云计算在高校计算机实验室建设中应用模式探析.doc

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1、云计算在高校计算机实验室建设中应用模式探析摘要云计算是一种基于网络的新型服务模式，是网络领域研究中的热点。云计算本身并不仅是计算机技术的革新，更是服务模式的革新，目前云计算模式主要应用于电子政务等领域。本文将云计算引入高校实验室建设，从硬件平台和软件平台的角度，对云计算在实验室建设当中的应用予以了探讨，并试图建立一个更高效、更易维护的实验室管理模式。关键词云计算虚拟资源实验室建设1引言1.1高校传统实验教学模式的压力高校传统的实验教学模式是基于院系的，以院系为单位构建自己的机房，独立的硬件和软件设备，独立的人员配置。而这种模

2、式所带来的后果一方面造成人员、设备的冗余，造成了一定的经济浪费；另一方面，由于高校课程教学的特点,每学期的课程都会有所更新，相应的软件也需要及时更新，的破坏性影响，学生在使用实验室计算机实验的过程中必须携带移动存储设备，也给学生造成了一定的不便。给实验室工作人员增加了巨大的负担;同时由于计算机病毒1.2云计算的概念云计算(cloudcomputing)是一种基于网络的超级计算模式，可以理解为：云计算通过将计算分布在大量的分布式计算机上而非本地计算机中，按照互联网运作模式将资源切换到所需要的应用上，并根据需求访问网络资源的共享

3、利用模式。云计算具有分布式存储和计算、高可扩展性、高可用性、用户友好等特点。在云计算模式中，数据、软件不再存放在本地计算机中,而是通过网络访问云来获得所需数据或软件服务。本地计算机不再需要硬盘、内存、CPU等设备，只需要终端，因此，云计算是一种超级瘦客户家模式。2基于云计算的计算机实验室建设目标将云计算模式应用于高校实验室建设，主要目标包括：一方面，利用最新服务器虚拟化技术建设数据中心云实验室平台，对服务器进行整合，提高院校中心机房服务器整体利用率，减轻管理人员负担，降低中心机房整体功耗，减少高校对机房及实验教室的运维成本；

4、另一方面，利用现有的桌面虚拟化技术建设实验室教室桌面客户端计算平台，所有桌面资源及应用软件配置在管理端统一配置，节约客户端管理成本，实现简单快速的部署与实施。3基于云计算的计算机实验室建设内容3.1实验室硬件平台的建设实验室硬件平台的建设主要分为两部分：存储子系统和服务器/操作系统主系统。3.1.1存储子系统（如图1）存储子系统位于平台的最底层，主要提供整个服务器虚拟化的数据存储及处理，由通用的SAN存储设备构成。存储系统支持FCP、OCFS/NFS.iSCSI等方式连接到服务器子系统，提供灵活的可扩展的存储空间，由于采用开

5、放标准协议方式连接，具有无限可扩展性，支持按需在线增加存储设备、按需在线增加到存储云子系统，方便于未来服务器虚拟化及实验室虚拟桌面客户端系统的容量扩展。在云平台中，可以把整个存储子系统分为两部分：服务器虚拟化资源池中心及虚拟桌面资源池中心。存储子系统主要完成计算平台的数据处理与保存功能,所有管理平台、系统运行平台、实验室桌面客户端系统平台、各个独立的虚拟服务器都要依赖其存储功能来完成计算需求。3.1.2服务器/操作系统子系统服务器云是整个服务器虚拟化的最核心部分，所有服务器虚拟化及桌面虚拟化中的功能及子系统都是依赖于服务器系

6、统来实现的。它既包括硬件服务器和底层操作系统部分，同时又包括实验室建设整体环境中的虚拟机超级监督器功能，是运行虚拟桌面系统/功能服务器系统的底层基础平台。服务器子系统主要包括物理服务器运行的操作系统及虚拟化软件，使得所有服务器整合为一个统一的服务器虚拟化平台，抽象出统一的硬件资源，包括cpu资源池，memory资源池、network资源池，storage资源池，任意云都可以按需在统一资源池中获得硬件资源并运行。3.2云计算平台的建设云管理平台提供所有的管理功能，包括从裸机到虚拟机的应用以及端到端的整体管理功能。由于整个云平台

7、复杂的软硬件架构，必须通过一个强大的统一管理平台来实现对硬件资源的整合和虚拟化，对功能服务器的模板制作与部署，对所有虚拟机进行启动、停止、删除、回收克隆、快照等，对整个计算平台运行性能进行实施监控的日志报告等功能，并且尽可能保证服务器的正常运行。3.3桌面云系统建设瘦客户机的云实验室使得，客户端的操作只能通过虚拟桌面来实现，通过“桌面一数据中心”的虚拟化解决组合方案，来管理用户软硬件堆栈从应用到磁盘，包括虚拟服务器、虚拟桌面、存储以及应用软件。图1储存云子系统示意图4基于云计算的计算机实验室技术特点及优势(1)基于web的集

8、中管理工具，提供对虚拟机生命周期管理，包括虚拟机的创建、配置、克隆、共享、启动、迁移等；负载均衡、高可用、在线迁移等髙级特性，可以充分保障学校教学任务及科研项目的高可用性和连续性；快速的应用部署，无论是物理机到虚拟机的转换还是全新的应用部署，都能保证学校在最短的时间内完成计算机相关实验项目