2 Специальная часть
2.1 Разработка архитектуры сети учебного класса
Структурная схема обычного учебного класса показана на рисунке 1.
Рисунок 1 Структурная схема компьютерной сети кафедры
При разработке архитектуры учебного класса с использованием технологии виртуализации необходимо учитывать следующую особенность – операционные системы на виртуальных машинах работают с виртуальными же аппаратными средствами. То есть, устройства подключены не напрямую к компьютеру, а подключены через какой–либо внешний интерфейс сервера, а уже с помощью его программных и аппаратных возможностей подключены к виртуальной машине, либо вообще с имитированы и не имеют реальных физических устройств.
При разработке следует найти возможность передачи файлов из виртуальной среды и обратно, а также возможность печати на принтере из виртуальной среды.
Так как все терминалы объединены физической локальной сетью, а виртуальные машины объединены виртуальной локальной сетью, а сервер виртуализации обеспечивает мостовое соединение между внешним физическим сетевым адаптером к которому подключена физическая сеть и внутренним виртуальным сетевым адаптером, к которому подключена виртуальная сеть, то можно считать, что и физические терминалы и виртуальные машины объединены одной локальной сетью.
Исходя из этого можно решить задачи печати и обмена файлами. Для обмена файлами предлагается организовать на одной из виртуальных машин или на машине оператора файловый сервер. Файловый сервер будет доступен как в физической среде, так и в виртуальной. Следовательно на него можно будет производить запись в одной среде и считывать в другой и наоборот.
В качестве задачи печати, предлагается использовать сетевые принтеры или принтеры подключенные через принт–сервер к локальной сети. Из–за того что, как мы уже установили, физическая и виртуальная сеть объединены воедино, операционная система на виртуальной машине будет "видеть" сетевой принтер или принт-сервер абсолютно идентично тому, если бы ОС стояла на физической машине, подключенной напрямую к физической сети с сетевым принтером или принт-сервером.
Доступ к виртуальным машинам будет осуществляться с терминальных машин черезтонкие клиенты с помощью протокола удаленного рабочего стола RDP.
Так же в процессе создания виртуальных машин, предлагается создать эталонную виртуальную машину, полностью настроенную, с установленным, необходимым для работы студентам с первого по последний курсы, программным обеспечением. А уже виртуальные машины для новых рабочих мест создавать путем копирования эталонной машины и изменения всего 2х параметров:
имени машины;
IP–адреса машины.
Предлагается в каждом учебном классе выделить дополнительный, ПК, с установленной на него ОС Windows и клиентом гипервизора vSphere Client, который позволит запускать группы виртуальных машин или единичные машины, тех студентов которые занимаются сейчас в классе или останавливать виртуальные машины после занятий во избежание излишней нагрузки на сервер. Также с помощью vSphere Client оператор сможет создавать новые виртуальные машины из эталонной или с нуля. А также, операторский ПК оснастить программным обеспечением для резервного копирования виртуальных машин.
Предлагается, каждому студенту создать по личной виртуальной машине. Данное решение повысит ответственность каждого студента перед своим рабочим местом, а также повысит удобство работы и надежность хранения информации. Соответственно, студент получит свою виртуальную машину на первом курсе обучения и продолжит работу с ней, до окончания обучения.
Так как нет привязки какого–либо терминала к какой–либо виртуальной машине, предлагается каждому студенту выдавать по загрузочному CD или USB диску, на который будет записан, сконфигурированный только для его виртуальной машины, тонкий клиент. Такое решение позволит также повысить безопасность подключения к виртуальной машине, а так же уберет привязку студента к какому–то определенному терминалу.
На случай забытого или утерянного/поврежденного загрузочного диска предлагается изготовить несколько дисков с универсальной конфигурацией, позволяющей подключиться к любой виртуальной машине. Такое решение не подвергнет риску чужие виртуальные машины, так как вход в систему будет защищен паролем Windows.
Структурная схема разрабатываемого учебного класса можно представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 Структурная схема компьютерной сети кафедры с использованием сервера виртуализации