基于VMware Horizon的云课堂在中职教学实训中的研究

文/珠海市第一中等职业学校 乐 俊 刘艳芬

随着数据中心部署技术、虚拟化与自动化技术、分布式计算与并行计算、网格计算的发展，云计算的应用在企业和事业单位的需求不断增加，大型的互联网公司针对云计算的业务需求推出云框架和服务平台。云框架的搭建需要硬件和网络的支持，在云计算迅速发展时，学校的硬件和网络的更新往往具有滞后性。本论文旨在根据学校当前的硬件和网络的环境下，以VMware公司的VMware Horizon云桌面为案例，探讨如何开展云计算的实训教学。

一、云计算简介

云是将应用、数据集中存储在相应的服务商，用户需要的时候通过网络、便携式的设备来使用就可以了。使用云可以减少中间的环节，降低对用户的要求、简化网络的结构。云计算可提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池 （资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作。云计算通常涉及动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

二、VMware Horizon框架介绍

VMware Horizon是VMware公司的虚拟桌面产品，它可以简化桌面和应用程序管理，同时提高安全性和控制力。VMware Horizon可为终端用户提供跨会话和设备的个性化体验，实现传统PC难以企及的更高桌面服务可用性和敏捷性。VMware Horizon桌面驻留在云环境中，终端用户可以在需要时随时访问他们的桌面。

本人选用VMware Horizon作为云课堂的教学云框架，一方面，VMware虚拟机软件是全球桌面到数据中心虚拟化解决方案的领导厂商，VMware云技术代表着主流云的发展趋势，有大量的资料和论坛可以学习；另一方面，VMware vSphere虚拟化解决方案已经占据全球虚拟化市场70%左右的份额，世界500强企业中有一半以上正在使用或者测试 VMware vSphere，VMware的学习可以让学生增加就业筹码。

三、中职云教学框架设计

本文以珠海第一中等职业学校的硬件和网络环境为背景，笔者在开设和实施云计算和虚拟化选修课的过程中，研究和实施了一套适合当前教学环境的云计算教学实训框架，同时也阐述了如何充分利用学生的硬件和网络资源，搭建云框架环境。

表1 实训机房学生机和教师机配置

表2 基于VMware Horzion云框架组件的资源分配

表3 第一小组IP地址分配

1.实训环境介绍

教学过程中，理论需要结合实践。基于VMware Horizon云框架的搭建需要强大的硬件资源，学校提供的实训机房的计算机配置如表格1所示。

2.实训室云框架的架构组成

在有限的资源下，要模拟基于VMware Horizon云框架的实验环境，一台学生计算机是无法完成整个框架的搭建。我们采用小组合作的形式，4位同学组成一个小组。每位同学使用基于VMware Workstation 11软件来做底层虚拟化，VMware Workstation安装在学生上课用的Windows 7系统中。构造云框架的基本组件的具体资源分配如表 2所示。表中A，B，C，D分别代表四位同学的四台计算机，所有的ESXi都是安装在计算机中的VMware Workstation软件中。

在构造过程中，考虑到硬件资源有限，在搭建环境时，选用VMware Horzion5.3和VMware vSphere 5.5版本。其中，AD和DNS安装在同一台虚拟机Windows Server 2008 R2下，vCenter服务器是基于一台预装了vCenter的SUSELinux虚拟机，此版本使用集成的数据库，避免需要安装外部的数据库服务器。当需要访问ESXi服务器和vCenter服务器时，需要安装vSphere Client端，可以安装在学生计算机的本机系统中。当需要访问虚拟桌面时，需要安装VMware Horizon View Client，安装此客户端在学生计算机的系统中。

3.网络架构

本框架采用的是小组合作方式，网络要确保小组之间相互互通。由于采用的是基于VMware Workstation为基础的虚拟化，每台VMware Workstation中都需要安装一台ESXi服务器及ESXi服务器中再安装另一台虚拟机，所以一个学生机位需要3个IP地址。由于机房网络中掩码是255.255.255.128，在不改变机房设计的前提下，整个机房可用的IP地址数量是126个。

学生以本机的IP地址为基础，在地址的最后一位基础上加30，小组搭建云框架总共需要的IP地址数量为90。一方面，避免了小组或同学间相互抢占IP地址冲突的问题，另一方面，为每位同学的服务器规划了固定和合理的IP地址。

4.其它问题

在安装基于VMware Horizon云框架时，需要文件较大的安装包。如果在上课的时候，进行文件分发或者共享访问，最快的情况也需要30分钟以上，才能确保每位同学获取到自己的安装包。为了保证上课的效果，需要提前把所有需要的安装程序都分发到学生的计算机中。在安装学生计算机操作系统的时候，需要机房管理员提前把上课所需的安装包，存放到学生计算机中，可以为教师争取到更多的时间专注课堂内容。