基于虚拟化技术的民办高校计算机实验室管理平台的设计与实现
这是一篇关于虚拟化技术,桌面虚拟化,列生成,共享资源受限项目调度算法的论文, 主要内容为近年来,民办高等教育在普通高等教育体系改革中取得了积极的成效,但其在面对生源的不断扩招、云计算技术和虚拟化技术等新一代信息技术的快速发展下,实验室建设规划、管理和使用面临的各种问题不断涌现。论文针对目前闽南理工学院服装与艺术设计学院传统的计算机实验室管理水平滞后、资源利用率低等问题,在传统的计算机实验室管理模式的基础上,提出一种基于虚拟化技术的新型计算机实验室管理方法。通过综合分析现有的管理现状、建设规划需求,研究管理平台所需要的功能以及数据存储需求等,提出了基于虚拟化的实验室管理平台的设计方法和实现技术。论文进一步设计管理平台在实现过程中的思路,将管理平台分为平台管理层、桌面虚拟化服务层和桌面虚拟化基础层,在此基础上设计每一个功能层的实现方法。平台管理层使用SSH框架进行设计的Web系统,各用户角色都可以在管理平台进行各类实验管理相关的操作。桌面虚拟化服务层使用的是噢易教育桌面云平台,在该功能层可以响应管理平台层的桌面虚拟化需求,为其提供桌面虚拟化服务,并且可以对所有的资源池进行统一的调配。为了保证本文系统能够对所有的资源池中的服务器资源实现高效的调配,本文设计了云平台服务器资源池服务器资源统一调配的模型和基于列生成的共享资源受限项目调度算法(CGS),算法采用列生成的求解算法,实验表明算法在任务量较大的情况下仍有很好的性能且优于现有的传统算法。为了保证本文系统在实际应用中的稳定性和可扩展性,本文详细研究设计网络部署的框架、具体的部署流程和一些关键步骤的部署等。最后,管理平台通过了教学环境申请、学生实验等核心管理工作的功能测试,满足了管理平台的功能需求;对管理平台的管理工作、桌面虚拟化性能以及安全性和可靠性做了数据对比分析和性能评估。实验平台的测试结果表明:计算机实验室管理平台在投入使用之后,可以简化计算机实验室管理员的管理工作,丰富任课教师的教学手段和提升学生的实验积极性。
基于虚拟化技术的多媒体桌面交付系统研究与设计
这是一篇关于虚拟化技术,桌面虚拟化,多媒体桌面交付系统的论文, 主要内容为在当前云计算和软件定义数据中心快速发展的大环境下，部分甚至大部分用于各种办公目的的台式计算机及其分布式计算环境可能会被基于桌面虚拟化的集中式计算环境所取代。但是桌面虚拟化的商用还处于一个相对早期的阶段，其标准化程度和对于各种应用的适用度还有待大力提高。譬如桌面虚拟化环境下的重负载应用的可用度包括性价比还远不如基于PC机的分布式计算环境。 如果这一问题能够充分解决或至少提供全部解决的路径，则可以在理论上建立桌面虚拟化环境下新的计算架构和算法，同时也将突破桌面虚拟化应用中的重大瓶颈，从而成为将云计算领域重要分支推向实际应用的里程碑。 目前桌面虚拟化面临的重负载应用问题主要面临音视频等流媒体应用的流畅播放与大型图像处理软件的快速执行两项难题。 从计算结构和关键指标看，这是两类不同的应用，解决的重点与途径也不同。我们主要分析和探讨第二类，即大型图像处理软件的快速执行，与之相关的技术瓶颈，以及解决办法的设想方案。 国内市场当前有众多解决方案，以VMGL、VMware、Xen与VirtualBox等最为主流。Xen与VirtualBox为开源项目，可以改动，弊端是解决方案都与自身的虚拟机不可分割，存在较强的祸合性。VMware在3D图形加速方面的解决方案具有较高性能，但其方案需内置在VMware的产品之中，这就意味着必须在所有宿主机上安装相同的VMware产品，才能利用该解决方案，极大限制了渲染云在内部配置方面的灵活性。 国际上，桌面虚拟化环境下大型图像处理软件的快速执行目前大多采用GPU虚拟化的方法，但由于其技术难度大及成本高昂，故推广上遇到较大困难。我们在这里考虑采用计算结构优化，通过动态资源调配算法，充分利用整个桌面虚拟化平台中所有计算和存储单元，达到快速执行大型图像处理软件的目的。 本文主要研究一种基于虚拟化基础架构的多媒体桌面交付方法和系统。由VDI系统、无盘工作站系统和统一存储系统构成。利用VDI系统和无盘工作站系统都是采取网络存储的共同点，通过在VDI系统后台将两种存储形式统一起来，可以实现：既支持VDI桌面交付，也支持无盘桌面交付；同一个系统镜像可以交付到不同硬件配置的无盘终端；以及VDI系统后台桌面启动与终端实现自动适配。综合了VDI系统和无盘工作站系统的优点：实现了在VDI系统中有效支持图形图像、3D、多媒体等重型应用的需求；使用户的同一个桌面，可以根据需要以VDI桌面或者无盘桌面运行，从而保持一致的使用环境；此外，由于在一套VDI系统里同时支持VDI桌面和无盘桌面，可以节省由于需要用户额外采购无盘工作站系统所增加的成本，经济效益显著。
桌面虚拟化技术在高校网络实验平台上的应用研究
这是一篇关于虚拟化,桌面虚拟化,高校机房桌面虚拟化,KVM的论文, 主要内容为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。
基于oVirt的虚拟化管理平台设计与实现
这是一篇关于桌面虚拟化,虚拟化平台,oVirt,虚拟化流程的论文, 主要内容为桌面虚拟化是云计算的一种应用方式,核心思想是采用“集中管理,分布显示”的原则,将用户的桌面应用环境与其显示终端进行解耦合。oVirt(Open Virtualization)是一个基于KVM(Kernel-based Virtual Machine)虚拟化技术的开源IaaS云服务解决方案,是一种桌面虚拟化软件,通过oVirt能快速建设一套可正常使用的桌面虚拟化系统。采用oVirt软件部署桌面虚拟化后,可以简化办公系统的部署、管理、更新和维修维护工作,提高资源的可用性和利用率,减少硬件采购成本,但在基本功能、安全性和易用性方面还存在一些需要完善和优化的地方。本文分析oVirt不足的地方并进行补充完善,最终实现某企业部署桌面虚拟化的需求。论文分析阐述了虚拟化平台的选题意义与背景,分析虚拟化平台的国内外研究现状,阐述虚拟化平台实现所需要的JavaEE软件开发工具、数据库技术、Web SSH技术以及敏捷开发方法等。同时,论文分析虚拟化平台的业务需求和功能需求,对虚拟化平台的实现进行可行性分析,阐述设计目标和原则,进行概念设计和逻辑设计,最后编程实现并进行测试分析。本文设计实现的虚拟化平台主要包括基础功能的优化,在网络管理模块中增加网络设备的管理,在主机管理功能模块中增加通过Web SSH直接管理主机的功能,在磁盘管理功能模块中完善磁盘日志审计,在虚拟机管理功能模块中完善虚拟机的选择和日志审计,在池管理功能模块中增加MAC和IP绑定功能,在用户管理功能中增加帐户初始化、解锁和审计日志查看功能;在安全功能模块中加强管理员与用户审计措施,在管理员和用户登录界面完善登录失败的详细提示,在成功登录后显示近几次登录信息和相关资源的使用日志信息;增加虚拟机管理相关的流程,增加虚拟机领用流程、配置变更流程、维修流程、停用启用销毁流程和帐户初始化解锁流程;完善统计管理功能,按系统、计算节点、虚拟机和用户进行数据统计。本文设计的虚拟化管理平台优化和丰富了资源管理方法,加强了管理员和用户的监督管理,减少了管理者和使用用户的安全担忧,完善了桌面虚拟化管理流程,有利于管理者更好掌握系统运行情况,能更好的为企业提供桌面虚拟化服务。
基于IDV架构的桌面虚拟化客户端的设计与实现
这是一篇关于IDV,桌面虚拟化,QEMU-KVM,Linux客户端的论文, 主要内容为随着虚拟化技术和计算机硬件的发展,越来越多的企业、政府、学校等机构开始应用桌面虚拟化产品,以提升办公效率,降低运营成本。桌面虚拟化系统的核心思想是“集中管理、分布显示”,一方面为用户提供虚拟桌面环境,使用户可以随时随地访问自己的桌面环境进行办公或学习,提供了灵活、安全的桌面体验;另一方面所有用户的虚拟桌面交由系统后台进行集中管理,大大降低了企业的计算机运维成本。传统的桌面虚拟化技术架构是VDI(Virtual Desktop Infrastructure)架构,特点是“集中存储、集中运算”,其特点决定了用户必须通过网络才可以访问自己的桌面,并且VDI架构产品对网络带宽和服务器计算、存储性能有着很高的要求。为克服VDI架构下的服务器投入成本高、网络依赖高、集中风险、外围设备支持差等缺点,Intel公司率先提出了新型的IDV(Intelligent Desktop Virtualization)架构,这是一种新颖的技术观念,其采用的是“分布运算、集中存储”的方式来满足用户的需求,服务器负责管理和传输虚拟机镜像,终端负责运行虚拟桌面,这大大减轻了服务器的计算压力和降低了带宽要求,也从根本上提升了虚拟桌面的用户体验。本文基于对桌面虚拟化领域的研究调查,首先对桌面虚拟的发展和现状进行介绍,总结国内外桌面虚拟化技术的发展概况和对比传统的VDI桌面虚拟化架构和新型的IDV架构,其次确立系统研发所需使用到的相关概念和技术,最后重点剖析桌面镜像的存储和桌面之间的通信技术。在完成相应技术的研究和实践后,本文将面向教学实验场景,设计并开发基于KVM与IDV架构的桌面虚拟化系统,并重点研究桌面虚拟化Linux客户端的设计与实现。其中,本文通过Libvirt API实现对虚拟桌面及各类虚拟资源的配置和管理;基于NFS、Ceph和本地存储方案构建镜像资源存储池;基于Open v Switch构建VXLAN Tunnel实现虚拟桌面跨物理网络的通信方案。本文最后对客户端的运行效果和性能进行了测试和分析并采取了可行优化方案,改善用户的桌面体验。
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