“云终端”在高校实验室机房的应用分析

中图分类号：G647 文献标识码：A

摘要：传统PC机为客户端的机房普遍存在管理不便、能耗高等缺点。“云终端”以管理方便、能耗低等多种优势迅速抢占市场，但不是所有机房都适用这种技术。

关键词：云计算；高校机房；应用分析

虚拟云终端是采用云计算技术和桌面虚拟化管理平台，将桌面操作系统、应用、数据等，由终端个人电脑处理的事务迁移到数据中心，从而解决传统终端模式的存在的弊端。

1.传统机房面临的问题

传统的机算机实验室通过PC机里预装软件指导学生上机，随着电脑应用软件的不断升级，电脑硬件同样需要不断地升级换代，不停地升级自然带来不小的投资。目前各院校都拥有一定规模的机房、电子阅览室等，但大部分机器都存在配置落后、配件老化，且因人力、物力所限，不能及时维护更新，导致一些设备闲置。如果对现有设备进行更换升级，虽会改善现状，但也面临以下问题：

1.1投入大，成本高。电脑设备更新换代较快，很多设备几乎无法升级，只能彻底更换，初期采购需要大笔资金。

1.2维护工作量大。由于学院升级，机房的数量不断增加，管理人员一般采用硬盘保护卡来对机房进行维护管理。安装系统或软件时需通过同传技术进行，耗时耗力。机房每台电脑每天都会有多人使用，不同的用户都有不同的操作习惯，使用者的频繁变更，极易造成电脑中毒崩溃，甚至造成蓝屏、黑屏甚至丢失重要资料，造成系统瘫痪等。而常用的杀毒软件都存在误杀误报现象。一些难以清除的病毒，让保护卡也无能为力，增加了工作难度。此外管理者每天还要不断打开机箱去处理还原卡与主板接触不良、风扇散热差、内存条损坏等各种故障。

1.3零部件易丢失。由于维护人员少，终端数量大，部署分散，安全手段缺乏。且整机零部件又容易拆卸，机房电脑时常出现鼠标、内存条、耳机丢失等现象。传统机房模式已不能适应日新月异的变化，针对机房现状，结合实际需求， 我院计算机实验室采用云终端替代传统电脑，以构建一个经济、适用、易管理的机房系统。

2.云终端电脑工作原理

云终端是一种端到端的云计算解决方案，云终端电脑是通过TCP/IP协议和标准的局域网架构与云服务器相连，并采用专用的虚拟桌面协议（VDP）与云服务器进行通讯。当众多的云终端使用者通过用户名和密码登录到云服务器后，云服务器会为不同的云终端用户开设独立的会话， 每个云终端即会占用独立的内存空间，其运行程序界面会通过VDP协议传送到运服务器上，进而云终端之间能够独立运行而相互不受干扰。云终端作为客户端设备，它的主要功能由云服务器完成，因此云终端用户只需要通过网络把键盘、 鼠标及其他外设的操作信息传送到云服务器上，从云服务器端接收变化的应用程序界面，并在云终端用户界面上显示出来，这样就可以获得和普通电脑一样的使用效果了。云终端远程连接云服务，通过VDP协议完成与云服务器之间的通讯， 从而轻松共享云服务器的资源， 最大限度地利用云服务器的性能，因此每台运终端都有可能具有服务器级的运算能力。

3.我院云终端应用方案

我院根据实际情况，采用云终端替代传统电脑作为机房电脑终端，每台云终端配备一套USB键盘鼠标，一台液晶显示器，通过局域网与一台云终端服务器连接。在日常教学工作时，学员只需打开云终端，输入用户名和密码即可登陆进入操作系统界面，教员在教学过程中，可对各个终端进行监控。与传统机房相比，该方案的优势如下：

3.1设备稳定性高。非法关机对Windows系统危害最大，可能丢失数据、损伤硬盘，甚至出现系统崩溃。而采用云终端模式，系统开机后直接进入应用程序，任何时间关机都不会造成系统和数据的损坏，重新开机后仍能通过快照还原到关机前的状态。可避免由于误操作或断电而引起系统崩溃等问题。

3.2数据安全

由于是在网络上传输，所以只需要给学生机键盘、鼠标动作以及显示界面的刷新部分，没有数据的传递，数据、缓存、Cookie等全部在中央受限的环境中控制；另外桌面虚拟化还含有多种加密技术；客户端的操作感觉虽然就像在本机操作一样，但如果没有得到权限许可，不得进行常规修改、备份、拷贝、打印等操作。由于用户的桌面是在校园内部，同时云终端本地没有硬盘、光驱、软驱等设备，软件的安装升级与维护都在服务端进行，无病毒感染的可能性，安全级别可以达到可信计算机评估标准“B2”级，解决了公共机房数据易丢失，不安全的弊病。

3.3管理方便。在PC模式中，客户端的应用软件和IP地址可任意改动，管理极为困难。而采用云终端模式，可实现真正的集中理，全部的数据和应用程序都放在终端服务器上，应用程序的安装和升级只需要在服务器上进行即可。机房的部署工作变得简单高效，通过统一部署中心系统管理软件，管理操作系统补丁、应用安装、安全管理的时间相对传统客户端减少了将近90%。

3.4维护成本低。由于全部的数据和应用程序都放在云终端服务器上，云终端上没有任何数据，所以当云终端发生故障时可以很方便地更换，而云终端出现故障的可能性与普通电脑相比要小得多，可接近“零”维护。且无需更新，打破了软硬件循环升级的定律，降低了资源拥有成本，同时减少了维护工作量。

3.5能耗降低。传统的电脑功耗较高，在200W左右，云终端单机主机能耗通常在5W左右，绿色节能，每小时仅与点亮节能灯相同功率的5W/h电能，耗电量大幅减少，同时由于整个系统的性能取决于云终端服务器，可减少设备硬件的资金投入。

4.云终端技术的缺陷

虚拟云终端技术在机房的实际应用过程中，还存在一些缺陷：

4.1该技术目前只适用于相对简单的应用，比如IE、邮件收发、Office和图像处理等常用应用软件的使用，但是对于专业性较强的应用软件，则无法正常使用；目前一些软件在注册的时候，自动读取PC机真实硬盘或者相关硬件的ID号或者相关唯一性参数，通过联网直接完成注册，这对虚拟终端来说是无法实现的，因为其操作系统是虚拟映像文件，不具备唯一性，无法完成注册。

4.2过分依赖网络平台的建设，无法在断网的情况下脱机使用，当服务器或者交换机等网络设备出现故障的时候，系统无法正常使用，对于实时性需求较高的机房，还需要辅以冗余设备等方案来保障系统的运行，提高了机房建设的成本，也增加了管理建设的复杂度。

4.3虚拟云终端无法适应于计算量较大的应用，因其本身的处理性能较弱，且大部分的运算都集中在服务器端，所以即使可以使用，也需要性能非常强大的服务器端来提供使用保障，对于专业实验室机房无法适用。并且，如果在终端数量超过百台的机房，服务器的运算负荷会明显增大，机房的规模受到了限制。

4.4大量虚拟机同时启动时会引起启动风暴，甚至出现蓝屏现象，所以常处于开机状态。

结束语：云终端作为一种新的信息服务模式，还有许多技术问题急待解决，对于复杂、有特殊需求的场合还不能胜任，但是它代表了信息技术整合的趋势，必将促进信息社会生产生活方式的改变。

参考文献：

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