序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的軟件工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索與實(shí)踐樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。

一、軟件實(shí)驗(yàn)室面臨的問題

（一）實(shí)驗(yàn)室軟件維護(hù)和更新的耗時(shí)耗力問題

軟件工程實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備往往以計(jì)算機(jī)為主。維護(hù)大規(guī)模計(jì)算機(jī)的軟硬件是一項(xiàng)繁瑣而艱巨的工作。特別是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室資源有限，不同課程所需的軟件工具或者相關(guān)開發(fā)環(huán)境不盡相同，在新課程開設(shè)前，經(jīng)常要臨時(shí)安裝或者更新許多軟件。另外，個(gè)別學(xué)生在使用計(jì)算機(jī)時(shí)可能進(jìn)行誤操作，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)配置文件缺失或者其他原因，造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰等。所以，軟件的維護(hù)和更新一直以來成為實(shí)驗(yàn)室管理人員感到頭疼的問題。傳統(tǒng)的解決方式是通過交換機(jī)使實(shí)驗(yàn)室的主機(jī)連接構(gòu)成局域網(wǎng)，之后使用硬盤網(wǎng)絡(luò)同傳軟件進(jìn)行全局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境的拷貝，這個(gè)方法一定程度上緩解了問題，但管理人員往往為了一個(gè)小軟件的安裝而同傳整個(gè)硬盤或者一個(gè)分區(qū)，仍然缺乏效率。隨著云計(jì)算等新興技術(shù)的發(fā)展，軟件維護(hù)和更新這一問題擁有了不少新的解決方案。本文介紹了兩種不同架構(gòu)的云桌面系統(tǒng)，并根據(jù)在實(shí)際中測試情況進(jìn)行比較，給出了兩者的優(yōu)缺點(diǎn)。

（二）計(jì)算機(jī)硬件更新?lián)Q代的問題

根據(jù)摩爾定律：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，每隔18-24個(gè)月便會增加一倍，性能也將提升一倍。計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展在過去幾十年中一直基本遵循摩爾定律。但是高校實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備的更新?lián)Q代速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上硬件設(shè)備發(fā)展的速度。實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)一般使用6到10年以上才能報(bào)廢，在這期間，也較少有高校對計(jì)算機(jī)采用增加內(nèi)存、替換CPU的方式來提高其性能的。那么如何靈活升級計(jì)算機(jī)的性能呢？云桌面的一些技術(shù)也給了一些可能的解決方案。

二、基于云桌面的解決方案

云桌面主要基于VDI（Virtual Desktop Infrastructure）或者IDV（Intelligent Desktop Virtualization)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。VDI即桌面虛擬化架構(gòu)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的虛擬化。該技術(shù)將桌面操作環(huán)境與硬件運(yùn)行環(huán)境分離，以實(shí)現(xiàn)桌面使用的安全性和靈活性。通過這項(xiàng)技術(shù)，用戶可隨時(shí)隨地使用任何設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)訪問個(gè)人桌面系統(tǒng)[1]。VDI技術(shù)下桌面計(jì)算資源一般都集中在數(shù)據(jù)中心上，界面也是由服務(wù)器發(fā)送到終端設(shè)備上的。而IDV技術(shù)則采用更多的分布式策略對系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)的管理，同時(shí)集中和簡化了服務(wù)器的管理部署功能，也充分利用了終端設(shè)備的資源。兩種技術(shù)有很大的不同，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中也有很多不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

（一）基于VDI技術(shù)的云桌面系統(tǒng)

VDI技術(shù)采用“集中計(jì)算，分布顯示”的原則，借助服務(wù)器虛擬化技術(shù)構(gòu)造桌面的資源池，將終端所有的計(jì)算都放在服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理。終端僅安裝客戶端用于訪問服務(wù)器并獲取桌面，負(fù)責(zé)輸入輸出和界面的顯示[2]。我們與國內(nèi)某著名通信公司合作建立了40臺終端的云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)際的測試使用中發(fā)現(xiàn)，在百兆帶寬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，當(dāng)40臺終端同時(shí)啟動并使用時(shí)，服務(wù)器訪問量明顯增大，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量也相應(yīng)增大。此時(shí)對于一些簡單編程工具的操作尚能正常使用，但是對于桌面圖像變化較大的應(yīng)用來說則非?？D，例如使用視頻或者圖像生成工具等，嚴(yán)重影響用戶的使用體驗(yàn)。為了提高VDI技術(shù)的可靠性，實(shí)驗(yàn)室必須加大投入，配備足夠的帶寬與服務(wù)器資源，從而支持VDI技術(shù)的順利使用，提高終端的訪問體驗(yàn)。VDI技術(shù)云桌面系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是軟硬件都依靠服務(wù)器提供，方便升級和管理。缺點(diǎn)是對網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的投入較大，特別是終端顯示圖像的大量傳輸需要借助高速網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)。

（二）基于IDV技術(shù)的云桌面系統(tǒng)

IDV技術(shù)由英特爾公司提出，主要目的是提供更加智能的管理用戶計(jì)算的系統(tǒng)。和VDI技術(shù)將計(jì)算資源高度集中在數(shù)據(jù)中心不同，IDV采取更多的是分布式技術(shù)實(shí)現(xiàn)桌面的虛擬化。IDV不需要進(jìn)行大量資金投入在網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的升級和改造上，不對現(xiàn)有桌面管理做大規(guī)模改造。一般來說，IDV系統(tǒng)會在服務(wù)器保存多份桌面的鏡像文件，在實(shí)驗(yàn)室終端開啟時(shí)，終端會與服務(wù)器比對，下載鏡像文件差異部分，然后成功更新桌面系統(tǒng)，系統(tǒng)計(jì)算仍然使用終端資源進(jìn)行，用戶使用該系統(tǒng)時(shí)，不會與傳統(tǒng)的桌面系統(tǒng)感覺有較大差異。為了測試IDV云桌面的使用體驗(yàn)，我們在一個(gè)50臺計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)室安裝配置了IDV云桌面系統(tǒng)，在百兆帶寬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，我們首先在服務(wù)器端更新了100兆大小的軟件，當(dāng)50臺計(jì)算機(jī)同時(shí)啟動后，首先花費(fèi)了2分鐘更新了本地系統(tǒng)，并下載服務(wù)最新更新的軟件工具，之后系統(tǒng)都可以流暢的運(yùn)行，與在本地使用計(jì)算機(jī)沒有差異。IDV技術(shù)云桌面系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是前期資金投入較少，終端在啟動后使用起來與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)沒有太大差異。缺點(diǎn)是由于終端與服務(wù)器的交互，終端系統(tǒng)啟動較慢，另外，對終端的硬件配置要求更高，維護(hù)相對復(fù)雜。

三、總結(jié)

總的來說，不管是基于VDI，還是IDV技術(shù)的云桌面系統(tǒng)，都提供了比傳統(tǒng)方式更好的解決方案，極大的方便了實(shí)驗(yàn)室管理人員的維護(hù)和更新工作。而對于需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室云桌面技術(shù)升級的高?；蛘呦嚓P(guān)單位，可根據(jù)自身情況和需求進(jìn)行不同的方案選擇和設(shè)計(jì)。