謝賢春

(廣東石油化工學(xué)院 外國(guó)語(yǔ)學(xué)院，廣東 茂名525000)

第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)軍隊(duì)建立了陸軍專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練計(jì)劃(ASTP)，為軍官提供包括外語(yǔ)等戰(zhàn)略技能教育，并通過(guò)口頭訓(xùn)練來(lái)教授語(yǔ)言。隨著ASTP擴(kuò)展到美國(guó)各地的高等教育機(jī)構(gòu)，軍隊(duì)開(kāi)發(fā)了幾十種語(yǔ)言的音頻光盤(pán)[1，2]。20世紀(jì)80年代，我國(guó)高校在教學(xué)中引進(jìn)語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室[3]。國(guó)內(nèi)語(yǔ)音室的發(fā)展主要經(jīng)歷了早先的模擬語(yǔ)音室、離線語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室到目前較為熱門(mén)的云桌面語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室這幾個(gè)階段。而歐美中等發(fā)達(dá)國(guó)家正在加大研究并逐漸使用下一代的移動(dòng)式語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室[4]BYOD(Bring Your Own Device)[5]以及基于AI的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室。

1 語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室分類(lèi)

(1)模擬語(yǔ)言室。20世紀(jì)80年代，建立的模擬語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室主要由教室控制臺(tái)、模擬學(xué)生終端和學(xué)生耳機(jī)組成。模擬語(yǔ)言室主要對(duì)學(xué)生的口語(yǔ)和聽(tīng)力方面進(jìn)行訓(xùn)練，也稱為視聽(tīng)教室。其優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備穩(wěn)定，音質(zhì)好。但可移植性太差，教學(xué)功能簡(jiǎn)單，無(wú)法進(jìn)行教學(xué)功能和資源的擴(kuò)張，現(xiàn)在基本上已被淘汰。

(2)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室。21世紀(jì)初，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室迅速進(jìn)入了中國(guó)外語(yǔ)教學(xué)的領(lǐng)域。數(shù)字語(yǔ)音室主要以標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為依托，將經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后的文字、圖像、音頻、視頻信號(hào)，從教師控制端傳送到學(xué)生終端，滿足多樣化教學(xué)和學(xué)習(xí)的需求[6]。

(3)云桌面語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室機(jī)房架構(gòu)。虛擬云桌面是分布式云計(jì)算技術(shù)的一種應(yīng)用，是將所有客戶機(jī)的用戶數(shù)據(jù)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到服務(wù)器端的數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)桌面的集中監(jiān)控、管理和存儲(chǔ)，使程序操作和程序運(yùn)行完全分離的一種虛擬技術(shù)[7]。目前實(shí)際應(yīng)用的虛擬云桌面主要有虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)(VDI)、智能桌面虛擬化(IDV)和虛擬系統(tǒng)架構(gòu)(VOI)。由于智能云桌面的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室具備較強(qiáng)的技術(shù)性、可靠性、安全性和優(yōu)良性價(jià)比，其建設(shè)、應(yīng)用與前景被語(yǔ)言教育市場(chǎng)所看好。以下討論基于VDI、IDV和VOI智能云桌面的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室的部署及其實(shí)用性和各自優(yōu)缺點(diǎn)。

2 VDI、IDV和VOI桌面的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室的架構(gòu)

目前，成熟的虛擬云桌面技術(shù)主要有VDI、IDV和VOI，在語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室機(jī)房建設(shè)中，根據(jù)自身的需求采用不同的云桌面架構(gòu)。

2.1 關(guān)于VDI

VDI讓大規(guī)模的虛擬桌面得以高度集中化的管理，讓每個(gè)人的電腦運(yùn)行在自己看不到的地方，使得VDI在市場(chǎng)上廣泛傳播，但該構(gòu)架要求所有桌面虛擬機(jī)集中在服務(wù)端運(yùn)行，受到硬件工藝和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南拗?，造成性能差、成本較高、兼容性較差等諸多問(wèn)題，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 VDI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

由于架構(gòu)的缺陷，VDI存在諸多問(wèn)題：(1)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單一問(wèn)題。操作系統(tǒng)的更新、用戶產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都可直接存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器上。(2)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨廣域網(wǎng)進(jìn)行部署困難。(3)開(kāi)機(jī)緩慢和網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。當(dāng)全部機(jī)器同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，瞬間占用服務(wù)器的資源，導(dǎo)致終端啟動(dòng)速度慢。VDI架構(gòu)由服務(wù)器提供集中運(yùn)行資源，服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)直接影響著虛擬桌面終端的運(yùn)行，這存在著致命的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)一個(gè)終端感染了病毒后，勢(shì)必會(huì)沖擊整個(gè)服務(wù)器群。(4)機(jī)考實(shí)現(xiàn)不直接， VDI瘦云(瘦終端)幾乎無(wú)CPU、內(nèi)存和硬盤(pán)的硬件配置問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)例如大學(xué)英語(yǔ)機(jī)考、服務(wù)于社會(huì)的全國(guó)財(cái)務(wù)考試和全國(guó)司法考試等對(duì)終端硬件有要求的機(jī)考[8]。

圖2 IDV拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.2 關(guān)于IDV

針對(duì)VDI的先天缺陷，Intel提出了IDV概念——智能桌面虛擬化，采用集中存儲(chǔ)、分布運(yùn)算的構(gòu)架。將虛擬桌面的運(yùn)行于終端的本地電腦，系統(tǒng)鏡像統(tǒng)一存放到服務(wù)器端，配置并下發(fā)到終端機(jī)器硬盤(pán)上。終端通過(guò)虛擬機(jī)運(yùn)行桌面，不再對(duì)網(wǎng)絡(luò)過(guò)度依賴，不需要大量的圖像傳輸，支持系統(tǒng)離線運(yùn)行，同樣可以統(tǒng)一管理終端桌面系統(tǒng)。IDV拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖3 VOI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.3 關(guān)于VOI

VOI的核心是PXE無(wú)盤(pán)+緩存技術(shù)，在架構(gòu)上類(lèi)似IDV，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。VOI架構(gòu)的主要優(yōu)勢(shì)有：(1)無(wú)虛擬化層的成本；(2)桌面性能完全保持傳統(tǒng)PC的體驗(yàn)，不存在兼容性問(wèn)題?；陬?lèi)似IDV的架構(gòu)模式，可完全支持PC性能。雖然VOI在IDV等傳統(tǒng)云桌面架構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，讓桌面完全運(yùn)行在本地物理機(jī)，支持離線運(yùn)行，支持桌面系

統(tǒng)集中安全管理，但存在以下缺點(diǎn)：(1)沒(méi)有虛擬化層，不利于集中部署和管控；(2)存儲(chǔ)空間低，僅與服務(wù)器端共享存儲(chǔ)；(3)硬件配置種類(lèi)多、系統(tǒng)兼容性較差，管理維護(hù)自然也不方便(基本上一種配置一個(gè)鏡像)；(4)相對(duì)來(lái)說(shuō)依賴網(wǎng)絡(luò)(終端需要從PXE網(wǎng)卡啟動(dòng))；(5)VOI不支持多終端接入(主要支持PC)。綜上，可以得出結(jié)論VOI不是云桌面或稱為偽云桌面。

這三種架構(gòu)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但基于VDI和IDV相結(jié)合的智能云桌面的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室或許更加符合一線教學(xué)的需求。

3 基于VDI與IDV相結(jié)合的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室

語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室教學(xué)功能軟件分為兩大類(lèi)：云平臺(tái)(服務(wù)器)管理軟件和VDI與IDV相結(jié)合的虛擬化云桌面管理軟件系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“虛擬化桌面云系統(tǒng)軟件”)。

(1)云平臺(tái)(服務(wù)器)管理軟件。在瀏覽器上登錄web界面管理平臺(tái)，有利于對(duì)用戶、云終端、標(biāo)準(zhǔn)桌面鏡像、還原點(diǎn)功能、鏡像更新、系統(tǒng)鏡像管理、監(jiān)控主機(jī)的運(yùn)行情況、管理客戶機(jī)信息進(jìn)行管理，對(duì)個(gè)性桌面進(jìn)行備份、監(jiān)測(cè)云平臺(tái)關(guān)鍵組件、支撐創(chuàng)建多個(gè)網(wǎng)絡(luò)策略、支持廣域網(wǎng)環(huán)境部署。

(2)虛擬化桌面云系統(tǒng)軟件。支持用戶而非管理員對(duì)個(gè)性桌面進(jìn)行備份、支持云終端首次部署免PXE啟動(dòng)，不需要借助DHCP服務(wù)器，也可采用靜態(tài)固定IP、支持設(shè)置分級(jí)客戶機(jī)組管理員、支持虛擬化桌面升級(jí)、支持云終端的網(wǎng)絡(luò)和硬盤(pán)雙啟動(dòng)方式、支持差異方式推送鏡像、支持P2P方式推送鏡像更新、支持針對(duì)客戶機(jī)進(jìn)行電源管理、支持學(xué)生手動(dòng)進(jìn)入課程或者教師指定進(jìn)入固定教學(xué)課程。

通過(guò)云系統(tǒng)軟件支持，可下發(fā)多個(gè)版本語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室教學(xué)課程操作系統(tǒng)，滿足不同語(yǔ)言教學(xué)課程使用的需求。由于篇幅所限，語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室軟件部分，暫不展開(kāi)。

4 結(jié)語(yǔ)

語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室作為語(yǔ)言(特別是外語(yǔ))的重要教學(xué)手段，其作用毋庸置疑，其應(yīng)用涵蓋高等教育、基礎(chǔ)教育、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等許多語(yǔ)言教育領(lǐng)域。選擇部署建設(shè)文中提到的何種類(lèi)型的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室，需要根據(jù)用戶的具體需求而決定。現(xiàn)有的技術(shù)手段下基于VDI與IDV相結(jié)合的智能云桌面架構(gòu)的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室部署是一種高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的優(yōu)選。