关于虚拟云技术在计算机实验室建设管理中应用

论文导读：低下和效果差的结果，这影响到了实验教学与科研等活动的进行。所以，计算机的实验室管理、建设需要不断的创新改善，也就引发了探讨虚拟云技术应用于计算机实验室建设的思路。二、在云技术的基础上建立计算机实验室1.建立虚拟云计算机的实验平台上图为虚拟云计算机实验平台结构图根据云计算的结构体系并结合虚拟
摘 要：当前计算机实验室的建设成本比较高，管理维护的效率低下，资源的共享程度与利用率都存在低下的理由，为了解决以上理由，就要对虚拟云技术进行在计算机实验室方面的应用研究。在云环境下的虚拟计算机实验室的整体构架需要被建成，来满足准确提供动态的、多样的实验环境，利用云客户端来对进行资源的愉悦访问，从本质上转变计算机的实验室建设与管理的策略，可以对计算机实验室的成本、管理维护效率、资源共享率等进行改善，从而使计算机实验室可以更好的服务于科研与教学。
关键词：虚拟云 云计算 实验室建设 实验资源共享
计算机实验室对于培养计算机创新人才是十分重要的场所，在当今信息技术发展迅速的今天，引入虚拟云技术到计算机实验室的建设和管理之中重要作用是不言而喻的。

一、虚拟云技术概述

云计算目前还没有一个统一的定义，然而在美国国家标准和技术研究院所提出的定义是当前受到普遍赞同的，也就是云计算是一种可以通过网络用更加便利和按需的方式来获取计算资源，包含有服务器、应用于服务、存储和网络等，并且提高可用性的一种模式，这些资源来源于一个可配置的、共享的资源池，可以通过无人干预与简便的形式获取、释放资源。云计算的体系结构是由平台层、资源层和应用层所组成。
虚拟化是给某些对象所创造的虚拟版本。就是表示计算机的资源的一种抽象策略，利用虚拟化可以用来访问抽象前资源一致策略来对抽象后的资源进行访问，能够给一组类似资源给予一个通用抽象接口集，进而操作与属性之间的差异就被隐藏，而且允许利用一种通用手段来检查维护资源，如服务器虚拟化、应用虚拟化、桌面虚拟化、存储虚拟化和平台虚拟化。虚拟化技术就是使各种存储资源和计算得以充分整合并高效利用的一种技术。
当前计算机实验室还存在三方面的理由。一是建设的成本过高，淘汰率高和使用的周期短。计算机实验室在采购硬件与软件时会产生一大笔开支，然而伴随着不断更新的信息技术，之前的硬件配置已经不能够满足日常的运转要求，通常在投入使用的三五年之内就又需要升级与更新、淘汰，这样就造成了一定的资源浪费。二是实验室的共享资源效率低，使用效率低。传统的计算机实验室是以专业为单位来使用的，仅安装了相关的专业软件，智能够完成几门特定学科的实验教学工作，有实验室的利用率不高的理由，传统的实验资源受到了场地与时间的限制，因此只可以在实验室得以使用，实验资源的共享率很低。三是实验室的管理维护的效果不明显，效率低。传统的计算机实验室在管理中会有科研、培训、教学和考试等项目需要安装一些不同的软件，这给实验室的管理人员工作带来了一定困难，难以避开大量的重复性劳动。特别是在使用实验室繁忙的时候，管理人员对实验室的维护与管理就很难及时进行，若是仓促的对实验室进行维护可能造成维护的效率低下和效果差的结果，这影响到了实验教学与科研等活动的进行。所以，计算机的实验室管理、建设需要不断的创新改善，也就引发了探讨虚拟云技术应用于计算机实验室建设的思路。

二、在云技术的基础上建立计算机实验室

1.建立虚拟云计算机的实验平台

上图为虚拟云计算机实验平台结构图
根据云计算的结构体系并结合虚拟化的技术对实验室网络进行重新的设计与规划，建立虚拟云计算机实验平台的结构图。在以上方案中使用Vmware Vsphere和 Vmware View软件来实现对操作系统的桌面虚拟化、硬件设备的虚拟化和配置工具的虚拟化、应用软件的虚拟化和系统管理的虚拟化等。Vmware Vsphere的工作是把物理硬件资源等设备来虚拟化处理形成虚拟资源池，这些设备包括内存、硬盘和CPU等。虚拟化的管理员要按照实验项目所需要操作系统与应用软件提前制作出各种虚拟桌面模板。应用Vmware Vsphere和 Vmware View的管理功能，给一些实验室选择相匹配的虚拟桌面模板。按照模板的批量生成数量很多的虚拟系统VM与相对应的和，能够构建出一个个性化的实验环境。
用户可以在实验室利用登陆在安装有云客户端的笔记本、PC和瘦客户等设备上来进行远程的虚拟实验室才能进行虚拟系统实验。实验室外部用户可以在取得登陆权限之后利用云客户端来访问虚拟实验资源，可以在任何时间进行，充分实现了实验资源共享的目的。因为实验资源是被保存在了云端服务器上，因此使用的用户可以在任一实验室用云客户端来对实验资源进行访问，提升了实验室的使用效率。

2.虚拟云技术的计算机实验室同传统的实验室相比较

在实验室的建设与管理过程中，基于虚拟云技术之上的实验室有一些优点是传统实验室所不具有的。

2.1效益高与投入资金少

虚拟云计算机的实验室需要采购很多高性能的服务器与海量存数设备、瘦客户机终端，传统的计算机实验室会采购大量的计算机等硬件设备。在调查对比了两种实验室的维护资金、建设资金和设备升级情况之后，得出结论如下，在建设初期的情况下，虚拟云计算机实验室的资金投入会稍微比传统的计算机实验室高，然而，中期和后期因为虚拟云计算机的实验室所应用的瘦客户机的性能稳定故障率很低，管理人员仅需要维护与升级少数几台服务器就可以。但是传统的计算机实验室就需要对所有终端计算机进行升级和维护，所需资金会远远高过虚拟云计算机实验室。

2.2实验资源有较高的共享性、利用率高

传统计算机实验室的实验资源例如大型数据库软件、正版行业软件和专业实验软件等，因为版权的理由只能在实验室内部计算机上使用，用户收到实验室与开放时间等限制，因而不方便使用这些资源。但是应用虚拟云技术，实验室的资源都在服务器端上，因此不受到实验室本身的时间、地点限制，只需要在有云客户端的设备上进行登录就能使用，实验室的使用率被增大了，充分实现了实验资源的共享。

2.3实验室的管理维护更加快捷、方便与高效

应用虚拟云的计算机实验室同传统的实验室在管理维护上有很大差别，虚拟云的计算机实验室使用了最新的实验室管理方式，极大程度上减少了实验室相关管理人员的日常工作量，提升了实验室管理的维护效率。
毫无疑问，虚拟化的计算机实验室有很多优点，但是在一些方面也略显不足。例如论文导读：
，在管理维护的操作上有一定难度，同传统实验室的管理方式不同，虚拟云计算机实验室因为一切资源都在服务器端，已经被虚拟化，对于虚拟资源的管理与配置有一些难度，管理人员的专业程度很大程度上决定了虚拟化计算机实验室管理与维护的效果，这些专业技术包括有云计算技术、虚拟化等。另外，三维图像的处理能力是十分有限的，服务器的硬件资源通过虚拟化之后三维图像的处理能力也十分差，应用专业的三维图像测试软件如3Dmark来测试，大量的CPU资源被占用，在这样的情况下，发挥出的性能是真实硬件的30%，由此可见，虚拟计算机实验室并没有能力完成很多三维图像的处理实验，例如：3Dmax、AutoCAD等一些制图的软件。
结语：
本文指出了传统计算机实验室所存在的不足，提出了应用虚拟云技术来构架新的计算机实验平台，这种方式实现了用户可以不限时间与地点的自由访问资源的愿望，为教学、科研提供了良好的实验环境，提升了对于实验室的管理、维护的效率，同时降低了建设资金投入，有非常良好的发展空间。
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