桌面云在高校中的应用

1、桌面云在高校实验室中的应用李茂春，许建阳，秦峰(成都文理学院实验中心，四川成都)摘要：桌面云是虚拟化的一种应用形态，虚拟化的基本概念于1959年由计 算机科学家Christopher Strachey第一次提出。随着服务器虚拟化技术1的成 熟以及服务器计算能力的增强，使得单台服务器提供多个桌面操作系统成为可 能。近年来，随着桌面云技术的不断发展，它已经被广泛应用到了医疗、通讯、 电力、教育等各专业领域，在教育领域的应用尤为突出。关键词：桌面云；云计算；虚拟化；高校实验室1高校实验室现状目前高校实验室基本采用的是传统计算机部署模式，即每个需求 点配置一台计算机设备及相应的软件系统。在信息化高速发

2、展的今天， 各类机房、实验室、教室的计算机设备更新速度已很难满足日益增长 的应用需求，并且在管理中还存在以下问题：管理与维护效率低；计算机资源分配不均，使用效率低；系统安全防护不足；数据资源存在安全风险及延续性风险、教师及学生的个性化需 求无法满足；传统PC耗能高，更新时产生大量电子垃圾。2桌面云技术的应用优势2.1研究背景成都文理学院（原四川师范大学文理学院）自建校到2013年， 实验室共有传统计算机2500余台。在管理过程中，计算机故障率逐 年攀升，维护量大且效率低下。基于高校实验室存在的主要问题，学院与北京云巢科技有限公司 联合设计开发了桌面云系统，该系统主要由存储服务器组、计算服务 器

3、组、管理服务器、网络设备及接入终端等组成，如图2-1所示。经 过近3年的更新优化，该系统已经能很好的服务于学院教学科研工 作。盘柜1盘柜2图2-1桌面云系统架构盘柜1盘柜2图2-1桌面云系统架构2.2桌面云系统应用优势2.2.1提高管理效率桌面云技术改变了传统机房单一部署的模式，也给管理上带来了 革新。部署了该系统之后，管理人员只需要通过管理系统就可以对所 有前端设备进行系统搭建、软件更新等操作，极大的提高了管理效率。图表2-1传统PC与桌面云系统安装耗时对比112.530050010002500学校目前共有2500余台传统PC以及500图表2-1传统PC与桌面云系统安装耗时对比112.530

4、050010002500120110时小：位单时耗100时小：位单时耗9080706050403020100传统PC - -桌面云 终端数量（单位：台）耗时计算方式：按照每个实验室100台计算机、安装系统耗时1.5h、传统机房分发系统每个机房 需要3h为例，桌面云系统无需分发。2.2.2整合资源提高使用效率学校部署了桌面云系统后，实验室计算机资源整合情况得到了很 大的改观。在实际使用中部分专业课程占用系统资源高，基础类的课程占用系统资源少且空闲资源较多，传统PC部署模式导致空闲资源 无法被利用。部署后，桌面云系统将存储服务器组、计算服务器组整 合成为资源池，根据客户端的需求，动态分配系统资源（

5、如图2-2）， 同时还能减少部分硬件投入（如图表2-2）。块.位单量数盘硬2500300块.位单量数盘硬250030050010002500资源池根据终端需求动态分配资源图2-2桌面云系统资源调配图表2-2硬盘使用数量对比图（硬盘250G/个）300025002000150010005000 传统PCj 桌面云终端终端数量（单位：台）硬盘计算方式：传统PC每台都需要安装硬盘，桌面云系统存储设备按照RAID5进行计算，并保 留6%的热备盘计算。2.2.3桌面云系统安全性桌面云统从内部安全与外界深度防御出发，搭建了安全的桌面云 架构体系。从用户终端安全、接入安全、传输安全、虚拟PC隔离、 镜像安全

6、、数据安全2、架构安全、行为管控、管理审计等方面综合 考虑，构建了系统化的安全体系3，最大程度地满足信息安全需求。在USB外设上创新性提出并运用了 No Data USB技术，所有 的数据及外设服务只能通过数据安全校验链接到服务器上才能获取。 系统能通过数据中心对USB进行访问控制，可为用户设置不同的访 问权限控制，如表2-1所示。表2-1用户USB访问权限表用户USB状态操作权限XXX容许所有容许USB存储 容许打印扫描XXX禁止所有禁止USB存储 禁止打印扫描XXX容许USB存储容许USB存储禁止打印扫描XXX容许打印扫描容许打印扫描禁止USB存储在网络安全性方面采用SDN网络体系，以构建

7、完全独立的隔离 网络。在数据源被隔离的网络体系内，其效用完全等同于物理隔离的 效果。通过SDN网络体系，可以构建任意数量、可供控制的虚拟网 络，在具有物理网络隔离效果的情况下，具有了更低的成本、更高的 内部控制能力。在管理中只需在数据中心操作即可将用户分配到不同 的虚拟网络里，实现用户网络间的相互隔离，这样既保证了网络的稳 定性，又提高了数据安全性，如表2-2所示。表2-2VLAN管理VlanldVlan用户数量用户列表1Default3220760330410044071202.2.4个性化服务目前高校实验室计算机资源有限，无法满足所有师生拥有独立计 算机，且都采取了硬件还原措施4。虽然提高

8、了计算机系统的安全性， 但是教师每次上课都需要从移动存储设备或网络存储拷贝资料，学生 在离开实验室前也需要将所进行的任务资料保存至移动存储设备或 网络存储才能保证所进行任务的延续性。学校部署了桌面云系统后，可让全校师生都拥有一台专属云计算 机，师生可在能接入校园网的任何地方通过各种终端（手机、平板、 电脑、廋终端）使用个人账号登陆到专属云计算机，以满足个性化5 需求。2.2.5 低碳环保传统计算机每台主机功率为250瓦左右，桌面云终端功率为60 瓦左右，采用桌面云技术将大幅度降低电能的消耗。2500台桌面云 终端比传统PC运行一年能节约57万度左右的电能。如图标2-3所 示。时瓦千：位单量电耗

9、800000700000600000500000400000300000时瓦千：位单量电耗80000070000060000050000040000030000020000010000030050010002500终端数量（单位：台）图标2-3传统PC与桌面云终端能耗情况对比图传统PC 桌面云终端电能消耗计算:按照每年200教学日，每日运行6小时计算。在设备更新方面，由于传统PC 一般使用寿命为5- 6年，而桌 面云服务器及终端设备的使用寿命在8-10年，使用寿命较长，年均 更新成本较低，且更新产生的电子垃圾少。3结束语虽然桌面云技术在显卡虚拟化方面还有待提高，但随着虚拟化技 术的成熟，有线、无线网络的不断发展，其将逐渐被许多领域所认可 并应用。桌面云将颠覆高校实验室建设和管理的传统观念6，可以极 大的提高实验室管理维护的效率及系统安全性、降低运行成本、为师 生提供更多更好的个性化服务。参考文献TheCitrixGuidetodesktopvirtualizationM. TechnicalWhitePaper,2010(2).李根.云桌面在高职校园网中的应用J科技信息，2013 ( 1 0 ):3 0 - 3 2.王守红.高校计算机房安全管理分析及对策J.计算机