内容发布更新时间 : 2025/1/21 5:56:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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虚拟云实验室的应用与研究
作者：唐静武
来源：《数码设计》2018年第08期
摘要：无论是桌面、网络还是服务器都在向虚拟化方向发展，伴随着技术与设备的革新，信息安全、资源共享、备份容灾、移动办公等等方面提出了虚拟云解决方案。与传统实验室建设进行比较，虚拟云桌面平台在软硬件安装、实验需求维护、数据管理上具有更多优势。 关键词：云桌面；实验室；Vmware；View
引言：VMWare、Ctrix、微软，他们都是桌面应用交付的实现方式，给用户窗口以提供需求的系统桌面与应用。高校实验室或者机房的机器部署模式大多数停留在电脑实体主机形式，目前存在以下几方面的现象：
（1）硬件投入成本过高：实验室部署的主机箱和显示器，即使当今时代的电脑相对成本变低，但是从购买安装投入使用期间，更多耗费在维护费用上，运营商与代理商提高了质保的费用，导致实验室电脑设备投入过大且更新换代慢。
（2）安全保障低：网络安全一直是信息化时代不可避免的问题，从系统、数据、网络及应用等方方面面。实验室机器因为其开放型使用性质，易被攻击、被感染，且清除不易。 （3）使用率低：建设实验室时考虑使用人数会将设备尽可能多的配置安装，满足不同课程需要的同时也会造成资源的浪费。
（4）维护效率低：设备软硬件故障会带来大量重复性工作，实验室管理人员很难批量集中进行维护，这将会影响到教育教学的效果。
（5）教学软件更新难：每学期安排的课程不同，必将存在教学软件的更新需求，传统台式电脑软件安装如使用还原卡模式需要进行模板机的制作，批量传输会耗时耗力，单个更新也需手动操作。
针对这些现象，高校虚拟云实验室是虚拟化技术在新模式下的一种实际便捷应用。 1桌面虚拟化概述
虚拟化技术是一种将软件、硬件、数据、网络、存储隔离开来的资源计算方式，桌面虚拟化是指支持企业级实现桌面系统的远程动态访问与数据中心统一托管的技术，将计算机桌面系统虚拟化以达到使用的安全性和灵活性目的。
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使用VDI虚拟桌面基础架构（Virtual Desktop Infrastructure），可以轻松实现将数据中心的Windows资源显示给终端用户，这之间涉及到几个关键设备：刀片服务器、交换机、存储、终端客户机。
由VMware与Teradici共同开发的PcolP协议使终端可以更方便高效连接显示数据中心的桌面资源，同时也是当下最流行的虚拟化协议与标准。这是一种高效的远程显示协议，对视频、图像、音频都进行了优化处理。 2架构与部署
高校虚拟化解决方案的架构如下图1所示：
该方案采用VMware vSphe～e虚拟化架构，其中分配服务器运行虚拟化平台，用一个虚拟机安装VCenter来管理ESXi主机。虚拟机文件都集中存放于存储阵列，虚拟机备份到服务器本地硬盘上。
2.1网络设置。根据网络拓扑结构，提前划分网络VLAN与接口，设置好Server硬件设备地址，ESXi主机地址，域控、数据库等重要服务器地址，将终端与其对应得桌面池DHCP地址划分。
2.2存储服务器设置。存储采用EMC存储设备，根据所需服务器与资源池占据存储的容量合理配置与生成服务器Service-Profile，之后可以进一步安装ESXi主机。
持vGPU技术，可满3D类软件以及虚拟仿真实训平台等对显卡的性能要求，实验室在使用时如果需要图形用户资源较大时可以选择添加显卡硬件资源，选择使用NVIDIA k1＼K2显卡，使用时可依据需要在桌面池设置中选择硬件资源添加显卡。虚拟桌将可完美持3DMAX、GoogleE-arth、MAYA、CAD等图形设计软件的流畅运和渲染。
2.3虚拟化系统部署。利用存储中的Windows Server 2008系统镜像选择主机，安装域控AD服务器、数据库服务器、vCenter服务器、View连接服务器、Composer服务器，安装并配置完成后可通过vCenter Server创建数据中心、创建主机集群、创建桌面资源池。根据需要建立多个桌面模板，可选择Windows、Linux等系统，优化系统资源，创建快照，最后发布虚拟桌面，整个虚拟云平台建立完成。
2.4运行与测试。用户通过终端客户机连接主机地址，使用分配的账户即可方便快速登录桌面源，体验到相同的独立PC机效果。输入的用户账户在域控服务器授权，并通过View与桌面资源池关联。
对于学生使用角度来看，优势明显，虚拟机运行在数据集群中，即使终端设备损坏或断电情况也不影响当前数据的使用，换个地点重新使用当前账户登录可以继续之前的工作；还可以通过Horizon客户端软件的形式多个不同地点自由访问。
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对于实验室管理人员，通过vCenter和View进行统一管理，只需保证存储容量足够、网络连接正常的情况下，任何的上课资源需求都可快速更新，容错率、使用效率更高。 3总结
在高校实验室的建设与维护中，通过对虚拟云平台的搭建与研究，提出使用此方案与以往的形式进行比较，可以发现弥补了很多旧有形式不足之处，为教学与科研提供了更安全、高效、自由的环境，同时降低了维护人员的工作量，减少了实验室建设投入成本。无论是教育行业还是企业管理中，虚拟云技术将呈现多样化运用。