張微微

（江蘇廣播電視大學·江蘇城市職業(yè)學院，江蘇 南京 210019）

云計算環(huán)境下高職院校公共機房建設(shè)中的思考

張微微

（江蘇廣播電視大學·江蘇城市職業(yè)學院，江蘇 南京 210019）

本文根據(jù)公共機房的建設(shè)現(xiàn)狀，分析了目前計算機的使用壽命和使用效率存在的問題，提出了在云計算環(huán)境下使用虛擬化技術(shù)，提高計算機使用效益的兩種計算機房建設(shè)方案，通過實例說明了云計算模式公共機房建設(shè)在成本、使用效益、能源消耗、管理維護上的優(yōu)越性。

虛擬化；云計算；ncomputing；節(jié)能

一、我校公共機房建設(shè)的現(xiàn)狀

我校是一所高職院校，我校的公共機房是學生學習計算機相關(guān)課程的重要場所。公共機房主要承擔全校計算機基礎(chǔ)課程的學習以及計算機相關(guān)課程的實驗教學工作。計算機作為高校教學設(shè)備的典型代表，計算機房的建設(shè)已成為學校信息化投資的重要部分。學校每年對計算機的需求量都很大，現(xiàn)在機房建設(shè)采用的都是PC機，所以學校每年要有很大的投資用于購買計算機。根據(jù)最新的《中華人民共和國企業(yè)所得稅法實施條例》（中華人民共和國國務(wù)院令第512號）第六十條規(guī)定，固定資產(chǎn)計算折舊的最低年限如下：電子設(shè)備，為3年。這就意味著每隔3年就需要更新一批機器，造成學校用于計算機的投資經(jīng)費會很大，而且PC 模式的計算機房建設(shè)其能源消耗量也較大，不符合低碳的要求。在低碳時代要將節(jié)約能源作為公共機房建設(shè)的一個重要的指標。因此，合理選擇公共機房的構(gòu)建模式，提高公共機房的使用率是我們必須認真思考的問題。

二、我校公共機房的使用情況和利用效率

1.計算機使用壽命的分析

計算機使用過程經(jīng)歷性能穩(wěn)定期、故障多發(fā)期、產(chǎn)品淘汰期三個階段。一般來說，一年以內(nèi)計算機性能比較穩(wěn)定，兩年后計算機故障較多，經(jīng)過3~5年的使用，微機的故障率將不斷增加，使微機進入產(chǎn)品淘汰期。一方面由于計算機的不斷發(fā)展，對微機的主要產(chǎn)品采用不斷淘汰的策略，維修找不到配件，維護成本高，使其無法維修，不得不淘汰；另一方面微機硬件雖然沒有故障，仍然可以正常開機，但是運行新操作系統(tǒng)和新應(yīng)用軟件的硬件條件限制導致其運行速度非常緩慢，甚至不能使用。這時雖然電子元器件遠沒有達到它的衰老期，但由于硬件配置不能適應(yīng)新的軟件要求，使得計算機工作性能變得非常低下，導致了微機的淘汰。因此，計算機淘汰的主要原因是計算機硬件不能滿足軟件發(fā)展的需要。那么，如何延長計算機的壽命，達到投資收益最大化，除了加強日常維護，提高使用效率之外，必須在IT 技術(shù)突飛猛進的情況下考慮計算機房建設(shè)方案的合理性。

2.計算機實際使用效率的分析

效率的是給定投入和技術(shù)的條件下，經(jīng)濟資源沒有浪費，或?qū)?jīng)濟資源做了能帶來最大可能性的滿足程度的利用。那么在公共機房的建設(shè)當中，投入就是在建設(shè)機房時投入的資金，我們排除了人力資本等其他投入的資金。利用就是滿足多少學生的上機時間，用人機時來計算。在投入一定的情況下利用的越多使用效率就越高，相反就越低。下面，我以我校應(yīng)天校區(qū)公共機房為例，來分析一下這個校區(qū)的公共機房的使用效率。

我校應(yīng)天校區(qū)公共機房負責所在校區(qū)學生的計算機基礎(chǔ)課程的教學，以及院系里的計算機相關(guān)專業(yè)課程的教學。與其他的系里邊的專業(yè)實驗室相比，公共機房的教學工作量還是比較飽滿的。

計算機的利用率可以這樣來計算，假設(shè)每臺機器按照每天10小時、每周6天、一年40周、機器完好率98%來計算，應(yīng)天校區(qū)公共機房共248臺機器，那么按上述假設(shè)，應(yīng)天校區(qū)公共機房可完成機時：248×10×6×40×0.98=583296小時，2011 年完成教學機時221896 機時，利用率只有38%左右。

現(xiàn)在的計算機房大多采用PC 模式，也就是說每個學生一臺PC，擁有自己獨立的一套資源，彼此之間是無法共享資源的。隨著計算機的功能越來越強，很多用戶可能只使用了電腦功能的一小部分，甚至只使用到計算機5%的性能，大量的PC 性能被閑置或浪費了，這種PC 模式不能很好地發(fā)揮計算機的性能。

三、云計算環(huán)境下公共機房的建設(shè)

通過上述的分析，在傳統(tǒng)的高職院校公共機房建設(shè)中，一般采用的是PC 模式，這種模式每臺機器要安裝硬盤保護卡，每臺機器要安裝操作系統(tǒng)及各種應(yīng)用軟件，而且這種方案還存在PC 資源利用率低，管理復雜、維護量高、使用成本高等缺點。那么，在云的理念下構(gòu)建云計算環(huán)境下公共機房的建設(shè)成為可能。在建設(shè)基于云計算的計算機房時，運用云計算的架構(gòu)思想，利用虛擬化技術(shù)，使用少量的計算機或服務(wù)器，統(tǒng)籌規(guī)劃，即可建立一個質(zhì)優(yōu)價廉、便于管理和維護的計算機房。云計算模式下根據(jù)機房規(guī)模的大小，結(jié)合我校公共機房的特點選擇如下方案。

1.ncomputing云終端解決方案

ncomputing的產(chǎn)品主要用于創(chuàng)建虛擬的Windows桌面環(huán)境以允許多名用戶同時使用一臺計算機。ncomputing的硬件產(chǎn)品可以歸為瘦客戶機之類的計算機設(shè)備，但是可以提供較普通瘦客戶機更優(yōu)秀的多媒體性能。使用ncomputing/云終端替代傳統(tǒng)PC作為公共機房的學生終端，在完成教育行業(yè)信息化建設(shè)目標的同時，以更低成本、更少部署時間輕松地完成系統(tǒng)的接入。目前，公共機房中的教師機和學生機相對較集中，通常是以班級為單位進行組織，并通過一臺或多臺交換機直接相連，使用云終端模式部署公共機房，教師機選用云服務(wù)器來充當，學生機選用云終端替代傳統(tǒng)PC，無需改變其現(xiàn)有的綜合布線系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，部署成本更加低廉、實施更加方便快捷。此外，云服務(wù)器使用的是Windows操作系統(tǒng)，公共機房中的課件也多是基于Windows操作系統(tǒng)的設(shè)計，所以僅需在云服務(wù)器/教師機上安裝相應(yīng)的教學軟件，眾多的云終端/學生即可同時并獨立地享用課件資源，教學網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加清楚明朗，后期管理維護也更加簡單容易。

2.ncomputing云終端方案優(yōu)勢

采用云終端替代傳統(tǒng)PC作為教育行業(yè)電腦網(wǎng)絡(luò)教室學生終端，具有如下優(yōu)勢：

（1）總體擁有成本低：云終端的購入價格不到入門級PC的一半，整個電腦網(wǎng)絡(luò)教室僅需一套構(gòu)建系統(tǒng)所需的軟件組件，節(jié)省開銷，軟硬件升級維護僅發(fā)生在服務(wù)器端，后期維護支出大大縮減.使用功耗5W的云終端替代傳統(tǒng)300W左右功耗的PC作為學生終端，用電費用大幅消減。

（2）硬件使用率高：若使用PC作為學生機，學生無法充分利用PC資源，其閑置率超過一半甚至高達95%。PC資源閑置浪費問題較為突出。云終端采用先進的Windows虛擬桌面技術(shù)，支持多用戶共享一臺PC資源，充分釋放PC機富余的性能，在滿足學生使用的前提下，避免了性能過剩。

（3）高效管理易維護：云服務(wù)器集中管理所有終端，所有教學軟件在服務(wù)器端安裝配置完成，一切軟硬件升級和維護都只需在服務(wù)器端進行，而云終端是軟硬件集成一體化的小巧設(shè)備，基本無需維護和升級，學生使用授權(quán)可使用的軟件，并且無法隨意刪改權(quán)限。云終端軟件硬件穩(wěn)定可靠，大大降低了管理者維護的工作量。

（4）穩(wěn)定耐用、節(jié)能、體積小：由于云終端采用軟硬件一體化的設(shè)計，不帶易損壞或可移動組件（無軟驅(qū)，無光驅(qū)，無硬盤），其硬件壽命比PC壽命要長很多，更不用擔心學生隨意拆卸零部件。另外，云終端軟硬件免升級的特點（只需升級更新服務(wù)器軟件），使得云終端顯示給用戶的界面始終代表著最新的軟件。云終端功率僅僅5W，耗能比節(jié)能燈泡還少，十分省電。并且云終端機體運行無需風扇散熱，無噪音干擾，低輻射，綠色健康。云終端具有高度集成的體系，機體輕薄瘦小，只占極少的的桌面空間，甚至可以懸掛在顯示器背面，使用云終端替代傳統(tǒng)PC機可以大大提高電腦網(wǎng)絡(luò)教室的整潔性和美感，使學生獲得強勁的計算體驗和別具一格的精致感受。

經(jīng)過上述分析我們看到，虛擬化桌面終端僅需要極低的成本，就可以實現(xiàn)多名用戶同時共享一臺虛擬化服務(wù)器資源。其ncomputing 產(chǎn)品方案通過將桌面環(huán)境自物理主機端的創(chuàng)建分發(fā)后構(gòu)成各個虛擬桌面客戶端，并實現(xiàn)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和存儲空間的同步共享。

四、結(jié)語

在云計算環(huán)境下，使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)、桌面虛擬化技術(shù)和ncomputing 的終端為學校計算機房的建設(shè)提供了一種新模式，這種模式對于學校來說是一個性價比非常好的選擇，ncomputing 能夠充分利用PC 的性能，讓多位用戶同時享受豐富的個人電腦使用體驗，每位用戶仿佛都擁有自己的個人電腦。使用ncomputing 虛擬桌面終端方案能夠最大限度地實現(xiàn)集中管理、資源共享，而且ncomputing 虛擬桌面終端本身是免維護、免升級的，一切軟硬件的維護和升級都只需在服務(wù)器端進行。另外，云計算的模式告訴我們，在云計算模式下公共機房的建設(shè)成本、使用成本更低，是云時代值得選擇的建設(shè)方案。

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Public Computer Room Construction of Higher Vocational Schools in the Setting of Cloud Computing

ZHANG Wei-wei

Considering the current construction situation of public computer rooms, this paper analyzes the service life and efficiency of computers, proposes to apply virtualization technology in the setting of cloud computing, poses two construction programs of computer rooms in improving use benefits of computers. By case studies, the paper illustrates the strength of public computer room construction in cloud computing in aspects of cost, use benefit, energy consumption and management and maintainance.

virtualization; cloud computing; NComputing; energy-saving

G71

A

1008-7427（2012）07-0027-02

2012-04-07

作者系江蘇廣播電視大學（江蘇城市職業(yè)學院）高職教育教務(wù)處實驗師。