬件要求较高的程序时，就会出用户现体验较差的问题。但是频繁的更换硬件很明显是成本较高的选择，而且也无法及时、动态的做出调整。

2） 数据迁移困难。传统的方式下，教师都是通过U盘的方式将上课所需要的素材带到课堂上来讲授。在有一些课程中，上课需要的实验环境在教室里又无法搭建，只能通过讲授或者动画的形式给学生讲解。如果需要使用的教学素材很大，在这种情况下，U盘很明显不能满足教师的需求。

3） 损坏率高。传统的多媒体教室因为使用者很多，也没有管理员每天进行维护，加上可能存在的不当操作，导致计算机的损坏率很高。而教室又比较分散，得不到及时的修理，势必影响正常的教学活动。

采用虚拟桌面的方式，能够将用户从传统的计算机终端上解放出来，不再依赖眼前的硬件设备。能够比较良好的解决传统多媒体教室的一些不足。

2 虚拟桌面简介

CloudStack是Citrix公司将CloudStack产品源代码于2012年4月捐献给Apache Foundation，全球众多的开发者都参与开发的一个云平台管理软件[3]。可以利用企业现有的基础架构来便捷的搭建公有云、私有云以及混合云。CloudStack提供了友好的操作界面和丰富的API接口，可以满足普通用户和开发者的不同需要。[1]

目前虚拟桌面的实现有很多，例如VMware View、Citrix XenDisktop，但是这两者都是商业软件，虽然有良好的项目支持和售后服务，注重软件本身的兼容性和稳定性，但是安装实施的费用较高，并且安装比较复杂，需要专业的团队来进行维护。和计算机机房不同的是，多媒体教室的计算机使用环境有它自身的特殊性，大规模集中使用较少，对显卡GPU的虚拟化要求不高，在这里如果初期设备软件投入较大显然是不合适的。因此，选择一款案例较多[2]的开源云平台软件是适合的。

图1

由ClooudStack的软件结构可以看出，虚拟桌面的应用分为三个层次[3]：1） 用户体验层。强调虚拟桌面访问的安全性，能够提供多种灵活的方式连接到云端，能够在低网络带宽下进行有效的数据传输，客户端无需大规模升级，支持平板、手机等多种终端进行访问。2） 管理层。管理层强调管理的便捷，功能齐备。能够高效、自动完成虚拟桌面的批量部署、统一管理、自动监控，能够集中部署安全策略、防病毒管理、快速进行备份和删除。3） 支持层。这个层次对于用户是不可见的，集中了大量异构的数据中心硬件资源。重点在虚拟化学校硬件资源，再将其灵活的分配给终端用户。能够做到动态硬件资源调整，能够保障虚拟桌面的高可用性。

相应的在实施规划中也要考虑以下几个方面。1） 由数据中心建立专线至多媒体教室交换机，实现主干线路的高速传输，这样既能保障虚拟桌面流畅运行，也能在安全性上做到一定的防护。虚拟云平台使用多网卡分别连接内网和外网，同时制定不同的防火墙策略，在保障安全性的同时能够使虚拟桌面顺利的连接到Internet。数据中心服务器之间使用高速网络连接，保障不同的服务器、集群之间的数据快速传输。2） 根据不同的课程需求制定多个系统模板供用户调用，例如通用课程、图形开发、软件编程、基础应用等等。根据不同的教师需求动态调整分配给教师不同的资源。例如需要计算性能可以多分配vCPU，需要存储可以分配给较多的空间容量等等。根据个性化需求来进行配置。3） 统一将学校数据中心的资源进行虚拟化，并对虚拟化的特点进行有针对性的升级原有服务器的配置，力求做到资源利用的最大化。

3 多媒体教室使用虚拟桌面的优势

在多媒体教室使用虚拟桌面能够解决目前在日常的管理、使用中出现的一系列不足，使多媒体教室能够为教育教学更好的服务。主要体现在以下几个方面：

1） 简化多媒体教室的计算机配置。由于使用了虚拟桌面，采用瘦客户机的形式能够满足一般的教学需求，瘦客户机结构简单，使用周期长，能够极大的减少在硬件设备上的投入。

2） 简化维护工作量。采用瘦客户机作为终端也减少了硬件出现问题的几率。同时，系统在云端存放，系统的更换和升级调整都在云端进行，管理人员无需在现场进行还原卡设置、系统安装等等工作，大大的简化了维护人员的工作。

3） 提高资源利用率，减少使用成本。采用虚拟桌面无疑将原先分散的设备运行功耗集中到了数据中心，在提高利用率的同时也减少了能耗、和污染。

4 总结

云平台、桌面虚拟化、服务器虚拟化都是目前主流方向，将这些功能转化到多媒体教室的建设使用上，能够提高多媒体教室的使用效率，降低人员和资金开销，同时也能够更好的为教师服务。使多媒体教室的管理更加便捷和高效，简化系统的升级、维护、部署工作，增强了教学工作的灵活性和可靠性。

参考文献：

[1] 龙斌，周晴伦.基于CloudStack的旅行社电子商务解决方案[J].计算机时代，2014（3）.

[2] CloudStack社区.成功商业案例. http：//www.cloudstack-china.org/materials/成功商业案例.

[3] 陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009（9）.

摘要：随着教育信息化的不断深入，各高校都配备了多媒体教室。在实际的使用中，由于多媒体教室自身物理位置分散、使用人员复杂、管理人员缺失等实际问题，导致多媒体教室计算机在病毒防护、硬件管理、软件升级以及需求响应上出现不足。管理、维护好多媒体教室的计算机设备是保障教学活动正常进行的重要一环。在桌面虚拟化技术不断发展今天，通过开源CloudStack云平台管理软件来实现媒体教室的桌面虚拟化，能够大大减少多媒体教室的人力、资金的投入，同时也能够极大的为教学工作者提供便利。

关键词：多媒体教室；桌面虚拟化；CloudStack

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）36-8770-02

随着高校办学规模越来越大，教育信息化越来越深入，多媒体教学环境在高校中应用的十分普遍。由于课程建设的不断深入发展，软件不断更新，加上不同的使用者的个性化需求，对多媒体教室的管理者提出了更高的要求。使用桌面虚拟化结构，能够有效的将用户的数据、配置、应用迁移到数据中心，多媒体教室的计算机在硬件配置、软件部署上可以大大简化，能够有效的弥补传统的管理方式上的不足。

1 传统多媒体教室管理的不足

与机房不一样的是，多媒体教室的位置更加分散，使用的环境也更加复杂。这就给管理人员带来很多的不便，主要体现在以下几个方面：

1） 还原卡的存在导致软件无法及时升级。传统的多媒体教室采用还原卡的方式来保障计算机的正常运行。在这种情况下，教师如果要安装新的软件会有困难。多媒体教室的计算机的更新速度也比较慢，教师在运行一些对硬件要求较高的程序时，就会出用户现体验较差的问题。但是频繁的更换硬件很明显是成本较高的选择，而且也无法及时、动态的做出调整。

2） 数据迁移困难。传统的方式下，教师都是通过U盘的方式将上课所需要的素材带到课堂上来讲授。在有一些课程中，上课需要的实验环境在教室里又无法搭建，只能通过讲授或者动画的形式给学生讲解。如果需要使用的教学素材很大，在这种情况下，U盘很明显不能满足教师的需求。

3） 损坏率高。传统的多媒体教室因为使用者很多，也没有管理员每天进行维护，加上可能存在的不当操作，导致计算机的损坏率很高。而教室又比较分散，得不到及时的修理，势必影响正常的教学活动。

采用虚拟桌面的方式，能够将用户从传统的计算机终端上解放出来，不再依赖眼前的硬件设备。能够比较良好的解决传统多媒体教室的一些不足。

2 虚拟桌面简介

CloudStack是Citrix公司将CloudStack产品源代码于2012年4月捐献给Apache Foundation，全球众多的开发者都参与开发的一个云平台管理软件[3]。可以利用企业现有的基础架构来便捷的搭建公有云、私有云以及混合云。CloudStack提供了友好的操作界面和丰富的API接口，可以满足普通用户和开发者的不同需要。[1]

目前虚拟桌面的实现有很多，例如VMware View、Citrix XenDisktop，但是这两者都是商业软件，虽然有良好的项目支持和售后服务，注重软件本身的兼容性和稳定性，但是安装实施的费用较高，并且安装比较复杂，需要专业的团队来进行维护。和计算机机房不同的是，多媒体教室的计算机使用环境有它自身的特殊性，大规模集中使用较少，对显卡GPU的虚拟化要求不高，在这里如果初期设备软件投入较大显然是不合适的。因此，选择一款案例较多[2]的开源云平台软件是适合的。

图1

由ClooudStack的软件结构可以看出，虚拟桌面的应用分为三个层次[3]：1） 用户体验层。强调虚拟桌面访问的安全性，能够提供多种灵活的方式连接到云端，能够在低网络带宽下进行有效的数据传输，客户端无需大规模升级，支持平板、手机等多种终端进行访问。2） 管理层。管理层强调管理的便捷，功能齐备。能够高效、自动完成虚拟桌面的批量部署、统一管理、自动监控，能够集中部署安全策略、防病毒管理、快速进行备份和删除。3） 支持层。这个层次对于用户是不可见的，集中了大量异构的数据中心硬件资源。重点在虚拟化学校硬件资源，再将其灵活的分配给终端用户。能够做到动态硬件资源调整，能够保障虚拟桌面的高可用性。

相应的在实施规划中也要考虑以下几个方面。1） 由数据中心建立专线至多媒体教室交换机，实现主干线路的高速传输，这样既能保障虚拟桌面流畅运行，也能在安全性上做到一定的防护。虚拟云平台使用多网卡分别连接内网和外网，同时制定不同的防火墙策略，在保障安全性的同时能够使虚拟桌面顺利的连接到Internet。数据中心服务器之间使用高速网络连接，保障不同的服务器、集群之间的数据快速传输。2） 根据不同的课程需求制定多个系统模板供用户调用，例如通用课程、图形开发、软件编程、基础应用等等。根据不同的教师需求动态调整分配给教师不同的资源。例如需要计算性能可以多分配vCPU，需要存储可以分配给较多的空间容量等等。根据个性化需求来进行配置。3） 统一将学校数据中心的资源进行虚拟化，并对虚拟化的特点进行有针对性的升级原有服务器的配置，力求做到资源利用的最大化。

3 多媒体教室使用虚拟桌面的优势

在多媒体教室使用虚拟桌面能够解决目前在日常的管理、使用中出现的一系列不足，使多媒体教室能够为教育教学更好的服务。主要体现在以下几个方面：

1） 简化多媒体教室的计算机配置。由于使用了虚拟桌面，采用瘦客户机的形式能够满足一般的教学需求，瘦客户机结构简单，使用周期长，能够极大的减少在硬件设备上的投入。

2） 简化维护工作量。采用瘦客户机作为终端也减少了硬件出现问题的几率。同时，系统在云端存放，系统的更换和升级调整都在云端进行，管理人员无需在现场进行还原卡设置、系统安装等等工作，大大的简化了维护人员的工作。

3） 提高资源利用率，减少使用成本。采用虚拟桌面无疑将原先分散的设备运行功耗集中到了数据中心，在提高利用率的同时也减少了能耗、和污染。

4 总结

云平台、桌面虚拟化、服务器虚拟化都是目前主流方向，将这些功能转化到多媒体教室的建设使用上，能够提高多媒体教室的使用效率，降低人员和资金开销，同时也能够更好的为教师服务。使多媒体教室的管理更加便捷和高效，简化系统的升级、维护、部署工作，增强了教学工作的灵活性和可靠性。

参考文献：

[1] 龙斌，周晴伦.基于CloudStack的旅行社电子商务解决方案[J].计算机时代，2014（3）.

[2] CloudStack社区.成功商业案例. http：//www.cloudstack-china.org/materials/成功商业案例.

[3] 陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009（9）.