VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云設計與實踐分析

東莞理工學院城市學院 趙曉杰

在云計算以及虛擬技術不斷發展的過程中，基于VDI+VOI融合的多媒體教室逐漸受到師生以及管理人員的關注。為進一步滿足現代教學的需求，本文基于VDI與VOI，從業務需求、技術選型、實施方案三方面對多媒體教室桌面云設計方案進行分析，并觀察其在實踐運用中的效果，以期為多媒體桌面云的改進提供科學參考，提升教學的連續性與安全性。

多媒體教室作為改善教學環境、發揮教學資源優勢、提升教學質量的重要手段，基于VDI+VOI融合的桌面云設計，為解決多媒體教室數據冗雜、系統單一、操作不安全等問題發揮著不可忽視的作用。因此，基于VDI+VOI融合探討現階段桌面云與物理終端、邏輯桌面統一的策略，對提高教學工作部署集中性具有十分重要的現實意義。

1 VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云設計

1.1 業務需求分析

（1）多媒體教室

大多數學校的多媒體終端設備數量較多、工作地點分散、部署工作量大。因此，云桌面為滿足現代教學對場景的個性化需求，可將基于VDI+VOI融合的虛擬桌面安裝在多媒體教室終端，從而避免網絡中斷影響正常教學秩序以及教學數據的緩存。在這種背景下，多媒體教室管理員可以根據實際教學需求，布置Win7、Win10以及其他能夠滿足不同專業需求的教學場景，從而實現各種教學場景布置軟件的集中管理與集中部署。

（2）教學、辦公、科研應用

教育教學任務不同的教師可以根據自身實際需求，對學校統一分配的多媒體教師個人桌面進行部署，將教案、辦公資料、科研資料等通過個人桌面存儲到云端，從而實現無論何時何地都可在多媒體教室接入個人桌面的目的，以此滿足教師對教學、辦公、科研的個性化需求。

（3）學生學習

在現階段教學的過程中，學生學習不僅需要在固定的教室進行學習，還需要利用課余時間對課程知識進行課前預習與課后復 習，對多媒體教室桌面云提出了更高的要求，以此滿足學生在不同終端、不同地點的學習需求。

1.2 技術選型

VDI、VOI是現階段多媒體教室桌面云設計中，應用范圍較廣的技術，二者均屬于虛擬操作系統基礎架構解決方案。其中，VDI在實際運用過程中，VDI會在云端開設符合實際要求的、數量相等的虛擬桌面資源池，然后在適宜的網絡環境下，向用戶端發送能夠解碼的圖片流信息，以此實現用戶端與云端的信息交流與溝通。此外，云端虛擬機數量會略大于用戶端數量，從而確保二者之間始終保持良好的通訊關系。應用VDI的桌面系統，具有較高的靈活性、安全性、可靠性，一般適用于常規的辦公場景中。VOI在實際運用過程中，主要由云端來管理用戶端的場景鏡像，但管理場景鏡像模板，而不承擔計算壓力。主要是通過管理場景鏡像，向用戶端桌面下發相應的文件，并直接存儲在用戶端的本地系統中，從而避免用戶端由于網絡異常而發生數據丟失。此外，VOI可應用在對安全性與連續性要求高、教學場景要求多的系統中，從而有效滿足不同教學的需求，降低單獨應用VDI的系統對于GPU、CPU的依賴。

1.3 實施方案

（1）方案總體架構

VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云，主要由一個統一融合平臺對整個系統的進行管理與教學資源的部署，并由一個入口、一種視圖、一套流程、五種類型桌面、共同組成，以此滿足多種教學場景的實際需求，進而實現多媒體教室桌面云打造“1+5+N”的目標，提升學校教學、科研、學習、實訓等環節的安全性與可靠性?；赩DI+VOI融合的桌面云設計方案總體構架如圖1所示。

圖1 桌面云設計方案總體構架

（2）系統部署架構

系統部署架構指的是基于VDI+VOI融合的桌面架構，將其運用在多媒體教室中，可以針對不同專業教學對場景的需求，打造出多元化桌面結構的教學環境，在很大程度上突破了原有多媒體教室的技術局限。與此同時，基于Web設計出的統一視圖界面，能夠從根本上提升教學質量與效率，激發學生學習興趣，其具備的統一管理思維為教師管理教學秩序提供極大的便利。

細分桌面云系統部署架構，一共分為三層：第一層，直接面向用戶端的應用層。處于該層面的用戶可以通過桌面遠程操控云端虛擬層。第二層，基于用戶需求的虛擬機管理層。該層面主要負責管理虛擬機資源、生命周期等，保證用戶端與云端能夠始終保持良好的通訊狀態，并由用戶自行安排虛擬機的生命周期，例如根據課程需求配置出的桌面云，會在課程結束后自動注銷，以此滿足根據教學資源制定虛擬桌面的要求。第三層，由服務器群組成的硬件虛擬層。該層面會為用戶提供完整的接口，抽象化硬件資源，實現虛擬機資源的調度，以此滿足多媒體教室對于桌面云運行環境與資源的需求。

2 桌面云的實踐

通過云服務器、云端、云盤、桌面云、移動終端等，從提升整體教學質量與效率的實際情況出發，將分散在校園各地的多媒體教室改造成能夠統一部署與管理的桌面云環境，從而避免網絡異常、網絡中斷對正常教學影響。

2.1 軟件對接

桌面云軟件對接主要包括三方面：一，桌面云與學校；二，云盤與學校；三，云盤與桌面云。三者之間的統一身份認證對接后，用戶便可在終端登錄自己的賬號，隨即會觸發系統的自動啟動功能，自動讀取用戶輸入的用戶信息，并根據云端存儲的信息反映出用戶個性化桌面信息。同時，移動用戶端帶有的信息會獲得云盤的認證，當認證結果被返回時，便實現云盤的成功登錄，從而實現基于VDI+VOI融合的系統軟件對接。

2.2 VDI+VOI桌面部署

多媒體教室桌面云中VDI與VOI的應用，不僅有效提高教學資源的利用效率，使得多媒體教室以較低的成本便可收獲較高的效益，還有效保證了教學的有序性，為不同專業的教學活動提供良好的軟件環境，使得移動終端的桌面更加干凈整潔。此外，在VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云實際應用過程中，應不斷優化運行流程、創新管理機制、提高技術含量，以此充分發揮出VDI+VOI桌面云的應用優勢，使得多媒體教室更加高效、合理、科學。

（1）VDI桌面部署

VDI桌面部署共分為三步：一，桌面云上安裝的VDI軟件進行初始化配置中產生不同數量的虛擬機模板，為遠程操作的用戶端系統提供可存儲資源的虛擬機位置，同時，桌面云操作系統中會使用光驅引導，選擇ISO文件中存儲的預分配CPU、內存以及磁盤等資源，以此為虛擬機模板的形成提供多種虛擬機組合；二，多種虛擬機組合會在桌面池中形成一個集合，進而生成多個虛擬桌面，同時新增的虛擬桌面模板也會在虛擬池中形成相應的虛擬桌面；三，教師通過操作多媒體教室桌面云，從而實現用戶端與虛擬桌面的關聯，并在登錄個人賬號后獲得個性化的桌面。因此，VDI桌面部署高效實施，能夠為多媒體教室管理水平的提升提供有力保障。

（2）VOI桌面部署

VOI桌面部署共分為三步：一，DHCP服務會根據桌面云中安裝的VOI系統操作，從而產生針對用戶需求的個性化服務。同時，啟動用戶端的PXE后，DHCP服務便會自動獲取關于用戶端操作產生的IP地址，然后在系統操作下的鏡像便開始進行下載，下載的相應文件會自動存儲在用戶端本地系統中。二，用戶在進入多媒體教室的專屬桌面后，能夠打開VOI查看到相關資料與文件的下載進度，并在文件全部下載完成后，操作桌面云提前制作好所需的鏡像模板。三，用戶端攜帶的各項虛擬桌面協議，能夠進一步提升VOI桌面部署的精準性。因此，VOI桌面部署的高效實施，為進一步擴大虛擬化系統應用范圍提供有力的技術支持。

3 基于VDI+VOI融合的桌面云應用效果

在基于VDI+VOI，完成多媒體教室桌面云設計后，將其應用不同辦公需求、教學需求、科研需求的多媒體教室中，并對學校整體多媒體教室應用VDI+VOI融合的桌面云效果進行分析，均達到了預期的效果，實現了用戶數據、用戶體驗、統一運維管理的完美結合。移動終端的用戶在登錄該系統后，便能夠統一操作桌面云系統，將運維數據、用戶數據、各種辦公教學數據上傳到系統的云盤中，為教師無論何時何地批改作業、學生隨時隨地學習提供極大的便利。此外，教師在登錄學校統一下發的賬號后，能夠隨時訪問儲存在云盤中的數據，從而充分發揮出VDI+VOI融合的桌面云的優勢，即使網絡出現問題，也不會影響桌面云的正常使用，從根本上保證了教學的連續性與安全性，使得現代多媒體教學效果得到進一步提升。

結論：綜上所述，桌面虛擬化技術、云計算技術為多媒體教室技術的革新帶來了機遇，完美解決傳統多媒體教室無法滿足現代復雜教學需求的問題。因此，為保障教學的連續性與安全性，提升教學效率與質量，進一步研究VDI+VOI融合的多媒體教室桌面云設計，以此充分發揮出桌面統一管理的優勢與功能，加快教學活動中桌面云的滲透，促進教育教學的發展。