基于桌面虚拟化高校机房设计与建设

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1、基于桌面虚拟化高校机房设计与建设　　摘要：本文对高校机房建设和管理的现状作出了详尽分析，设计并初步实现了基于VMwareView的桌面虚拟化系统，达到了改善管理、提高效率、节省成本的目的。Abstract：Thispapermadeadetailedanalysisforthestatusofuniversitycomputerroomconstructionandmanagement，designedandpreliminarilyimplementeddesktopvirtualizationsystembasedonVMwareView，andattainthego

2、alofimprovingmanagement，increasingefficiency，andsavingcosts.关键词：虚拟化；高校机房；数据中心Keywords：virtualization；collegecomputerroom；datacenter中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）08-0219-020引言高等院校的数字化建设经历了突飞猛进的十年，如今高校机房已经成为教学实践最重要的设施，但传统IT架构下的机房存在着诸多问题：8①资源利用率低：随着机房建设的陆续进行，必然会有配置上的高低之分。而根据课程不同，教学对机

3、房设备的性能需求也是有高有低，这就容易造成硬件性能上供需失衡。②资源浪费：计算机的更新换代非常快，往往在两三年之内就会产生明显的功能性贬值。如果为了使性能保持主流水平，就必须频繁地报废、采购，造成严重浪费。③维护困难：传统的机房，通常依靠系统保护卡和网络同传进行批量管理，但机房成批次的更新换代，带来了大量不同型号、不同操作规范的软硬件系统，使管理和维护的成本增大，对人力资源也是一种浪费。④能效低下：一台普通的台式电脑通常需要最大输出为180W-350W的ATX电源适配器，按一个机房40台计算机来计算，就会有7200W-14000W的峰值能耗，既增大了运行成本，也不符合低碳

4、的政策。8实际上，这些情况在其它行业也普遍存在。近年来越来越多的单位，如大型企业、政府机构等，已经开始尝试使用云计算来应对挑战，改善问题。在云计算的理念下，“硬件和软件都是资源并被封装为服务，用户可以通过网络按需地访问和使用。”[1]由于国内的广域网环境仍然存在着传输速率、通信容量等瓶颈，因此国人在云计算领域的尝试主要以私有云为主。从体系结构的角度来看，云的底层是由虚拟化技术实现。简单说，要实现私有云，其核心内容就是在内部网络环境里部署虚拟化解决方案。根据虚拟化技术的应用现状，本文认为，如果在高校现有的IT环境下增加云计算基础设施，可以有效地改善问题。1虚拟化技术概述虚拟

5、化技术起源于大型机时代，在x86硬件性能过剩的今天焕发了“第二春”。直观地说，虚拟化技术可以将单个物理资源抽象为多个逻辑资源，供多个用户分区复用或分时复用，从而节省资源、改善管理并提高利用率。[2]最底层的虚拟化是服务器虚拟化，其核心内容是CPU虚拟化、内存虚拟化、存储虚拟化和I/O虚拟化。目前较为成功的虚拟化产品均采用hypervisor对虚拟机进行管理，其代码非常精简，且直接运行在硬件之上，无论是从性能还是安全角度来看，都比寄居于操作系统下的传统的虚拟机管理软件要强得多。[3]桌面虚拟化则是在服务器虚拟化的基础上，将虚拟机及其操作系统整体提供给局域网或广域网用户。图1

6、展示了服务器虚拟化和桌面虚拟化的总体架构。由图1可见，服务器虚拟化能把有限的物理主机虚拟为若干台客户机，使不同的用户使用。桌面虚拟化则可以把虚拟机和其它虚拟资源进一步整合、优化，然后提供给远程桌面用户，并保证良好的用户体验。2高校机房桌面虚拟化系统设计和实施2.1系统设计8高校机房通常由普通的台式机构成，其最终用户以上机实践的学生为主，且多数是在课内使用。目前主流的桌面虚拟化整体解决方案中，VMwareView和CitrixXendesktop占了绝大部分市场份额。文献[4]对两种产品进行了综合的性能测试和评价，主要结论是：由于有更优秀的HDX协议，在广域网环境下Xend

7、esktop搭配VMwarevSphere是最佳选择；但对于局域网下的性能则是View更好，部署也更简单。考虑到高校机房本质上是建立在局域网之上，因此选用View。多数高校都将各个院系分布在不同的教学楼，如果每个建筑都有若干机房，可以在每个楼层或每个机房部署一个小型的服务器集群，分别实现单个机房的桌面虚拟化。采用这种方案，在管理上仍然是分散的，不同数据中心之间难以实现资源共享和负载均衡（或者能实现但开销过大），因此意义不大。如果集中化建设，将所有用于虚拟化的服务器都放入同一个数据中心，再通过网络让其他楼宇共享，则可以拥有最好的