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让云计算在教育领域真正落地

发布日期: [2015-03-16]

——记长沙理工大学虚拟仿真实践教学云平台建设

当今在云计算和大数据爆发的时代,各种新技术正在悄然兴起,并同时给行业应用带来了巨大的变革,桌面虚拟化技术就是其中之一。所谓桌面,指的是台式机电脑或者笔记本电脑等,相对于服务器而言,它们被成为客户端或者桌面端。服务器虚拟化作为云计算IAAS层核心驱动,为广大用户所熟知,在高校的信息中心应用也甚广,但桌面虚拟化受应用、成本等多方面因素影响,一直未引起足够的重视,今日在长沙理工大学虚拟仿真实践教学云平台的建设中,我们却充分认知到了科学技术对于教育界所带来的巨大好处。正如长沙理工大学计算机与通信工程学院院长李峰所言:“信息技术毕竟只是一个工具,如果不能真正为我所用,那么它的价值就不能真正体现。

痛苦值随信息化建设规模提升而攀升

长沙理工大学计算机与通信工程学院作为长沙理工大学的二级学院,于2003年8月由原长沙交通学院计算机工程系与原长沙电力学院数学与计算机系计算机专业合并组建而成。学院实验中心占地面积8600平方米,各类教学科研仪器设备3800台(套),总值2450余万元。计算机中心机房面积达5388平方米,台位数达2000多台,设备总额达1060万,实验中心面积达1218平方米,设备总额达965万元,工程中心面积达640平方米,设备总额达220万元。机房、实验室分布在金盆岭、云塘校区,信息化建设水平在湖南乃至整个中南首屈一指,但同时也承担了较大的业务压力。先不说需要承担全校的计算机基础教学、全国计算机等级考试及各类型国赛,光学院本身的专业教学及实验任务就已非常繁重。近200门专业课程,教学班达到3000多个,累计教学班人次近2万,这对于人数并不多的实验室管理团队来说,日常的IT运维管理及实验教学管理都是巨大的挑战。

众所周知,高校的计算机教室的使用条件近乎野蛮,使用的频率高且个性化要求复杂多样。设备零件的更换、操作系统重装、查杀病毒、考试环境订制等各种情况层出不穷,除此之外,计算机实验教学对于操作环境的个性化要求迟迟不能解决,也已影响到了一线的教学,一次大规模的信息技术升级势在必行。

桌面云解决之道

调研不可避免,虽说与各类型国内外IT领先厂商接触颇多,也走访了很多信息化建设水平较高的兄弟院校,对于采用什么样的产品技术能真正解决目前问题、能真正与教学业务紧密结合,长沙理工的项目团队可谓思虑良多,而最终桌面云的解决方案应运而生。

对于桌面端来说,数据、系统保护和安全以及运维管理是面临的主要问题。数据是个人的,而桌面端却是公共的,传统方式是学生通过移动硬盘或者U盘来对个人数据进行存储,使用诸多不便,最重要的是它对于操作系统的安全性带来巨大风险,各种计算机病毒使得系统重装变成常态,加大了的系统运维的工作量。而桌面云技术通过云端方式向每个使用者推送桌面,使得每个使用者都有了一台属于自己的电脑,数据及环境都在服务器端,便于个人数据存储和应用。同时结合服务端的安全策略,使得整体使用环境的安全性以及运维便利性大大提升了。

对于教育应用来说,桌面虚拟化也起到了意想不到的效果。计算机的考试及实验与其它专业有所不同,不同的技术方向对于操作系统或者开发工具的要求都不一样。拿实验教学来说,安卓与.NET实验教学所需的开发环境就不一样,传统模式下很难要求实验室管理人员针对不同专业的个性需求灵活配置系统环境,而桌面云技术能灵活的按使用者要求快速部署实验环境,特别相对于传统机房管理软件,桌面云能突破机房物理环境的限制,使用者只要凭用户信息认证即可在任何终端登陆自己的“云电脑”,极大的提升了实验教学的效率。

有钱就是任性?

实施桌面虚拟化也有一个投入的问题,即使采用开源技术,也存在购买服务器、磁盘阵列以及服务器虚拟化软件的投资,对此应有一个客观认识。此次长沙理工大学采用的桌面云系统建设第一期为500个虚桌面,项目总体建设规模将达到3000个点,在国内桌面云建设项目中算是比较大规模的了,可以说投入不菲。但桌面虚拟化所强调的是总体拥有成本(TCO),不仅看设备的购买成本,更重视使用成本。随着桌面虚拟化应用的开展,计算对于桌面端计算压力有所降低,用户不再需要处理功能强大的设备,在桌面端投入的减少,恰恰可以用来支付服务器的需要,而随着华为、Vmware等国际厂商在基础架构方面不断推出的类似软件定义网络或数据中心等技术,使得服务器端的建设成本不断降低,云不再是昂贵得不可企及了。而实施桌面虚拟化后所具有的信息化服务水平,与以往完全不可同日而语。从整体来看,投入相对于纯终端建设是划算更多的,更不用说在绿色节能、电子垃圾处理方面所带来的隐形成本节约了。

2015年春节刚刚结束,长沙理工大学实验教学大楼热闹非凡,近500名学生正在计算机教室一起体验桌面云应用,每名学生在自己所分配到的桌面中进行项目开发的实际工作,系统运行快速而稳定。本项目解决方案的提供方——上海睿亚训软件技术服务有限公司的技术总监褚文庆说,“就教育行业来看,目前的问题并不是用户不舍得投入,也不是不懂“云”,而是一些桌面云方案商还不够理解学校在计算机教学、教室管理、运维方面的真正痛点”。

长沙理工大学实践教学桌面云项目是桌面云方案重新定义教育行业用户体验的一次突破性进展,这或许会成为桌面云方案在教育行业应用的新里程碑。