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浅谈无盘技术在校园机房管理中的应用

文/苏林欣

摘 要:首先介绍机房管理的重要性,分析当前计算机硬件环境的复杂性,通过无盘技术来解决这些复杂的问题。

关键词:病毒;无盘技术;热备

  学校网络教室不同于企业机房、营业性网吧,企业和网吧的机房管理不好用是可以用金钱来衡量得失,学校的机房管理不好直接影响教学效果,学生的成绩是无价的,是无法用金钱来衡量的。学校机房计算机管理不好直接损失学校的财产,直接浪费国家资源,影响国家经济发展。

  一、当前校园网络教室环境

  1. 校园计算机的内部环境

  随着教育标准化,学校的硬件环境逐渐完善,学校购买的计算机数量不断的增多,学校机房不断的增加,这给学校的机房维护者带来很大的工作量。数量多并不是现在机房管理的最大难题,最大的难题在于现在的计算机的配置五花八门,每次上级招标都是不同品牌的,在我现在机房里面就有不同品牌的方正、联想、长城……这些机器的购买时间不一样,配置差别很大,虽然每种机器都有还原卡,可以同步传送资料,但传完资料又要设定IP、机器名、开启还原卡等大量工作。不同年级的学生信息技术教材不同,计算机的内容经常需要随教材更换;学生上机,教师每节课都需要提供不同的素材让学生来完成作品,这就要求机房管理者要不定时的更新学生机的资料。除了平时的学习外,每年还有信息技术考试,在考试之前管理者都要花费几天的时间来整理考场、安装考试所需试题。

  2.校园计算机的外部环境

  计算机病毒的防护,这是困扰无数机房管理者最大的话题,2007年,一种可以穿透各种还原软件与硬件还原卡的机器狗病毒异常肆虐。此病毒通过pcihdd.sys驱动文件抢占还原软件的硬盘控制权,并修改用户初始化文件 userinit.exe来实现隐藏自身的目的。此病毒为一个典型的网络架构木马型病毒,病毒穿透还原软件后将自己保存在系统中,定期从指定的网站下载各种木马程序来截取用户的帐号信息。另外还有一个还原卡无法解决的病毒是ARP病毒,ARP病毒并不是某一种病毒的名称,而是对利用ARP协议的漏洞进行传播的一类病毒的总称。ARP协议是TCP/IP协议组的一个协议,用于进行把网络地址翻译成物理地址(又称MAC地址)。通常此类攻击的手段有两种:路由欺骗和网关欺骗。这也是一种入侵电脑的木马病毒。对电脑用户私密信息的威胁很大。这两种病毒学生机的还原卡、杀毒软件根本无法防护。除了以上这两种特殊的病毒外,每天不断有新的计算机病毒出现在困扰着校园机房管理者。

  3.当前的硬件环境、软件环境适合无盘技术的应用

  早期硬件环境差的时候也流行过无盘。在早期的无盘网络里客户机不允许随便下载,例如名智98无盘,一般会对下载进行各种限制。但现在流行的XP系列无盘,广泛采用了磁盘快照等技术,启动速度、使用速度相对于早期无盘有很大的提高。下面我将从三个方面介绍当前硬件环境的情况。在网络方面,客户机网卡已经从百兆发展到千兆,交换机从千兆到万兆交换机;在磁盘方面,客户机从早期的IDE串口硬盘跨过SATA机械硬盘到现在充分流行SSD固态物理硬盘;在内存方面,客户机从早期的SDR到现在的DDR3代。这三个方面确保我们能安装一台高配制的用于无盘系统的服务器。除了硬件方面的发展外,系统方面也有很大的提升,64位系统可以充分识别大内存。在经济方面,硬盘、内存不断的降价提高了购买能力。这些环境为我们校园使用无盘技术提高了良好的软、硬件环境。

  二、无盘技术的介绍

  什么是无盘?简言之,就是一个网络中的所有工作上都不安装硬盘,而全部通过网络服务器来启动,这样的网络就是无盘网络,这些工作站被称为无盘工作站。

  因此,一种新的网络结构:无盘网络出现了。无盘网络的本意一个是为了降低工作站的成本,但主要却是为了管理和维护的方便。试想,如果把工作站要用到的操作系统的文件和软件文件都放到服务器上,系统的管理和维护都在服务器上完成,软件升级只需要配置一次,网络中的所有计算机就都能用上新软件,这对网络管理员来说的确是福音。但事实上情况并没有那么简单,微软最初推出的传统无盘Window95己经使人们对"无盘网络"失去了信心,无盘网络配置的繁琐比之有盘网络配置更加麻烦、结构的不合理导致传统无盘网络系统不稳定、软件运行不正常甚至很多软件无法运行,这些使无盘技术几乎己经走到了尽头,正是在这个时候,无盘Windows98、Windows2000终端网络系统应运而生了。

  无盘的工作原理:无盘工作站是由网卡的启动芯片或者集成在BIOS中的启动程序以不同的形式向服务器发出启动请求号,服务器收到后,根据不同的机制,向工作站发送启动数据,工作站下载完启动数据后,系统控制权由Boot ROM转到内存中的某些特定区域,并引导操作系统。无盘按启动类型进行分类,主要有:RPL、PXE和Bootp。工作站的操作系统有以下几种,DOS无盘系统、Windows 32无盘系统、Windows 95无盘系统、Windows 98无盘系统、纯Windows 2000,目前市面上流行的是 XP、WIN7、 WIN8无盘系统。服务器的操作系统有以下几种:基于Windows 2000的无盘系统、基于Windows NT 4.0的无盘系统、基于Windows XP下的无盘系统、基于Novell NetWare的无盘系统及基于Windows 98的无盘系统。目前流行的有WIN7无盘系统、2008无盘系统及基于Linux的无盘系统。

  三、使用无盘技术的好处

  1.节省成本

  所谓的无盘就是客户机不需要硬盘,客户机器启动后所有的资料都通过网络向服务器读取。每台工作站省掉一个硬盘,一个校园标准化机房有60台电脑,省掉的钱就相当可观,这可能也是每个刚接触无盘网络的人的第一印象。的确,省钱是无盘网络的一大优点。

  2.方便维护管理

  实际上无盘网络的最主要优点却并不是省钱,而是“管理和维护”。负责网络管理的管理员们对“管理和维护”应该有比较深的认识,网络管理员的主要工作就是要保证一个网络能正常运行。一个普通的有盘网络,例如一个网络教室,如果网络中的工作站出了什么问题,开不了机、上不了网,或者网络中的软件需要升级,把Offce97升级为Office2000,这时网络管理员就要忙起来了,他要负责把每台机器都调整好,安装上新的软件,甚至每台机器的硬盘都要重新格式化、分区、安装好系统等。也许过不了多久,系统又被学生不小心破坏掉,于是又是繁琐的安装、调试等,麻烦不说,还要耽误工作、影响用户的正常使用。

  早期校园的机器更新系统是一台一台安装系统,现在流行的是网络同传系统,网络同传系统的最大问题是机器配置多,不同型号配置的机器网络同传数据过不了,这样的话我们至少要每个配置的机器做一个母盘,然后同传,传完资料还要进行IP、机器名、启动还原卡等繁琐工作,使用无盘系统后这些工作就变得简单了,我们只要把所有配置的机器通过做多配置,做成一个镜像包,每次上课更新素材也好,每次考试也好,我们只需往服务器上添加所需资料即可,学生机无盘启动后就可以看见我们添加的新资料。

  3.有效的防护病毒

  无盘系统,客户机没有硬盘,重启客机后客户机又是全新的资料,这样不管学生如何破坏添加删除系统文件、上网如何感染病毒、客户机重新启动后就全部恢复。这样就有效抵御了机器狗、ARP等病毒。

  四、校园中使用无盘要突破几个难题

  1.交作业问题

  无盘系统客户机重启后还原,学生作业是一个难题,我在实际应用中是采用建FTP、网上邻居交作业的形式。这个问题在一些无盘中已经有突破,如遥志无盘、锐起无盘已经可以有自己的个人盘,老师只需要到服务器上打开学生的个人盘检查作业。

  2.老旧机如何改造

  我在把老机器改造成无盘的时候,遇到的最大问题是主板不支持无盘启动,我使用的是遥志无盘软件,遥志软件采用的是PXE引导,服务端通过GPXE引导客户机无盘启动。这时我把老主板的BIOS文件到更新到了最新版本才解决了无盘启动问题。一些老机器更新完BIOS没有启动作用的情况下,我采用了独立网卡来解决无法启动的问题。

  3.服务器问题

  无盘启动全部都通过客户机启动,只要服务器出问题客户机就无法启动,所以我们必须确保服务器的稳定运行。我们可以通过多服务器来实现稳定性,热备可以实现这个功能,服务器一个出问题,客户机资料自动却换到另外一个服务器上,实现无缝隙却换,保证客户机稳定运行。

  五、结束语

   综上可见,使用无盘系统技术改造学校机房,可以有效解决了原来运行速度慢的问题,大幅提高了机房计算机的性能;其次、将管理员从不断重复的系统安装、维护中解脱出来,节省了人力的投入,并且增强了电脑的稳定性和实用性;第三,很好地利用了原来配置较低的计算机,延长了机房计算机的使用寿命,真正做到变废为宝;第四,去掉了工作站的硬盘,节约了经济支出。无盘技术的应用对于学校机房的改造有着较高的实用价值。

  参考文献

  [1]廖玲.无盘教学办公网络的研究与开发〔D〕长沙中南大学,2008

  [2]陈志军,冯小明,赵春琴.无盘系统在计算机实验室管理中的应用〔J〕.中国教育技术装备.2010(21):92-94.

  [3]苟洪文,赵伟,李虎.浅谈BXP无盘系统在教学机房中的应用〔J〕.装备制造技术.2009(9):175-176.

   (作者单位 福建省龙海市莲花中学)