文/电子科技大学信息与通信工程学院 杨宁

小编的话:在不久前的“高校智慧教育创新与应用示范研讨会”上,电子科技大学信息与通信工程学院的杨宁教授作了题为《重点学科实验室云桌面教学实践》的报告。半个多小时的分享精彩不断,干货满满。会后,与会者纷纷表示希望能进一步与杨教授交流沟通。为此,杨教授特把演讲的核心内容提炼成文字,与广大高校教育工作者分享。

 

高校实验室不仅是科技创新成果的诞生地,更是宝贵知识聚合与传播的关键节点。实验室的发展离不开管理信息化、教学信息化的强大依托,在这样的背景下,我校(电子科技大学)将云桌面应用于网络工程实验室,大幅提升教研效率,让教育教学轻松“驾云”。

 

传统PC管理下的实验室 变革势在必行

电子科技大学坐落于“天府之国”成都市,历史沿革悠久,是 “985工程”、“211工程”、国家“双一流”建设高校。其中,作为电子科大的王牌院系,电子科技大学信息与通信工程学院下设多个国家级特色专业,更在发展中开辟出特色的实验教学体系,培养出诸多实践、动手能力强的学生,成为了学校的闪亮名片。

这里要说的就是学院网络工程实验室的故事。

过去,网络工程实验室不仅承担着网络、数据中心、网络安全、综合布线等各类实验,同时也需要负责各学科计算机软件类的教学和考试。而随着相关技术的不断升级,原有实验室PC终端的管理问题暴露出诸多弊端:

首先,由于没有专职的实验室管理人员,任课老师和研究生助教就需要负责日常的维护,而PC终端日常出现的系统故障、系统臃肿、病毒感染、系统更新、20多种实验应用软件的调试,这让大家疲于应对,负荷过大。其次,采用传统的硬盘保护+还原卡模式,以及利用网络同传的方式,不仅造成了硬件兼容性问题,更是需要忍受数十个小时的工作时长和接近10%的失败率。最关键的是,传统PC的各类问题,不仅需要在学期初全面检查、学期中随时处理,每次机考前还得再次检查,更严重影响了教学效率。

因此,网络工程实验室的升级,就成为势在必行的事情。

 

变革升级 云桌面带来高效实验室

最终,我们找到了通过一台主机就能管理整个实验室48台终端正常运行的方案。而问题的解决答案就在云桌面。

桌面虚拟化的技术优势为实验室建设提供了新思路,不过,我们在正式部署前还充分考虑了如下问题。首先,了解构建云桌面终端实验室的环境的变化,网络布线、联网交换机等基础设施是否保留?其次,虚拟化的架构,是否能满足实验室教学使用要求。最后,是考虑方案是否能实现整体性,硬件和教学软件是否能一体化。

我们充分考虑了架构问题,因为方案的核心是架构。主流的有VDI和IDV方案,其本质区别是桌面操作系统实体的运行位置在哪里,前者是集中在数据中心的服务器上,后者是分布在各个客户端本地。VDI更加关注高度中央集权的管理策略,将所有的桌面以虚拟化的形式集中部署在数据中心服务器上,而IDV则让桌面在每个物理客户端上独立运行,中央服务器只做基础镜像的制作与分发,以及用户配置、应用安装等功能模块。云桌面的这两大技术各有适应的场景,结合到我们的实验环境,考虑到管理维护便捷性已经资源池化和统一分配的需求,最终,我们确定了采用VDI架构。
 

 

从立项到可行性分析,再到多个厂商的产品试用测试,实验室云桌面的建经过了严格的选型和评估,最终确定采用锐捷网络提供的云桌面整体解决方案,并于2017年9月正式投入使用。在环境改变方面,实验室只是更换了之前的百兆接入交换机,但实现了48台云终端的高效统一管理,以及10分钟就能完成教学环境准备的效果。一年多的使用,云桌面避免了教师将时间浪费在安装软件和修理电脑上,极大地解放了老师的劳动力,实验效率大幅上升。

此外,作为当初采购需求之一的配套教学管理软件,很多厂商不能提供完整的解决方案,在部署方案时还要再采购第三方的教学管理软件,但在整体解决方案的优化方面不能达到最佳。而锐捷可以提供端到端的桌面虚拟化解决方案,可以无需担心性能、成本、兼容性等方面的问题,更通过各种教学辅助和课堂管控功能可以让学生专注在实验本身。
 

 

云桌面“最佳实践”打造实验室新环境

焕然一新的实验室,在云桌面的推动下,教学业务得到大幅提升,教学环境准备、广播、课堂管控、远程协助等,操作流畅。其次,云课堂承载了4门软件类课程、5门网络类课程、6个课程镜像,不仅课程镜像切换方便,还是实现后期的灵活扩容。值得一提的事,在2017年9月至2018年7月之间,云课堂实验室共为9000名学生提供了教学环境,并且完美的实现了零故障的优秀表现。


高校学院作为相关技术人才的培养基地,除了它本身师资力量雄厚外,完备、高效、随时可用、更加好用的实验室无疑也成为师生科研工作,培育技术新苗的“最佳土壤”。未来,电子科技大学信息与通信工程学院的网络工程实验室还会承载更多的科研与教学任务,也会为了更好地服务于这些任务而不断升级。