軟件虛擬化在計算機實驗室的應(yīng)用研究VIP

1、 軟件虛擬化在計算機實驗室的應(yīng)用研究摘要：高校計算機實驗室應(yīng)用范圍不斷擴大，軟件環(huán)境頻繁更新對高校實驗室管理人員造成一定困難，對此提出了一種軟件虛擬化的軟件部署方案，降低了實驗室軟件環(huán)境的部署次數(shù)，提高部署效率。關(guān)鍵詞：軟件；虛擬化；實驗室隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用以及各類利用計算機軟件系統(tǒng)模擬的實驗教學(xué)環(huán)境的出現(xiàn)及使用，各個高校都建設(shè)了大量的計算機實驗室用于學(xué)生的實驗、實訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)以及各類社會服務(wù)項目，但高校計算機實驗室的急劇增加，應(yīng)用范圍的不斷擴大，社會服務(wù)項目的不斷增多，造成大面積的計算機實驗室內(nèi)的軟件配置環(huán)境不斷更改、更新，甚至重新進行部署，此類工作都直接造成計算機實驗室的管理任務(wù)增加，如

2、何能夠有效地提高實驗室的靈活度，降低實驗室的更改、更新、重新部署次數(shù)、提高實驗室的部署速度就成為計算機實驗室管理人員共同面臨、需要解決的關(guān)鍵問題。一、實驗室目前存在的問題以山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院為例，以各大學(xué)計算機實驗室存在的共同點為研究對象。各高校普遍擁有的計算機實驗室在20個以上，用于實驗的計算機數(shù)量在1200臺以上，因?qū)嶒炇也粩嘟ㄔO(shè)、教學(xué)軟件更新的特性，造成各實驗室中的計算機性能良莠不齊，實驗室在經(jīng)過幾年的使用后雖然都根據(jù)各計算機的特性有針對性地進行著升級等改造，但局限于計算機的基本結(jié)構(gòu)，也只能緩解一時的困難，無法根本解決教學(xué)需要與實驗設(shè)備性能落后的矛盾，因此在滿足各類教學(xué)、實驗上存在不同差距

3、。例如在2005年左右建設(shè)的計算機實驗室，計算機配置主要集中在p4 3.0級的cpu，雖然在使用中對內(nèi)存進行升級，但因計算機的基本結(jié)構(gòu)已定，并不能實質(zhì)性地提高計算機的運行能力，因此在實踐教學(xué)中就形成了各教學(xué)軟件可以運行但效率有限的癥狀，尤其是在單機被部署較多的教學(xué)軟件后，計算機運行慢的癥狀表現(xiàn)得更加突出。為緩解和解決該類問題，各高校的計算機實驗室不斷投入、重新建設(shè)，在硬件配置上得到了大幅度提升，均采用i5級或以上的cpu，但相應(yīng)而來的是目前部分軟件對64位系統(tǒng)的兼容性不足，主要集中在原有的實驗環(huán)境模式系統(tǒng)。受這些因素的影響，在不同性能的計算機實驗室中部署教學(xué)軟件時就變得更為復(fù)雜，因此需要一種既

4、能解決低性能計算機在大量軟件部署后對效率的低影響又能改變試驗教學(xué)軟件在64位系統(tǒng)上運行的方式。二、軟件虛擬化在實驗室的應(yīng)用在每個學(xué)期的開學(xué)伊始，各高校的實驗室都要根據(jù)教學(xué)的不同需要對實驗室內(nèi)的計算機軟件環(huán)境進行更改、更新甚至重新部署，以滿足教學(xué)的需要，而在教學(xué)的過程中，因高校計算機實驗室承擔(dān)的各類考試，諸如國家計算機等級考試、財務(wù)類考試以及其他用到計算機實驗室的項目，勢必造成計算機軟件環(huán)境的重新部署。在實驗室部署效率的摸索中，經(jīng)過簡單綠色版或免安裝軟件的過渡后選擇了利用vmware thinapp 軟件來處理應(yīng)用程序的安裝問題。vmware thinapp是一款可將應(yīng)用軟件進行虛擬化的工具軟件

5、，可以實現(xiàn)在同一操作系統(tǒng)上運行多版本的虛擬應(yīng)用程序而不發(fā)生沖突，甚至可以運行同一應(yīng)用程序的多個版本。在這里主要用該虛擬化工具來制作免安裝的單文件應(yīng)用軟件，改變傳統(tǒng)的軟件完全安裝模式，充分結(jié)合實踐教學(xué)的需要，對教學(xué)軟件進行虛擬化處理，測試、跟蹤、評估軟件的運行表現(xiàn)及效果。提高計算機實驗室內(nèi)教學(xué)軟件的快速部署，提高單機的運算效率，并同時解決部分軟件無法在windows 7操作系統(tǒng)上運行的問題，排除部分教學(xué)軟件的沖突。在制作該類軟件前，首先需要對計算機實驗室的實驗軟環(huán)境進行統(tǒng)計，結(jié)合高校實踐教學(xué)的需要，根據(jù)教學(xué)軟件性質(zhì)的不同進行分類，整理出所有實驗、實訓(xùn)教學(xué)需要的軟件，按照軟件的特性及用途、實驗室中

6、的利用率逐個對軟件進行分類，按軟件的特性及用途一般可以把軟件分為服務(wù)類軟件、編程類軟件、工具類軟件。1，2軟件的利用率可根據(jù)各院校的教學(xué)計劃將軟件分為高使用率和一般使用率、較低使用率，按照以上兩種分類的交集中會發(fā)現(xiàn)，服務(wù)類軟件通常處于較低的使用率，僅局限于計算機專業(yè)類的學(xué)生，大多時間與編程類軟件同步使用。編程類軟件的使用率一般，雖然也集中在計算機相關(guān)專業(yè)學(xué)生，但其對編程軟件的使用卻貫穿整個學(xué)習(xí)、研究過程。工具類軟件則因為多樣性、普及性使用率較高而種類較多，如影音、圖像、統(tǒng)計等。下面針對各類軟件在安裝后對計算機單機性能的影響，根據(jù)完成的分類逐個分析。服務(wù)類軟件在服務(wù)類軟件安裝后，由于軟件本身的服

7、務(wù)性質(zhì)，會造成系統(tǒng)的加載項過多，計算機運行時增加不必要的消耗。編程類軟件安裝后本身對系統(tǒng)性能的影響不大，而且在使用時地點比較固定。工具類軟件雖然單個軟件在安裝后對系統(tǒng)的影響不大，但因種類太多，如果在實驗室中希望實現(xiàn)大面積安裝時比較費時，對系統(tǒng)的影響也會增加。針對分類，可考慮在實驗室的部署上，服務(wù)類軟件在性能可保證的前提下采用虛擬化的模式進行部署。編程類軟件可采用傳統(tǒng)安裝模式。工具類軟件則盡量采用虛擬化的模式大面積部署，既保證了機房的靈活調(diào)配又不會造成對實驗、實訓(xùn)效果的影響。在傳統(tǒng)的計算機軟件安裝模式時，每個學(xué)期開始，各計算機實驗室需要核對自己的課表，并與代課教師核對實驗軟件的版本，然后才能對實

8、驗室內(nèi)的計算機進行系統(tǒng)更新，并逐一安裝試驗用應(yīng)用軟件，同時需要注意軟件之間的沖突問題，而且很難避免軟件的安裝失敗時對系統(tǒng)造成不良的影響。而在計算機實驗室中因采用軟件虛擬化與傳統(tǒng)模式的混合運行后，可根據(jù)實驗室內(nèi)計算機的性能以及實驗室的教學(xué)安排來合理采用應(yīng)用軟件的虛擬化，實驗環(huán)境需要大面積應(yīng)用軟件是提前處理好的獨立運行程序，它的部署免去了傳統(tǒng)軟件運行模式的安裝過程，可以將可運行的單文件軟件直接保存在有還原功能的非系統(tǒng)分區(qū)里，因此，軟件的安裝工作就只是幾個文件的拷貝工作，不僅提高了工作的效率，同時保證了軟件的可運行性。采用虛擬化后的應(yīng)用軟件部署到實驗室時，由于vmware thinapp將程序需要使

9、用的相關(guān)資源如exe、dll、ocx、注冊表項等打包封裝到一個單一的可運行文件中，程序在運行時所需要的資源也都從這個可運行文件中調(diào)用到虛擬環(huán)境中，從而實現(xiàn)與操作系統(tǒng)的隔離。因而應(yīng)用軟件本身在不處于運行狀態(tài)時與計算機的系統(tǒng)沒有關(guān)聯(lián)，因此它不再受系統(tǒng)的更替影響，同時由于軟件處于獨立文件的形態(tài)存在于計算機中，免去了與其他軟件的沖突，提高了軟件運行時的穩(wěn)定性及可靠性。軟件在系統(tǒng)啟動時不隨系統(tǒng)的啟動而啟動，在不運行軟件時軟件只是作為一個大文件單獨保存，不存在計算機運行資源的消耗。當(dāng)虛擬化后的應(yīng)用程序被關(guān)閉時，軟件將完全與系統(tǒng)剝離，釋放對系統(tǒng)資源的占用，對其所產(chǎn)生的修改都只保留在軟件自身的目錄內(nèi)，也可同時

10、提高學(xué)生對軟件設(shè)置的靈活掌握，需要恢復(fù)軟件的默認(rèn)設(shè)置時僅需要刪除虛擬化軟件在運行后產(chǎn)生的文件即可。因虛擬化軟件在制作過程中包含了與自身運行有關(guān)的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)項，使得虛擬化軟件可在不同的系統(tǒng)平臺中運行。同時，在計算機實驗室中存在部分實驗室需要使用雙系統(tǒng)的實驗環(huán)境，在傳統(tǒng)模式時需要在兩套系統(tǒng)中均安裝軟件，負(fù)責(zé)就需要，采用了虛擬化軟件的運行模式時只需對應(yīng)用軟件一次性部署，把存放應(yīng)用軟件的分區(qū)提供雙系統(tǒng)可見即可，這樣在需要使用應(yīng)用軟件時即可直接使用，而不用在雙系統(tǒng)之間頻繁切換。三、總結(jié)在采用軟件虛擬化的進程中值得注意的是，雖然應(yīng)用軟件的虛擬化給計算機實驗室的應(yīng)用、部署上帶來了高效性及靈活性，但也要注意實踐教學(xué)軟件進行虛擬化處理后的測試，并根據(jù)不同性質(zhì)的軟件進行技術(shù)性總結(jié)歸類，總結(jié)使用過程中的問題、缺陷，并逐個摸索，直到虛擬化后的實踐教學(xué)軟件達(dá)到教學(xué)的要求，保證應(yīng)用程序?qū)δ苄裕荒芤蜍浖奶摂M化而造成對教學(xué)的影響，同時，應(yīng)根據(jù)各高校實驗教學(xué)的實際情況，在學(xué)生、教師中對虛擬化后的軟件進行性能及使用表現(xiàn)調(diào)查，以發(fā)現(xiàn)問題所