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虛擬化桌面在校園實驗室中的應用策略

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一、桌面應用環境進行分析

虛擬化桌面在校園實驗室中的應用策略

隨着高校的辦學規模不斷的擴大,學生的數量也不斷的增加。大部分的教學工作都在機房進行, 同時機房也是每個學生在課餘時間上網查找資料, 完成作業的場所, 所以機房計算機的管理及響應速度, 直接影響了整個教學工作能否順利的進行。因此,必須對學校機房進行有效的管理和維護,才能使現有的實驗教學場地和計算機相關設備資源能夠有效、合理並最大限度的發揮它們的作用,從而保障相關課程的實踐教學、科研和學生上機練習順利進行,爲提高教學質量護航。

(一)目前我院需要建設新教學區域,需要1500個虛擬桌面在線支援,如果使用原有傳統PC客戶端的部署方式,雖然此類 PC 提供了價格、性能與功能的高性能組合。但是,在不少使用案例中,傳統PC客戶端並不是理想的解決方案。其缺點包括:

難以管理:面對廣泛分佈的 PC 硬件,用戶日益要求能在任何地方訪問其桌面環境,因此集中式 PC 管理極難實現。此外,衆所周知,由於 PC 硬件種類繁多,用戶修改桌面環境的需求各有不同,因此 PC 桌面標準化也是一個難題。

總體擁有成本高:PC 硬件相對較低的成本優勢,通常無法抵消 PC 管理和支援工作的高昂成本。目前,PC 管理工作包括部署軟件、更新和修補程序等,由於這些工作需要對多種 PC 配置的部署進行測試和驗證,因而會耗費大量的人力。同時,由於標準化程度不高,支援人員經常需要親臨現場解決問題,這就進一步增加了支援成本。

難以保護數據的安全:確保 PC 上的數據能成功備份並能在 PC 出現故障或檔案丟失時恢復,是一個巨大的挑戰。即使數據能成功備份,PC 失竊的風險也威脅着重要數據的安全。

資源未充分利用:PC 的'分佈式特性使人們難以透過集中資源的方式提高利用率和降低成本。結果,PC 的利用率通常低於 5%。

由於存在上述缺點,各個組織在不斷針對多種情景評估並實施能夠替代胖客戶端 PC 的解決方案。具體而言,各家公司紛紛採用在服務器系統上承載桌面映像的方法,以集中資源並提高其桌面計算基礎架構的可管理性。

二、虛擬桌面的整合

學院利用HP的Hyper-V Server桌面虛擬化來構建基於服務器的桌面,不僅可以解決 PC 桌面面臨的各種難題,還能優化可用性、可管理性、總體擁有成本和靈活性。藉助Hyper-V桌面虛擬化,在使用Hyper-V Server 2008 R2軟件虛擬化的服務器上執行的虛擬機中,可以構建完整的桌面環境-操作系統、應用程序和配置。管理員可使用System Center集中管理環境中的所有虛擬機。最終用戶可使用虛擬桌面客戶端軟件或WEB,從現有PC 訪問其桌面環境。

桌面虛擬化的桌面解決方案實現以下目標:

提高資源利用率:由於一臺服務器可以執行多個桌面環境,因此客戶能夠有效集中硬件資源。同時,該解決方案十分靈活,您可以輕鬆地重新使用計算資源,並以動態形式將其分配給桌面環境。

降低成本:透過集中管理和資源並消除遠程辦公室的 IT 基礎架構,實現桌面硬件的標準化,Hyper-V可將桌面計算的總體成本減少達 45%之多。

提高安全性:由於所有數據都保持在企業防火牆內,因此Hyper-V可以儘量減少風險和數據丟失。內置 SSL 加密提供從非受管的設備到虛擬桌面的安全隧道。

改善管理和控制:透過微軟的System Center和Desktop Optimization Pack集中管理套件,可以集中管理數據中心的所有桌面,即時爲新用戶、部門或辦公室調配桌面。從中央映像創建即時克隆,並創建動態桌面池,以便快速調配和更新。此外,桌面管理員還能使部署過程的更多步驟自動化。

提高業務靈活性和用戶靈活性:SCVMM(System Center Virtual Machine Manager)能適應不斷變化的業務需求,如添加新桌面用戶或用戶組等,用戶可以從單個客戶端訪問多個桌面環境,同時還能爲來自網絡任何位置的每個用戶提供一致的體驗,管理員可在瞬間存檔或丟棄非活動的桌面環境,以收回資源並立即分配給其他用途。

提高數據保護能力:管理員只需遵循目前在數據中心使用的備份過程,即可確保可靠的桌面備份。虛擬機的硬件獨立性極大地簡化了桌面恢復工作。另外,由於所有數據均駐留在數據中心,因此保護數據安全的工作也得到了簡化。

可靠的業務連續性和災難恢復:Hyper-V能夠將桌面備份和恢復作爲數據中心內的業務流程實現自動化。

降低碳排放量和能源成本:瘦客戶端設備的功耗通常只相當於傳統 PC 的 1/10,透過將Hyper-V與瘦客戶端設備結合使用,可以降低能源成本,並將碳排放量降低 80% 之多。

三、桌面虛擬化設計

根據用戶的同時多個虛擬桌面訪問需求,可以用六核192GB以上內存的刀片服務器,另外在虛擬化系統中部署3臺虛擬機。WCCS(Windows Compute Cluster Server)是微軟公司用於執行並行高性能計算(HPC)應用程序的軟件,可以滿足客戶解決複雜運算處理的需求,進行羣集和節點的管理和部署。WCCS 將64位x86計算機的計算能力、Active Directory 目錄服務的易用性和安全性,同Windows server 2003/2008操作系統結合在一起,提供了一個安全划算的HPC解決方案。

四、總結

正如前面介紹中所提到的,學員可以透過客戶機、PC等終端,連接到執行在服務器端的虛擬桌面後,學員便可以訪問自己的教學所需的應用程序及數據,就如同這些應用程序及數據在本地執行一樣。同時,使用虛擬化桌面解決方案可以在最短的時間內自動、快速部署客戶端機器。

桌面虛擬化建於服務器羣之上,虛擬化技術提供了內置的管理增強了客戶機的、高可靠性、動態遷移,則相比傳統的PC等桌面計算設備,在硬件成本上也會降低很多。