桌面虚拟化构建“班班通”

引言： “班班通”是学校每个班级里具备与外界进行不同层次的信息沟通、信息化资源获取与利用、终端信息显示的软硬件环境，实现信息技术与学科日常教学的有效整合。笔者学校运用桌面虚拟化技术，实现了班班通系统的稳定、高效和易管理等应用需求。

“班班通”是一个融合了基础设施、以及教育教学整合等内容的系统工程。它是指学校每个班级具备与外界进行不同层次的信息沟通、信息化资源获取与利用、终端信息显示的软硬件环境。它是将与教育教学相关的信息内容通到每个班级，并系统、有效地应用于备课、课堂教学、学习以及其他教育业务之中。它是着力解决信息化环境与资源的创造性应用问题，着力解决优质资源在课堂上有效应用问题。实现信息技术与学科日常教学的有效整合，促进教师教学方式和学生学习方式的变革，最终促进学生的发展。因此“班班通”是整个学校教育信息化的核心价值所在。

问题提出

随着学校信息化的推进和信息技术与学科教学的深度融合， “班班通”是整个学校教育信息化的核心价值所在。“班班通”系统的稳定性、易管理性和高效应用越来越显得重要。由于学校信息化建设一般都是采用分步实施，从而导致“班班通”系统的主要设备计算机的配置、型号各不相同，所处的网络环境也相当复杂。主要表现在以下方面。

1.管理人员少

“班班通”系统教室数量多，且分布在校园的多个建筑楼层，特别是在产品质保期后出现问题频率较高且时间也相对集中。同时，管理人员少，很难及时解决实际问题。

2.硬件配置不统一，增大维护难度

由于学校的信息建设周期不同，导致不同时期采购的计算机配置不一，即使采购初期一致，在使用一段时间后也会更换配件，主要设备计算机配置也不会完全相同。

3.软件安装与更新难

因课程教学实际需要和教师个人需求的不同，每间教室的计算机系统中所安装的应用软件和版本也有差别，程序之间极易产生冲突，难以及时满足教学需要。

4.公众化使用，病毒难以防护

网络与移动存储设备的广泛使用，造成病毒的迅速传播，防不胜防。虽然安装有杀毒软件，但更新滞后，难以确保系统安全。

5.设备使用效高，系统稳定性难以保障

传统的管理模式是采用硬盘保护（实时还原）和网络同传等方法进行管理，这些方法虽然使多媒体系统的可用性得到提高，但也需要耗费大量的时间和人力，不能在有限时间确保系统的可用性，甚至严重到影响正常的教学秩序开展。

6.计算机耗能高，浪费能源

基于计算机等信息化设备的师生比例，若按平均每台200W以上的耗电，产生的能耗总和也是非常高，不符合绿色环保的创建要求。

基于上述问题，在回顾我校之前“班班通”系统构建模式时，主要经历了三个阶段。即PC+投影机+幕布、PC+短焦投影机+交互式电子白板、PC+交互式一体机。以上三种构建模式同时也体现了我校信息化建设中“班班通”系统发展历程，伴随着技术的不断进步，其“班班通”系统的稳定性、可用性、易管理性及与学科的整合都有了很高的提升。但它们对系统稳定性和易管理性都是基于PC端本地的系统实时还原和网络同传来实现，使用人员不能实现对系统的资源调配、稳定性、可用性的调控功能。我校在结合智慧校园建设项目，探索运用虚拟化技术桌面系统与交互式一体机的有机结合，形成我校的“班班通”系统构建的第四个阶段。它有效地保证系统的可靠性、可用性和可控性等问题，确保信息技术促进教育教学正常开展。

桌面虚拟化的原理及优势

通过对桌面虚拟化新技术的学习，理解了桌面虚拟化的原理是指将计算机的终端系统（也称作桌面）进行虚拟化处理，以达到桌面使用的安全性和灵活性。实现通过任何设备，在任何地点，任何时间都运用网络访问属于我们个人的桌面系统。

与传统PC架构的“班班通”系统相比较，基于桌面虚拟化技术“班班通”系统主要表现出以下优势：

1.更灵活地访问和使用，用户对桌面的访问就不需要被限制在教室终端具体设备、具体地点和具体时间。我们可以通过任何一种满足接入要求的终端设备，就可以访问我们个人的桌面系统。

2.由于所有的计算、存储都放在服务器上，终端设备的性能要求不高。云计算模式的教室终端成本少、耗电低（如图1）和部署容易（如图2），从而有效地减少了成本投资。

3.云计算模式的“班班通”教室，带来的直接好处就是终端设备的维护成本（如图3）大量降低。

4.集中管理、统一配置，使用安全，由于计算发生在数据中心，所有桌面的管理和配置都在数据中心进行，管理员可以在数据中心进行对所有桌面和应用进行统一配置和管理，所有的数据和计算都发生在数据中心，则机密数据和信息不需要通过网络传递，增加了安全性。另外，这些数据也可以通过配置不允许下载到客户端，保证用户不会带走、传播机密信息。

图1 成本与耗电统计

图2 部署成本比较

图3 终端设备维护成本统计

图4 系统结构结构

“班班通”系统桌面虚拟化应用模式

本方案采用超融合基础架构作为数据中心，通过软件定义服务来提供类似硬件资源的这种方式，融合架构可提供更高的灵活性。通过智能软件算法来管理集群中的可用物理资源，整个系统提供了更高级别的资源保障（例如更好的冗余度、可用性和安全性）。通过虚拟化技术以软件定义的服务来实现动态配置与应用环境管理，基于智能网络服务来提供最优性能与可靠的应用连接。其系统结构图如4所示。

方案在逻辑上由两部分组成：数据中心网络和用户接入网络，以向用户提供应用程序、桌面、数据资源的交付为目标，所有用户应用程序、桌面、数据都放置于数据中心中，用户的执行操作均在数据中心内部完成，最终将用户执行的结果传输给用户。

基于桌面虚拟化技术构建以桌面云+交互式一体机的“班班通”系统，在提高“班班通”系统的可用性、稳定性、易维护及数据安全性等带来了全新运用。桌面云虚拟化技术为我们提供了切实可行的解决方案，它的价值将随着应用不断的体现出来。伴随着网络速度的提升和“互联网+”教育与基础教育深度融合，桌面虚拟化技术必将广泛的应用于教育教学中。基于桌面虚拟化本身的理念，也将促进基础教育信息化健康、快速、高效的发展。