基于虚拟化技术的高校计算机实验技术平台构建

陈　治　张　泽

1.昆明理工大学计算中心，云南　昆明　650093；2.云南师范大学文理学院，云南　昆明　650093



基于虚拟化技术的高校计算机实验技术平台构建

陈治1*张泽2*1

1.昆明理工大学计算中心，云南昆明650093；2.云南师范大学文理学院，云南昆明650093

摘要：通过对当前高校计算机实验教学中存在的问题进行分析，提出了基于虚拟化技术来构建计算机实验教学平台的方案，并阐述了采用该方案的优势所在。

关键词：虚拟化；虚拟桌面；虚拟机

一、采用虚拟化技术的必要性

当前，我国众多高校都建立了计算机实验教学中心，通过网络构建了统一的计算机实验教学环境。随着实验教学任务的日益繁重，管理工作量的大幅增加，传统的实验室管理模式已经不能充分满足提高资源利用率、降低管理成本、提高安全性和可靠性的要求[1]。必须采用新的技术和管理模式来面对当前的挑战。同时，现在的大学生很多都已经有了自己的计算机和平板、智能手机等移动设备，传统的必须到学校计算机实验室进行实验学习的方式显得越来越缺乏灵活性。采用虚拟化技术，可以将学校的计算机资源进行整合，让教师和学生以一种更为灵活的方式来使用学校的计算机资源。虚拟化，原指资源的抽象化，就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源。资源的管理都按逻辑方式进行，完全实现资源的自动化分配。通过虚拟化技术可以最大限度地屏蔽软硬件资源的差异性，根据需要灵活分配这些资源，减少总体成本[2]。

二、基于虚拟化技术的计算机实验教学平台构建

针对当前高校计算机实验教学中面临问题，我们可以通过虚拟化技术整合服务器群，建立统一的数据中心和实验教学平台，用户可以使用任何一台接入网络的计算机或是移动互联设备以虚拟桌面的方式访问和使用实验教学平台提供的资源和服务。以VMware公司的软件产品为例，用户在自己的计算机或是移动互联设备上安装View Client客户端后，就可以使用系统支持的各种设备启动登录View Connection Server服务器。该服务器与Windows操作系统的活动目录功能相配合，对访问的用户进行身份验证，通过验证的用户即可访问运行在ESXi主机上的虚拟桌面。用户和数据中心之间的数据传输通过View Transfer Server进行管理，而管理员则可以通过View Administrator在任何一台计算机上对虚拟桌面以Web方式进行管理。

其中用到的相关软件主要有：

VMware View Client：虚拟桌面客户端软件。通过VMware View Client，用户可以从台式机、iPad 和基于Android 的客户端访问在数据中心集中托管的虚拟桌面。如果用户的计算机性能足够，还可以使用 View Client with Local Mode，将虚拟机复制到本机上直接运行，这样无论网络是否可用，用户都可以访问在基于Windows的本地端点上运行的虚拟桌面。

View Connection Server：它是客户端到服务器端连接的中介。View Connection Server需要Windows操作系统的活动目录功能来协同工作，对用户的身份进行验证，将通过身份验证的用户请求定向到相应的虚拟机或者是物理服务器上。

View Administrator：它的作用是帮助管理员配置 View Connection Server、对虚拟桌面进行部署和管理。View Administrator 通常随着 View Connection Server 一起安装。它是一个基于Web的应用程序。通过这个应用程序，系统管理员可以方便的从任何地方的任何一台计算机上来管理 View Connection Server 实例。

该计算机实验教学平台的安装部署步骤大致如下：

首先在安装了Windows 2012R2 Server的服务器上通过Active Directory设置所需的管理员用户及用户组，以便于后面的用户身份认证。接下来安装VMware ESX/ESXi 主机和vCenter Server，并进行相关配置，这是整个系统最核心的部分。然后安装View Connection Server和View Transfer Server并进行相关设置，以管理客户端到服务器端的连接和数据传输。接下来就是创建所需的虚拟机，并以它为完整模版来创建桌面池，桌面池可以设计成专用池和浮动池两种。在专用池中，每个用户都有一个自己专属的View 桌面，该用户每次登录时都是连接到他自己的虚拟桌面。用户可以在他自己的专属虚拟桌面进行各种操作，比如安装应用程序、保存数据等等。而在浮动池中，虚拟桌面并不是固定的，而是采用动态分配的方式。所有的虚拟桌面都能访问所需的数据，但是没有一个虚拟桌面是属于特定的用户。最后则是设置用户的桌面访问规则。至此服务器端的安装配置结束。在最终用户的客户端上安装了View Client后，他们就可以对虚拟桌面进行访问了。前六个步骤由管理员在服务器和管理机上完成，而最后一步View Client的安装既可以由管理员统一安装在学校实验室的计算机上，也可以由授权用户自行安装在其访问云端的客户端上。

三、采用虚拟化技术后的优势

(一)资源集中管理，按需动态分配

通过虚拟化技术将原有的服务器等资源进行整合，虚拟机在服务器上统一部署和管理。然后根据用户的不同需求为该用户动态分配相应的虚拟机资源。用户退出登录后释放其占有的虚拟机分配给其它用户使用。

(二)提高设备利用率，降低采购费用

由于虚拟机运行在服务器端，对客户端的要求并不高，所以学校一些老旧的计算机仍然可以作为客户端继续使用发挥余热，同时服务器资源的利用率得到显著提高。而且教师和学生也可以使用自己的计算机通过虚拟桌面访问和使用平台的资源，一定程度上也减少了师生们对学校计算机数量的需求，从而减少学校的计算机采购数量，降低购置费用。

[参考文献]

[1]董焱.基于虚拟化技术的实验教学中心环境构建[J].实验技术与管理，2011(3)：299-302.

[2]张青，杜召阳，白佳.采用虚拟化技术优化IT基础架构，有效提升IT服务提供能力[J].电信技术，2010(3)：82-84.

*作者简介：陈治(1977-)，男，硕士，昆明理工大学计算中心，高级实验师，研究方向：计算机应用技术；张泽(1983-)，男，本科，云南师范大学文理学院，讲师，研究方向：计算机应用技术。

中图分类号：TP311.52

文献标识码：A

文章编号：1006-0049-(2016)12-0142-01