试谈云计算的虚拟计算机实验室的研究与实现

谢先辉

（湖南财经工业职业技术学院 湖南 衡阳 421002）

1 引言

通过加强在云计算下的虚拟计算机实验室的构建，一方面能够有效锻炼新时代人才的综合素质与能力，提升实验的效率与质量，为我国信息化技术的优化与创新提供推进性的力量，并且在信息化时代背景下，社会对信息类的人才的需求迅速扩大，基于云计算的虚拟计算机实验室也随之受到了越来越多人的关注。由此可见，对云计算的虚拟计算机实验室的研究与实现进行探究是十分必要的，具体策略综述如下[1]。

2 云计算概念

在网络中的一系列的动态升级与虚拟化的网络资源共同构建出了云计算系统，传统的自主计算与效用计算具备自我管理、存储等功能，而云计算则能够在满足自我管理、存储等功能的前提下利用强大的系统，为大量的用户提供获取资源以及分享资源的渠道，并能够依据每一个人的需求，推送针对性的信息资源等。也就是说云计算囊括了自主计算与效用计算的特点，且在这一基础上做出了一定的超越。随着信息化时代的到来以及信息行业的迅速崛起，云计算受到广泛的关注，以云计算为基础的虚拟计算机实验室的构建也面临着新的挑战与机会。

3 当前计算机实验室建设现状

随着社会各界对云计算发展的重视，虚拟计算机实验室的构建得到了切实实施，初步显露出一定成果，推动了我国虚拟计算机实验室的建造进程，使我国信息化环境得到一定的优化。但与此同时，一些旧的问题依然存在，为我国计算机实验室建设带来了一定阻碍，产生了一系列的负面影响。要缓解当下诸多问题，就必须对当前计算机实验室建设现状有一个清晰明确的认识，以下将从几个方面对此进行分析与研究。

（1）随着网络信息更新速度的加快，设备的承载能力逐渐无法满足信息流通的要求，且在功能上出现了单一问题。为改变这一情况，让信息技术更好地服务于各行各业，与之相匹配的硬件设备的更新速度循序提升。但与此同时，也带来了新的问题，硬件设备的加速升级，必然需要伴随着硬件设备更新换代的问题，这也就造成了基于云计算的虚拟计算机实验室的运行成本的大幅度上涨，为投资单位带来了极大的压力。进而导致部分虚拟计算机实验室出现了资金有限的情况，不得不放慢设备的更新速度，延长相关硬件的使用时间，甚至出现让虚拟计算机实验室的建设被延期的情况。

（2）软件维护与更新困难。云计算是以虚拟的网络云作为载体，将庞大的数据计算处理程序嵌入其中，并依据不同的职能划分为不同的小的程序系统，而后依据实际的服务器的组成、系统的构建要求等对这些小程序进行分析与调整，满足不同用户的不同需求。由此可见，计算机元计算的复杂性，所以在计算机方面的专业也划分成不同的具有针对性的组成部分。在这一基础上，虚拟计算机实验室想要发挥价值，就必须具备能够满足不同类型的计算机专业的需求的能力，呈现出多样化的特点。针对这一诉求，在以往的虚拟计算机实验室构建上，大多会为每一个机位上配备多个操作系统，让其能够适应不同的专业对系统的不同需求，进而达成同时满足多个专业的诉求的目的。但在实际的操作与应用中，由于机械设备的等级问题以及安装系统过多等问题，时常会导致系统崩溃的情况的出现，极大地影响了各个专业的学生的学习效率与质量，让虚拟计算机实验室在设备的维护与管理上面临对着巨大的困境，无法呈现出优质的教学效果。

（3）实验数据存储受限。硬件保护卡与还原软件的相关措施，是当下我国虚拟计算机实验室中最为常用的计算机保护途径，能够通过还原计算的系统等方式使计算机规避病毒的危害，从而让计算机维持在相对稳定与安全的状态下运行。但这一举措也让计算机的应用出现了一定的弊端问题，学生在利用虚拟计算机实验室展开相应的学习时，无法让实验记录保存较长的时间，进而导致学生在实验的过程中时常会出现实验数据记录不及时，而导致实验的整体过程的记录信息呈现出断断续续的情况，为学生的虚拟计算机实验学校带来了极大的困扰，在一定程度上减弱了学生对计算机行业的热情，不利于教学效果的呈现。

4 云计算在高等院校虚拟计算机实验室建设中的优势

云计算不同于传统的计算模式，其能够通过对虚拟技术的利用，让虚拟计算机实验室的建设以及维护成本大幅度降低，极大地减轻了虚拟计算机实验室的运行压力。与此同时，云计算还能够在这一基础上，使系统的更新速度加快，解决维护与更新困难的问题，有利于虚拟计算机实验室的长期有效发展。经过分析与整合，以下将从多个方面对云计算在高等院校虚拟计算机实验室建设中的优势进行分析与研究。

4.1 降低实验室建设中的软硬件投入成本

云计算降低了计算机专业在虚拟计算机实验室中对计算机的硬件需求的门槛，使得用户只需要通过市面上基础性的计算机设备，就能够进入Internet的接口，并通过与本地资源差距较小的方式在“云端”使用云计算系统中提供的资源信息，为用户带来了极大的便利，使得信息资源的分享与传递的速度大幅加快。

4.2 减轻实验室软硬件维护与更新的压力

云计算具有较强的联合性，是能够为基础设备、网络平台以及相关的软件搭建起相互通行的平台，让这三方同时为用户服务，从而使得用户只需要接入云端就能够实现对软件的更新、对基础设备的维护等目的，有效地规避了过于频繁的硬件维护与软件更新的工序，极大地减轻了虚拟计算机实验室与网络系统的运行压力，使得虚拟计算机实验室的良性影响力被有效提升。

4.3 实现实验数据的海量储存与自由访问

在虚拟计算机实验室建设过程中，会产生大量的数据信息，如果对这些数据信息以及相关的实验记录无法妥善处理，将会导致虚拟计算实验的效果大大降低，极大地影响了实验数据的准确性。而云计算的虚拟计算机实验室的建设则能够有效解决这一问题，利用云计算的海量储存与自由访问的功能，满足用户对实验数据的存储以及多种信息资源的访问需求，为虚拟计算机实验室中多种实验活动的开展提供支持。并且用户还能够依据用户名在不同的浏览设备上随时随地打开查看实验数据，为实验的效率与质量的提升奠定坚实的基础，有利于我国计算机行业的快速发展。

5 基于云计算的高等院校虚拟计算机实验室的建设

5.1 构建思想

云计算的本质是一种超级计算系统，以网络作为主要的载体，具有多样化的功能，能够满足不同用户的不同需求，并且通过强大的计算系统，发挥资源定制的优势，让用户的相关操作更为便捷，带给用户全新的体验感受。但若使云计算的虚拟计算机实验室发挥上述优势，管理人员还需积极提升自身水平，加强在云计算系统上的思想构建，结合实验室当前的情况以及学生的根本需求，制定一定的建设计划，为虚拟计算机实验室相关活动的开展，提供软件、平台、基础设备三方的服务，进而保障学生能够快速获取相关的虚拟实验资源，在较短的时间内完成相应的实验任务，并将部分实验资料与他人共享，逐步搭建出一套完备的体系，达成云计算的虚拟计算机实验室的优化目的，以产生更多的研究成果。

5.2 基于云计算的虚拟计算机实验室模型构建

基于云计算的虚拟计算机实验室模型由不同的层次所构成，分别是物理资源层、虚拟资源池、云管理层、云客户端。这4个部分构建的最终目标是为用户提供更为便捷的、高效的服务。要使云计算的虚拟计算机实验室的研究具备切实的意义，依据实验室的实际情况，基于这4个层次的云计算的虚拟计算机实验室模型的构建是必经之路，以下将对实验室模型构建的具体方法进行探究。

5.2.1 物理资源层

物理资源层是由计算机、储存器以及相关的通信装置共同组建而成的，是在现实世界能够得到具体化的体现，进而称之为物理资源层。物理资源层以网络作为连接线，将不同种类的信息上传，在网络平台上进行计算、储存等方面的资源共享与交流。在这一过程中，虚拟计算机实验室应当利用区域网内部设备，加强在服务器、交换机、工作站等方面的建设，并将多个设备相互连接，构建出网状的结构，形成物理资源层的云结构，进而为基于云计算的虚拟计算机实验室模型的构建提供支持的力量。

5.2.2 虚拟资源池

虚拟资源池不能够抵消掉物理资源带来的复杂性弊端问题，让物理资源拥有转化为逻辑资源的机会。因此，为提高资源的利用率，应当对虚拟资源池层次的构建重视起来，加强对物理资源的集中分析，以及位置与实物之间的关系的研究，使得虚拟资源池的环境能够得到进一步的优化。

5.2.3 云管理层

云管理层在云计算的虚拟计算机实验室模型中占据了极为关键性的位置，建设人员应当对此重视起来，加强对管理系统的优化，使其能够更好地发挥数据管理、数据维护等功能，保障系统数据的安全性，提供更为安全的虚拟计算机实验室环境。

5.2.4 云客户端

在云客户端部分的构建上，建设团队应当利用云计算加强对标准的WebService服务模式的构建，使得研究人员能够依照实际的实验项目的需求，对SaaS平台进行控制，并且使系统的运行更具规范性，规避对其他用户的负面影响[2-3]。

6 结语

综上所述，在新时代背景下，我国的云计算技术得到了显著提升。但与此同时，新的挑战也随之产生，相关单位应当对这一新型的服务模式重视起来，加强以云计算为基础的虚拟计算机实验室的研究，以带来更多的积极影响。