VOI桌面虚拟化在教育行业的应用前景

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教育网的发展以CERNET2为核心网络技术，并支持开发包括网格计算、点到点视频语音综合通信、组播视频会议、大规模虚拟现实环境、远程教育等重大应用项目。与之同时，教育城域网作为大、中、小学“校校通”工程支持主体，解决了教育资源共享、投资重复以及技术人员严重短缺等问题，为学校信息化建设提供了共享平台。
　　目前新型的数字化校园的教学方式已经离不开计算机的辅助，无论是高校、普教还是职教都在不断的增加计算机和购置和计算机教室的数量。现在大部分的教学工作都在机房进行，同时机房也是大多数学生查找资料，完成作业的场所。然而，学生机房的管理、维护复杂；更新频率高，系统稳定性差等问题严重影响了教学业务。如何提高机房计算机的管理水平、响应速度和安全稳定性，已经成为现代教学工作管理者所必须考虑的问题。
　　近年来有一批有卓越远见，敢于创新教育行业的信息技术人员开始尝试引入桌面虚拟化来解决数字校园的终端管理问题。
　　传统桌面虚拟化存在的问题
　　众所周知，桌面虚拟化经历了多个时期。最早以微软的3389远程桌面可以看为是桌面虚拟化的鼻祖，他们通过RDP协议来实现数据和运算的集中处理，客户机只是作为输入输出的显示设备。而后，又出现了瘦客户机系统。从2009年开始有不少国外厂家开始推广VDI桌面虚拟化，而随着近年来云计算概念和服务器虚拟化的兴起，VDI桌面虚拟化成为了新热点，并纷纷向高校、普教等各教育行业进行推广，描述中称可以带来美好的前景和效果。
　　然而，在这两年教育用户的不断实践和体验，人们大失所望，传统桌面虚拟化有其优秀的一面，主要是对新型设备如手机、平板等移动设备的支持。但一方面从未来趋势来看，移动操作系统的APP才是主流，越来越多的数字校园应用将会通过手机APP程序来实现移动接入和使用，而不可能是采用桌面虚拟化先映射传统PC图像到手机或者平板，然后再进行操作。移动设备的桌面虚拟化还没有兴起，已经走向没落了。另一方面，传统桌面虚拟化在教育用户终端数量最多的电子机房、多媒体教室和电子图书馆等应用场景还存在以下实际问题：
　　1.高校教学软件环境复杂，特别在专业教学中会使用3dmax、AutoCAD等图像密集型运算应用，对高清图像的传输要求非常高，一旦同时运行，VDI桌面虚拟化的性能无法支持，卡机现象明显，严重影响教学。
　　2.高校实验室机房通常有不少电子教学仪器，这些外设的接口和驱动通常比较特殊，VDI桌面虚拟化通过端口映射，加载统一驱动的方式很难兼容。
　　3.VDI桌面虚拟化采用硬件仿真模式，因此对很多教学管理软件或者新型小众软件难以兼容运行。同时未来多媒体应用和视频语音的大量应用，也将成为难题。
　　4.中小学电子机房的网络环境一般为百兆网络，而VDI桌面虚拟化通常要求终端接入到千兆才能够同时支持大规模客户机流程运行，用户很难满足。
　　5.VDI桌面虚拟化对服务器硬件要求较高，通常一所中小学的电子机房动辄需要投入软硬件高达数十万，令用户难以承受。
　　6.VDI桌面虚拟化架构复杂，对用户来说是一整套的解决方案，普通中小学老师很难进行维护，一旦出现问题，容易出现严重教学事故。
　　7.VDI桌面虚拟化的客户机一般采用低廉的ARM芯片，完全集成，不但性能低下，而且寿命远低于厂家宣传（厂家宣传资料一般号称七年）。

解决之道
　　虽然VDI桌面虚拟化不能让教育用户满意，但人们并没有放弃对桌面虚拟化的希望。从2011年开始有教育行业用户发现了一种最新的桌面虚拟化架构—VOI（Virtual OS Infras***cture），它也是目前逐步被人们将其与VDI并称为两大主流桌面虚拟化技术。
　　IBM的Steve Mills是最早提出VOI(Virtual OS Infras***cture)架构思路，也是在传统桌面虚拟化模式上重大突破和延伸。传统桌面虚拟化完全浪费了本地硬件资源，而基于虚拟操作系统架构（VOI）的桌面虚拟化解决方案，就是将这些分散的终端软资源(含操作系统、客户应用策略、应用软件、客户数据)集中地在云端管理起来，进行有效地组织、安全地存储、按需地分配，并充分利用原有本地硬件资源。
　　VOI不仅可实现基于服务端的远程虚拟OS、APps、UserProfiles的按需交付，也可实现基于客户端的本地缓存OS、APP及UserProfiles，这样不仅仅可利用终端本地资源处理计算及图形密集型应用，如音视频、大型设计及工业软件等，也可支持各种计算机外设以适应复杂的应用环境及未来的应用扩展。同时，对网络和服务器的依赖性将大大降低，即使网络中断或服务器宕机终端也可继续使用，数据可实现云端集中存储，另外也可实现终端本地加密存储，且终端应用数据不会因网络或服务端故障而丢失。
　　通过理论验证和实践部署，业界专家惊奇的发现，VOI桌面虚拟化才是真实可以满足教育行业电子机房、多媒体教室、电子图书馆等众多终端管理需求的最佳解决方案：
　　1.VOI桌面虚拟化完全具备传统桌面虚拟化快速安装软件、迅速恢复操作系统、支持多操作系统切换、终端免维护等功能。
　　2.VOI桌面虚拟化可以充分利用客户机硬件资源，保护了学校原有PC的投资保护，服务器硬件投入也减少了70%以上。
　　3.VOI桌面虚拟化的性能可以完全满足3DMAX、AutoCAD等图像密集型运算应用，并可以全面兼容各种教学管理软件和教学外设，不会影响任课老师的教学。
　　4.VOI桌面虚拟化在百兆环境下即可流畅运行，部署极为简单，普通中小学老师通过半天培训即可完全上手，无需求助。
　　5.电子机房的硬盘容易损坏，VOI桌面虚拟化可以同时支持一个机房中有硬盘和无硬盘的PC运行。
　　6.VOI桌面虚拟化通常还具有个人加密磁盘功能，能够用于学生和教师的课件资料独立分离存储，避免了传统还原卡下终端PC病毒交叉感染的问题。
　　产品应用分析
　　以国内最知名的VOI桌面虚拟化厂家—北京和信创天科技有限公司的“和信”虚拟终端管理系统为例，产品分为客户端和策略管理中心两个部分，其中策略管理中心为服务器端；通过建立用户定制的操作系统镜像文件及提供虚拟防护、桌面管理及行为控制等的策略管理，为客户端提供多方面的系统及策略服务。客户端可以通过网络加载服务及信息的方式直接接入服务器。
　　“和信”虚拟终端管理系统安装部署非常简单方便，只需要在服务器上安装好服务器端程序，建立用户定制的操作系统镜像文件，然后将所有客户机的开机启动顺序改为从网络启动即可管理，不需要逐一安装客户端代理软件。该方案的网络拓扑示意图如下所示：

“和信”虚拟终端管理系统部署方式
　　
结语
　　随着网络技术在教育行业的迅猛发展和网络应用的广泛普及，各种新的网络应用也层出不穷，网络多媒体、VOIP应用、视频点播、视频监控数据等也得到了快速的发展。尤其是学生使用电脑的热情也空前高涨，个人计算机的普及率在大、中、小学中逐年递增。网络规模的急剧膨胀，网络用户的快速增长，关键性应用的普及和深入，使得校园网从早先教育、科研的试验网的角色已经转变成教育、科研和服务并重的至关重要角色。如何规避教育网存在的系列问题，进而选择产品解决方案作为应对策略，非常重要。

【来源互联网】

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