崔鵬

（無錫南洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇無錫，214026）

0 引言

在社會經(jīng)濟(jì)和科技技術(shù)革新發(fā)展中，高校會根據(jù)自身教育管理需求構(gòu)建大規(guī)模的公共機(jī)房，這種以計(jì)算機(jī)為核心的基礎(chǔ)教學(xué)工作和多樣化的機(jī)考考試方式，不僅能擺脫傳統(tǒng)單調(diào)無趣的教育管理模式限制，還可以滿足多樣化的教學(xué)要求?，F(xiàn)階段，高校機(jī)房最常用的系統(tǒng)為PC機(jī)，雖然其在實(shí)踐應(yīng)用中可以滿足基礎(chǔ)教學(xué)需求，但隨著實(shí)踐教育理念的不斷革新，受應(yīng)用先進(jìn)軟硬件所影響，機(jī)房教育管理所面對的壓力越來越大。此時(shí)如何合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)提升機(jī)房教育管理效率是高校機(jī)房管理人員重點(diǎn)考慮的問題。

1 傳統(tǒng)高校機(jī)房管理現(xiàn)狀分析

在我國科技技術(shù)飛速發(fā)展中，各地高校都配備了專業(yè)的計(jì)算機(jī)機(jī)房，其不僅能為教育管理提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，還可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)探究中獲取更多的資料信息，因此在教育革新期間，高校管理人員必須要重視云平臺在機(jī)房中的應(yīng)用，注重結(jié)合實(shí)踐教育需求完成方案設(shè)計(jì)[1]。從實(shí)踐角度來看，傳統(tǒng)高校機(jī)房管理并不適宜在以云平臺為核心的高校機(jī)房中應(yīng)用，原因在于以下幾點(diǎn)：首先，高校公共機(jī)房涉及到基礎(chǔ)課程、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、考試等任務(wù)，因此在運(yùn)營管理期間所處的環(huán)境較為復(fù)雜，大部分軟件都需要處在各自適宜的安裝運(yùn)營環(huán)境中，而傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)管理技術(shù)很難滿足這一要求；其次，各種類型的機(jī)房實(shí)驗(yàn)室一般會分布在不同樓層，這就需要進(jìn)行分散化管控，而傳統(tǒng)意義上的管理模式在維護(hù)管控機(jī)器軟件時(shí)需要處理的任務(wù)量較大[2]；最后，傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)管理通常會運(yùn)用硬盤保護(hù)卡的方式進(jìn)行儲存，而安裝軟件就需要同傳硬盤，實(shí)際運(yùn)行效率過低。

2 云機(jī)房的原理及平臺架構(gòu)

2.1 原理

云就是指互聯(lián)網(wǎng)上服務(wù)器集中所包含的資源池，而云計(jì)算的應(yīng)用原理是指應(yīng)用用戶可以運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)來科學(xué)操縱遠(yuǎn)程服務(wù)器群，并根據(jù)實(shí)踐需求隨時(shí)運(yùn)用非本地資源池中的服務(wù)，比如說軟硬件、儲存系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等。云計(jì)算技術(shù)在應(yīng)用期間，用戶所需服務(wù)都會利用云服務(wù)提供商進(jìn)行處理，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)屬于重要載體，而用戶并不需要投入過多的資本來構(gòu)建本地資源，由此控制計(jì)算成本和儲存支出。云計(jì)算存在公有云和私有云兩種方式，假設(shè)企業(yè)自主購買云技術(shù)設(shè)備并進(jìn)行部署研究，那么就屬于私有云，實(shí)際運(yùn)行模式如下圖1所示：

圖1 云計(jì)算的工作模式圖

2.2 平臺架構(gòu)

云計(jì)算技術(shù)體系結(jié)構(gòu)包含物理資源、資源池、管理中間件、SOS構(gòu)建這四層，使勁服務(wù)類型，包含基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺即服務(wù)、軟件即服務(wù)三項(xiàng)內(nèi)容。云機(jī)房以上述平臺架構(gòu)為基礎(chǔ)，運(yùn)用了客戶端/云服務(wù)器模式，實(shí)際部署的本質(zhì)就是服務(wù)器端[3]。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，可以運(yùn)用云主機(jī)釋放一定數(shù)量的的虛擬機(jī)，由此在構(gòu)建虛擬化教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，確保師生可以利用客戶端訪問服務(wù)器上的教學(xué)資源，由此進(jìn)入虛擬云桌面。比如說，某學(xué)院利用H3C構(gòu)建了云桌面解決方案，在實(shí)踐部署了兩個(gè)云機(jī)房中包含了180臺機(jī)，其主要是利用CAS（云計(jì)算管理平臺）來對虛擬桌面進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，具體架構(gòu)圖2如下所示。

圖2 平臺架構(gòu)圖

2.3 應(yīng)用優(yōu)勢

第一，能遠(yuǎn)程管控服務(wù)器，并運(yùn)用服務(wù)器中控制機(jī)房所有計(jì)算機(jī)，假設(shè)出現(xiàn)問題可以遠(yuǎn)程操控；第二，一個(gè)機(jī)房可以構(gòu)成多個(gè)模板系統(tǒng)，一臺電腦系統(tǒng)可以對多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，比如說考試系統(tǒng)、上課系統(tǒng)、課程實(shí)驗(yàn)等，由此快速應(yīng)對多樣化的工作環(huán)境；第三，在學(xué)生機(jī)器上構(gòu)成模板可以直接上傳到服務(wù)器中，而服務(wù)器會結(jié)合學(xué)生機(jī)所在的機(jī)房，對機(jī)房內(nèi)部的所有機(jī)器下發(fā)任務(wù)，學(xué)生只需要重啟電腦即可，這樣不僅能提升實(shí)現(xiàn)工作效率，還可以強(qiáng)化高校機(jī)房管理的質(zhì)量。

3 在高校機(jī)房中應(yīng)用云平臺的方向和特征

3.1 硬件需求

私有云云機(jī)房的硬件構(gòu)成包含了云終端、云主機(jī)、千兆交換機(jī)等內(nèi)容。虛擬機(jī)會運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)上傳到云終端，促使用戶對云桌面系統(tǒng)進(jìn)行有效訪問。比如說，某地高校在計(jì)算機(jī)應(yīng)用和外語學(xué)習(xí)中心構(gòu)建了兩個(gè)試點(diǎn)機(jī)房，選用了可以千兆通信的六類網(wǎng)絡(luò)線和千兆交換機(jī)，以此確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以有效通信[4]。在這一過程中，穩(wěn)定高效的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是云機(jī)房可以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)條件。同時(shí)，所有機(jī)房都要利用交換機(jī)連接到數(shù)據(jù)中心，由此訪問服務(wù)器集群桌面中包含的云平臺資源，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖3如下所示。

圖3 云平臺的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

3.2 軟件方法

云主機(jī)會根據(jù)高校教育管理需求，為不同專業(yè)的學(xué)生構(gòu)建多樣化的桌面池，配備適宜的計(jì)算機(jī)資源，建立優(yōu)質(zhì)的教學(xué)模板。所有軟件的應(yīng)用安裝和測試都要在教學(xué)模板中進(jìn)行，客戶端也要結(jié)合教學(xué)模板構(gòu)成虛擬系統(tǒng)[5]。H3C云桌面管理平臺運(yùn)用了云學(xué)堂管理軟件，實(shí)踐教學(xué)管理會根據(jù)課程需求，快速轉(zhuǎn)換選擇桌面環(huán)境。所有終端在局域網(wǎng)中的瀏覽器地址欄中輸入http://192.168.10.250就可以登錄云桌面管理平臺界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心服務(wù)器的運(yùn)行情況，并及時(shí)發(fā)送警告信息，從而方便對實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行跟蹤處理。除此之外，管理人員也可以遠(yuǎn)程對多個(gè)機(jī)房進(jìn)行開關(guān)和維護(hù)管理。假設(shè)現(xiàn)階段的云主機(jī)資源已經(jīng)無法滿足應(yīng)用需求，那么學(xué)校就要對云主機(jī)進(jìn)行拓展，實(shí)際資源投資需要根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整。

3.3 系統(tǒng)特征

第一，增強(qiáng)高校機(jī)房的安全可靠性。以往高校機(jī)房實(shí)驗(yàn)室在出現(xiàn)操作失誤時(shí)，必然會引起系統(tǒng)故障，此時(shí)直接重啟便會丟失客戶端文件。而利用云技術(shù)平臺和策略配置能讓用戶數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序在數(shù)據(jù)中心有效儲存和備份，此時(shí)只需要保障服務(wù)器正常運(yùn)行即可，這樣既能控制客戶端故障所造成的不良影響，又可以在簡單操作中進(jìn)入其他終端設(shè)備或還原操作[6]。在這一過程中，虛擬機(jī)可以和服務(wù)器相連快速銜接已經(jīng)中斷的工作，而原本數(shù)據(jù)信息都會被儲存在服務(wù)器中，由此強(qiáng)化數(shù)據(jù)信息的操作性和安全性。在云機(jī)房中進(jìn)行高校各專業(yè)上機(jī)考試，可以避免因?yàn)榻K端單機(jī)出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)丟失，同時(shí)在云機(jī)房環(huán)境中，運(yùn)用客戶端虛擬機(jī)技術(shù)可以有效預(yù)防病毒的入侵，從而構(gòu)建安全穩(wěn)定的機(jī)房教學(xué)環(huán)境。從整體運(yùn)行角度來看，一方面集群部署可以在cluster中的物理主機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，實(shí)際運(yùn)行服務(wù)并不會受單臺主機(jī)故障影響停止工作。第二，為教學(xué)管理提供服務(wù)。云平臺軟件平臺可以為高校教師提供便捷，容易理解的界面和技術(shù)功能，比如說控制學(xué)生端的操作環(huán)境、在虛擬桌面中接入服務(wù)器等。在學(xué)生故意中斷網(wǎng)絡(luò)脫離教師掌控時(shí)，學(xué)生端界面會在斷網(wǎng)返回操作環(huán)境后無法自動(dòng)進(jìn)入，這樣不僅能保障學(xué)生的注意力得到全面集中，還可以有效管控課堂秩序。除此之外，虛擬機(jī)還擁有自動(dòng)還原功能，每次結(jié)束課程教學(xué)可以為后續(xù)專業(yè)指導(dǎo)提供初始化環(huán)境。教師端可以為教師的課堂教學(xué)提供多樣化技術(shù)，具體操作如下圖4所示：

圖4 教師端的操作結(jié)構(gòu)圖

以虛擬教室和屏幕廣播為例，專業(yè)教師在輸入帳號密碼后，可以登錄教師管理端口，此時(shí)點(diǎn)擊導(dǎo)航中的菜單項(xiàng)“虛擬教室”就可以直接進(jìn)入界面。而學(xué)生機(jī)終端部署是否成功，實(shí)際狀態(tài)會按照縮略圖的方式呈現(xiàn)在界面中。而屏幕廣播功能會利用教師機(jī)屏幕畫面提供給學(xué)生機(jī)，學(xué)生可以在自己電腦上一邊觀看教師的操作步驟一邊進(jìn)行本機(jī)操作。與此同時(shí)，點(diǎn)擊頂部工具欄中的“屏幕廣播”功能開始廣播；點(diǎn)擊教師電腦屏幕上方圖標(biāo)中的廣播按鈕就可以停止廣播。設(shè)計(jì)教師端的教學(xué)模式、高級設(shè)計(jì)等功能，可以利用窗口化或全屏的模式進(jìn)行呈現(xiàn)，以此滿足不同條件下的個(gè)性化教學(xué)需求。

第三，模塊化管理教育課程。運(yùn)用云桌面和網(wǎng)絡(luò)控制臺可以對客戶端桌面環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化和集中化的管控，機(jī)房管理人員可以利用操作系統(tǒng)模板克隆技術(shù)快速構(gòu)建全新的桌面課程。比如說，某地高校所構(gòu)建的H3C云平臺機(jī)房在日常教學(xué)期間所構(gòu)建的操作系統(tǒng)會利用虛擬機(jī)的鏡像形式來提供服務(wù)。云機(jī)房的管理平臺會儲存不同類型的OS版本Image文件，而實(shí)際課程構(gòu)建會根據(jù)教學(xué)需求進(jìn)行構(gòu)建，由此處理操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件之間存在的兼容性問題，并實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教育目標(biāo)。學(xué)生所運(yùn)用的客戶端桌面都是以課程模板實(shí)時(shí)構(gòu)建的，其不僅能保障系統(tǒng)運(yùn)行具有統(tǒng)一性，也可以避免系統(tǒng)軟件出現(xiàn)故障或受到入侵病毒的危害。機(jī)房維護(hù)人員可以根據(jù)程序訪問的權(quán)限設(shè)計(jì)、桌面集中化管理、數(shù)據(jù)策略等內(nèi)容，構(gòu)建以單一控制點(diǎn)為核心的全方位桌面管理方案。除此之外，課程模板會按照文件的方式進(jìn)行儲存，由此方便系統(tǒng)進(jìn)行備份共享。

4 結(jié)語

結(jié)合云平臺管理模式對高校機(jī)房進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，并從不同的應(yīng)用角度和軟件入手，構(gòu)建多樣化的操作系統(tǒng)，可以解決傳統(tǒng)高校機(jī)房運(yùn)行面臨的各項(xiàng)問題，有效控制系統(tǒng)管理維護(hù)難度，提升實(shí)踐教學(xué)管理水平。因此在現(xiàn)代化教育革新發(fā)展中，各地高校要在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)信息平臺的基礎(chǔ)上，結(jié)合云技術(shù)有效整合共享多樣化的教學(xué)資源，以此在充分展現(xiàn)云平臺技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，保障實(shí)踐教學(xué)資源得到科學(xué)儲存，這樣不僅能豐富專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，還可以為學(xué)生構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境。