周杭聲

摘要：經(jīng)過多年來的積累與發(fā)展、招生規(guī)模的不斷擴大，高校機房的數(shù)量不斷增多，配置低并且使用時間較長的計算機等設備的數(shù)量也不少。通過研究和對比現(xiàn)有的技術可以發(fā)現(xiàn)結合現(xiàn)有條件利用目前比較流行并且發(fā)展速度迅猛的云桌面技術對舊機房進行改造的前景非常之大。該文分析了目前大多數(shù)高校計算機機房面臨的問題；針對基于云桌面的舊機房改造的需求分析和云桌面技術的應用方面探討。

關鍵詞：云桌面；機房改造；虛擬化

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0074-02

Abstract：After years of accumulation and development， the enrollment scale continues to expand， the room increasing number， low profile and use the number of longer time of computers and other equipment are also quite a few. Through the study and comparison of existing technology can be found according to the present conditions of the current popular and development speed rapid cloud desktop technology to the old room for transformation of the future of the very large. This paper analysis the problems currently facing the most college computer room； in the light of the discussion based on the application of desktop cloud old room renovation needs analysis and cloud desktop technology.

Key words： cloud desktop； computer room transformation； virtualization

多數(shù)高校原有的機房計算機正面臨著龐大的應用軟件快速更新、機器頻繁使用、設備的故障率和病毒入侵頻率不斷提高等諸多問題的挑戰(zhàn)，已經(jīng)不能滿足要求越來越高的計算機教學。云桌面技術的橫空出世給信息化建設帶來了新一輪的技術革命。它以一種全新的技術模式向用戶提供服務，為廣大教師的日常教育教學和科研工作帶來更加強勁的推動力。利用云桌面技術可以輕易解決以往日常機房管理過程中經(jīng)常遇到的軟件安裝、系統(tǒng)分發(fā)、重復投資、硬件維護困難、資源分配不合理等問題。

1云桌面簡述

云桌面是如今大數(shù)據(jù)與云計算時代蓬勃發(fā)展的典型應用，通過虛擬化的方式，集成互聯(lián)網(wǎng)精華應用，依托高度加密算法，為互聯(lián)網(wǎng)各個層次用戶提供最簡便、最豐富、最安全、最貼心的服務。一個云桌面系統(tǒng)的典型架構可分為終端接入，云桌面系統(tǒng)和訪問的業(yè)務系統(tǒng)三個層次，用戶通過各種終端通過桌面顯示協(xié)議訪問云桌面接入地址或門戶，該訪問地址或接入門戶一般前置負載均衡設備。由用戶管理服務器，通過用戶管理系統(tǒng)驗證用戶身份，認證通過后請求被定向到基于分布式云計算存儲技術的服務器中，最終給用戶分配一臺虛擬機讓用戶實現(xiàn)一個完整的PC體驗。

2 改造需求分析

2.1 教學功能的需求

教學功能需求主要有兩大方面一個是如計算機基礎、信息搜索、電子商務等對計算資源要求不高的課程。另一個方面是如多媒體制作、圖像制作和處理、數(shù)據(jù)庫管理等要求大量計算資源的課程。云桌面必須合理分配計算資源，同時每一個機房根據(jù)不同的課程要求靈活申請資源。可以將教師日常使用的桌面環(huán)境完美的遷移到任何一處終端并且在一定的時間內(nèi)保留需要保留的操作。

2.2 虛擬化管理

虛擬化管理是指針對虛擬機的部署以及虛擬環(huán)境組建的管理過程，是目前在虛擬化應用中不可或缺的重要組成部分，提高運營效率。讓數(shù)據(jù)中心不會過時，確保業(yè)務連續(xù)性。利用集成式備份和恢復來保護和訪問數(shù)據(jù)。讓數(shù)據(jù)有更強的可恢復性。

2.3 能耗優(yōu)化管理機制

針對云桌面數(shù)據(jù)中心能量正嚴重浪費的現(xiàn)象，我們需要一個有效的能耗優(yōu)化管理機制，現(xiàn)有的云能耗優(yōu)化算法主要體現(xiàn)在對通信角度的優(yōu)化！對空閑網(wǎng)絡節(jié)點優(yōu)化，對執(zhí)行能耗優(yōu)化以及對通過控制動態(tài)電壓變化來控制能耗的優(yōu)化。

2.4 任務調(diào)度管理機制

云桌面環(huán)境下的資源具有動態(tài)多變，按需提供，按量提取，任務差異大，任務偏好行強等特點，任務調(diào)度管理機制的目標就是對用戶提交的所有任務實現(xiàn)最優(yōu)化調(diào)度，并盡量提升云計算系統(tǒng)的總體吞吐率，其具體目標包括：服務質(zhì)量（QoS）、負載均衡、經(jīng)濟適用原則和節(jié)能減排等。

2.5 網(wǎng)絡帶寬需求

云桌面使用的桌面顯示協(xié)議對網(wǎng)絡帶寬有比較大的要求，在規(guī)劃建設方案時，要求各終端網(wǎng)點的接入網(wǎng)絡帶寬和質(zhì)量能夠滿足云桌面用戶需要，接入點的網(wǎng)絡帶寬=終端數(shù)量X單個云桌面需要的帶寬，接入網(wǎng)出口帶寬應能滿足帶寬需求。

2.6 負載均衡需求

負載均衡的目的就是將服務器、網(wǎng)絡設備的運行負載進行均衡分攤，由多個同類型設備交互操作來完成不同單元上的任務，例如Web和FTP服務器、關鍵應用服務器和其它關鍵任務服務器等，從而共同完成工作任務。

3云桌面平臺設計

3.1云桌面管理平臺功能設計

用戶管理模塊，主要提供用戶登錄管理平臺的用戶驗證和登錄客戶端的用戶驗證。

系統(tǒng)模板管理模塊，主要負責鏡像和快照的創(chuàng)建、修改、備份等管理功能。

云桌面管理模塊，主要提供了對于模板與終端用戶的對應關系的管理，云桌面分發(fā)以及系統(tǒng)信息的查詢。

客戶端控制模塊，接收并返回客戶端的桌面信息請求。

3.2云桌面架構平臺設計

我校云桌面平臺采用高可用方式部署，如圖4-2，需要以下服務器作為核心組件，其中；設計平臺網(wǎng)關服務器部署安裝Red Hat Linux操作系統(tǒng)系統(tǒng)，安裝平臺網(wǎng)關模塊應用，后臺數(shù)據(jù)庫。負載均衡的設計采用雙機主備方式部署，負責處理核心服務器的負載均衡，會話連接的指派分發(fā)。

虛擬化平臺核心服務器，通過部署安裝Red Hat 系統(tǒng)，將平臺管理模塊，虛擬化邏輯安裝在核心服務器上。采用集群方式部署，負責用戶管理、連接管理， 將應用服務器處理后的結果以圖形增量的方式傳遞給用戶終端。同時對各種虛擬桌面、云應用、資源等，提供了一體化的管理平臺。

虛擬化平臺代理服務器，通過部署windows server 2008/2012系統(tǒng)，安裝云桌面代理控制中心模塊。采用集群方式部署，負責承載各種內(nèi)部業(yè)務系統(tǒng)以及應用客戶端，與核心服務器進行通信對用戶指令的執(zhí)行等。

桌面應用虛擬化管理平臺，集控云桌面管理平臺負責管理本項目范圍內(nèi)的各類IT資源系統(tǒng)或設備，接收并執(zhí)行來自虛擬桌面、應用業(yè)務的指令，根據(jù)指令完成資源部署、資源操作、資源巡查等任務，收集整理資源計量信息，為本項目的管理人員提供系統(tǒng)配置、管理門戶等必要的管理功能。

3.3云桌面硬件平臺規(guī)劃設計

在硬件平臺規(guī)劃中，具體的硬件設備涉及服務器、磁盤存儲、網(wǎng)絡設備（路由器，交換機等）、安全產(chǎn)品（硬件防火墻、監(jiān)控設備）等。經(jīng)過分析實際情況以及未來擴充的需求等因素，我校云桌面硬件平臺使用x86架構服務器，使用性價比較高的iSCSI結構的存儲設備作為網(wǎng)絡存儲服務器。

3.4網(wǎng)絡規(guī)劃設計

本次改造云桌面網(wǎng)絡主體主要包括舊臺式機、承載云桌面虛擬機的X86服務器、云桌面平臺管理服務器以及中間網(wǎng)絡設備。本次改造要求實現(xiàn)全光纖到機房，合理劃分Vlan，云桌面具備完全代替PC的網(wǎng)絡能力，要求可以訪問各種應用服務器，合理分配網(wǎng)絡資源，能訪問互聯(lián)網(wǎng)的各種業(yè)務，還必須支持本地操作系統(tǒng)中各種應用軟件的網(wǎng)絡互連的能力。

4結束語

云桌面的現(xiàn)代IT應用模式以其在云計算、云存儲、云安全等領域的獨特優(yōu)勢，將給現(xiàn)有的舊機房帶來更優(yōu)質(zhì)的教學體驗與服務，對教育信息化來說這是一場信息大變革，云桌面技術明顯地改善了傳統(tǒng)教學環(huán)境，在擴大高校計算機教學、管理的技術研究領域跨了重要一步，通過桌面虛擬化技術將為高校教學科研帶來更多更美好的發(fā)展前景。同時云桌面技術作為云計算應用的一種具體體現(xiàn)，可以有效降低機房建設的成本，它安全、便于管理、可擴展性強、節(jié)能環(huán)保，就目前的發(fā)展趨勢而言，云桌面取代 PC 是一種技術潮流。因此，我們可以預見，隨著硬件成本的不斷降低以及人們對虛擬化技術的需求的不斷提升，傳統(tǒng)計算機將會被云桌面終端所取代。

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