【IT168 资讯】为了能够让学生掌握实用的IT技术，我校在培养计算机人才时非常注重实验教学。开展实验教学离不开由各种硬件设备构成的实验平台，由于教学资金有限，我们在打造实验教学平台时不仅要考虑先进性的问题，还要兼顾如何让有限的资金发挥出最大的价值。最近，我们通过引入一台高性能的戴尔PE6950服务器和VMware的虚拟软件，以非常经济的投入搭建出了一个先进的实验教学平台。该平台不仅能够以简单的方式模拟出各种IT环境，高效地支持各学科的实验教学，而且能够更好地支持我们在操作系统和多核计算等方面的教研活动。该平台虽然结构简单，但功能强大，该平台的建成使得我们的实验教学在实践和理论上都向前迈进了一大步。
首都师范大学信息工程学院——孙卫真副研究员
首都师范大学：注重实验教学，培养实用人才
强化实用型人才的培养，提高学生的实践能力、适应能力、学习能力和自主创新能力，是解决目前我国大学生就业难问题的有效途径。从2005年开始，北京市教委按照教育部部署要求，开始面向计算机网络信息、物理和生物等多个学科，推广实验教学示范中心的建设。作为北京市属重点高校，首都师范大学一直注重对实用型人才的培养，在北京市教委的指导下，首都师范大学近年来不断加大对实验教学的投入，建设了多个面向教学实践的实验室，取得了非常突出的成绩。2006年，首都师范大学的计算机实验室因师资雄厚、设备齐全，以及教学成效显著，被北京市教委评为“北京市计算机科学与技术实验教学示范中心”。
孙卫真副研究员是首都师范大学计算机实验室的负责人之一，他在计算机实验室的建设上拥有丰富的经验。他说：“经过多年的教学实践，我们在实验室建设上主要积累了两条心得：第一是物尽其用。尽管近年来学校和政府对实验教学的投入不断增加，但相对于不断增加的学生数量和课程数量来说，教学资金还是有限的，在这种情况下就必须要注重合理支配预算，尽量购买那些性价比高、生命周期长和易于维护的设备，从而让资金和设备都能得到充分的利用；二是适度超前。在合理利用资金的前提下，要想让实验教学取得更好的效果，就要注重适度引入一些先进的软硬件产品，搭建符合IT发展趋势的实验教学平台。这种适度超前的平台一方面可以给教师的科研工作提供有力的支持，让教师不断地更新知识储备。另一方面则可让学生了解IT技术发展的动态，让他们的学习更能够契合而不是滞后于时代的发展。”
面临挑战：建设简单而又强大的新一代实验教学平台
对实验教学方式的探索是没有尽头的，为了能够让实验室的建设更好地满足现代教育和IT技术发展的要求，2007年底首都师范大学计算机实验室决定基于以往的经验，引入更为高效的软硬件产品，建设更为简单和强大的新一代实验教学平台，以此进一步提高资金和设备的利用率，降低设备管理和维护的工作量，提高计算机实验室的服务能力和支撑水平。
对于如何建设新一代实验教学平台，首都师范大学提出了三点具体要求。
一、价格要经济，功能要强大。
首都师范大学要求用于新一代实验教学平台的软硬件产品，在性价比上要有突出的优势，其整体解决方案的总价不能超过预算，但在功能上要明显超过以往的实验教学平台，要能够搭建数量更多、复杂度更高的实验环境，能够支持更多门类的实验教学工作。
二、建成的实验教学平台要稳定高效，结构简单，易于部署、维护和管理。
解决系统故障和进行平台维护通常要占用实验室教师的大量时间和精力，为了能够让教师的主要精力集中在教学备课、课题研究和技术探索等方面，首都师范大学要求新一代实验教学平台技术要开放、结构要简单，要能够稳定可靠地模拟并运行多种计算系统和网络系统，要有非常好的兼容性，能够提供先进的系统管理方案，能够被轻松地部署、维护和管理。
三、服务要专业和周到。
实验教学平台一旦出现问题，将会直接影响相关院系的教学工作。为了防患于未然，为了能够在出现问题的情况下把损失将到最低，首都师范大学要求产品供应商必须拥有完善的服务体系和专业的服务人员，能够与实验室的教师在最短的时间内判明故障，并能在诊断出故障后迅速提供备件或技术支持，从而让实验室的教师做到放心和省心。
解决方案：戴尔高性能服务器＋VMware虚拟软件
经过广泛考察与审慎筛选，首都师范大学最终决定采用“戴尔高性能服务器+VMware虚拟软件”的方式，打造新一代实验教学平台。首都师范大学与戴尔是多年的合作伙伴，由于戴尔的产品质量过硬，服务细致周到，近年来戴尔已经成为了首都师范大学首要的硬件设备供应商。此次建设新一代的实验教学平台，首都师范大学把戴尔作为项目的主要联络人，从戴尔一并购入了由1台戴尔PE6950服务器和1套VMware ESX 虚拟化软件组成的整体解决方案。方案的部署与应用情况如下：
应用与部署情况
首都师范大学运用VMware ESX虚拟化软件将PE6950服务器虚拟成多个基础应用平台，这些基础应用平台的数量和性能可以根据教学需要随时变化，结合实验课教学的具体内容，虚拟的应用平台在实验教学中主要可发挥以下三方面作用。
第一，基础练习。利用戴尔PE6950服务器的强大性能，教师在实验课中可根据学生的数量多少划分出相应的虚拟机，并给每个学生都分配一台虚拟化的服务器，让学生在其上实践所学的各种计算机基础知识，比如安装Unix、Linux、Solaris和Windows等不同的操作系统，进行应用软件的配置和优化等等；第二，应用提升。利用虚拟系统可以自由分割、随意组合的特点，教师在实验课中可将不同的系统，包括DNS系统、网站系统、防火墙系统和安全证书等安装在相互独立的虚拟机中，再组合成一个功能齐全的网络应用环境，让学生以身临其境的方式，深入探寻IT网络的运作规律；第三，开拓视野。教师可以因材施教，给学习得比较深入的学生分配多个虚拟机，让其将自己编写的各种程序放在不同的操作系统平台上进行调试，或让其在虚拟的异构平台上模拟各种应用和网络服务，使其实践能力和视野得到进一步的提高。
除了支持实验教学外，新一代的实验教学平台在支持研究上也发挥了重要的作用。由于戴尔PE6950是多路多核服务器的代表机型之一，技术先进、性能强大、价格低廉，因此很多科研项目都可以在它上面以更快的速度开展，以首都师范大学与SUN公司中国工程院开展的Solaris操作系统分析与实践以及其他多核多线程计算、高性能计算研究为例，该项目在迁移到戴尔PE6950上后，整个项目的进程得以大大加快。
软硬件配置
在配置上，首都师范大学为戴尔PE6950服务器定制了4颗AMD双核皓龙™处理器2218（2.6GHz）、32GB内存和5块300GB的SAS硬盘。在软件方面，首都师范大学采用了VMware公司的Infrastructure 3.0套件。具体包括Virtual Center 3管理工具、ESX Server 3、Distributed Resource Scheduler、High Availability和Consolidated Backup等软件产品。由于戴尔与VMware公司有着非常紧密的合作，上述软硬件皆通过了严格的互操作测试，可以高效地协同工作。
技术支持与服务情况
为确保系统的稳定运行，首都师范大学此次采用了戴尔专业技术支持银牌关键业务服务模块，具体包括：7×24电话技术支持；以技术客户经理（TAM）为单一联络人的统一服务接口，负责与VMware等第三方厂商进行技术问题处理与工作协调；第二日带备件上门技术支持服务。此外，戴尔还承诺可以为客户提供VMware 虚拟软件技术的评估和咨询服务，协助客户更好地部署和提升虚拟化应用。
上述解决方案的结构示意图如下：
2007年12月，在戴尔的协助下，首都师范大学顺利地完成了新一代实验教学平台的部署。截至目前，由戴尔PE6950服务器和VMware虚拟软件构成的新一代实验教学平台已经稳定运转了3个多月，在这3个月实际应用中，该平台简单而强大的特点得到了充分的展现，其效果得到了首都师范大学教师和学生的高度认可。
对此，孙卫真副研究员介绍说：“这个实验教学平台非常简洁，只有一台服务器和一套虚拟软件。这种简单的结构为我们极大地节约了成本。我们估算了一下，与传统的基于多台服务器的建设方案比，在提供同样性能的前提下，这种虚拟化解决方案最少能够节省50%-60%的建设成本；除了节省成本外，这个简洁的新一代实验教学平台还非常便于维护，这种方便性不仅是因为其只有一台服务器，更在于虚拟机的部署和管理都很简单，其操作近乎是‘傻瓜’式的，只需在图形界面上圈圈点点就能完成非常复杂的工作。与以往的实验教学相比，在这个平台上开展实验教学，我们系统维护和管理的工作量至少能减轻80%。”
他进一步介绍说：“基于戴尔虚拟解决方案的新一代实验教学平台更大的价值在于其简单背后的强大。应用该平台，我们开展实验教学的能力得到了极大的提升。由于设备利用率和系统资源调配能力都得到了极大的改善，我们发现利用该平台开展实验教学的效率至少比以前提高一倍以上。”
谈及与戴尔合作的感受，孙卫真副研究员介绍说：“就像我们这个新一代的实验教学平台一样，戴尔给我们最大的感受就是简单而强大。戴尔产品质量很好，很容易部署和管理，运行起来也非常稳定。记得有一年夏天，机房空调出现了故障，整个机房的温度升高到了50多度。等到我们发现的时候，某品牌的服务器已经停止了运转，而就在它旁边的戴尔服务器却依然在稳定地工作。总的来说，这么多年来我们已经应用过了很多品牌的服务器，在这些产品中，戴尔的产品确实能够更好地帮助我们简化IT应用，能够让我们把更多精力集中在教学上。”
计算机实验室的刘羽老师具体负责实验平台的维护和管理，他对戴尔服务的印象非常深刻，他说：“近年来戴尔设备在我们这里的比例一直不断提高，之所以如此，很大程度上就源于它高质量的服务。戴尔的服务人员比较专业，能够与我们的技术人员进行深入的沟通，帮助我们高效地解决各种问题。戴尔还拥有一个非常强大的服务管理系统，无论是什么时候买的设备，我们只要把产品服务编号提供给戴尔服务人员，他们马上就能从这个系统中找到产品的配置，进而迅速地提供进一步的服务。应用虚拟的实验教学平台对我们来说是一个新的尝试，但我们相信，有戴尔专业的服务作为保障，我们完全可以解除后顾之忧，从而充分发挥出新一代实验教学平台的强大功能。
