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摘要：分析了传统多媒体语言实验室上课的众多弊端及原因，探讨运用虚拟云桌面技术管理语言实验室的优势。针对单位新建设的语言实验室的功能要求，通过对常用的虚拟云桌面平台主要特性进行对比，提出采用基于Phantosys DVP分腾虚拟云桌面平台的NewClass数字化语言系统构建单位语言实验室教学环境的方案并有效实施，可为其他同类高校实验室建设提供参考。
关键词：云桌面；云终端；实验室管理
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）12-0213-03
随着社会的发展，用人单位对人才要求日益提高，高校实践教学变得越来越重要。由于过去的语言教学设备比较陈旧，功能有限，很多语言实践教学工作例如同声传译训练功能、视频通话、学科平台登陆、线上（听力、写作、口语）随堂考试无法开展，使语言实验室的教学工作受到很大影响。
本文根据单位新建设的数字语言实验室的要求，探讨桌面虚拟化平台应用于数字语言实验室的优势，提出采用基于Phantosys DVP分腾虚拟云桌面平台的NewClass数字化语言系统构建语言实验室教学环境的方案。
1 传统多媒体语言实验室存在的影响教学的问题
单位老旧的多媒体语言实验室始建于2003年，教师机端安装的是Windows XP操作系统，实验室主要硬件组成包括：一台教师机、投影机、投影屏幕、视频展台、耳机、VCD、DVD、音响设备、学生控制端等[1]。教师通过多媒体控制台可以播放音频、视频、文本文件、图像、图形等多媒体课件进行教学。学生通过投影机、耳机或者音箱外放的方式听课。这种配置只能满足最基本的教学功能，互动性、实践性、自主学习功能弱。而且早期的语言实验室使用的都是厂家专用硬件设备，使用达到一定年限之后，设备的质量出现问题维修和更换都不方便，直接影响到课堂的教学[2]。而且投影仪灯泡有一定的使用寿命，坐在后排的同学经常就因为投影仪的投影效果差而无法看清教学内容，如果投影仪坏了更影响上课。如果每个学生座位上配一台电脑，就会避免这种情况，但投入成本就大大增加。随着云计算技术的出现以及语言实验室功能急需改变的现实情况，引入功能强大又能节约成本的虚拟云桌面数字语言实验室成了自然的事情。
2 虚拟机概念
在传统的计算机体系结构中增加了虚拟机软件平台层，通过虚拟技术在虚拟机软件平台上面根据需要安装并运行多个类型操作系统的虚拟机，即“虚拟”的计算机系统[3]。虚拟机之间互不影响，独立运行自己的操作系统和应用程序，虚拟机共用计算机的CPU和内存资源 [4]。传统计算机物理体系结构和虚拟体系结构区别如图1所示。
3 虚拟云桌面技术
虛拟云桌面是分布式云计算技术的一种应用，是将所有客户机的用户数据、操作系统和应用程序转移到服务器端的数据中心，实现客户机桌面的集中监控、管理和存储，使程序操作和程序运行完全分离的一种虚拟技术[5]。云桌面的功能架构主要由以下四大部分组成：
（1）云终端。云终端的工作方式是将终端所需要的操作系统和应用软件均安装在服务器上并且在服务器上运行，云终端只显示运行结果[6]。
（2）云服务器。可以是由高性能的传统PC、服务器以及存储池构成，统一管理服务器的计算资源池，根据用户数量和使用习惯进行合理的部署。
（3）云桌面软件。云桌面软件主要功能是对运行中的虚拟桌面进行监控管理以及对所有终端桌面的显示和应用进行统一管理和控制。通过在服务器端设置，终端用户每次重启后自动连接服务器，而服务器运用虚拟技术虚拟出多个虚拟机，将虚拟机分配给请求连接的云终端[7]。
（4）网络配置。由云终端工作方式决定了与服务器相连的交换机性能一定要好、配置一定要高，必须使用千兆端口。
虚拟云桌面的典型功能架构如图2所示。
图2 虚拟云桌面典型功能架构
云桌面技术管理语言实验室的优势有以下几点：
（1）接入和使用方便。云终端所有的应用程序的运行和存储都放在服务器上，所以对终端设备的要求不高，显示器、平板电脑、瘦客户机、配置不高的台式机和笔记本等等都是可用设备[8]。而且相比较传统PC机的购买流程，云终端设置只需要几分钟。
（2）节省硬件和软件的采购、维护成本。云终端配上显示屏、键盘、鼠标就是一台PC了，云终端的购买费用比传统PC费用低得多[9]；云终端构造上没有硬盘之类易出故障的机械部件，所以设备维护工作量大量减少；构造简单使得云终端的使用寿命比PC机长；现在都需要安装正版软件，云桌面系统只需要购买安装在服务器上的软件即可，节省了一大笔购买正版软件的费用。
（3）高效管理。在云桌面实施方案中，所有桌面管理和配置的功能都集中在云服务器上，包括软件安装及升级、防火墙配置等，不需要给每个云终端安装软件。节省了传统学生端PC频繁的软件升级、同传和维护，工作量大量减少。
（4）节能环保。云终端一般是芯片固定设计的，每台终端功耗约为6W，无风扇散热噪言干扰问题；一台传统PC的功耗大约在250W，机箱内部装有风扇散热，防止硬件过热导致损坏。采用云终端节能环保。
4 虚拟云桌面实施方案
4.1 虚拟云桌面平台主要特性对比
由于虚拟云桌面平台应用范围越来越广泛，技术也已经很成熟，因此云桌面的一些主要性能指标（例如桌面虚拟化的计算资源和计算方式、桌面的运行速度、桌面端用户体验等性能指标）在用户选择时就显得很重要。通过对Citrix、VMware、Phantosys三种虚拟机软件的主要特性进行比较发现：Phantosys计算资源和计算方式都采用分布式、桌面的运行速度和桌面端用户体验都是PC标准模式、服务器的要求低，而且三种虚拟机软件中只有Phantosys有单镜像支持异构操作系统功能。经过对比可以看出Phantosys的性能可靠得多，达到了与PC一致的用户体验，所以最终选择了Phantosys DVP虚拟云桌面平台的方案。 4.2 Phantosys DVP架构下的服务器硬盘工作模式
Phantosys DVP架构下的服务器硬盘是在传统PC以硬盘为基础的运算架构中增加了硬盘扇区数据存取路径层，并在路径中加入了管理功能。Phantosys硬盘存取管理方式由本地数据缓存、EDSC网络硬盘扇区传输协议、Image镜像文件三部分组成[10]。Phantosys服务器和客户端的硬盘架构如图3所示。
4.3 基于Phantosys DVP分腾桌面虚拟化平台的NewClass数字语言实验室实施方案
单位采用的方案是每间实验室单独进行管理，以一间建设规模为56个座位的基于虚拟化云桌面技术的语言实验室为例，需要配置的主要硬件包括：1台云服务器（配置为高性能计算机主机）、一台主机加上显示器（配置为普通PC机）作为教师机服务器、3台24口交换机、1台路由器、56个云终端、56个显示屏加上配套的键盘鼠标耳机等。NewClass数字语言实验室的云桌面系统部署如图4所示。
Phantosys DVP采用的是服务器网络推送的模式，在服务器端安装学生端所需要用的应用系统镜像，所有云终端采用网络启动模式，开机后由服务器推送操作系统与服务[11]。实验室技术人员只需要选择在教师机安装操作系统，然后在教师机上安装好Phantosys客户端程序，把操作系统（学生端所需要用的应用系统镜像）上传到Phantosys DVP服务器即可，云终端通过Phantosys服务器即可随需获得所需要的系统环境。
NewClass语言系统的网络开启功能嵌入在NewClass教学任务的自主学习功能栏，点击自主学习功能栏，系统界面显示出在浏览器页面设置中已将www.newclass.com.cn云桌面会话地址设为默认首页，如图5所示。云服务器把已为学生分配好的应用以桌面方式推送至学生端浏览器显示[12]。通过开启该功能，终端就可以作为一台普通PC使用，学生可以实现在线浏览任课老师上传的文档资料、音频资料、视频资料、电影欣赏以及上网、登录学科平台和操作我的录言等学习功能。云终端通过开源的终端操作系统连接到云服务器，每个学生得到的虚拟桌面服务是一样的。若教師需要正常授课，退出自主学习功能栏即可。教师通过此功能可有效控制课堂上课效果及学习节奏。
Phantosys桌面虚拟化平台通过提供的API接口程序与教师讲台上的多媒体中央控制系统进行了有效整合，通过桌面虚拟化平台对投影仪远程唤醒、投影幕布升降、电脑远程唤醒等功能进行统一管理，让实验室管理更加智能化、自动化。
目前新建的6间语言实验室已投入使用，无论是管理水平还是教师、学生上课效果都得到了极大的提高。
5 结束语
随着计算机技术的迅猛发展，云计算技术渗透到各行各业，给工作、生活带来了各种便利。利用虚拟云桌面技术大大提高了语言实验室管理工作效率，同时大幅度降低了运营成本及能源消耗，是一种值得推广的管理模式。
参考文献：
[1] 王学军，石喜富.语言实验室发展历程简述[J].中国现代教育装备，2017（7）：12-14.
[2] 黄劲，黄媛，聂琳.基于混合云的多功能实验室构建及应用[J].现代计算机（专业版），2017（10下）：23-26.
[3] 王春海.Vmware 虚拟化与云计算应用案例详解[M].中国铁道出版社，2013.
[4] 陈伟.基于VMware Workstation的高校机房虚拟化管理[J]. 科技信息，2013（17）：97.
[5] 覃冯，黄善斌，覃卫玲，等.基于桌面云的多媒体计算机实验室管理研究[J].实验技术与管理，2015（3）：170-172.
[6] 马俊.公安边防部队云终端桌面办公解决办法[J].中国新通信，2013（7）：70-73.
[7] 程小辉，戴飞，陈显军.基于云网络技术的外语语音实验室设计与建设[J].实验技术与管理，2018（5）：134-137，141.
[8] 丁耀文.基于云技术概念的传统手工技艺信息“云”模型研究[D].西安：陕西科技大学，2013.
[9] 赵峻宇.云桌面技术在石油企业的应用[J].通讯世界，2017（5）：280-281.
[10] 林先津.桌面虚拟化技术在分布式设备管理中的研究与应用[J].实验技术与管理，2013（4）：68-70.
[11] 冀全朋，王瑞胡，黄羿.基于PNS系统的计算机实验室管理应用研究——以重庆文理学院为例[J].重庆文理学院学报（社会科学版）， 2013（5）：108-112.
[12] 鄢涛，李丹. 虚拟云桌面技术的研究与实现[J]. 成都大学学报（自然科学版）， 2013（12）：145-147，155.
【通联编辑：王力】
关键词：云桌面；云终端；实验室管理
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）12-0213-03
随着社会的发展，用人单位对人才要求日益提高，高校实践教学变得越来越重要。由于过去的语言教学设备比较陈旧，功能有限，很多语言实践教学工作例如同声传译训练功能、视频通话、学科平台登陆、线上（听力、写作、口语）随堂考试无法开展，使语言实验室的教学工作受到很大影响。
本文根据单位新建设的数字语言实验室的要求，探讨桌面虚拟化平台应用于数字语言实验室的优势，提出采用基于Phantosys DVP分腾虚拟云桌面平台的NewClass数字化语言系统构建语言实验室教学环境的方案。
1 传统多媒体语言实验室存在的影响教学的问题
单位老旧的多媒体语言实验室始建于2003年，教师机端安装的是Windows XP操作系统，实验室主要硬件组成包括：一台教师机、投影机、投影屏幕、视频展台、耳机、VCD、DVD、音响设备、学生控制端等[1]。教师通过多媒体控制台可以播放音频、视频、文本文件、图像、图形等多媒体课件进行教学。学生通过投影机、耳机或者音箱外放的方式听课。这种配置只能满足最基本的教学功能，互动性、实践性、自主学习功能弱。而且早期的语言实验室使用的都是厂家专用硬件设备，使用达到一定年限之后，设备的质量出现问题维修和更换都不方便，直接影响到课堂的教学[2]。而且投影仪灯泡有一定的使用寿命，坐在后排的同学经常就因为投影仪的投影效果差而无法看清教学内容，如果投影仪坏了更影响上课。如果每个学生座位上配一台电脑，就会避免这种情况，但投入成本就大大增加。随着云计算技术的出现以及语言实验室功能急需改变的现实情况，引入功能强大又能节约成本的虚拟云桌面数字语言实验室成了自然的事情。
2 虚拟机概念
在传统的计算机体系结构中增加了虚拟机软件平台层，通过虚拟技术在虚拟机软件平台上面根据需要安装并运行多个类型操作系统的虚拟机，即“虚拟”的计算机系统[3]。虚拟机之间互不影响，独立运行自己的操作系统和应用程序，虚拟机共用计算机的CPU和内存资源 [4]。传统计算机物理体系结构和虚拟体系结构区别如图1所示。
3 虚拟云桌面技术
虛拟云桌面是分布式云计算技术的一种应用，是将所有客户机的用户数据、操作系统和应用程序转移到服务器端的数据中心，实现客户机桌面的集中监控、管理和存储，使程序操作和程序运行完全分离的一种虚拟技术[5]。云桌面的功能架构主要由以下四大部分组成：
（1）云终端。云终端的工作方式是将终端所需要的操作系统和应用软件均安装在服务器上并且在服务器上运行，云终端只显示运行结果[6]。
（2）云服务器。可以是由高性能的传统PC、服务器以及存储池构成，统一管理服务器的计算资源池，根据用户数量和使用习惯进行合理的部署。
（3）云桌面软件。云桌面软件主要功能是对运行中的虚拟桌面进行监控管理以及对所有终端桌面的显示和应用进行统一管理和控制。通过在服务器端设置，终端用户每次重启后自动连接服务器，而服务器运用虚拟技术虚拟出多个虚拟机，将虚拟机分配给请求连接的云终端[7]。
（4）网络配置。由云终端工作方式决定了与服务器相连的交换机性能一定要好、配置一定要高，必须使用千兆端口。
虚拟云桌面的典型功能架构如图2所示。
图2 虚拟云桌面典型功能架构
云桌面技术管理语言实验室的优势有以下几点：
（1）接入和使用方便。云终端所有的应用程序的运行和存储都放在服务器上，所以对终端设备的要求不高，显示器、平板电脑、瘦客户机、配置不高的台式机和笔记本等等都是可用设备[8]。而且相比较传统PC机的购买流程，云终端设置只需要几分钟。
（2）节省硬件和软件的采购、维护成本。云终端配上显示屏、键盘、鼠标就是一台PC了，云终端的购买费用比传统PC费用低得多[9]；云终端构造上没有硬盘之类易出故障的机械部件，所以设备维护工作量大量减少；构造简单使得云终端的使用寿命比PC机长；现在都需要安装正版软件，云桌面系统只需要购买安装在服务器上的软件即可，节省了一大笔购买正版软件的费用。
（3）高效管理。在云桌面实施方案中，所有桌面管理和配置的功能都集中在云服务器上，包括软件安装及升级、防火墙配置等，不需要给每个云终端安装软件。节省了传统学生端PC频繁的软件升级、同传和维护，工作量大量减少。
（4）节能环保。云终端一般是芯片固定设计的，每台终端功耗约为6W，无风扇散热噪言干扰问题；一台传统PC的功耗大约在250W，机箱内部装有风扇散热，防止硬件过热导致损坏。采用云终端节能环保。
4 虚拟云桌面实施方案
4.1 虚拟云桌面平台主要特性对比
由于虚拟云桌面平台应用范围越来越广泛，技术也已经很成熟，因此云桌面的一些主要性能指标（例如桌面虚拟化的计算资源和计算方式、桌面的运行速度、桌面端用户体验等性能指标）在用户选择时就显得很重要。通过对Citrix、VMware、Phantosys三种虚拟机软件的主要特性进行比较发现：Phantosys计算资源和计算方式都采用分布式、桌面的运行速度和桌面端用户体验都是PC标准模式、服务器的要求低，而且三种虚拟机软件中只有Phantosys有单镜像支持异构操作系统功能。经过对比可以看出Phantosys的性能可靠得多，达到了与PC一致的用户体验，所以最终选择了Phantosys DVP虚拟云桌面平台的方案。 4.2 Phantosys DVP架构下的服务器硬盘工作模式
Phantosys DVP架构下的服务器硬盘是在传统PC以硬盘为基础的运算架构中增加了硬盘扇区数据存取路径层，并在路径中加入了管理功能。Phantosys硬盘存取管理方式由本地数据缓存、EDSC网络硬盘扇区传输协议、Image镜像文件三部分组成[10]。Phantosys服务器和客户端的硬盘架构如图3所示。
4.3 基于Phantosys DVP分腾桌面虚拟化平台的NewClass数字语言实验室实施方案
单位采用的方案是每间实验室单独进行管理，以一间建设规模为56个座位的基于虚拟化云桌面技术的语言实验室为例，需要配置的主要硬件包括：1台云服务器（配置为高性能计算机主机）、一台主机加上显示器（配置为普通PC机）作为教师机服务器、3台24口交换机、1台路由器、56个云终端、56个显示屏加上配套的键盘鼠标耳机等。NewClass数字语言实验室的云桌面系统部署如图4所示。
Phantosys DVP采用的是服务器网络推送的模式，在服务器端安装学生端所需要用的应用系统镜像，所有云终端采用网络启动模式，开机后由服务器推送操作系统与服务[11]。实验室技术人员只需要选择在教师机安装操作系统，然后在教师机上安装好Phantosys客户端程序，把操作系统（学生端所需要用的应用系统镜像）上传到Phantosys DVP服务器即可，云终端通过Phantosys服务器即可随需获得所需要的系统环境。
NewClass语言系统的网络开启功能嵌入在NewClass教学任务的自主学习功能栏，点击自主学习功能栏，系统界面显示出在浏览器页面设置中已将www.newclass.com.cn云桌面会话地址设为默认首页，如图5所示。云服务器把已为学生分配好的应用以桌面方式推送至学生端浏览器显示[12]。通过开启该功能，终端就可以作为一台普通PC使用，学生可以实现在线浏览任课老师上传的文档资料、音频资料、视频资料、电影欣赏以及上网、登录学科平台和操作我的录言等学习功能。云终端通过开源的终端操作系统连接到云服务器，每个学生得到的虚拟桌面服务是一样的。若教師需要正常授课，退出自主学习功能栏即可。教师通过此功能可有效控制课堂上课效果及学习节奏。
Phantosys桌面虚拟化平台通过提供的API接口程序与教师讲台上的多媒体中央控制系统进行了有效整合，通过桌面虚拟化平台对投影仪远程唤醒、投影幕布升降、电脑远程唤醒等功能进行统一管理，让实验室管理更加智能化、自动化。
目前新建的6间语言实验室已投入使用，无论是管理水平还是教师、学生上课效果都得到了极大的提高。
5 结束语
随着计算机技术的迅猛发展，云计算技术渗透到各行各业，给工作、生活带来了各种便利。利用虚拟云桌面技术大大提高了语言实验室管理工作效率，同时大幅度降低了运营成本及能源消耗，是一种值得推广的管理模式。
参考文献：
[1] 王学军，石喜富.语言实验室发展历程简述[J].中国现代教育装备，2017（7）：12-14.
[2] 黄劲，黄媛，聂琳.基于混合云的多功能实验室构建及应用[J].现代计算机（专业版），2017（10下）：23-26.
[3] 王春海.Vmware 虚拟化与云计算应用案例详解[M].中国铁道出版社，2013.
[4] 陈伟.基于VMware Workstation的高校机房虚拟化管理[J]. 科技信息，2013（17）：97.
[5] 覃冯，黄善斌，覃卫玲，等.基于桌面云的多媒体计算机实验室管理研究[J].实验技术与管理，2015（3）：170-172.
[6] 马俊.公安边防部队云终端桌面办公解决办法[J].中国新通信，2013（7）：70-73.
[7] 程小辉，戴飞，陈显军.基于云网络技术的外语语音实验室设计与建设[J].实验技术与管理，2018（5）：134-137，141.
[8] 丁耀文.基于云技术概念的传统手工技艺信息“云”模型研究[D].西安：陕西科技大学，2013.
[9] 赵峻宇.云桌面技术在石油企业的应用[J].通讯世界，2017（5）：280-281.
[10] 林先津.桌面虚拟化技术在分布式设备管理中的研究与应用[J].实验技术与管理，2013（4）：68-70.
[11] 冀全朋，王瑞胡，黄羿.基于PNS系统的计算机实验室管理应用研究——以重庆文理学院为例[J].重庆文理学院学报（社会科学版）， 2013（5）：108-112.
[12] 鄢涛，李丹. 虚拟云桌面技术的研究与实现[J]. 成都大学学报（自然科学版）， 2013（12）：145-147，155.
【通联编辑：王力】