虚拟技术在高校计算机机房实验室中的应用分析

摘 要：现如今，由于我国的计算机以及网络技术得到了很大的进步，从而推动教育界信息建设进行长期有效的创新以及深层次的改革。在我国高校当中，计算机机房实验室满足了校内人员很多的上机以及任务实验的需要。从实际情况来看，计算机机房实验室在管理方面存在不少问题，因此可以将虚拟技术应用在机房实验室当中，从而将其打造成符合各类教学需要的虚拟实验室，有效促进教学效率以及教学质量的提升，本文对虚拟技术在高校计算机机房实验室中的应用展开分析。

关键词：虚拟技术；高校计算机机房实验室；网络技术；教育信息化

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）03-0078-03

Application and Analysis of Virtual Technology in Computer Room Laboratory of

Colleges and Universities

YU Yue

（Liaoning Normal University Haihua College，Shenyang 110167，China）

Abstract：Nowadays，due to the great progress of computer and network technology in our country，it promotes the long-term and effective innovation and deep-seated reform of information construction in educational circles. In China’s universities， the computer lab meets the needs of many people on the computer and task experiments. From the actual situation， there are many problems in the management of the computer room laboratory，so virtual technology can be applied in the computer room laboratory，so that it can be built into a virtual laboratory that meets all kinds of teaching needs，effectively promote the improvement of teaching efficiency and teaching quality. This paper analyses the application of virtual technology in the computer room laboratory of colleges and universities.

Keywords：virtual technology；university computer room laboratory；network technology；education informatization

0 引 言

現阶段，我国教育界的信息化及信息建设已经得到了长期的发展，其已经步入到了重要的转型改革阶段，正不断地从过去的校园网基础平台朝着更为广泛的方面进展。高校的计算机机房实验室对于提升学生认知以及创新能力有着非常关键的作用。所以说，必须对其进行改革，让其能够跟上时代发展的步伐，这也使得高校的计算机机房实验室管理迎来了更大的挑战。与此同时，云计算等技术和过去的PC运用对比起来，其成本更低，且更加安全可靠，正是由于具备这些优点，这些技术被大量地应用于教学活动当中，而虚拟技术是云计算的关键前提，该技术的质量也是有效运用云计算的关键。因为信息计算技术得到了很大进展，云计算以及虚拟技术对于人们平时的生活及工作产生很大的影响，其对于社会的各个领域也是如此。这些新的技术在教育方面得到了很大的运用，对于教学的方式以及方法有着很大的革新作用，能够大大地提升教学的质量与效率。将这些新的理念与技术用在高校的教学管理中的教学模式的改革以及教学过程的重新构建，可以有效地推动高校创新人才培养的展开，并且可以扩大高校在社会上的知名度。

1 现阶段高校计算机机房实验室中存在的问题

1.1 计算机机房实验室环境部署非常复杂

各个机房实验室当中，不单单需要对几十门课程设置好相应的操作系统以及实验环境，还需要对各种机考要求设置好相应的考试环境，除此之外，还需要针对各种课题研究、毕业设计设置好具有个性化的实验环境[1]。正因为如此，大量的系统和上机实验环境不断地进行切换，从而大大地增加了计算机实验室管理的工作量，让管理工作变得更加困难。

1.2 计算机机房实验室环境部署缺乏灵活性

因为现阶段大多运用的还是还原卡技术，上机的环境如果安装好以后，就不方便针对那些临时的需要展开改装，而是要再次进行样机安装，灵活性相对较差，不仅如此，也难以在同一个机房当中给学生提供灵活性高的上机环境[2]。

1.3 计算机机房实验室缺乏统一化的管理，导致管理效率相对较低

由于存在多样化的上机环境的需要，因此需要在各个机房当中安装管理系统，不仅如此，还需要结合各种实验室时间段，下发教师机以及学生机，有不少的学生计算机也要展开独立的维护工作，因为没有统一的管理技术，导致管理人员承担了非常大的任务量，而且管理难度比较大[3]。具体来说，他们需要进行计算机系统的更新以及防毒更新，也不能够有效而及时地进行安装与更新，这样就给计算机机房实验管理造成了很大的压力和不便。

1.4 计算机更新频繁，导致资源的大量浪费

学校要想让人才的培养更加符合市场的实际需要，就必须对计算机和信息技术展开持续性的跟踪，保证软件能够得到快速的更新，不仅如此，其运行也必须拥有更高的硬件[4]。需要让计算机实验室不断进行更新，才能够跟得上新时代的技术发展和学习需要，正是由于高校的计算机实验室更新速度越来越快，导致了资源的大量浪费。

1.5 计算机机房实验用机环境安全性不够

因为实验室环境设置在相应的计算机之中，这样就要求学生在使用的时候需要自己带来U盘，而且，因为计算机机房并没有统一的管理体系，软件补丁和病毒库难以有效地更新，就很容易导致病毒的感染，这对学生的上机学习带来了非常不利的影响。不仅如此，还会因为局域网而让其他同学的计算机受到影响，这样就会出现大量的病毒传播。

2 虚拟技术给计算机机房实验部署与管理带来的改进优势

2.1 提升硬件设备的使用效率，降低成本

这是因为上机的实验系统以及环境都处于虚拟的服务器。教师以及学生的电脑并不需要展开繁杂的程序和软件操作，这样会降低用户电脑需要的硬件配置，让他们的电脑能够得到更加长久的运用，从而提升了电脑硬件设备的使用效率，减少了成本的消耗。

2.2 通过统一化的管理，让资源调配管理变得更加简单

因为上机实验中，实验需要用到的操作系统都处于虚拟服务器当中，这样管理人员面临的就是一样的管理界面，从而给软件的安装升级补丁等提供了很大的便利，管理人员只需要在界面当中展开各种实验环境的安装配置等，减少了计算机实验室管理的复杂程度，大大地降低了管理人员的压力，从而提升了计算机机房实验室管理的效率。

3 虚拟技术在高校计算机机房实验室中的应用

3.1 对服务器虚拟化技术的运用展开分析

具体来说，虚拟化技术的运用，需要从桌面虚拟、服务器虚拟以及应用虚拟这三个角度切入分析。根据这些技术现如今发展的具体情况来分析，服务器虚拟是其中发展最好、应用范围最为广泛的一种技术，也属于虚拟技术，其原理就是将服务器端的资源展开高效的整合以及共享，从而让用户能够得到想要的资源。要想有效地应用服务器虚拟技术，一般都需要运用两种方法，一种是把一台物理服务器资源虚拟化为多台逻辑服务器，亦或者是把多台物理服务器资源虚拟化为一台逻辑服务器。通过这种技术可以对服务器架设带来很大的好处，比如说，能够很大程度上提升服务器的利用率，从而让实际需要的服务器数量得到大量的减少，这样就能够节省很多成本。不仅如此，虚拟机自身也可以得到高效的复制，如此便能够大幅度减少服务器维护的工作量，让管理人员的工作压力大大减小。除此之外，服务器部署的时间消耗也会得到大幅度缩减，软件也拥有了更好的兼容性，后期的维护以及升级将会变得十分便利。

比如说，采用微软公司的软件建设好省计算机等级考试模拟系统专用服务器，对所有的学生展开计算机模拟训练，能够一次性构建相关的考试环境，让学生能够大量地进行练习，还能够结合实际的需要，快速地還原模拟考试环境，如此便能够避免繁琐的程序。不仅如此，通过服务器模拟技术还可以有效地提升计算机实验室对于病毒的抵抗能力，从而让实验环境变得更加安全和可靠。不过微软公司的虚拟软件也存在着一定的缺陷。比如说，生成的虚拟机占据了非常多的资源，这样就会导致给大量学生进行模拟练习的时候出现大量的读写磁盘操作，从而对硬盘产生相应的损害。除此之外，读写的效率也相对较低。对于这种问题，必须要将服务器当中的一些内存进行磁盘清理。

3.2 对桌面虚拟技术的运用展开分析

和过去的计算机机房实验室管理方式对比起来，虚拟桌面拥有着独特的智能性。现如今，我国社会的科技得到了很大的提升。在计算机等领域当中，智能化技术已经得到了广泛的运用，必须要充分地运用智能化技术，才可以得到更大的发展空间，不仅如此，工作效率也能够得到很大的提升。通过这种技术，可以为高校计算机实验室的管理人员和用户提供很大的便利。通过构建出相应的数据中心，从而让管理人员进行非常便捷的管理，不仅如此，学生也可以在电脑上客户端获得灵活性更高的使用体验。具体来说，桌面虚拟技术便是建立在服务器虚拟的基础上，其大多虚拟任务都是基于数据中心服务器展开的，可以产生相应数量的独立桌面操作系统让各种客户访问。学生只需要将自己的用户名以及密码等输入，就可以登录虚拟主机。通过桌面虚拟技术，可以大大地减少成本的消耗，并且得到更加稳定的桌面环境，能够对资源展开灵活性更高的控制。在高校的计算机实验室管理工作当中，一般通过下面两种方法展开实验室虚拟。具体来说，便是运用与瘦客户终端相似的终端，这种方法的特征是对于服务器的依赖性太大，还有一种就是X86架构终端，这种则能够展开一些服务器资源的共享。

虚拟桌面技术的管理方式和过去的管理方式对比起来有着非常大的差别。具体来说，虚拟桌面技术显得更为宏观，其要构建出统一的管理中心，然后对多媒体设备展开管理。对比起来，过去的管理方式则是对多媒体设备定期的展开维护和检查。如此，相关的管理人员必须对虚拟桌面技术有着深入的了解，还需要应用该技术展开计算机机房实验室管理。

3.2.1 瘦客户终端桌面虚拟化方案的运用分析

这类方案的作用是可以让显卡、CPU运算等更多依靠服务器的资源，终端的硬件性能并不强，通常配备ARM芯片的CPU，其软件系统是Linux，这种终端拥有着较强的病毒抵抗能力，其一般用来接收显示虚拟系统画面，更加适合运用在简单的办公与教学实验中。

现阶段，这类方案的终端的维护非常便利，而且十分省电，不过在实际运用当中还存在不少问题。具体来说，在高校的基础实验室教学环境当中，不同课程所需的软件也存在很大的不同，不单单是专业软件的差别，即便是同样的软件，也要各种版本，才可以达到教学的要求，VDI桌面虚拟服务器能够支持的终端并不多，而且还会出现大量的卡机，不仅如此，学生无法于终端展开练习，从而对教学的效果造成不利影响。

在专业实验室中，相关的外接硬件数量不少，比如说打印机以及触摸屏等，这部分外接设备的接口以及驱动一般都相对特殊，VDI桌面虚拟化利用端口映射，加载统一驱动的方式兼容会比较困难，不仅如此，软件系统后续的升级也会出现兼容困难的情况。

部分学校的旧机房，其网络环境限制在百兆，若是超过百台的电脑终端都运用VDI桌面虚拟技术，一般都需要千兆的网络环境，才可以支撑如此数量的计算机流畅运行。

VDI桌面虚拟化对于服务器硬件有着更高的要求，需要两台拥有较高性能的服务器，从而带动大概五十台计算机终端，若是超过百台计算机，那么机房便要对软硬件进行提升，花费更多的成本，就价格来说，其和过去的PC机方案相比并不具备多少优势。

VDI桌面虚拟架构是十分复杂的，在用户看来，这就是完整的处理方法，不过其过分依靠服务器以及网络环境，若是其中一个阶段存在问题，便无法脱离终端运行，甚至连最基本的办公软件也无法使用，非常容易导致所有机房发生瘫痪。

3.2.2 X86架构终端桌面虚拟化方案的运用分析

这类方案最为突出的特征便是让终端运用环境的部署以及维护变得更加高效，具体来说，便是管理人员将终端系统以及软件的数据都集合在服务器当中，接着展开集中化的管理，这样学生在客户端就能够结合自身的需要获得操作系统以及软件。在这个过程当中，全面地运用了客户端硬件资源从而展开了本地计算，从而让学生在运用的时候，其图形显示效率等都和本地相同。具体来说，这类方案通常都是由服务器、备用服务器等构成的。其中，服务器是用来储备虚拟磁盘文件的，而备用服务器则是用来启动设备的。采用这类方案的优势便是相关的数据都会集中在服务器中进行统一的管理，并且根据终端的实际需要进行相关操作系统以及软件的传输，这样显卡等就可以利用终端进行本地计算，也就是说，能够采用X86构架终端，不仅如此，还可以运用之前的机房的PC资源，从而大大降低了成本的消耗。不仅能够通过连网将数据储备在服务器当中，还能够在数据储备完成后，断网使用。通过这种方案，不单单可以进行服务器资源共享，还可以让终端桌面的数据得到统一化的管理，这些数据资源还可以在断网的情况下独立运行，其并不需要花费过高的成本，拥有不错的性价比。

4 结 论

根据上文论述可知，高校的计算机实验室必须结合自己的实际需要，并且以长远的目光展开合理的计划，选取相应的虚拟解决方案将其运用到实际实验教学当中，如此才可以大幅度提升计算机教学的质量与效率。虚拟技术应用在高校计算机实验当中，大大地降低管理者的工作量，从而节省相应的人力资源，不过企业对管理人员的专业能力提出了非常高的要求，实验室的管理人员也要拥有非常专业的技能，如此才可以對实验室展开灵活的管理，还要能够有效处理好上机实验当中产生的各种技术问题。将虚拟技术应用在高校计算机实验室当中是一种必然趋势，信息技术得到不断的发展，网络宽带也得到了扩展，其稳定性也得到了很大的提升，这样一定会大量应用在高校的机房实验室当中，提升其管理的水平。

参考文献：

[1] 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，2013，32（6）：274-278.

[2] 周春樵，史旻.虚拟化技术在高校计算机机房的创新研究 [J].物流工程与管理，2015，37（11）：317-319.

[3] 陈希，王瑛.虚拟技术在高校计算机实验室的应用研究 [J].电子世界，2015（15）：92-93+96.

[4] 刘芬.探析虚拟化技术在高校计算机实验室中的应用 [J].福建电脑，2017，33（7）：149-150.

作者简介：于跃（1995.04-），女，汉族，辽宁朝阳人，本科，研究方向：计算机科学与技术。