范順良

摘要：該文針對高校應用云平臺建設新型機房，充分考慮老師、學生以及管理人員的需求對機房多方面的功能進行設計。包括云機房的整體設計、管理平臺的功能設計、服務平臺的功能設計三個方面。其中整體設計主要是考慮云平臺的系統(tǒng)架構；管理平臺的功能設計主要是針對機房管理員的需求；服務平臺的設計主要針對老師和學生的需求。通過這些設計一方面讓基于云平臺的新型機房更加契合各方需求，另一方面云平臺的新型機房也解決了傳統(tǒng)機房一些詬病。

關鍵詞：云平臺；云終端；云平臺管理平臺

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）11-0240-02

云平臺是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云平臺應用到高校機房的建設中來，能夠實現(xiàn)硬件資源充分利用，能夠實現(xiàn)長時間無差錯的運行，能夠便利機房性能升級和維護。但是如何將云平臺和機房教學實踐充分的結合起來需要根據(jù)老師學生以及管理員的需求進行功能設計。本文通過充分考慮各方需求對云機房功能設計進行全方位的設計。

1 云機房的整體設計

云機房是利用云技術對資源有效應用的一種模式，通過云平臺建立統(tǒng)一的資源池，整合計算、網(wǎng)絡、存儲、服務等資源。根據(jù)高校機房的特點我們采用私有云的部署方式，將高校云機房架構分為三個層次：基礎設施、虛擬資源層、平臺管理層。

1.1 基礎設施層

硬件的合理選擇才能達到配置的最高性價比。作為普通高校一個機房終端一般在40到60臺之間。而機房私有云平臺承載的虛擬機過少，不利于虛擬平臺開發(fā)成本的分攤，按照現(xiàn)有開發(fā)成本分攤一般在200到300臺終端較為合理。本文按照四個機房240個終端進行硬件配置，硬件的組成如圖1。

1.2 虛擬資源層

虛擬層是利用虛擬技術，把多臺服務器資源進行整合，形成一個可以由管理平臺按需進行資源分配的資源池。虛擬機將根據(jù)桌面PC機來評估需要的cup數(shù)量。由于機房課程是根據(jù)要用到軟件來判斷需要的資源，在分配虛擬機時平臺可以對虛擬的cup數(shù)量進行調控。虛擬內存根據(jù)服務器提供的物理內存大小，在虛擬資源層我們可以在管理平臺進行分配。按照系統(tǒng)需要的儲存容量來分配儲存大小。

1.3 平臺管理層

平臺管理層主要是為管理員提供一個管理虛擬資源以及調整服務的一個接口。平臺管理層采用了B/S模式。該層在虛擬資源層和服務應用之間。該層提供了系統(tǒng)管理，提供了應用廣泛的操作系統(tǒng)、提供了資源池中內存、cpu、網(wǎng)絡等資源進行分配的可視化接口。

2 管理平臺功能設計

云機房的管理平臺主要提供機房管理員對云平臺提供的服務進行有效簡便的管理。主要可以分為五個方面，一是系統(tǒng)；二是資源；三是課程表；四是課程；五是教室。這五個方面能夠全面的對云機房進行管理

2.1 系統(tǒng)

云平臺的管理系統(tǒng)中功能主要有三個方面，第一是用戶管理，為了保障云平臺的正常運行和安全系統(tǒng)必須進行用戶管理，通過用戶管理來進行添加用戶。只有被添加的用戶，輸入正確的密碼才能登錄到管理平臺；第二是監(jiān)控，管理員通過監(jiān)控功能，從cpu、內存、磁盤空間、網(wǎng)絡、磁盤I/O五個方面實時監(jiān)控。通過主機列表選擇不同主機來查看主機信息；第三授權管理主要是為保護私有云的知識產(chǎn)權。上傳授權文件后，則以授權文件中的授權日期為準。授權文件又分為試用授權和正式授權。試用授權有使用期限，正式授權可以無限期使用。如果系統(tǒng)時間超過默認的90天試用期或者試用授權文件中指定的截止日期，管理臺只有授權功能可用，直到用戶上傳了新的可用的授權文件才能恢復正常使用。

2.2 資源

資源管理是云平臺管理的主要功能，它包括添加主機、添加虛擬機、終端管理、虛擬機管理、數(shù)據(jù)盤管理、網(wǎng)段管理、ISO鏡像管理、待分配模板八大功能。添加主機的功能是對云服務器進行管理，可以方便地添加服務器增加平臺的總體性能。添加虛擬機主要是對虛擬機的數(shù)量進行管理，虛擬機的數(shù)量可以根據(jù)需要進行刪減，從而達到靈活分配主機資源的目的。終端管理主要是對終端IP地址、MAC地址、虛擬機MAC地址、終端類型進行設置和查看，可以通過終端管理了解終端的運行情況。虛擬機管理可以查看不同教室當前擁有的學生虛擬機，可以刪除發(fā)生故障的虛擬機。數(shù)據(jù)盤管理可以管理虛擬機數(shù)據(jù)盤大小以及數(shù)據(jù)盤的清理策略。網(wǎng)段管理主要是對機房虛擬機的網(wǎng)段進行設置，可以為不同教室分配不同的網(wǎng)段。ISO鏡像管理主要為虛擬機提供不同的安裝系統(tǒng)，為不同課程提供不同的操作系統(tǒng)。

2.3 課程表

主要可以實現(xiàn)教學活動完全自動化，可以實現(xiàn)到點自動上課下課等功能。新建課時輸入課時名稱、天課時數(shù)、選擇每一個課時的時間段，就可以新建一個課時。新建課表可以添加課表，設置不同時段需要啟動不同的課程。點擊添加課表進行設置生效日期，簡單快捷。綁定課表主要是將課表分配到不同的教室，教室課程不同，課表不同，通過綁定實現(xiàn)按課表自動切換不同的系統(tǒng)。

2.4 課程

系統(tǒng)中將云教室中虛擬機上的系統(tǒng)統(tǒng)稱為課程，用戶可為不同的班級、專業(yè)制作相應的課程，可以方便、快速地開展教學活動。課程中主要可以新建課程，更改課程，關閉課程，同步課程四個功能。新建課程主要通過ISO鏡像或者繼承已有課程，根據(jù)課程需要對相應系統(tǒng)進行修改。關閉課程主要是針對暫時不需要使用的課程系統(tǒng)，可以進行關閉。同步課程的主要是將課程分配到不同的教室，通過查看同步課程的進度條了解同步情況。

2.5 教室

教室是云平臺的最小邏輯單元，用以對整個教學活動的集中管理和使用。教室一共包含了課程、教師模板、網(wǎng)段、教師機、學生機五個主要元素，通過網(wǎng)段來隔離教室。通過新建教室來增加新的云機房。更改教室可以修改教室的配置，達到對教師屬性的合理配置。管理課程可以根據(jù)教室課程的需要，對不同教室添加相應的課程。刪除教室，單個教室不需要時可以通過刪除教室來釋放資源。

3 云機房服務平臺設計

云機房的服務平臺設計需要符合高校機房教學、實踐的場景，而且需要考慮老師已經(jīng)養(yǎng)成的教學習慣，在服務上盡可能多地使用老師熟悉的場景。云機房的教學場景主要設計有對終端機的開機關機控制模塊和課程選擇模塊，以及教學過程管理工具模塊。

3.1 云教室

云教室主要是考慮教學開始以及教學結束時對終端機需要進行的一系列的操控。設置有開機關機、選擇課程、禁用和開啟網(wǎng)絡與USB的功能。當云終端開機后，終端的桌面顯示有哪些課程可以選擇，老師通過課程選擇功能進入需要的課程，同時根據(jù)需要進行usb、網(wǎng)絡是否開通。

3.2 教師端

教師端的功能主要應用于教學場景。功能有屏幕廣播，老師通過屏幕廣播來將教師機的桌面實時推送到學生的終端，學生可以看到老師的屏幕演示，在老師進行廣播期間，學生不能對屏幕進行操作。屏幕監(jiān)控功能，老師結束屏幕廣播后，可以在屏幕監(jiān)控功能中，查看學生屏幕，了解學生練習的情況。學生演示功能，老師需要學生來展示自己的作品時，老師只需要選中該學生機，那么該學生的屏幕就可以推送到其他終端的屏幕上。收發(fā)作業(yè)是教師端十分重要的功能，老師可以通過這個功能發(fā)送上課需要的素材，學生通過這個功能將課堂上老師要求的作業(yè)發(fā)送給老師。添加新的軟件可以為終端實時添加一些臨時軟件。

基于云平臺的高校新型機房管理系統(tǒng)的設計全面闡述了從云平臺架構到上層應用的設計以及管理功能的設計，能夠有效避免傳統(tǒng)機房的弊端，而且能夠很好地滿足教學和管理的需求。雖然本設計是依據(jù)老師、學生、系統(tǒng)管理員的需求來進行設計的，但一些深層次的需求還有待進一步的深挖，我相信系統(tǒng)在以后的應用中還會出現(xiàn)更多的需求，各方面的設計都還有可以進一步細化的空間。

參考文獻：

[1] 崔文，國勇.基于校園網(wǎng)的云計算應用初探[J].微計算機信息，2010（18）： 221.

[2] 劉夏.云桌面應用研究概述[J].計算機系統(tǒng)應用，2014（7）：12-16.

[3] 吳媛媛.桌面技術在計算機機房管理中的應用[J].林工程技術師范學院學報，2015（10）：94-96.

[4] 弋才勇，同江，秀亮.簡析網(wǎng)絡云平臺系統(tǒng)[J].信息通信，2014（10）：151-152.