基于虚拟桌面云平台系统集成的研究

王世刚

(武汉城市职业学院 计算机与电子信息工程学院 湖北 武汉：430064)

随着云计算、大数据、人工智能等计算机技术的飞速发展，企业中所需要的计算机类人才也在不断增加。如何在高职院校通过项目方式，培养计算机类专业学生的创新思维能力及实际动手能力，从而符合企事业单位用人需求，其中很关键的一个环节就是要将传统的计算机类实训室进行改造，把各种复杂不易管理的设备进行桌面云系统集成，通过统一管理，发挥实训室的资源最大效能。这样的实训室不仅能承担基础教学功能，同时也能够提供社会服务。因此，我们在校内进行了基于职业教育的工程实践中心虚拟桌面云平台系统集成应用研究，不仅满足了我校计算机类专业学生的教学要求、承接企事业单位项目和培训、国际技术交流培训等需求，还将该技术推广到新疆博尔塔拉职业技术学院网络中心，成功上线应用并得到校方的好评。

虚拟桌面云平台系统集成目的就是将原有实训室中不断增添的服务器、存储、交换机、路由器、防火墙、无线测试等众多实训设备进行系统集成，把原有各个独立功能模块进行整合，最终能通过网络对外提供服务。整合后的虚拟桌面云系统更好地利用了所有设备的资源，并在此基础上根据计算机技术的更新，利用平台来部署、开发出更多的应用满足教学、培训及承接项目的要求。

1 设计数据中心式一体化网络综合实训室

首先将原有计算机实训室改建成新型数据中心式一体化网络综合实训室，由原三间教室改建成为两间实训室和一间数据中心机房。数据中心机房位于两间实训室之间，用玻璃墙将两间实训室隔开，设计智能控制门，刷卡进出，同时还能在实训室看到数据中心内部设备运行情况。然后将原独立功能模块进行整体规划放置，互相连通，并进行通信测试，利用虚拟桌面云平台进行所有设备的整合，使得所有设备均能在系统上运行。最后通过虚拟桌面云平台的API接口，开发图形化界面管理程序，能够通过图形化界面方式对系统中所有设备进行独立管理。

设计的新型数据中心式一体化网络综合实训室如图1所示，在实训室中设计一间封闭数据中心，实训室终端设备与数据中心网络设备互联，数据中心与校园网互联。网络设备配置、云计算、网络安全、大数据、软件开发等课程可共同在实训室完成。同时可根据人数的不同进行教学，如少于32人，可安排一间实训室进行教学，如少于72人，则可同时安排两间实训室进行教学，不影响教学进度和教学效果，教学设备也可根据人数进行调整。

图1 一种新型数据中心式一体化网络综合实训室结构示意图

2 利用虚拟桌面云平台进行系统集成流程设计

针对现有实训设备多、各功能模块单一的问题，设计利用虚拟桌面云平台进行系统集成，流程图如图2所示。

图2 虚拟桌面云平台设计流程图

云计算技术本身具有高性能、高可用性和易用等特点，基于虚拟桌面云技术构建的云资源管理平台能提供统一化管理功能，能够保证平台管理的可靠性和安全性。

3 虚拟桌面云系统集成应用研究

3.1 虚拟桌面云系统架构设计

虚拟桌面云系统架构如图3所示。将原有几个独立的服务器、交换机、存储等设备进行整体规划，通过网络通信技术，利用虚拟桌面云技术，将硬件设备整合，放置已设计好的机柜中，充分利用硬件设备资源，VCenter Server是整个硬件设备管理平台，可以管理后续扩展的ESXi虚拟机，在ESXi中把原有信息系统进行迁移并运行，包括悦岚大数据平台、烽台工控安全平台、QG1-4教学平台以及云盘平台，另外通过API接口，完成系统管理运维平台建设，用界面化方式进行各个虚拟机的管理工作。

图3 虚拟桌面云系统集成架构图

3.2 虚拟桌面云系统平台

图4是集成后的虚拟桌面云平台系统。通过虚拟化技术，将24台原本互相独立的服务器、3台存储设备、48台交换机、12台路由器，10台网络安全设备进行整合，完成整合后的资源可进行统一调度和管理，并可通过网络提供桌面云到云终端、平板电脑，台式电脑，笔记本及手机进行使用。如后续还需增添设备，该系统也支持扩展。同时，在云平台上可部署开源及商用应用平台。图5为部署在云平台上的大数据应用系统。

图4 虚拟桌面云平台系统

图5 基于虚拟桌面云系统平台的大数据应用系统

3.3 利用API接口开发虚拟桌面云平台虚拟机图形管理程序

图6是利用API接口开发虚拟桌面云平台的虚拟机管理程序流程图，图7是虚拟桌面云平台虚拟机管理界面。

图6 利用API接口开发虚拟桌面云平台的虚拟机图形管理程序流程图

图7 虚拟桌面云平台虚拟机管理界面

其部分代码如下：

#！/usr/bin/python

author="wang shi gang"

EMAIL="dackjane@126.com"

from pyVim.connect import SmartConnect,Disconnect,SmartConnectNoSSL

EXSi_connection=SmartConnectNoSSL(host="",user=".local",pwd="")

//利用用户名、密码和主机IP连接到ESXI MOB(托管对象浏览器)，通过MOB获取所需数据。

for machine in virtual_machines:

try:

powerstate=machine.summary.runtime.powerState

if powerstate=="poweredOff":

machineOff=machine.name

machineofflist.insert(0,machineOff)

print(′关闭的虚拟机列表′,machineofflist)

if powerstate=="poweredOn":

machineOn=machine.name

machine.PowerOn()

machineonlist.insert(0,machineOn)

print(′开启的虚拟机′,machineonlist)

except:

print("cann′t exxute the task")

labelNameoff=

tk.Label(root,text=′已关闭虚拟机:′,justify=tkinter.RIGHT,width=80)

labelNameoff.place(x=160,y=30,width=80,height=20)

labelNameon=

tk.Label(root,text=′已开启虚拟机:′,justify=tkinter.RIGHT,width=80)

//获取开启及关闭虚拟机详细信息

liston.pack()

messagebox.showinfo(′vCenter server的信息′,full_name)

messagebox.showinfo(′ESXi的信息′,version)

//获取vSphere基础信息

Disconnect(EXSi_connection)

//退出连接

4 虚拟桌面云平台系统集成应用分析

通过以上分析可知，建设虚拟桌面云平台的目的，是将原有各独立功能计算机类实训室进行改造，使实训资源统一集中管理。

虚拟桌面云系统集成的方法，是把网络、存储等硬件资源及各个应用系统统一起来，建设虚拟桌面云平台。通过调用VMware API接口，开发虚拟桌面云管理程序，对虚拟机进行可视化集中管理，通过图形化界面对服务器进行监控，及时掌握各独立设备及系统平台运行情况，进行有效调度。目前在武汉城市职业学院计信学院内部已经形成私有云，可根据需求，将资源推送给云终端。如公有网络及带宽条件成熟，可将创建出的虚拟设备发送给平板和手机使用，让学生和教师达到可随时随地使用实训设备进行学习。该项目具有广阔的市场前景，可推广至企事业单位和各高校科研院所，通过不断的技术革新和功能的完善，可以更好的服务于现代社会对于信息技术的运用。