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摘要：在高校的實驗室中，其管理層次與水平的高低，決定了相關(guān)設(shè)備的作用發(fā)揮；采用虛擬化技術(shù)，可以提高整個實驗室管理的科學(xué)化與自動化。本文基于這種考慮，主要對高校實驗室管理中的虛擬化技術(shù)進行深入分析與探討。

關(guān)鍵詞：高校；虛擬化；實驗室管理

1概述

計算機作為一種應(yīng)用廣泛的設(shè)備，其在各個行業(yè)中發(fā)揮了重要作用，為整個社會的運轉(zhuǎn)提供了穩(wěn)定的支持。特別是在高校的計算機實驗室中，計算機則可以為學(xué)校教學(xué)提供全面、有效的教學(xué)手段。為了能夠向用戶提供更加全面的服務(wù)，高校實驗室管理人員就要利用技術(shù)手段提高實驗室的管理質(zhì)量與效率，而虛擬化技術(shù)則成為首選的技術(shù)手段。而虛擬化技術(shù)使用一種以中心服務(wù)器為基礎(chǔ)的計算模型，可以實現(xiàn)實驗室中計算機主要軟件的虛擬化，為用戶的使用提供便利，可以大幅提升整個實驗室在日常管理中的操作水平。在我國階段的高校實驗室管理中，考慮到實驗室中的計算機需要為不同工作內(nèi)容與課程的實驗提供服務(wù)，會導(dǎo)致在計算機中所安裝的軟件非常多，從而使用實驗室管理人員在管理中遇到較多的困難；對于傳統(tǒng)的桌面計算機，在安裝較多軟件的情況下，就會導(dǎo)致其啟動與運行速度的緩慢，還會出現(xiàn)頻繁的死機現(xiàn)象，給使用者帶來不小的麻煩。不僅如此，在對實驗室的日常管理中，工作人員還要考慮到計算機在運行中的安全性，比如網(wǎng)絡(luò)中普遍存在的病毒、木馬入侵等，因此，就需要為學(xué)校內(nèi)用戶提供更加安全、穩(wěn)定的工作與學(xué)習(xí)環(huán)境。采用虛擬化技術(shù)，則可以實現(xiàn)用戶操作桌面與終端訪問設(shè)備的分離，這樣，在用戶的設(shè)備出現(xiàn)問題的情況下，則只要該問題設(shè)備，就可以將桌面恢復(fù)到之前的運行狀態(tài)，從而保障數(shù)據(jù)的安全與及時恢復(fù)，確保整個實驗室的正常運行。

2高校實驗室中的虛擬化技術(shù)

按照現(xiàn)有的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用領(lǐng)域，可以將虛擬化技術(shù)劃分為服務(wù)器虛擬化、展現(xiàn)層虛擬化、桌面虛擬化與應(yīng)用程序虛擬化等。而在網(wǎng)絡(luò)云計算發(fā)展的推動下，以誕生了網(wǎng)絡(luò)虛擬化與存儲虛擬化等兩種不同的表現(xiàn)形式。對于諸多的虛擬化技術(shù)，在高校實驗室管理中所能夠采用的虛擬化技術(shù)主要有：

2.1面向服務(wù)器的虛擬化技術(shù)。該技術(shù)就是在一臺服務(wù)器上運行多個客戶端操作系統(tǒng)，這里，客戶端操作系統(tǒng)可以理解為虛擬機。采用這種虛擬方式，可以使用系統(tǒng)的資源利用率得到有效提高，并提升虛擬機制的可移動性，降低整個系統(tǒng)的運行成本使得實驗室的管理費用得到控制，而系統(tǒng)的容錯容災(zāi)能力也得到提升。通過在虛擬化層上的運行，虛擬機有其自己的虛擬化硬件資源。這里，虛擬化層處于主機硬件與虛擬機之間，可以實現(xiàn)各種硬件資源的調(diào)配。在此類虛擬化技術(shù)中，所依托的具體技術(shù)主要為全面硬件仿真系統(tǒng)與基于主機的虛擬化。其中，全面硬件仿真系統(tǒng)可以實現(xiàn)每個虛擬機在主機平臺上的單獨運行；所有的虛擬機都與其他虛擬機是相互獨立的，每個虛擬機上的操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件也是獨立的。基于主機的虛擬化技術(shù)則主要通過主機操作系統(tǒng)的實例來提供多個虛擬的操作系統(tǒng)實例，這樣，主機操作系統(tǒng)的內(nèi)核，就需要在進程級別對虛擬服務(wù)器的I/O與調(diào)度功能進行處理。

2.2面向桌面的虛擬化技術(shù)。該技術(shù)可以理解為一種基于服務(wù)器的計算模型，為管理員與用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。該技術(shù)在實現(xiàn)中，所采用的具體方式主要有：遠程托管桌面、遠程操作系統(tǒng)以及本地虛擬操作系統(tǒng)等。

2.3基于應(yīng)用程序的虛擬化。該技術(shù)主要將應(yīng)用程序安裝在組織服務(wù)器上，可以有效改變應(yīng)用程序在本地進行安裝的傳統(tǒng)方式，以便于組織內(nèi)的所有成員以遠程的方式進行使用。用戶只要有賬號，就可以對服務(wù)器中的軟件資源進行使用。

3實驗室管理中的虛擬化應(yīng)用特點分析

3.1提高管理效率

利用虛擬化技術(shù)，實驗室管理人員能夠最大限度地提升實驗室管理工作的效率，確保實驗室可以為全校師生的教學(xué)與實踐課程提供全方位的服務(wù)。具體來說，管理效率的提升主要體現(xiàn)在：（1）系統(tǒng)安裝?？梢栽谟嬎銠C上安裝虛擬化的桌面?zhèn)浞?，并將其拷貝提供給使用者；（2）實驗室計算機設(shè)備的升級與漏洞修改。可以在計算機升級與修復(fù)中，對虛擬桌面的備份鏡像進行操作，并向使用者共享與部署其只讀拷貝；（3）系統(tǒng)恢復(fù)。對于經(jīng)過虛擬化以后的計算機桌面用戶，如果其功能不能正常使用，則可以將更新后的虛擬桌面?zhèn)浞菹蚱渑c部署；（4）功能擴展。根據(jù)用戶的實際使用需求，管理人員可以對安全虛擬桌面進行更加針對性的設(shè)置，并將其在使用者計算機上進行與部署。

3.2降低投入成本

在實驗室采用虛擬化技術(shù)后，實驗室中主要采用云終端架構(gòu)，使得管理人員在操作過程中的成本得以有效降低。根據(jù)當前市場上的桌面電腦的銷售價格，其采購成本大約在5千元/套，而對于采用了桌面虛擬技術(shù)的云終端單機設(shè)備，其價格則可以控制在3千元/套，從而使得計算機實驗室的建設(shè)成本大幅下降。同時，采用云終端的單機設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計也更加優(yōu)良，可以大幅延長其使用年限，大大超過傳統(tǒng)桌面電腦的使用時間與年限。

3.3維護管理更加便捷

在高校的計算機實驗室中，其日常管理對于管理人員而言，可以利用虛擬化技術(shù)來對用戶所需要的工作與實驗環(huán)境進行及時部署；根據(jù)已有的操作與使用經(jīng)驗，借助于模板復(fù)制操作，如果要部署Win7系統(tǒng)所需要的時間僅僅為1~2分鐘；同時，實驗室管理人員還可以利用快照功能，對用戶在使用過程中的最后環(huán)境進行恢復(fù)；利用虛擬化技術(shù)，還可以滿足實際環(huán)境中不同系統(tǒng)設(shè)備的需要，提高對各種設(shè)備進行集中管理的效率。特別是面向桌面的虛擬化技術(shù)的支持下，實驗室管理人員只要設(shè)備和安裝1臺機器，就可以向其他用戶終端和部署其只讀拷貝。

3.4使用安全性更高

在高校實驗室的實際管理過程中，如果要使得每臺計算機中的大量數(shù)據(jù)能夠被成功的保存與恢復(fù)，其實是非常困難的。盡管已經(jīng)對所有的計算機數(shù)據(jù)進行了全部備份，但如果受到網(wǎng)絡(luò)非法用戶盜取，就會給整個環(huán)境中的數(shù)據(jù)安全性構(gòu)成非常嚴重的威脅。利用桌面虛擬化技術(shù)，使得實驗室管理人員可以利用性能更高的網(wǎng)絡(luò)存儲或服務(wù)器群對各類數(shù)據(jù)資源進行存儲，實現(xiàn)數(shù)據(jù)托管的中心化與集中化，從而為用戶的數(shù)據(jù)安全提供保障，并可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復(fù)，使得實驗室用戶的數(shù)據(jù)安全可靠性更高。

4結(jié)束語

在高校的實驗室管理中，為了能夠提升實驗室管理過程中的質(zhì)量與效率、確保實驗室內(nèi)相關(guān)設(shè)備的持續(xù)運行，為用戶提供更加多樣化的操作功能，就必須充分利用現(xiàn)代虛擬化技術(shù)的最大優(yōu)勢，構(gòu)建起更加完善的虛擬操作實驗中心，將實驗室運行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，為各類數(shù)據(jù)提供全面的數(shù)據(jù)安全，減少數(shù)據(jù)安全所造成的損失，從而為實驗室用戶提供更加高層次的網(wǎng)絡(luò)化操作環(huán)境。

作者:陳燕 單位:貴州大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

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