基于桌面云的高校实验教学调度管理系统设计与实现

摘要

高校实验教学的开展是高校教学中的重要部分，但传统的实验教学管理中存在不少问题，实验教学申请的各个流程不能顺畅的运转，当实验教师提出新的安装软件和实验环境时，实验管理员就需要为实验室的PC机安装软件和更新实验环境。另外，当实验操作要求配置更高性能的设备时，学校需要定期升级PC主机配置或者采购更换设备，导致设备投入成本急剧上升。所以，提高实验教学设备资源利用率、改善实验教学管理方式的工作显得刻不容缓。桌面云因为部署灵活、数据集中管理和安全高效的特点而成为常见的云计算实践。通过将实验室主机设备更新换代方面的投入成本改作为桌面云服务器采购与建设的投入成本，实现将传统PC桌面环境与终端设备解耦，用户可以在校园网环境内随时接入属于个人的虚拟桌面环境，提高实验教学与学生实验的能动性，灵活调度配置虚拟桌面环境的计算与存储能力，降低机房能耗和人工运维成本。
　　本文在调研分析目前国内外关于虚拟化或桌面云技术在高校实验教学运用的优点和不足，考虑到桌面云技术与自动化调度管理方面的研究比较少，根据本校实验室管理工作的具体需要，设计了一套基于桌面云的高校教育云调度管理系统。本文根据对系统管理员、实验教师和学生三方进行需求分析和可行性分析，构建基于桌面云的高校实验教学调度管理系统原型，并对系统体系结构、各个子功能模块、数据表创建以及表关系进行了详细设计，完成功能测试与性能测试。
　　本系统的特点在于将实体实验室的管理转变为虚拟实验室的管理。运用模板化的实验环境创建虚拟机的方式，通过不同种类的实验环境模板，批量生成所需的虚拟实验环境，解决硬件更新、软件部署和资源分配上的问题，简化系统管理员对模板同步更新管理和升级维护。通过更加有效的业务流程设计，大幅度地降低传统实验教学前期关于实验室申请和审核的流程效率损耗。学生可在能连接校园网的任何地方进行实验，在线上即可完成实验成果的提交，有效调动学生积极性，利于提升实验课程质量。实现了基本的集群监控管理功能，系统管理员可以及时掌握服务器集群内的主机的配置信息和实时运行状况，以及服务器上的虚拟机的配置信息和实时运行状况。在本单位的初步应用测试表明，系统较好地提高了管理效率，具有一定的应用前景。

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1绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3论文的研究内容和所做的工作

1.4论文的组织结构

2 系统需求分析

2.1 系统可行性分析

2.2 系统总体需求

2.3 功能模块需求

2.4系统非功能需求

2.5本章小结

3 系统设计

3.1 系统结构设计

3.2系统总体设计

3.3 系统详细设计

3.4 用户密码安全设计

3.5 数据库设计

3.6 本章小结

4系统实现

4.1 开发环境搭建

4.2 功能模块的实现

4.3 集群管理实现

4.4 本章小结

5 系统测试

5.1测试环境

5.2 功能测试

5.3 系统性能测试

5.4 本章小结

6 总结与讨论

致谢

参考文献