桌面虚拟化技术在高校网络实验平台上的应用研究

摘要

本课题研究的意义在于长城学院网络实验平台成功进行了桌面虚拟化的改造，改善了网络实验平台的管理模式，使得教学更加高效便利，管理更加方便，这对于其他高校及中小学的网络环境升级与改造有一定的借鉴作用。论文在学术方面的价值在于运用KVM、QEMU、Libvirt和SPICE等创新性技术，提供了桌面虚拟化架构的开源解决方案。
　　课题目前现状既在当今社会，信息技术高速发展，给人类的工作带来极大便利的同时，计算机终端（PC）的迅猛增加，也使得运行维护工作的压力越来越大。这其中涉及到诸如网络安全、系统变更与优化、数据备份等方面的诸多工作。而高校机房，作为计算机集中使用的地点，具有计算机终端数量多，使用时间长，发热量大，能耗高，容易感染计算机病毒，系统要求变化多样等运行维护的难题。
　　课题总体设计思路为采用桌面虚拟化技术对以上存在的问题进行解决。虚拟化技术在最近几年得到迅速发展，从桌面系统到后台服务器、从存储系统到互联网络，虚拟化所能涉及的领域越来越广泛。桌面虚拟化技术作为虚拟化技术重要的组成部分，也在迅猛发展，并为解决上述问题，提供了一个可行的方案。桌面虚拟化，采用集中管理，分散显示的处理方式，通过虚拟化技术，将计算机的运算过程集中到服务器端，通过网络传输，将处理结果显示到终端显示器。如在高校机房，通过桌面虚拟化技术，就可以把分布存放的诸多计算机终端统一管理起来，对计算机运维工作起到极大的帮助作用。
　　论文中针对虚拟化技术，首先从国外和国内两方面介绍了当今虚拟化技术的发展现状，然后深入的介绍了虚拟化技术、桌面虚拟化技术的基础理论知识；针对如何实现桌面虚拟化这个问题，论文中段部分优化设计了基于KVM的桌面虚拟化架构系统。采用的桌面显示协议为SPICE协议，重点研究设计了桌面虚拟化服务器端、中间件和桌面客户端三大组成部分，其中的设计包括实现服务器端内核级虚拟化的KVM，将个人计算机进行虚拟化模拟的QEMU，完成桌面显示的SPICE服务器，用于对虚拟化环境进行管理的Host Agent和用于提供虚拟机信息的Guest Agent等功能模块的实现细节。研究结果即实现了桌面虚拟化的架构系统，为进一步实现桌面虚拟化打下基础。
　　论文中还针对长城学院部分机房如何实现桌面虚拟化进行了论述。论文从实际应用的角度对长城学院部分机房的计算机终端进行了桌面虚拟化。根据长城学院机房建设需求，论述了桌面虚拟化建设的硬件方案及桌面虚拟化系统软件的实施方案，并与传统分散物理机从系统布置时间、系统更换时间、系统更新等方面进行了对比，从而更加清晰的展现出桌面虚拟化技术对高校网络实验平台提供的技术支持，极大的方便了高校网络实验平台的管理与系统的部署，并响应国家节能减排号召，为绿色校园做出贡献。
　　课题最后的成果为对长城学院部分机房实现了基于KVM的桌面虚拟化，并且具备良好的使用效果，基本解决了传统机房既分散物理单机的诸多管理及运行弊端。桌面虚拟化是属于云计算的一种，在未来高校教学领域，云计算会为教学的改革与发展提供越来越重要的技术支持。

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第1章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究的现状

1.3论文的结构

第2章 桌面虚拟化技术

2.1 虚拟化技术及其分类

2.2桌面虚拟化架构

2.3 本章小结

第3章 桌面虚拟化架构系统

3.1桌面虚拟化架构总体设计

3.2桌面服务器端功能

3.3 Broker中间件

3.4云终端的功能

3.5本章小结

第4章 桌面虚拟化系统在长城学院的项目实施

4.1 高校机房管理背景及需求

4.2 桌面虚拟化系统架构硬件选择

4.3 桌面虚拟化系统的实施

4.4 桌面虚拟化实施后的效果分析

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1论文内容总结

5.2研究的成果

5.3桌面虚拟化发展所面临的挑战

5.4对于未来的展望

参考文献

致谢

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