陳曦+張晨

摘要：該文的契機在于虛擬實驗室建設(shè)對于桌面優(yōu)勢進行全面結(jié)合，基于桌面云的實驗室建設(shè)的提出是建立在客戶機虛擬化、服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計，對資源優(yōu)化模型進行實驗室的優(yōu)化探討，對實驗室資源優(yōu)化設(shè)計的方法進行相對提出。基于桌面云的實驗室資源優(yōu)化整合是一種資源，一種實驗室軟硬件的資源，將虛擬實驗室的建設(shè)成本有效的降低，提升了實驗室的利用率和共享度，將實驗室的重復(fù)建設(shè)進行有效的降低，使其推廣價值變大。

關(guān)鍵詞： 云桌面；實驗室；資源；優(yōu)化

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）16-0040-02

計算機技術(shù)的突飛猛進，高校的教育教學(xué)與計算機互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系越來越密切，理工科專業(yè)的學(xué)習(xí)更是無法離開計算機，現(xiàn)代化教學(xué)中，計算機已經(jīng)成為重要的工具之一。近些年來，大量人力物力對高校中的計算機實驗室的投入，充分證明了實踐教學(xué)中對于計算機的需求和重要性。投入使用后的計算機實驗室，日益突出的問題是維護和管理問題。從維護的角度上來看，高校的計算機數(shù)量是相當多的，其故障明顯也是很多，也就說明其工作量越來越大；從管理和規(guī)劃的角度上講，專業(yè)實驗室是比較獨立的，主要表現(xiàn)出來的問題是實驗室資源共享不足和實驗室的重復(fù)建設(shè)，這些都是需要迫切解決的問題。除了這之外，大幅度增加的傳統(tǒng)實驗室龐大的計算機數(shù)量對于能源消耗也是一種增加，也是對一些能源消耗問題進行暴露。

為了加大對于高校的低碳化管理的獎勵力度，在2008年的時候，《關(guān)于推進高等學(xué)校節(jié)約型校園建設(shè)進一步加強高等學(xué)校節(jié)能節(jié)水工作的意見》的頒布推廣，將實驗室在建設(shè)過程中的運營成本充分考慮在內(nèi)，使其實驗室盡可能的低碳化。

在政府的公共服務(wù)機構(gòu)日益增多的應(yīng)用是計算機虛擬技術(shù)，現(xiàn)在在高校中也進行引用了。有效整合計算機軟硬件資源，對于實驗室重復(fù)建設(shè)減少，實驗室維護成本進行充分降低的技術(shù)是虛擬化技術(shù)，它能給實驗室?guī)砉芾韮?yōu)勢，但是這項技術(shù)在高校中普及率并不是很高，需要進一步研究的是實驗室融合和資源優(yōu)化。一般情況下分離的是高校實驗室的維護人員與服務(wù)器管理人員，具有較高的技術(shù)的是虛擬化技術(shù)要求工作人員，對于悉服務(wù)器的相關(guān)知識進行熟悉。

1 對桌面云的實驗室的建設(shè)

1.1 虛擬化的服務(wù)器

服務(wù)虛擬技術(shù)是用來分離服務(wù)器的軟硬件的，對于那些分散的服務(wù)器資源進行集中化管理，硬件資源池進行有效的形成，對各個服務(wù)或應(yīng)用之間的資源需求進行動態(tài)分配，對于計算機資源也是一種節(jié)約，計算機性能也是一種提升。在軟件層面的虛擬化技術(shù)其能力是全面整合的，計算機設(shè)備與軟件應(yīng)用之間的分離也是一種有效的實現(xiàn)?！耙惶摱唷钡募夹g(shù)主要是指把一臺物理服務(wù)器虛擬化為多臺邏輯服務(wù)器在高校實驗室中應(yīng)用起來，主要使用的技術(shù)是服務(wù)器虛擬化技術(shù)。

通過對服務(wù)器虛擬化軟件將服務(wù)器虛擬成多個教學(xué)平臺的利用，實現(xiàn)不同專業(yè)和課程的需求的針對性優(yōu)化。定期進行虛擬桌面的虛擬化軟件的消耗，新學(xué)期開始初期，高校務(wù)必需要將實驗教學(xué)的任務(wù)和環(huán)境準備好，探討虛擬服務(wù)器的利用率的方法。

把每個實驗室的相應(yīng)數(shù)量的虛擬機進行規(guī)劃是桌面云建設(shè)必須需要的，主要基準是實驗室的教學(xué)需求，選擇性的進行虛擬主機選擇，完整的應(yīng)用軟件（含操作系統(tǒng)和教學(xué)軟件）應(yīng)該在住集中進行完整安裝，在虛擬機中主要運行的是操作系統(tǒng)和軟件等數(shù)據(jù)，把其他的虛擬機規(guī)劃好之后進行同步數(shù)據(jù)?；谧烂嬖频膶嶒炇姨摂M機安裝基本流程圖如下。

因為軟件安裝、維護全部集中在服務(wù)器上，桌面實驗室主要是為了方便管理，對于應(yīng)用軟件的重復(fù)安裝是一種降低，但是提出較高要求的是對服務(wù)器資源的使用率和實驗室管理人員的要求。

2 虛擬化的客戶機

站在應(yīng)用領(lǐng)域的角度上講，虛擬化技術(shù)的一種應(yīng)用也就是桌面虛擬化。（Virtual Desktop Infrastructure，VDI）即桌面虛擬化技術(shù)，也就是一種基于服務(wù)器的計算模型，借用傳統(tǒng)的瘦客戶端模型，多面的桌面虛擬機是虛擬服務(wù)器的目的結(jié)果，瘦客戶端實在用戶面前展示的，數(shù)據(jù)主要集中在服務(wù)器當中，用戶的操作如同普通的PC機一樣的。基于桌面云的客戶機主要接入方式，一個是專業(yè)瘦客戶端，內(nèi)置相應(yīng)的遠程桌面接入?yún)f(xié)議主要是由提供商來進行的，相對便捷的是操作和配置，不需要在本地繼續(xù)寧額外的安裝操作系統(tǒng)，開銷很低的是本地資源，比普通 PC 機長的是服務(wù)年限。云終端也就是傳統(tǒng)意義上的專業(yè)客戶端，比普通 PC 便宜近一半的單價是相當誘惑人的，比普通 PC 低近十倍的是它的運行功耗；再者就是普通的PC，桌面虛擬化的版本主要是Web 方式或安裝與服務(wù)器對應(yīng)的，對于客戶端軟件和遠程桌面協(xié)議進行桌面虛擬化，對于本地操作系統(tǒng)的運行的支持主要是一定的硬盤空間和計算資源，集中在服務(wù)器上的是計算；實現(xiàn)硬盤上操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的分離的技術(shù)是將普通 PC 結(jié)合無盤工作站技術(shù)；同樣也可以訪問虛擬化系統(tǒng)通過學(xué)生自帶筆記本電腦通過配置 VMware View 客戶。

3 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的虛擬化

在桌面云建設(shè)的實驗室中形成的空間上的物理隔離，主要存在在客戶端和服務(wù)端，主要通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載的是客戶端與服務(wù)器的交互，虛擬化技術(shù)的關(guān)鍵是中間網(wǎng)絡(luò)傳輸；網(wǎng)絡(luò)故障的出現(xiàn)，主要會導(dǎo)致服務(wù)器與客戶端連接不到位，容易癱瘓的是實驗教學(xué)。傳統(tǒng)的實驗室網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，如下圖。

通過單一鏈路通訊將實驗室與服務(wù)器進行鏈接，當網(wǎng)絡(luò)發(fā)生鼓掌的時候，網(wǎng)絡(luò)擁塞也會使服務(wù)器與實驗室之間的網(wǎng)絡(luò)自動斷開。網(wǎng)絡(luò)的承載能力的加強和通訊的持續(xù)穩(wěn)定性也是一種增強。并且要保持穩(wěn)定其通訊，需要使用備份連接的是基于桌面云建設(shè)的實驗室網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的健壯性需要提升，下圖是交換機冗余鏈路拓撲圖。

在邏輯上主要是冗余協(xié)議的需求余鏈路設(shè)計，當正常鏈路的通訊被冗余協(xié)議進行控制的時候，不需要工作的是備份鏈路；當正鏈路出現(xiàn)機械故障的時候，馬上起用的是備用鏈路，這就能有很好的保證正常通訊的進行。

4 實驗室資源優(yōu)化模型

可以集中管理的服務(wù)器資源，在邏輯上主要是物理實驗室的轉(zhuǎn)變，這一系列操作可以在虛擬實驗室中進行，對于各個物理實驗室之間的專業(yè)限制是一種打破，給實驗室資源提供合理的解決方案，對于各種資源進行整合、統(tǒng)籌規(guī)劃，提升實驗室資源的利用率，是現(xiàn)階段需要迫切需要解決的問題。

參考文獻：

[1] 盧民榮，許鄧艷.基于桌面云的實驗室資源優(yōu)化研究[J].福建江夏學(xué)院，2015（7）.

[2] 王柯柯.基于云計算的高校虛擬化實驗室建設(shè)研究[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2015（5）.