析桌面云对高职实验室建设的应用优势与挑战

【摘要】对高职传统计算机实验室硬件建设逐渐不能适应实验和考试软件频繁更新的现状进行分析，进而探讨桌面云的应用为传统计算机实验室建设带来的技术机遇和优势所在，以及在传统计算机实验室建设中引入桌面云技术面临的挑战，为优化高职计算机实验室建设和推动桌面云技术应用逐步走向成熟与高效提供一些新的思路。

【关键词】桌面云技术 应用优势 计算机 实验室建设

【中图分类号】G482 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）30-0005-02

桌面云技术是基于新一代云软件提供桌面作为服务的一种应用程序。桌面云技术应用于计算机实验室，其设计思路是通过虚拟化服务器和虚拟存储配置，运用虚拟化技术实现实验室桌面虚拟化和应用虚拟化，桌面云系统可以将管理服务和数据空间等传送到计算机实验室的各类上机平台，从而实现统一上机用户管理、统一应用程序访问、统一实验环境部署的一体化，提高教学实验应用场景配置的灵活性以及增加实验环境的安全系数。桌面云技术具有可定制、虚拟化、运维管理灵活简便的特点，通过分析桌面云的技术特点，结合高职院校传统计算机实验室的现状，可以认为桌面云技术的应用能够缓解传统计算机实验室教学设备维护困难、教学资源需求不断增长难以满足的困局，为计算机实验室的建设与管理提供了技术机遇，对优化高职计算机实验室建设具有明显的应用优势。

一、传统高职计算机实验室建设现状

1.难以满足应用环境的更新需求

高职计算机实验室是依托高职教学目标为满足计算机教学实验需求而建设，承担着重要的教学实验任务。由于高职传统计算机实验室建设大多采用PC模式，机器硬件性能不足而引起设备升级压力大，造成计算机实验室的软硬件配置与教学实验需求不匹配，导致无法做到教学资源按需分配，影响了教学实验的部署方案。随着信息化教学方式的日渐丰富，高职院校的多媒体教学、在线考试、上机实验等承载的应用程序、终端部署与更新需求也日益复杂。而传统的计算机实验室一方面难以解决根据教学需求来定制对应的桌面环境的问题，另一方面传统计算机实验室固化的配置模式也导致计算机实验室硬件的换代跟不上教学软件的更新速度。除了计算机实验室的建设规模和硬件配置无法按需置换外，应用软件升级换代、更新系统补丁、升级杀毒软件等实验室维护工作也给实验室管理员增加了极大的工作负荷，显然，传统计算机实验室已经难以符合教学应用环境日益多样化复杂化的需求。

2.难以保障实验室的安全与稳定

由于計算机实验室大多承载了全校专业与公共机房的功能，使用频次高，在校园局域网内，由于学生自带U盘等移动存储设备的普及，U盘类存储设备携带的病毒更容易造成大面积传播，严重危害实验室甚至服务器的数据安全。学生上机时的不规范操作，对师生用户后续的使用也会带来不稳定因素，难以保障计算机实验室的安全与稳定。

3.难以有效提高实验室的运维效率

高职院校的传统计算机实验室大多数是集中型的公共机房或专业机房，专职的实验室管理员配备人数一般为一人，其管理模式特点是费时、费力、运维低效率。而计算机实验室使用频率高、需要维护的终端数量巨大，应用程序多样、终端部署分散、系统和软件安装的更新换代工作量非常大，故障多发时更是难以及时处理，目前传统的计算机实验室面临难以有效提高实验室运维效率的困局。

二、桌面云技术在计算机实验室建设中的应用优势

1.应用桌面云技术构建的桌面环境能够满足教学需求

将桌面云技术应用于传统计算机实验室，桌面云技术可定制性的特点能够根据桌面云部署方案来定制不同的桌面环境。可以在短时间内对用户桌面进行相应的更新与部署，满足实验室教学场景多样化的需求。承办各类考试只需要在服务器端重新定制模板即可，也可以根据不同的教学用户需求来实现动态性伸缩扩展，做到更为合理的分配课程所需的计算资源，实现了基于桌面云技术的资源集中构建与管理控制，桌面云技术构建的桌面环境明显优于传统计算机实验室分散独立的桌面环境。桌面云技术所具有的虚拟化特点能够拓展硬件设备的使用效率，可以在一台物理服务器上虚拟出多个机器，形成虚拟了传统课堂教学功能的虚拟教室，提供教学软件与硬件的一致性环境与教学辅导。

2.应用桌面云技术能够营造安全的实验室环境

桌面云技术功能强大，通过数据加密技术能够把数据存储在云空间并形成保护，避免未授权用户访问的窃取，学校教学资源得到保障。还可以对系统资源进行合理配置，避免出现校园用户访问量过多服务器拒绝用户访问需求的情况。同时，校园用户只需通过账号登录云计算终端就可以进行文件的存储，能够有效减少移动设备拷贝文件过程中受到病毒入侵和传播。而且数据级容灾系统的数据备份可以保证云空间存储的数据不会丢失，即使服务器终端出现故障也不会影响正常教学，桌面云技术可以把服务器或系统出现故障的频率有效降低。桌面云系统比PC机系统可靠性高，引入桌面云技术能够给实验室营造安全稳定的教学实验环境。

3.应用桌面云技术能够成倍提升实验室运维效率

云技术通过网络形成庞大的服务器群，运行云平台的集中管理通过远程的方式接入，实验室管理人员在系统更新及维护过程中，主要在服务器操作，无需对每一台计算机更新，桌面云先进的数据处理技术对各种教学应用场景、教学方案部署、系统升级、设备维护进行统一运维管理，减少了计算机终端的维护量和维护成本。桌面云技术并具备良好的综合定位分析及故障处理能力，当实验室软件出现故障，云端也可以及时进行排障处理，因此，相对于传统的计算机实验室，引入桌面云技术可以大为减少实验室管理员系统和桌面管理工作量，成倍提升了实验室的运维效率。

4.应用桌面云技术能够降低实验室建设成本

由于传统计算机实验室各种教学软件需要不断进行升级更新，导致计算机实验室硬件置换跟不上教学软件的更新换代速度，加大了计算机实验室的建设成本。桌面云技术给传统计算机突验室建设提供了更为快捷的更新换代模式，对计算机实验室软硬件更新换代的困局起到缓解的作用。将桌面云技术应用到高职计算机实验室建设，其客户机有普通计算机和专业瘦客户端两种介入方式。普通的计算机需要WEB技术，而专业瘦客户机终端将远程桌面接入到计算机的配置要求并不高，可以减少桌面终端的资金投入，瘦客户机的运行能耗也远低于PC机，而且由于软件可以定期自动更新，管理成本总体TCO减少。一定程度上节约了能源消耗和维护成本，显著降低实验室的建设成本，专业瘦客户机可被视为优先考虑的介入方式。

三、桌面云技术在计算机实验室应用中有待解决的问题

1.基于桌面云技术的网络带宽要求

鉴于桌面云技术主要通过瘦客户机连接服务器提供的虚拟化资源，对网络带宽、瘦客户机、服务器图形图像处理能力都有一定的带宽要求，在桌面云的应用环境中，对于非大量图形应用操作，瘦客户机终端的带宽需求仅为1Mb/s以内。而针对高清视频或三维设计软件等大量图形的应用操作带宽为30Mb/s，带宽需求显著增加，需要达到百兆到桌面。其使用成本已远高于传统计算机实验室建设的常规投入，给计算机实验室应用桌面云技术带来了障碍。

2.基于桌面云技术的服务器图形图像处理能力要求

桌面云技术在图形运算能力要求不高的应用场景下，已经完全可以替代传统的计算机应用环境。但是对于需要处理高级别图像功能的应用场景，如三维软件设计、视频播放等方面则并不适用，因为虚拟机的虚拟显卡处理能力达不到图像处理要求，这将给部分对图形运算要求比较高的教学实验课程形成制约。

四、结论

本文认为桌面云应用于传统计算机实验室有明显优势，对高职计算机实验室建设具有良好的应用前景和技术可行性。由于云计算时代对于桌面虚拟化的需求变得越来越复杂和多样化，要充分发挥桌面云技术在计算机实验室建设中的应用，最重要的就是及时改变固化思维，解决桌面云应用环境的技术障碍，推动桌面云技术应用与实验室建设逐步走向成熟与高效。

参考文献：

[1]孟庆伟，刘婷.基于云计算的计算机实验室建设模型研究[J].智能计算机与应用，2011（6）.

[2]宋蕾.虚拟技术在高校计算机机房实验室中的应用[J].实验室研究与探索，2013.（6）

[3]韩宁.桌面云技术在高校信息化建设及教学中的应用[J].软件导刊，2012（5）.

作者简介：林观德（1954-）男，汉族，籍贯：广东湛江，广州工商学院（高级实验师），学历：学士，研究方向：图像处理，云计算。

基金项目：广州工商学院首批院级实验教学示范中心建设项目——数字媒体虚拟仿真实验教学中心科研课题（项目主持人：胡垂立）。