云计算实验室建设方案探究.docx

云计算实验室建设方案探究 云计算试验室建设方案探究 【摘 要】本文分析云计算优势及在教学领域的发展趋势，提出“虚拟云试验室”建设方案，采纳瘦客户端模式，构建虚拟云试验室的总体框架和相关功能设计。将服务器虚拟化、桌面虚拟化和最近最少运用算法应用于云试验室建设方案，提高了资源利用效率，对云计算在教学领域的应用具有重要意义。 【关键词】云计算；虚拟化技术；试验室建设；LRU 0 引言 随着云计算的应用越来越广泛，综合考虑计算机试验室面临的问题及云计算的优势和供应的服务。本文探讨利用云计算的技术优势，将云计算融入试验室建设，使试验室面临的一些问题得到较大改善，如建设成本高、资源利用率低、管理运维效率低、受时间和地点限制、平安性低等。文本采纳瘦客户端模式来构建虚拟云计算试验室建设方案，提出的云计算试验室建设方案具有如下优点：提高资源利用率；易于管理；平安、牢靠、敏捷、可扩展1；便利、快捷、按需安排。该方案具有较好的好用性。 1 云计算的技术优势 云计算是分布式计算、并行计算、网格计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术融合的产物。它供应了3种服务模式：基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS），具有超大规模、虚拟化、高牢靠性、通用性、高扩展性、按需服务、高性价比等特点。云计算是一种不同与传统计算的新计算模式，它通过效用计算和SaaS供应了一种新的集成方式，并且要运用云服务需通过Web阅读器或者是经过定义的API。 将云计算应用到教学领域可以将相应的信息化教学资源虚拟化成浩大的云资源库，从而向学生供应广泛的教学云服务。在教学云中，用户无需安装任何软件就可以随时随地通过阅读器来访问云资源库，从而完成学习需求。云系统通过大量计算机集群进行海量数据存储与处理，为用户供应实时的服务信息。假如将基于云计算的教学云与多媒体教学资源和虚拟试验资源进行整合优化，就可以构建成一个实时、全面的多媒体教学试验云平台，这对于提高教化信息化、促进教化发展具有重要意义2。 2 云计算试验室建设方案设计 2.1 总体概述 虚拟云试验室能够统一管理虚拟资源库，学生通过瘦客户机连入虚拟云试验室，学生所用虚拟机是依据老师的虚拟机模版自动安排的，所安排的虚拟机具备了试验所需的软件环境和试验环境。虚拟云试验室不必考虑课程所需的软件环境就能够在云端为大多数课程构建虚拟试验环境。老师能够统一管理学生的虚拟桌面，并解决试验中出现的任何问题。 虚拟云试验实采纳瘦客户端/云服务器模式，主要由云服务器端、用户端和网络连接组成，包括相关的软硬件资源，整体框架如图1所示。 在上述框架中，用户端采纳的模式是瘦客户模式，用户能够通过终端连接云试验网络并进行相关操作，后台系统包括用户端以外的全部部分。在试验过程中，虚拟试验环境是通过试验服务器进行构建并供应必要的支持，云资源是通过虚拟云桌面进行连接的，试验在虚拟桌面运行，而试验过程和结果的相关数据则保存在虚拟云服务器端，试验数据是通过存储服务器进行存储，试验环境及运行状态是通过监控服务器进行监控。本文提出的虚拟云试验室系统能够实现相关数据和软硬件资源等的集中调度管理，从而提高试验运行效率。 2.2 功能实现 虚拟云试验室实现的功能主要包含：第一次运用需注册用户帐号方可进入，进入后在用户端登录胜利便可依据须要创建虚拟试验环境，并完成相关试验。上一次未做完的试验下一次仍可接着完成。试验完成后提交到云服务器进行仿真试验，并将仿真结果回传给用户。为便利后续试验对已完成试验数据的调用，试验数据可存放在云存储器。云试验服务器可为用户供应试验所需的硬件资源和虚拟试验环境。用户通过云服务器不仅可以随时查看试验所需的相关文件资料，还可以将所做试验的相关信息进行共享。试验过程中，老师能够统一管理学生的虚拟桌面，指出并解决试验中出现的任何问题。 2.3 性能分析 云计算试验室具有以下优势：降低试验室硬件设施的投入、加大了资源存储空间、试验虚拟化、提高了资源利用率、试验资源共享、降低了试验限制性、降低试验室管理维护的开销、提高平安性和环保性3。云计算试验室在具有上述优势的同时，在经费投入方式、云服务端应急处理实力及云自身缺陷等方面的工作还得加强，这也是今后工作的须要。 3 关键技术 3.1 服务器虚拟化 服务器虚拟化实现了多个虚拟机运行在单个服务器上，并对硬件资源进行抽象。服务器虚拟化为虚拟机的运行供应了环境和平安措施，保证了虚拟机的运行和信息的平安与共享。服务器虚拟化的运用具有以下优点：提高了服务器资源利用率、动态安排资源、提高了部署进程、降低成本、增加了兼容性和可用性、平安4。 3.2 桌面虚拟化 桌面虚拟化依靠于服务器虚拟化，是将计算机的终端系统进行虚拟化，使得桌面运用具有敏捷性和平安性，用户运用任何设备便可随时随地通过网络访问个人的桌面系统。桌面虚拟化与IAAS结合形成云桌面。云桌面将大量物理资源集中到后台的数据中心，管理者能够统一认证和管理大量的主机、虚拟机和终端设备，使得资源调配更为便利敏捷。具有以下优点：快速敏捷部署、提高资源利用率、负载均衡、配置敏捷、数据存放平安牢靠、维护便利、节能减排。 3.3 最近最少运用算法 虚拟云试验室资源访问采纳最近最少运用算法（LRU）进行合理配置。最近最少运用算法是内存管理的一种页面置换算法，对于在内存中但又不用的数据块（内存块）叫做LRU，操作系统会依据哪些数据属于LRU而将其移出内存而腾出空间来加载另外的数据。 试验运行过程中，试验的全部相关参数信息是由云服务器端来进行记录，一个用户完成试验并退出环境后，云服务器端的试验环境并没有将相关试验信息清空，而且对一些相关的服务资源和访问次数做了记录。新用户来申请试验环境时，若云服务器已记录的某试验环境与用户所求相类似，同时该服务也处于空闲状态，此时可将空闲环境中最近运用次数最少的一个优先安排给该用户运用。若用户提交的试验资源没有相像的，就给用户安排一个空闲试验环境中运用次数最少的。与此同时，若用户与云服务器长时间没有进行数据连接，则客户端与云服务器端的连接就自动断开。 4 结论 本文提出的云计算试验室借助云计算技术共享试验环境，整合教化教学资源，降低试验成本。本文利用服务器模拟化和桌面虚拟化等技术实现的虚拟云试验充分发挥了云计算优势，不仅解决了传统计算机试验室存在的问题，还便利了学生的创新试验和相关课程设计，提高了资源利用率、实现了资源共享、降低了试验限制性、试验平安环保等，具有肯定的发展前景。 【参考文献】 1阳建州.高校试验室云平台建设及应用案例D.东华高校，2022. 2张乃千，杨海，等.基于云计算的虚拟试验室云平台设计J.计算机教化，2022（1）：39-44. 3郑平辉，庄鸿鸿.基于云计算的高校试验室探讨与实现J.赤峰学院学报（自然科学版），2022，31（5）：17-18. 4柏忠贤，崔纯，等.高校云计算试验室虚拟化解决方案探究J.软件导刊，2022，13（6）：5-8. 责任编辑：王楠 云计算试验室建设方案探究 小学科学探究试验室建设方案 试验室建设方案 物流试验室建设方案 水质试验室建设方案 探究试验室的资料 试验室方案 试验室管理平台建设方案 物联网试验室建设方案 科学试验室建设方案 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页