ISSN1009-3044ComputerKnowledgeKnowledgeandandTechnologyTechnology电脑知识电脑知识与技术与技术ComputerVol.15,No.32,November.2019E-mail：kfyj@dnzs.net.cn第15卷第32期(2019年11月)http：//www.dnzs.net.cnTel：+86-551-65690963656909虚拟云桌面在高校计算机实验室的应用研究邬晓明(苏州市职业大学，江苏苏州215004)摘要：文章阐述了当今高校计算机实验室的现状与管理的难点、痛点。分析对比了两类虚拟云桌面技术VDI和VOI的优缺点，进而得出符合实际需求的桌面虚拟化解决方案即利用基于VOI技术的搭建虚拟云桌面的应用环境，介绍了该方案的架构设计、硬件分析规划及实施部署的具体步骤。实践证明该方案既满足实验室对本地计算力充分利用的诉求，又有效提升运维人员管理效率，取得良好的实际效果。关键词：云桌面；VOI；VDI；高校计算机实验室中图分类号：TP308文献识别码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号：1009-3044(2019)32-02-031概述目前，高校的计算机实验室数目均不在少数，终端数量保有量达几百甚至上千台。同时，高校计算机实验室承担着高校教学、实验实训，同时需要兼顾上机考试及培训等多种业务，是高校信息化最重要的建设场所之一。高校计算机实验室应用水平和管理效率高低会直接影响教学等各项工作能否顺利地开展。
2高校计算机实验室的现状苏州市职业大学继续教育学院拥有计算机实验室9间，终端数量近500台。各个计算机实验室因建设年代不同，供货的厂商各异，导致计算机实验室的终端硬件异构严重，性能差异大。同时，专业课程因教材内容，技术进步等各种原因，对教学软件的应用环境，终端硬件的配置要求越来越高，差异化严重，直接导致计算机实验室运维人员工作量逐年增加，工作效率和用户体验下逐年降低，给管理带来困难。2.1高校计算机实验室管理的难点、痛点1)可靠性有保障
各个实验室建设时期不同，网络环境差异大，故对终端设备要求可离线运行，当出现服务器宕机、网络设备故障等情况，可保证业务正常稳定运行，尤其是考试时。
2)异构终端统一管控，维护便捷各个实验室终端异构严重，管理平台支持集中统一管理，更新镜像模板即可所有更新所有终端。
3)支持专业软件，用户体验媲美PC由于实验室还承担专业课教学任务，因此要求终端可正常流畅运行3D设计、图像处理类应用软件，无卡顿，用户体验媲美PC。
3虚拟云桌面技术虚拟化是云计算的关键技术之一，是一种计算机资源管理[1]
技术。通过把计算机的各种物理资源虚拟为可以管理的资源，为用户提供一个或多个操作环境，实现资源的模拟、隔离和共享等。虚拟云桌面是指将计算机的终端系统(也称为桌面)虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性。在任何时间、任何地点，只要有网络，通过任何设备都可以访问属于个人的桌面系统[2]。现如今云桌面虚拟技术在实际应用种发展出两个方向：一类为虚拟桌面基础架构，英文为VirtualDesktopInfra⁃structure,简称VDI；另一类为虚拟操作系统基础架构，英文为VirtualOperatingSystemInfrastructure,简称VOI。3.1VDI技术介绍1)公共课、专业课、考试、技术培训等对实验室应用环境需求各异，导致每个终端上共存着多个系统，运行速度受到影响，用户体验不佳。
2)不同的计算机实验室，硬件异构严重，性能差异大，可安装需安装的软件不同，给排课和维护带来困难。
3)当需要使用克隆功能，来完成系统重装、软件升级、漏洞修复等工作时，易受网络环境影响，经常会出现失败终端点，耗费大量的时间和精力。
4)实验室运维人员人手不足，受学历、年龄结构等因素影响，专业素养技术水平有限。2.2高校计算机实验室的实际需求学校的计算机实验室分布在实验实训楼的4、5、6层，迫切需要采用新的信息技术手段来改变或改善如今的管理现状，满足正常教学及工作的需求，为广大师生提供优质的服务。
虚拟桌面基础架构VDI(VirtualDesktopInfrastructure)采用
云端(服务器端)管理，云端(服务器端)运算的系统架构。在该这种架构下，所有终端的数据存储和运算都在云端(服务器端)进行，终端仅作为一个输入输出设备而存在。VDI技术在移动性，安全性，高可用性方面具有优势。其缺点在于首先极度依赖网络环境，网络延迟会极大影响用户体验感受，若网络中断会无法使用VDI桌面。VDI模式将存储和运算都集中在云端
收稿日期：2019-07-15作者简介：邬晓明(1982—)，男，江苏苏州人，讲师，硕士，主要研究方向为现代教育技术。2
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(等，服务器端会造成投资成本较高。其次管理者需要运维人员具备云技)，因此服务器需要高配置，同时云端软件大多需授权术素养和服务器管理经验，而使用者在使用习惯需要发生一定改变需要参加使用培训。另外，VDI模式在高清影音传输，3D设计、图像处理类应用体验较差，对各类外设支持不够。3.2VOI技术介绍structure)虚拟操作系统基础架构VOI(VirtualOperating一个“容器”提出池，“虚拟容器”然后将所需的系统部署在池中的概念，该模式将终端虚拟化，SystemInfra⁃[3]
，其架构如下图形成
所示。VOI模式不同于VDI模式，VOI模式将数据集中存储在云端(服务器端)，集中运算改为分布运算，利用终端本地计算力运行桌面。采用VOI模式架构支持多系统离线运行、支持桌面集中管控、按需交付桌面、支持异构简化系统部署，网络依赖度低，用户体验媲美PC。
图1VOI系统架构3.3VDI与VOI特性对比VDI利用表格对比VDI模式和VOI模式的特性，而VOI模式适合移动性强，模式对服务器端配置、性能要求不高，网络环境依赖度较低，应用需求单一的场景，从中可以看出支持离线运行，降低教学事故和考试事故出现的可能性，同时可以充分利用终端本地计算力，对高清多媒体、3D设计、图像处理类应用场景支持较好，不必改变用户习惯，体验一流。选择VOI模式建设学校计算机实验室是最符合需求、性价比最高，用户体验最好的选择。
表1VDI与VOI虚拟云桌面特性对比VOIVDI管理模式集中管控集中管控离线模式支持不支持服务器配置低高
桌面性能
高，可利用本地
极度依赖服务器配置
计算力和网络环境用户体验无须培训，PC媲美
需要学习操作，体验
较差网络依赖低高应用场景支持高清影音、3D设计等性能要求较低，软件应用单一外设支持好，媲美PC较差
日常维护
对运维人员技术
具备一定的云技术素要求不高
养和服务器管理经验
4基于VOI的高校计算机实验室解决方案根据苏州市职业大学继续教育学院现有的网络环境和实
际需求，需要计算机实验室既能满足日常教学需求，又能兼顾
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对外培训、考试等多种用途于一身的综合性实验室。VOI模式
下，服务器主要功能就是存储数据，故只需部门级服务器即可胜任。在服务器端根据需求制作各种场景的镜像文件，终端依据需求选择场景镜像文件下载，亦可服务器主动下发，以适应不同的需求。4.1方案架构设计本方案采用实验室集中部署的方式，中心点为1台部门级
的服务器，通过6类千兆网线连接到各个实验室，各个实验室网络架构相对简单为局域网环境，桌面可达百兆。主要架构如下图所示。
图2方案架构设计图4.2高校计算机实验室的实施部署学院既要满足在校学生的公共课及专业课外，同时承接非
学历教育教学、社区教育培训及国家级计算机考试等各类社会考试，这就需要多样化，针对性强的各种桌面环境，以满足需求。
学院总计有计算机实验室9间，近500终端点且存在异构情况，本方案采用VOI模式，1台部门级服务器，主要是作为镜像存储用，故为保证良好的体验，数据存储采用固态硬盘，具体的硬件规划配置如下：
表2硬件规划配置项目数量
配置
(可带服务器
CPU：2颗英特尔E52630V4960G；硬盘：；内存4块≥
终端点500)
个1
英特尔企业级160G(5*32G)SSDS45101000M；；电源：RAID冗余电源卡；网络：4*
(终端
1间)82
DellOptiPlex3060(英特尔H370芯片组Ei5-8500系列E2216H处理器宽屏显示器/4GB内存/1T/2G硬盘/Dell
/
(2间)112HPProOne400G4AIO(英特尔显卡终端
片组/英特尔Corei5-8500/8G/128G+1TBQ370芯
硬盘(7200转SATA硬盘)/23.8\"LCD(终端
4间)188联想M8500T(I7-4790/1T/4G/19\"LCD)(终端1间)55联想启天M4500(I5-3470/4G/1TB/
19\"LCD)(终端1间)60
联想开天M8066T(E8400/2G/500G/512M/17\"LCD)基于1)VOI首先在服务器端安装制作初始镜像
模式的桌面实施步骤如下：
Linux系统及VOI云桌面服务器端管理系统并完成相应参数配置；接着确认网络环境通信正常；最后，在网络中任意设备上使用B/S登陆VOI云桌面管理平台，在
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ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术平台上利用万能驱动完成初始镜像的制作。
2)首先登陆网络部署终端底层
VOI云桌面管理平台，进入部署模式，接着将终端的网络PEX功能设为优先启动，重启后终端自动连接到平台完成部署底层终端部署工作。
3)首先终端启动后，下发桌面，完善驱动自动连接到平台，接着在平台中选择镜像进行下发，把镜像为你文件缓存到终端。下发完成后，终端重启进入桌面，查看驱动是否均匹配，若出现某些硬件出现驱动错误或无法驱动的情况，在终端重新驱动完善，反向上传给平台，4)纯净的系统镜像即可完成制作。
首先登陆制作针对性桌面，VOI云桌面管理平台，按需交付将驱动完善的纯净镜像复制出来然后安装应用软件生成针对性桌面环境，选择对应教室下发桌面按需交付。
5基于VOI的云桌面系统部署后的优点where1)处于网络云端的云桌面系统管理平台，件的安装部署，、anytime、anydevice可实现any⁃按需快速切换不同类型操作系统，访问管理平台，实现对桌面系统和软交付桌面，满足多样化的教学需求。
构终端的兼容，2)利用PNP更新单镜像即可更新全部终端，智能驱动技术，可实现不同品牌不同配置的异极大降低运维人员的工作量，当服务器宕机或网络设备故障等事故，3)系统镜像下发后，提升管理效率。
缓存在终端,支持远程和本地双启动，终端可保障业务正常运
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行，避免事故发生，数据不保存，4)提供给终端纯净安全的桌面系统，可靠性得到极大的提高。
避免系统崩溃、病毒感染、每次启动即可还原，软件故障等问题的产生。
影音、5)3D系统缓存在终端本地，设计、图像处理类应用场景提供强有力的支持，可充分利用本地计算力，对高清保证教学的顺利进行。
水平要求不高，6)用户不需培训改变习惯，管理便捷。
体验效果好，对运维人员技术6结束语学院通过部署VOI虚拟云桌面系统，是的计算机实验室管理效率和水平得到有效提高，取得了广大师生的一致好评，从而为智慧校园建设添砖加瓦。我相信伴随虚拟化技术不断发展更新，相关技术产品的日趋成熟，传统PC和管理模式终会被新模式新技术所取代。
参考文献：[1]吴海.集团虚拟化平台建设浅析[J].[2]2016(24)王振华,刘慧芳：166.电子技术与软件工程,,洪泓.[3][J].刘广网络安全技术与应用现代高校计算机实验室建设的新趋势信,2013(15):81-82.“.VOI桌面虚拟化”的特点及适用场景分析,2016(09)：96-97.[J].中国新通[通联编辑：唐一东]
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