淺談利用云桌面技術(shù)實現(xiàn)對機房改造的應(yīng)用論文

淺談利用云桌面技術(shù)實現(xiàn)對機房改造的應(yīng)用論文

　　引言

　　機房是很多學(xué)校學(xué)生用來實踐上機操作的學(xué)習(xí)場所，理論結(jié)合實際的特點奠定了機房管理在高校教學(xué)管理中的特殊地位。目前，高校的機房除了要滿足曰常的計算機教學(xué)和實訓(xùn)之外，還要承擔(dān)學(xué)校組織的各種考試、培訓(xùn)、競賽、實習(xí)等額外的任務(wù)。有些學(xué)校在業(yè)余時間還給學(xué)生提供了實訓(xùn)機會。機房的使用率如此之高，那如何對機房進行更有效的管理成為機房管理員目前面臨的主要問題。

　　1高校機房管理的現(xiàn)狀

　　1.1計算機軟硬件更新速度快

　　在日常的機房維護中，機房管理員的任務(wù)之一就是需要經(jīng)常的增刪軟件、更新軟件的版本。由于教學(xué)和課程的需要，為了緊跟技術(shù)發(fā)展的步伐、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，機房管理員需要經(jīng)常對現(xiàn)有的系統(tǒng)和教學(xué)軟件進行更新升級，有時還會重新部署操作系統(tǒng)。然而，計算機由于采購的時間不同、機型不同，配置也會存在很大的差異，這就導(dǎo)致機房管理員對計算機的系統(tǒng)維護和軟件更新工作無法通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)批量傳輸，從而導(dǎo)致機房管理員的工作效率低、維護難度加大。

　　1.2上機環(huán)境復(fù)雜，行為管理難

　　每個機房每天都會接待不同的班級學(xué)生上課，而每個學(xué)生的使用習(xí)慣又不一樣，根本無法做到專機專用，這使得機房的相關(guān)管理規(guī)范很難真正落實到位。另外，由于現(xiàn)有的機房采用的是單點管理的模式，所以教師在講課或指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)時，教師無法對學(xué)生的計算機進行統(tǒng)一有效的管理，只能依靠教師現(xiàn)場的督查，而對于有些學(xué)生玩游戲、看電影等異動現(xiàn)象就不能及時的發(fā)現(xiàn)和制止，使得教師在上課時的監(jiān)管往往達不到預(yù)期的效果。

　　1.3總體擁有成本高

　　雖然計算機的采購成本并不高，但這并不足以抵消它高昂的維護管理費用。由于機房的使用頻率非常高，導(dǎo)致硬件的損壞和更換頻率也很大，每年用于維護管理的成本不斷增加。另外，由于目前機房是單點管理模式，機房的損耗電量非常大，而每臺計算機的主機耗電量比其他外設(shè)的耗電量都要大，很多學(xué)生用完電腦并沒有及時關(guān)機，造成了機房很大一部分電量的損耗，既沒有達到節(jié)能的目的，又給學(xué)校造成了很大一部分不必要的經(jīng)濟支出。

　　1.4網(wǎng)絡(luò)病毒木馬難防治

　　由于課程內(nèi)容的需要，部分機房可以上網(wǎng)和下載網(wǎng)上資源。雖然機房里安裝了一些防殺病毒軟件，但由于學(xué)生的流動性大、使用習(xí)慣不同且殺毒軟件不能及時有效的更新等因素，加大了電腦中毒和被木馬入侵的可能性。這就導(dǎo)致一些計算機性能下降甚至不能正常使用，直接影響了教學(xué)效果。傳統(tǒng)的機房管理模式和早已顯現(xiàn)的弊端已不適用于高效管理的今天，隨著云計算的逐步落地和服務(wù)器虛擬化的逐步普及，云桌面為解決上述機房管理中存在的問題提供了很好的解決方案。

　　2云桌面簡介

　　所謂云桌面，就是將計算機的桌面環(huán)境通過云計算的模式從物理機器中分離出來。換句話說，學(xué)生位上沒有主機，只有顯示器，但是在網(wǎng)絡(luò)的支持下即可獲得與傳統(tǒng)的PC機相同的效果。云桌面可以使每一個學(xué)生在使用計算機的時候與學(xué)號進行綁定，使之成為私有桌面，即無論學(xué)生任何時候用任何一個機位都只需要輸入賬號和密碼，就可以進入自己的個人桌面，而學(xué)生對計算機的操作、計算、存儲資源等都集中于中央服務(wù)器上，云桌面負責(zé)將之通過網(wǎng)絡(luò)傳送給終端。

　　3改造需求分析

　　3.1便于對機房的維護管理

　　正是由于云桌面技術(shù)把傳統(tǒng)的計算機桌面與各自主機分離，實現(xiàn)了分離操作系統(tǒng)與計算機硬件之間的關(guān)聯(lián)性，使得所有的客戶端都只是云桌面環(huán)境下的一個訪問接入點。所以機房管理員不需要再像以前一樣對不同配置不同機型的計算機進行區(qū)別設(shè)置，使得管理員能夠在統(tǒng)一的桌面環(huán)境下對不同機型的計算機進行統(tǒng)一配置。這樣一來，如果學(xué)校重新采購電腦或更換新的硬件時，機房管理員則可以通過云桌面的環(huán)境快速的對新接入的計算機進行部署，不必像從前一樣安裝系統(tǒng)和相關(guān)軟件。

　　由于云桌面環(huán)境使得每個客戶端都是獨立的，這樣即使再出現(xiàn)設(shè)備中毒或系統(tǒng)崩潰等現(xiàn)象，都不會再影響到其他用戶的使用。同時機房管理員還能通過遠程診斷和云桌面恢復(fù)等功能，在服務(wù)器端實現(xiàn)遠程化維護，這樣就不必到教室即可高效快捷的維護好機房設(shè)備，從而大大減輕機房管理員的工作負擔(dān)，把他們從大量重復(fù)的工作中解脫出來。

　　3.2滿足個性化的教學(xué)及學(xué)習(xí)需求

　　由于云桌面支持需求化定制的獨立軟件系統(tǒng)，這使得任課老師可以從云桌面的環(huán)境中調(diào)用自己所需要的任何程序，使實驗的安排更為靈活，從而不必再受到機房沒有某款軟件的局限性。這樣不僅方便了任課老師，同時也減輕了機房管理員為滿足不同的教學(xué)需求要提供不同的實驗環(huán)境的麻煩，從而提高了機房管理的工作效率。

　　另外，由于所有的軟件資源都放在云服務(wù)器上，這樣使得每一個機房都能根據(jù)不同的課程要求靈活的申請資源，教師和學(xué)生在任何時間任何終端都可以保留所有的操作，而不必再像以前一樣受到計算機所在位置和使用時間的影響。

　　便于集中化的課堂管理由于云桌面技術(shù)支持遠程監(jiān)控功能，這樣機房管理員或任課老師都可以通過監(jiān)控軟件對機房中的任何設(shè)備的運行情況進行及時掌握。如果學(xué)生在上課期間出現(xiàn)玩游戲、看電影等與學(xué)習(xí)無關(guān)的事情，機房管理員或老師都可以及時發(fā)現(xiàn)并予以遠程關(guān)閉。

　　3.3降低成本，節(jié)能環(huán)保

　　就機房建設(shè)成本而言，以某學(xué)校建設(shè)10個機房為例，傳統(tǒng)的配置大概需要花費444萬元左右，其中配置電腦就要花費400萬，另外防火墻4萬，服務(wù)器、殺毒軟件各需要20萬。而使用云桌面技術(shù)來建設(shè)同樣數(shù)目的機房，總成本可能只需要花費315萬元左右，其中配置電腦只需300萬，另外防火墻0.8萬，服務(wù)器、殺毒軟件共花費14萬。可見，采用云桌面技術(shù)部署機房不僅降低了建設(shè)成本，還能大大的降低日后高額的維護成本，如更換CPU、內(nèi)存條等。

　　傳統(tǒng)的計算機機房由于運行時會產(chǎn)生大量的熱量，所以一般機房都安裝了必備的空調(diào)或電風(fēng)扇，以一個機房60臺電腦，兩臺空調(diào)為例，所有設(shè)備平均每天運行8小時計算，傳統(tǒng)主機常規(guī)功率一般在200瓦左右，而云終端耗能不到20瓦，這樣算下來，一個機房每天可節(jié)約20度電，如果按平均每個學(xué)期以18周算的話，一個機房即可節(jié)約1800度用電，對于機房開出率多的學(xué)校來說，這樣每個學(xué)期可以節(jié)約的電量相當(dāng)可觀。

　　4云桌面改造機房的具體部署方案

　　由于是對現(xiàn)有機房進行云桌面改造，所有利用了現(xiàn)有的顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)等輸入輸出設(shè)備，只需要新采購虛擬化服務(wù)器群和存儲。首先在實施階段，必須解決的是通路的問題，本改造方案中采用的是現(xiàn)有的線路，只是在中間節(jié)點進行穿透，這樣做雖然在網(wǎng)絡(luò)傳輸速度上會相對降低點，但基本上還是能夠保障整個方案的完整實施，而且這樣做整個改造工程的費用相對比較低廉，并且改造工期比較短。

　　4.1體系構(gòu)成

　　本改造方案的云桌面環(huán)境主要包括服務(wù)器、終端設(shè)備、存儲、網(wǎng)絡(luò)和虛擬化軟件等。本方案以一個部署50臺終端的機房為例:服務(wù)器推薦1個最多能虛擬出8個VCPU的物理CPU，在內(nèi)存方面推薦按照1:1的分配方案，最好不要超過150%的分配，而且在分配內(nèi)存時還要注意預(yù)留20%給物理服務(wù)器進行虛擬化運行。具體的CPU與內(nèi)存的分配要點如表一所示。

　　終端設(shè)備考慮是對舊機房的改造，所以充分利用原有的PC機是比較經(jīng)濟的方法。存儲考慮兩個問題(1)每個VDI桌面提供足夠的存儲空間;(2IOPS能力。由于本方案是對舊機房進行改造，所以采用了現(xiàn)有的存儲設(shè)備，存儲空間和IOPS都能滿足方案要求。具體如表二所示。網(wǎng)絡(luò)考慮到機房的終端數(shù)在50臺，所以機房要求上下行總帶寬在100M左右。具體VDI桌面的實際操作流量測試數(shù)據(jù)如表三所示。虛擬化軟件：國內(nèi)的有H3C、銳捷等品牌，國際的有Ctrix、VMWare等品牌。

　　4.2VDI桌面配置

　　在安裝好云桌面系統(tǒng)、確定組網(wǎng)并對基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成功實施之后，接下來就要正式進行云桌面的業(yè)務(wù)了。學(xué)校可以根據(jù)所需使用的規(guī)模來合理的選擇服務(wù)器，并在服務(wù)器上安裝相應(yīng)的云桌面軟件，即可開始創(chuàng)建云桌面的模板。具體過程如圖一所示。

　　5結(jié)束語

　　在機房實行云桌面系統(tǒng)改造后，整個學(xué)校的包括計算機實訓(xùn)中心、信息中心、辦公大樓、數(shù)字圖書館等的計算機既能在系統(tǒng)上相互獨立，又實現(xiàn)了資源共享，不僅保證了教學(xué)活動的正常進行，還使得機房的維護效果得到了大大的提升，機房的管理成本也得到了明顯的降低。

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