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2019-03-18 00:00:00
教育部《教育信息化2.0行动计划》的颁布，使学校信息化建设迎来新局面。新型信息化技术与教学的融合，助力学校不断推动理论与实践教学的深度结合，各类院校迎来大量的实训室建设与科研需求。实现理论与实践的结合是现代实训室建设的宗旨，然而3D 设计软件、虚拟和增强现实、流媒体应用、AI、大数据等实训室的建设，在给师生带来更加身临其境的交互式学习体验的同时，也给学校的桌面终端信息化建设提出了新的挑战。
教育桌面面临的挑战
在各大院校新型实训室的建设中，传统PC终端因其维护繁琐、升级困难、故障率高等问题，已经难以满足诉求。而普通桌面云方案虽然解决了运维的难题，但是使用CPU模拟GPU实现图像渲染，这种方式仅能支持一些简单的二维教学作业，且不稳定。同样无法满足学校对于新学科教学与科研的需要。
因此针对学校实训室带来的新学科教学以及科研需要，不管是采用传统PC或是普通桌面云，在GPU的使用与效能上都存在一些问题：
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资源独占、无法复用：学校实训室所需软件种类比较多，如不同专业的实训课程使用不同的3D教学软件，对资源的需求也不一样。学校需要为不同专业采购不同的实训机，或者按照最高需求配置采购。除了实训室之外，教师科研又需要采购更高配置的高性能PC或图形工作站。教学与科研各配一套，无法有效复用资源，造成投资的浪费。
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管理运维复杂：随着教学、实训及科研对GPU的需求越来越多，传统的建设模式需要更多的终端配置GPU。然而这些GPU资源是分散在学校各部门，管理员无法通过统一的平台对这些GPU进行系统可视化的管理。硬件是否出现故障、资源是否充足、师生们使用效果如何以及后期资源投入决策，都没有可直观量化的指标，给管理者带来资源管理方面的挑战。
vGPU加码，桌面云成教育新宠
相较于传统PC与普通桌面云，搭载了vGPU技术的新型桌面云极大地解决了当前教育桌面终端面临的困境。在对GPU要求高的学校实训室与科研场景，桌面云vGPU方案帮助用户实现对物理GPU的资源切割，即GPU虚拟化（vGPU），并能达到和物理GPU完全一样的功能，支持OpenGL和DirectX标准及主流的3D图形设计类软件，灵活满足学校教学与科研对GPU在图形、人工智能方面的资源需求。
深信服跟英伟达合作推出的国内首款基于KVM平台的vGPU方案，有效解决用户桌面对显卡的资源要求。深信服桌面云vGPU方案将vGPU软件与管理程序安装在虚拟化层，vGPU软件创建出虚拟GPU，使每台虚拟机都能够共享安装在物理服务器上的硬件GPU资源。并在虚拟机中安装图形驱动程序，达到虚拟机根据桌面应用随需调用GPU的目的。
深信服国内首款基于KVM的桌面云vGPU解决方案
搭载vGPU技术后，深信服桌面云有效提升校园桌面使用体验：
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灵活调度：针对学校科研与3D实训室对GPU资源的使用，深信服桌面云基于vGPU技术，打造GPU资源池，为不同的实训课程分配相应的显卡资源，并且可以根据课程需要快速修改显卡配置。如在学生上课时，将GPU分割成多个低算力的vGPU给学生使用；课程结束后，重新切分GPU显卡资源，分配更多的算力给教师用于科研；甚至可以在夜间将整个显卡资源分配给指定的系统，专门用于渲染、模型训练等。
深信服桌面云vGPU方案为学校提供流畅的3D设计类软件运行环境，有效提升学校教学体验。同时，通过资源的灵活分配，帮助学校更好地复用桌面终端资源，最大化降低学校新学科建设带来的信息化投入成本。
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资源可视化：GPU由于其定位和价格，在桌面云系统中通常是作为稀缺资源存在。因此，管理员能直观地看到GPU资源的利用情况和空闲情况，对资源的最大化合理利用会起到非常大的帮助作用。深信服桌面云允许管理员在控制台上看到每个显卡的切分情况。当管理员选择某个具体的显卡后，系统将会以直观的示意图的方式，显示出每个显卡的切分情况和虚拟机占用情况，极大简化资源管理与运维，助力GPU资源采购决策。
曹杨职校借力桌面云，轻松玩转3D类教学应用
对于学校实训室的建设，桌面云已成为构建终端基础架构的主流方案。上海市曹杨职业技术学校作为国家级重点职校，为了在数字化发展浪潮中提升学生的择业就业能力，实行多学科多专业横向扩展，并决定构建数字化的实训平台。桌面作为学校教学的主要承载平台，就成了学校信息化建设的重中之重。特别在新学科教学上，学校桌面将承载更多的3D类应用教学软件，如专业图形软件、虚拟仿真软件、视频编辑渲染等。
通过对市场的调研，曹杨职校最终采用搭载了vGPU技术的深信服桌面云方案，通过将显卡能力集中在数据中心并构建资源池，不仅可以保障PhotoShop、AutoCAD、Flash Professional等设计软件的使用体验，并且可以按需按量、灵活分配GPU资源给每个桌面使用，做到教学和科研的显卡资源复用，有效降低学校的投资成本。同时对机房管理员来讲，除了GPU资源池，桌面云平台将桌面、应用和数据全部迁移到数据中心，统一管控，不需要花费太多精力对桌面进行运维；前端使用云终端的方式也极大降低了故障率。
新的实训平台上线后，可以供动漫制作、多媒体技术、视觉传达艺术、汽车技术运用、物流、实用美术等专业的学生上课使用。不仅保障学校3D类教学软件的流畅使用，更助力学校顺利承接ATA等大型国家级考试。
曹杨职校通过深信服桌面云，结合桌面虚拟化技术以及显卡虚拟化技术打造的先进的3D实训室平台，在支撑学校多样化教学、提升教学质量、优化投入产出方面极具优势，引领数字校园智能升级。
