基于桌面云的实验教学平台的构建

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1、基于桌面云的实验教学平台的构建摘要：本科实验教学课程是本科教学的重要组成部分，传统实验教学中心的模式已不能适应计算机软件专业的发展和需求。本文针对传统实验教学平台存在的问题，充分利用桌面云技术的优势，构建基于桌面云的实验教学平台。该平台面向实验教学过程的各个环节，涉及到实验室的管理、学生上机实验的考勤和管理、实验教学镜像的制作、服务器集群的监控等过程。学生可通过本文构建的桌面云实验教学平台按需自助的通过云终端获取实验资源，从而最大化满足学生对学习资源的需求。同时该平台有利于教师教学资源及教学成果的共享，从而提高实

2、验教学的质量，促进学院学科建设的发展。Abstract：Experimentalteachingisveryimportantforuniversityteaching,andthetraditionalexperimentteachingmodecannotadapttothedevelopmentofcomputersoftware.Anteachingplatformforexperimentisconstructed,whichisbasedontheclouddesktop.Theplatformtak

3、eseachfactorforexperimentteachingintoaccount,involvingthemanagementoflaboratory,attendanceofstudents，settingupofenvironmentimage,andserverclustermonitoring,etc.Theexperimentteachingplatformcanmeettheneedsofstudentsinlearningresourcesasbestasitcan，studentscana

4、ccesstotheresourceson-demandself-serviceviacloudterminal.Atthesametime,itisbeneficialforteachingresourcessharingsoastoimprovethequalityofexperimentteaching.关键词：桌面云；实验教学平台；构建Keywords：clouddesktop；experimentteachingplatform；construction中图分类号：G642文献标识码：A文章编号.•10

5、06-4311(2015)19-0247-030引言本科实验教学课程是本科教学的重要组成部分。传统实验教学中心的模式已不能适应计算机软件专业的发展和需求，譬如教师需提前申请某时段的实验教学系统的使用权限及所需软件，而管理员则针对需求每台实验设备上布置实验教学系统，从而影响实验教学的实施效率［1，2］。另外，某些专业课程的实验操作对主机的配置要求比较高，学院需要定期按峰值需求升级或更新设备，这容易造成硬件资源的浪费并增加实验教学成本。桌面云教学实验平台作为虚拟化技术的主要应用之一，教师可使用终端设备通过网络访问按需

6、自助地设置桌面环境，而学生则可使用终端快速使用云桌面，从而提高实验教学的效率。同时，桌面云教学实验平台将硬件资源虚拟化成资源池，以共享的方式提供给所有用户，从而能最大化硬件资源的利用率，达到节能高效的效果［3-5］。本文针对传统实验教学平台存在的问题，充分利用桌面云技术的优势，构建基于桌面云的实验教学平台，旨在有效降低传统实验教学过程中的人力成本和资源耗费，提升实验教学过程整体效率。该平台面向实验教学过程的各个环节，基于桌面云技术，对教务数据管理、实验教学过程管理、镜像管理和基本的集群管理等进行研宄与实现，涉及到

7、实验室的管理、学生上机实验的考勤和管理、实验教学镜像的制作、服务器集群的监控等过程。1平台体系结构平台体系结构如图1所示，主要包含了混合型桌面云服务端和实验教学系统。1.1混合型桌面云服务端服务端包括基于云服务端构建的资源池、资源池监控管理系统和通信通道等。资源池中的服务器节点通过QEMU-KVM框架提供底层虚拟化运行环境，而资源池监控管理系统通过TCP协议连接到这些服务器节点的Libvirt守护进程，借助Libvirt库实现对物理资源和虚拟资源的监控管理。资源池监控管理系统和资源池共同构成了混合型桌面云服务端，

8、并为上层应用通过统一的标准化API提供底层服务。上层应用的服务端通过调用API获得底层服务。1.2实验教学系统基于桌面云的实验教学系统用C/S架构实现了一整套实验教学系统的功能与业务逻辑，该系统主要包括两大部分，一是Windows平台客户端：为终端用户提供相应教学实验相关的操作界面和功能入口；二是实验教学后台服务端：为教师、学生和系统管理员提供云端虚拟桌面。体系结构如图2