[发明专利]一种基于云桌面的高校实验教学平台系统及构造方法在审

专利信息
申请号: 201410100306.4 申请日: 2014-03-18
公开(公告)号: CN103841207A 公开(公告)日: 2014-06-04
发明(设计)人: 薛栋梁;计春雷;程家林;汪鑫;张春强 申请(专利权)人: 上海电机学院
主分类号: H04L29/08 分类号: H04L29/08;G09B5/14
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 代理人: 郑玮
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 桌面 高校 实验教学 平台 系统 构造 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及云计算技术领域,特别涉及一种基于云桌面的高校实验教学平台系统及构造方法。

背景技术

当前高校计算机类、信息类、电子类的上机实验室都是为多门课程服务的,这些实验室的计算资源、存储资源、网络资源极其有限,再加上高校课程种类丰富,给实验教学带来了很大的管理难度,主要体现在以下几个方面:

1)实验教学的标准化程度差,实验项目应用的实验环境、实验工具、使用软件的版本因指导教师的不同差异很大;

2)实验教学的专业化、精细化程度低,由于传统的一个实验室同时为多门课程服务,因此一些需要多操作系统环境的实验,例如Hadoop,MPI,计算机网络课程设计被迫取消,这些实验内容的取消,使教学效果极差,长此以往,高校的实验教学必将严重滞后于市场需求;

3)实验教学环境缺乏连贯性和一致性,目前,高校的云计算课程,并行计算的课程往往要求在一个学期甚至一个学年中保持计算机的软件环境和硬件环境保持不变,但是,这些传统的实验室的PC机上往往安装有硬盘保护卡,为了满足多门课程的需要,硬盘往往一周或一天内就还原,很难有连贯性和一致性的环境;

4)实验教学的PC机硬盘保护卡增加了硬件成本,更重要的是安全性也很差,在实际使用的过程中,学生往往一个简单的设置就绕过了硬盘保护卡,给管理和安全都造成了极大的麻烦;

5)实验教学中一些课程如3DMAX等对PC机配置要求很高,能源消耗也极大,无疑增加了高校实验教学的成本。

发明内容

为了解决上述在高校实验教学中存在的诸多问题,本发明使用服务器虚拟化技术将物理服务器虚拟成多个逻辑虚拟机,使用桌面虚拟化技术将虚拟化好的成百上千台虚拟机通过运程桌面协议输送到终端设备上,学生可以在廉价的终端上进行实验,同时开发了高校实验教学平台,很好的解决了当前高校实验教学中存在的问题。

本发明提供一种基于云桌面的高校实验教学平台系统,包括:

物理服务器群子系统,设置于所述基于云桌面的高校实验教学平台系统的最底层;

虚拟机群子系统,设置于所述物理服务器群子系统之上;

虚拟资源管理子系统,设置于所述虚拟机群子系统之上;

实验教学管理子系统,设置于所述虚拟资源管理子系统之上;

云桌面实验教学子系统,设置于所述实验教学管理子系统之上。

进一步的,所述的基于云桌面的高校实验教学平台系统,所述虚拟资源管理子系统包括:

可信虚拟环境模块,用于虚拟机的启动加载,对虚拟机操作系统中的动态库、模块、可执行程序进行可信验证,并生成一条可以定制的可信链;

虚拟机资源监控模块,用于对虚拟资源的使用情况进行实时监控,同时将所述信息保存至数据库中;

物理服务器管理模块,用于管理硬件物理服务器的处理器资源、内存资源、网络资源以及每台服务器上运行的虚拟机状态;

虚拟机生命周期管理模块,用于管理虚拟机的创建、销毁、重启、快照、迁移;

虚拟机资源调度模块,用于将虚拟的处理器资源、内存资源、网络资源合理的分配给各个虚拟机,同时实现这些资源的有效配置和有效定制;

虚拟机模板配置模块,用于产生各种版本的操作系统模板;

身份认证管理,用于管理进入虚拟资源管理层的各种用户、用户的权限。

进一步的,所述的基于云桌面的高校实验教学平台系统,所述实验教学管理子系统包括:

实验课程信息模块、实验课程排课模块、实验报告提交模块、实验报告评分模块、实验过程学生管理模块、实验教学内容设置模块、实验资料上传下载模块、实验教师机模板模块、实验演示广播模块、实验教室申请模块、实验教室审批模块、实验学生机模板模块、实验教师管理模块、实验课院系信息模块、实验教师信息模块、实验学生信息模块、每周实验教学预警、每天实验教学预警模块、终端信息交互平台模块。

相应的,本发明还提供一种基于云桌面的高校实验教学平台构造方法,包括:

使用支持Intel VT-x、VT-d、EPT技术或AMD-v、IOMMU技术的物理服务器构造物理服务器子系统;

使用扩展的全虚拟化技术KVM等构造虚拟机群子系统;

使用MVC框架开发Web管理界面构造虚拟资源管理子系统和实验教学管理子系统;

使用开源远程桌面协议构造云桌面实验教学子系统。

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