本文摘要：基于云技術的計算機硬件實驗平臺的設計，這篇 計算機論文 建議能夠降低各類高職院校計算機硬件實驗平臺的硬件成本和維護成本。實驗平臺中的軟件和操作系統的下載、更新等都可以通過網絡及時進行更新和維護，從而簡化了計算機硬件實驗平臺的管理工作。師生通
基于云技術的計算機硬件實驗平臺的設計，這篇計算機論文建議能夠降低各類高職院校計算機硬件實驗平臺的硬件成本和維護成本。實驗平臺中的軟件和操作系統的下載、更新等都可以通過網絡及時進行更新和維護，從而簡化了計算機硬件實驗平臺的管理工作。師生通過云技術的計算機硬件實驗平臺獲得個性化服務，為計算機硬件的教學提供了可靠的技術保障�！�計算機周刊》堅持為社會主義服務的方向，堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導，貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅持實事求是、理論與實際相結合的嚴謹學風，傳播先進的科學文化知識，弘揚民族優秀科學文化，促進國際科學文化交流，探索防災科技教育、教學及管理諸方面的規律，活躍教學與科研的學術風氣，為教學與科研服務。
摘要：針對當前高職院校計算機硬件平臺中存在的不足，提出了一種基于云技術的計算機硬件實驗平臺的設計方法。分析了當前計算機硬件實驗平臺存在的不足，闡述了云技術在計算機硬件實驗平臺設計中的優勢，有針對性地給出了云技術的計算機硬件實驗平臺的設計方案。該方案改變了傳統計算機硬件試驗平臺的實驗模式，能夠降低成本投入、提高實驗數據的安全性，具有重要的參考價值。
關鍵詞：云技術;計算機;實驗平臺
1概述
在高職計算機教學領域，人們對計算機教學信息化、智能化的需求也越來越高[1]，特別是在計算機硬件的教學中，不僅要對教學內容進行創新，同時還要不斷加強教學基礎設施的建設，從而全面提高計算機教學的水平[2]。計算機硬件專業是一門實踐性很強的課程，學生只有通過實際操作實驗才能真正理解和掌握該課程的理論知識。因此，在計算機硬件教學中，計算機硬件實驗平臺的建設是重要的一部分[3]。一個技術先進、硬件設施完善的實驗平臺是學生快速學習計算機硬件知識的重要場所。當前，傳統的計算機硬件實驗平臺存在著維護難度大、安全性較低等不足，已經越來越不能滿足計算機硬件教學的實際需要。為此，提出一種基于云技術的計算機硬件實驗平臺的設計方法。在計算機硬件實驗平臺的建設中引入云技術，以云技術為支撐，使學生能夠根據自身的實際需求獲取計算機硬件實驗平臺中的各類信息，從而提高了計算機硬件教學的水平。
2計算機硬件平臺的問題以及云技術的優勢
2.1存在問題
當前階段，很多院校的計算機硬件實驗平臺已經難以滿足計算機硬件教學的實際需求，其存在的問題主要體現在以下幾點：(1)維護難度大。當前，一個計算機實驗平臺經常服務于多門專業或者課程，為了滿足不同專業或者課程的教學需要，維護人員經常需要花大量的時間去安裝和更新各類軟件，從而極大地增加了計算機硬件平臺的使用成本。(2)安全性較低。計算機硬件實驗平臺在使用過程中會產生大量的實驗數據，同時U盤等移動存儲介質的使用也會使計算機硬件實驗平臺引入大量的計算機病毒。若僅依靠還原卡來防范病毒，不僅會清除各種實驗數據，同時也會清除各類軟件升級數據。因此，如何防范計算機病毒已經成為計算機硬件實驗平臺建設中的一個重要課題。(3)軟件難以及時更新。在現有的教學模式下，計算機硬件實驗平臺中的軟件經常需要手動更新，一些計算機考試軟件的運行也需要特殊的軟件才能運行。若準備時間較短，計算機硬件實驗平臺中的一些軟件就不能被及時更新，從而對相關計算機課程的考試計算造成影響。(4)實驗數據保存中的難題。學生知識水平往往存在著較大差異，為了滿足不同學生學習、實驗的連貫性，需要為學生保留一些實驗數據，在進行實驗數據拷貝的過程中，計算機病毒的防范又是個難題。
2.2云技術在計算機硬件實驗平臺中的優勢
利用云技術對計算機硬件實驗平臺進行設計，具有以下顯著的優勢：(1)降低了成本投入。由于所有的教學程序都是在云端運行的，用戶端無需更高的存儲空間或者處理器，同時可以省去光盤驅動器等配置，因此可以大幅度降低用戶端的投入。教師和學生在進行計算機硬件實驗中需要的所有服務都從云端獲取，學校僅需投入較低的云端接入設備即可。利用云技術能夠很好地滿足不同用戶對數據運算的需求。云技術既降低了硬件的投入成本，同時也降低了人工維護成本。利用云技術可以對實驗平臺中的每一臺用戶終端中的應用程序進行批量安裝和升級，節省了大量的時間。(2)提高了平臺的性能。利用云技術能夠使實驗平臺中的計算機避免占用程序和后臺運算能力，提高了用戶終端計算機的啟動速度和運算速度，從而使實驗平臺的整體性能得到大幅度提高。(3)安全性高。在計算機硬件的實驗平臺中，往往有多人共同使用同一臺設備，因此實驗數據難以有效保存，安全性較低。而利用云技術，只需一個賬號，就能安全的保存各類實驗數據，且幾乎沒有容量限制。本地實驗平臺無需保存任何實驗數據，因此不用擔心實驗數據被竊取、破壞或者病毒感染等。同時，即使實驗平臺中的系統崩潰，也不會影響實驗數據的安全性。因此，云技術能夠極大提高實驗數據的安全性。
3系統設計
計算機硬件實驗平臺設計的目的，就是為了使師生更好的利用現有的硬件資源和軟件資源，從而提高計算機硬件實驗平臺的效率，提高教學水平。因此，計算機硬件實驗平臺應該充分利用云技術等現有的IT技術，突破傳統的計算機硬件實驗室的觀念，最終將單純的計算機硬件實驗平臺轉變為各種計算機硬件教學資源與實驗相結合的實驗平臺。云技術的計算機硬件實驗平臺可分為云技術平臺部分、教學資源部分、信息系統部分等3個部分。
3.1云技術平臺
虛擬化技術是云技術中的一個重要分支，利用虛擬化技術能夠將所有可用的硬件資源組合成一個資源池，并將虛擬功能將資源池中的資源按照不同用戶的需求提供用戶。虛擬化是通過虛擬機實現的，虛擬機是一種封閉運行的軟件容器，在其內部可以獨立運行操作系統和應用軟件，如同一臺真實的物理計算機。虛擬機包含自己的虛擬CPU、RAM存儲器和網絡接口NIC。云技術平臺的結構包括虛擬中心服務器、虛擬化操作系統、用戶端和數據庫等4部分構成。(1)虛擬中心服務器(vCenterServer)。中心服務器采用的是兩臺型號為曙光天闊A840r-G的服務器，其配置為兩路12核2.1GHzCPU、64GECCDDR31333Registered內存、4個1TB2.5英寸的SAS硬盤、1塊雙口千兆網卡、1個雙口8GbFCI-E光纖HBA卡、1+1冗余電源模塊。利用虛擬化技術能夠將服務器中的處理器、內存、硬盤及網絡資源等虛擬化為多臺虛擬機，虛擬機可從服務器中運行的ESX/ESXi獲取各類資源。硬盤陣列采用的是曙光DS600-F20，25塊2TBSATA硬盤能夠提供50T的存儲空間。(2)虛擬化操作系統(VMwarevSphere)。虛擬化操作系統至少存在于虛擬中心服務器中，在一臺高性能的服務器中安裝虛擬化操作系統，能夠為實驗平臺提供基本的數據服務，如訪問權限控制、提供個性化配置等功能。它能夠將所有硬件資源和網絡資源進行統一分配，使所有虛擬機共享資源。虛擬化操作系統的應用環境中需要必要的域環境。若域環境具備則可直接使用，否則必須搭建必要的域環境。(3)用戶終端(ViewClient)。師生用戶需要在物理機中通過用戶終端遠程訪問虛擬桌面，用戶終端是用戶與虛擬化操作系統進行交互操作的橋梁，因此可將其作為虛擬機的控制臺和虛擬操作系統的管理界面。(4)數據庫。數據庫的作用是對虛擬操作系統中所有的配置數據進行組織分配。系統管理界面(ViewComposer)必須與虛擬化操作系統安裝在同一個虛擬機中。
3.2教學資源
計算機硬件實驗平臺的教學資源包括計算機原理、匯編語言、接口技術、JavaEE課程、C/C+課程、以及其他實訓課程。實驗平臺設計的目的就是能夠將學生將理論與實踐融合在一起。平臺中的教學資源可作為軟件既服務(SAAS)部分，所有的計算機硬件教學資源都是以服務的形式提供給師生用戶用于實驗，也可以提供給國內外其他院校使用。平臺中的教學資源都是計算機硬件方面理論與實踐相結合的資源，其核心是計算機硬件的實驗資源。將理論資源與實驗資源相結合用于計算機硬件的教學，能夠極大地提高教學質量。
3.3信息化系統
平臺中的信息化系統主要包括教學實驗、計算機實訓、實驗管理等3個子系統。教學實驗子系統負責計算機理論課與實驗課的教學;計算機實訓子系統負責對學生進行計算機硬件實際操作培訓;實驗管理子系統負責對整個計算機硬件教學過程和實驗過程中產生的數據進行管理。信息化系統以WebService的數據格式為師生提供訪問接口，用于訪問3個子系統。實驗平臺中各類資源能夠同時服務于計算機硬件的理論教學、案例教學、學生實踐、實驗管理、教學質量評價等方面。
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