计算机专业实验室管理虚拟化技术
分类：电子论文2019-05-07浏览量：124
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关键词：虚拟化技术;计算机实验室;信息技术
随着国家对素质教育的不断重视，教学领域加大了资金投入力度。就计算机实验室建设而言，当前高校相关课程的教学压力较大，课程专业性强，教学任务繁重，实验室使用强度大，尚未形成科学合理的管理体系，不能充分发挥实验室的作用。
1高校实验室的管理现状
虽然近几年高校非常重视计算机实验室的建设，但是在实验室管理上还存在诸多不足之处，影响了实验室的教学效果。在当前的计算机实验室管理中，主要存在以下几个管理难点。第一，管理人员不足。计算机实验室涉及到硬件资源安装和软件更新和、维护，教学任务较大，一间实验室往往需要搭建很多硬件环境。但是，由于没有配备充足的管理人员，导致相关人员的日常工作较为繁杂，实验室不能实现有序管理。当前教学中，计算机实验室不能满足学生的学习需求，教学只能局限于实验室的固定场地。此外，各大高校计算机实验室的种类较多，计算机数量较多，没有进行集中部署，且安装的教学软件的要求不同，加大了管理人员的工作强度。第二，日常工作中，各大高校的实验室比较注重系统的安全性，一般会采用保护硬盘的方式避免学生随意下载应用软件。但是，实验教学中，一般的课程时长较长，并且实践操作过程不能复制，这种定时整理数据的方式不利于实训教学工作的开展。第三，管理缺乏灵活性。目前，计算机实验室大多采用还原卡技术，一旦某个实验系统安装完成后，将难以根据临时需求更新某些软件，不能满足学生的个性化学习需求。
2虚拟化技术
2.1虚拟化技术及桌面虚拟化
虚拟化技术指将物理资源转变为可以管理的资源。通过创建硬件资源库，对资源进行抽象化和动态化管理，实现资源的合理利用。虚拟化技术可以实现硬盘操作系统与运行中数据、文件、资料的独立，实现实验室的安全管理。从用户视角来说，虚拟化是透明的，不受时间和空间的限制，具有使用简单、安全性高和集成性高的特点。一般情况下，虚拟化技术可分为存储虚拟化、服务器虚拟化以及网络虚拟化等。桌面虚拟化，顾名思义，即实现桌面操作系统的虚拟化。利用虚拟化技术，分离学生使用的计算机桌面和物理计算机，使桌面访问不受时间和空间的限制。常用的桌面类型包括Windows和Linux两种。虚拟化的桌面指由服务器提供在电脑桌面上显示的图像，用户只需借助网络便可访问这些桌面[1]。利用桌面虚拟化技术，可以按照教学任务的要求改造升级原有的设备，将其拆分为相互独立的虚拟服务器，为不同的教学内容提供支持。
2.2虚拟化技术的优势
虚拟化技术在计算机实验室中的运用，大大节约了实验室的各种资源，为教师和学生提供了更加优质的教学环境，提高了课堂教学效率。将虚拟化桌面安装在计算机中，使用者应用时直接在桌面进行复制即可。维护和升级软件时，用户通过虚拟化技术即可操作实验室计算机中的应用软件。虚拟化技术还可以有效节约相关管理成本。现阶段，网络虚拟化、文件虚拟化以及存储虚拟化等技术的出现，逐步突破了虚拟内存和服务器虚拟的局限性，可以在一个固定的资源上运行多个虚拟机，有效控制了成本。高校日常教学活动中，计算机实验室的教学课程类型较多，每台设备都需要安装较多软件和驱动。而在虚拟化技术下，管理者只需根据用户的需求提前安装实验室设备，过程简单快捷，并且可以清零桌面数据，减轻日常的工作量。
2.3虚拟化技术使用中的注意事项
虽然计算机实验室运用虚拟化技术具有较多优势，但是使用过程中仍然具有许多注意事项。第一，考虑服务器内存的可扩展性。虚拟化技术可以提高服务器的利用率，但不能保持CPU和内存利用率同步。因此，使用过程中，应尽量选择单条容量大和插槽口数量多的内存。第二，实现存储共享。虚拟化技术的重要特色就是实现了存储技术共享。为了保证运行速度和资料数据的匹配、均衡，要合理设置相关参数，实现两个控制器上数据的分流共享，提高读写速度，同时，根据实验室的实际需求合理评估虚拟化技术，逐步开展虚拟化管理。
3高校实验室管理中虚拟化技术的运用探究
将虚拟化技术运用在实验室管理中一般是从三个方面实现的。
3.1客户端设备虚拟化
高校实验室管理中运用虚拟化技术，可以为当前的教学活动带来极大便利，使计算机桌面访问不受空间的限制。教学活动的参与者只需打开虚拟客户机就能看到虚拟桌面，可以在宿舍或者图书馆利用计算机设备对实验室的计算机进行远程访问，可以在旧版计算机上运行最新的软件操作系统，实现设备的最大化利用[2]。虚拟化客户机的主要功能是在客户端实现虚拟桌面访问。桌面虚拟化涉及了各种协议，包括RDP协议、ICA协议等，分析其对桌面虚拟化的影响，可以提高用户体验。
3.2桌面虚拟化和应用程序虚拟化
桌面虚拟化能够帮助管理人员维护和管理设备。其主要有两种应用方式：一是远程虚拟桌面应用程序，用户只需一个浏览器和协议便可实现数据处理;二是远程托管的专用虚拟桌面，其可以有效保护相关应用程序。应用程序虚拟化主要是将应用程序与操作系统分离，使应用程序在虚拟环境下实现自主运行。通过与操作系统建立一个虚拟层，程序即可实现自主运行，且用户只需申请一个账号密码便可登陆。
3.3服务器的虚拟化连接
除了客户端虚拟化外，还要对服务器进行虚拟化链接。服务器虚拟化链接可以审核用户数据，验证用户身份，将用户的使用需求通过服务器转换到对应的虚拟机中，实现服务器与客户端的交互。虚拟化服务器是虚拟化技术的核心，其主要功能是为虚拟桌面提供核心配置和管理，将虚拟化的客户端桌面独立存储于服务器，学生使用时可自由下载。借助虚拟化服务器，可为用户提供远程服务。服务器虚拟化不同于网络虚拟化，其会主动对数据进行优先排序，并根据资源的优先顺序安排工作。高校实验室管理中，一台服务器上可以运行多个虚拟机，有效降低了相关设备的能耗，减少了物理服务器的成本。
4结语
高校计算机实验室管理中，运用虚拟化技术，既能提高实验室的管理效率，又能够为用户提供更加优质的服务。高校要加强计算机实验室的关注，加大资金支持力度，为实验室的管理提供保障。具体实践中，由于现有的虚拟化技术还处于完善阶段，相关实验室管理需注重设备的升级。安装复杂软件时，需要考虑服务器的配置性能，同时，不断提高网络带宽和网络质量。通过不断完善虚拟化技术，提高实验室机房的管理水平。
参考文献
[1]顾婷婷.虚拟化技术在计算机实验教学中的应用方法[J].环球市场信息导报,2016(25):69.
[2]赵丽坤,李艳波.学分制下高校计算机实验教学的实施与创新[J].电子制作,2016(11X):63.
作者：李全刚 单位：郑州财经学院
