基于云桌面的中职计算机实训室设计与实现

郑俊海

（广东省财政职业技术学校，广东 广州 510445）

1 引言

近几年来，职业学校的传统计算机实训不断呈现出各种各样的弊端，使得职业学校实训管理者迫切寻求更好的计算机网络技术运用到实训室的建设中。随着计算机网络技术的发展，特别是云计算的普及应用和云桌面技术的成熟，使得职业学校的计算机实训室建设模式也发生了改变，与传统计算机实训相比，使用云桌面技术建设的计算机实训室在资源节约、管理效率和教学方面都具有很大的优势，也越来越受到职业学校实训管理者的青睐。

2 中职计算机实训室存在的主要问题

在“互联网+”时代下，职业学校中越来越多的课程需要使用到计算机一体化教学和实验实训，这使得计算机实训室的数量越来越多，但传统的计算机实训室在使用和管理上都存在很大的弊端，主要表现在以下几个方面:

2.1 建设成本高

现阶段职校计算机实训大都采用PC机模式，而PC机模式建设成本（包括采购成本、维护成本、设备工作时能源消费成本、前期建设和后期运维成本）比较高。同时随着计算机软件的不断升级，对硬件的要求也越来越高，导致计算机硬件不能适合软件的运行和使用，需要经常更换计算机主机，一般5~6年就要更换一批新的计算机主机。

2.2 管理维护难度大

传统的独立PC机运行方式虽然对于学生来说比较灵活方便，自由度也比较高，但是会给管理员带来大量的运维工作。同一台实训计算机承担不同课程教学和实训任务，不同课程使用不同的应用软件，再加上同一操作系统并不一定兼容多个应用软件，就这要求机房管理员要经常更新操作系统应用模板；如果需要更换课程，就必须由教师或机房管理员提前花费大量的时间重新配置操作系统及逐台安装应用程序。这样大大增加了机房管理员的管理维护工作量。

2.3 数据存储不可靠

计算机实训课程经常要保存每次课程的实训内容来作为下次课程的实训任务基础。因此教师和学生都需要在实训计算机里存储大量的实训资料。但由于不同的专业不同的学生共同使用一台计算机，学生们误操作和外来的计算机病毒导致实训内容容易被误删，再加上整个实训室是组成一个局域网络，一旦有病毒入侵，很容易漫延至整个实训室，影响教学工作的正常开展。

3 云计算技术研究

3.1 云计算概念

云计算[1]（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且虚拟化的资源。云计算将所有的信息资源和计算资源集中起来，由软件实现自动管理。

3.2 云计算体系架构

云计算体系架构分为服务和管理两大部分。在服务方面包含服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS三个方面，主要为用户提供各种服务；在管理方面主要以云的管理层为主，它的功能是确保整个云计算中心能够安全、稳定地运行，并且能够被有效管理。如图1所示。

图1 云计算体系架构

3.3 云桌面技术

云桌面，基于分布式云计算存储技术，依托高度加密算法，把数据空间、管理服务以桌面化的方式发布给操作者。

云桌面的核心技术是桌面虚拟化，使用B/S模式，通过普通PC机或瘦客户端（智能手机、PAD）等接入终端来访问跨平台的应用程序，以及整个客户桌面，达到桌面使用的安全性和灵活性。

在云桌面环境下，客户端不需要进行数据的运算处理和存储，只需要提供最基本的输入和输出设备；而重要的数据处理和存储则由云服务器端来实现。这样就提高了数据处理能力和信息安全性。

4 云桌面实训室在广东省财政职业技术学校的设计与实现

4.1 云桌面实训室的设计

基于广东省财政职业技术学校的现有网络设备条件，利用云桌面技术对机房实训室进行设计，节约硬件的投入成本，提高机房管理效率和保证数据安全性。实训室终端安装液晶显示器和云终端，云终端通过网线连接到接入层交换机；接入层交换机通过光纤连接到核心交换机，最后再由核心交换机通过光纤连接到VDI服务器。服务器部署在学校网络中心。云桌面实训室设计图如图2所示。

4.2 云桌面实训室的实现

广东省财政职业技术学校云桌面实训室的实现是使用噢易的云桌面技术。在虚拟化环境部署方面使用OS-Easy vServer服务器虚拟化，构建虚拟化桌面平台，终端选择使用噢易OX47-464瘦客户机和液晶显示器。在vServer服务器中通过噢易E-VDI教育桌面云系统创建满足教学需要的操作系统镜像的虚拟机模板，如Windows 7或Windows2003 Server操作系统，然后再根据需求对创建好的虚拟机模板进行发布，形成一定数量的云桌面，从而构成一个虚拟计算机实训室。使用时，通过瘦客户机等终端设备直接登录相应的操作系统，实现云桌面功能的应用。

图2 实训室云桌面架构

在教学方面，使用云桌面实训室可以对教学环境中的应用软件和桌面进行集中管理，可以根据需要随时调整教学环境的应用部署，简化客户端的教学环境配置和部署要求。而且可以根据不同专业需求创建多套教学场景，满足不同专业需求。

在数据安全方面，终端只负责输入和输出显示，应用安装，用户数据存储都在服务器端，计算都由服务器承载，避免了传统PC模式中各种网络攻击、移动拷贝等导致的系统风险，在数据中心进行存储和备份，实现虚拟化存储，保证数据的安全性；而且在网络断线的情况下，仍然能够使用本地系统进行教学，本地系统支持局域网统一部署，软件可统一更新。

在管理方面，通过管理端能够对整个平台的数据中心资源进行统一管理，并统一进行调度，资源弹性分配，将资源的利用率最大化。例如管理员通过管理中心就可完成所有管理维护操作，对桌面环境进行集中创建、监控和管理，减少桌面现场支持的需求，大大提高工作效率。

5 结语

基于云桌面的计算机实训室的使用，相对于传统的计算机实训室具有很大的优势：建设成本和运营成本降低；维护和管理工作量减少；数据存储安全可靠性增加；数据资源利用率最大化。因此，采用云桌面的计算机实训室不仅能够满足日常的教学和实训需求，而且能够对经济和管理带来很大的好处。相信基于云桌面技术的计算机实训室将会在职业学校中得到推广应用。

[1]陆世尧．虚拟化云桌面在联网中的应用与研究[J]．当代教育实践与教学研究，2016(9)：10．

[2]周铁成．多媒体教室云桌面教学系统设计与应用[J]．浙江水利水电学院学报，2014(12)：66-69．