基于桌面云的实验室资源优化研究-论文.pdf

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1、lI基于桌面云的实验室资源优化研究木卢民荣许邓艳(1．福建江夏学院会计学院，福建福州350108；2．福建工程学院软件学院，福建福州350108)摘要：针对虚拟实验室初期建设成本高的问题，该研究从技术层面使用传统实验室改造客户端，提出客户机虚拟化方案，降低了客户端的硬件投入；从整合服务器软硬件资源视角，以服务器资源为中心，建立了实验室资源优化模型。在排课系统受约束的条件下，该研究通过实验室资源优化设计，根据教师资源和专业教学特点，充分提高桌面云的利用率。基于桌面云的虚拟实验室建设弱化了实验室的专业功能，该研究提高了实验室的共享度，对减少实验室的重复建设、降低实验室的维护

2、成本效果明显。关键词：桌面云；虚拟化；虚拟实验室；资源优化；云计算【中图分类号】G40．057【文献标识码】A【论文编号】1009--8097(2015)O7—010l—06[DOI]10．3969／j．issn．1009．8097．2015．07．016引言随着计算机技术的迅速发展，高校的实践教学越来越依赖计算机，尤其是理工科专业的许多课程教学都需要计算机，计算机己成为现代化教学的重要工具之一Il】。近年来，国内各大高校纷纷投入大量的人力物力建设计算机实验室，如福建江夏学院已建成93个实验室；在理工科高校，因开展实践教学的需要，对计算机实验室的需求量更大【2J。计算机

3、实验室投入使用后，首当其冲的就是维护和管理问题日益突出：从维护角度来看，高校的计算机数量相当多，计算机故障明显增多，工作量也很大：从管理、规划的角度来看，各专业实验室之间相对独立，出现部分专业实验室重复建设、实验室之间缺乏资源共享等现象，这些都是实验室建设和管理迫切需要考虑的问题【3Ⅱ钔。除此之外，传统实验室庞大的计算机数量大幅度地增加了能源消耗【5】，暴露出了相关的能耗问题。为鼓励高校的低碳化管理，2008年教育部联合建设部发布了《关于推进高等学校节约型校园建设进一步加强高等学校节能节水工作的意见》。据此，高校实验室在建设过程中要考虑实验室的运营成：，尽量使实验室低碳

4、化。计算机虚拟技术应用在政府的公共服务机构日益增多，目前己初步引入高校。虚拟化技术能有一效整合计算机软硬件资源，减少实验室重复建设，降低实验室维护成本【6儿。虽然虚拟化技术能给实验室带来管理优势，但其在高校的应用尚未普及，其实验室融合和资源优化仍然需要做进一步研究。目前高校实验室的维护人员与服务器管理人员一般是分离的，虚拟化技术要求工作人员具有较高的技术，尤其是要熟悉服务器的相关知识。本文结合虚拟化在高校实验室的应用，主要研究基于桌面云的卖验室资源优化问题，弱化实验室专业功能，根据实验室排课研究实验室资源优化模型，期待经优化设计后，服务器和物理实验室资源能较大程度地得到

5、利用。基于桌面云的实验室建设1服务器虚拟化服务器虚拟化技术是将服务器软硬件进行分离，对分散的服务器资源集中管理，形成硬件l01资源池，能动态地分配各个服务或应用之间的资源需求，在提升计算机性能的同时也能节约计算机资源。虚拟化技术在软件层面具有全面整合的能力，从而实现了计算机设备与软件应用之间的分离【8]。服务器虚拟化技术在高校实验室的主要应用形式是将一台物理服务器虚拟化为多台逻辑服务器(这种做法被称为“一虚多”)，即针对不同专业、不同课程的需求，利用服务器虚拟化软件将服务器虚拟成多个教学平台。虚拟化软件在虚拟桌面时需要消耗一定的时间，因此，高校在新学期开始，就要根据学校

6、实验教学的任务准备好相关的实验环境。本文主要探讨如何提高虚拟服务器的利用率，以更好地发挥它的作用。基于桌面云的实验室建设需要规划每个实验室相应数量的虚拟机，根据各实验室的教学需求，选择一台虚拟机作为虚拟主机，在该主机安装完整的应用软件(含操作系统和教学软件)，并将这台虚拟机通过同传软件将操作系统、软件等数据同传至规划好的其它虚拟机，基于桌面云的实验室虚拟机安装基本流程如图1所示。基于桌面云的实验室，因其软件安装、维护全部集中在服务器上，方便了实验室的管理，降低了应用软件的重复安装，但对服务器资源的使用率和实验室管理人员提出了较高的要求。是l图1基于桌面云的虚拟机安装流程

7、2客户机虚拟化以应用领域来划分，桌面虚拟化只是虚拟化技术的一种应用。桌面虚拟化技术(VirtualDesktopInfrastructure，VDI)通常定义为一种基于服务器的计算模型，借用传统瘦客户端的模型，将服务器虚拟成许多桌面虚拟机，并通过瘦客户端展示给用户，让用户能够像操作普通PC机一样，其数据处理都集中在服务器J。基于桌面云的客户机主要通过两种方式接入：一是专业瘦客户端。提供商已经内置相应的远程桌面接入协议，配置和操作都相对比较便捷，一般在本地不需要额外安装操作系统，其本地资源开销很低，服务年限比普通PC机长。专业客户端亦称云终