郭學(xué)英， 姜 穎

(中國(guó)民航大學(xué) a. 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心； b. 航空工程學(xué)院, 天津 300300)

?

基于無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室改造

郭學(xué)英a， 姜 穎b

(中國(guó)民航大學(xué) a. 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心； b. 航空工程學(xué)院, 天津 300300)

隨著計(jì)算機(jī)使用年限的增長(zhǎng)，特別是在接近設(shè)備報(bào)廢期限時(shí)，其性能差、故障率高、管理維護(hù)成本及工作量居高不下，甚至配件停產(chǎn),機(jī)器得不到修復(fù)等問(wèn)題凸現(xiàn)出來(lái)，嚴(yán)重影響正常教學(xué)。針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，提出基于無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室改造方案，該方案在我校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)施，結(jié)果表明：該方案不僅將大量報(bào)廢計(jì)算機(jī)最大限度地再利用，緩解教學(xué)設(shè)備方面的壓力，而且使得實(shí)驗(yàn)室的管理維護(hù)成本及工作量大大降低。

無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)； PXE； 工作站； 服務(wù)器

0 引 言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，高校越來(lái)越多的公共課需要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行授課，而計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著全校的公共課教學(xué)任務(wù)，因此實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷量非常高。經(jīng)過(guò)幾年的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后，大量的機(jī)器出現(xiàn)硬盤老化問(wèn)題，由硬盤導(dǎo)致計(jì)算機(jī)死機(jī)、藍(lán)屏等故障的發(fā)生頻率比較高，使得計(jì)算機(jī)管理和維護(hù)工作量逐漸增大，出現(xiàn)這樣的問(wèn)題不能及時(shí)的解決將直接影響教學(xué)的進(jìn)行。當(dāng)硬盤徹底壞掉需要更換硬盤的時(shí)候，由于售后服務(wù)站已經(jīng)購(gòu)買不到與低配置計(jì)算機(jī)配套的硬盤，會(huì)導(dǎo)致大量計(jì)算機(jī)報(bào)廢。

針對(duì)目前高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)的問(wèn)題，提出一種基于無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室改造方案。此方案只需要一臺(tái)服務(wù)器，所有客戶端都不需要安裝硬盤，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器端下載系統(tǒng)數(shù)據(jù)完成啟動(dòng)。所有客戶端都省去了硬盤，因此延長(zhǎng)了機(jī)器的使用年限，提高了資源利用率，降低了實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的成本。目前計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室廣泛采用硬盤保護(hù)卡技術(shù)，以往安裝更新教學(xué)軟件時(shí)需要全部的計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)同傳,而無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中客戶端的操作系統(tǒng)和軟件，是以共用鏡像包的形式存放在服務(wù)器上，因此軟件的安裝和升級(jí)都只需要在服務(wù)器上完成，降低了實(shí)驗(yàn)室管理和維護(hù)工作量。經(jīng)過(guò)此方案改造后的計(jì)算機(jī)對(duì)病毒免疫，所有客戶端的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器上，用戶無(wú)法操作服務(wù)器端的系統(tǒng)和軟件，即便用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或其他介質(zhì)導(dǎo)致機(jī)器感染了病毒，只要重啟，就能恢復(fù)如初，仍然能夠確保正常工作，完全不用擔(dān)心計(jì)算機(jī)病毒的威脅。因此機(jī)器不用安裝任何殺毒軟件，既降低了系統(tǒng)資源的占用，也確保了處理任務(wù)的最快速度[1]。

1 無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有工作站客戶端都不需要安裝硬盤，所有數(shù)據(jù)讀寫(xiě)都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)服務(wù)器來(lái)完成，這臺(tái)服務(wù)器上除了有其本身運(yùn)行所需要的操作系統(tǒng)外還需要有工作站運(yùn)行需要的操作系統(tǒng)，這樣的網(wǎng)絡(luò)就是無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)，這些工作站稱為無(wú)盤工作站，基于這樣網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)稱之為無(wú)盤技術(shù)[2]。

無(wú)盤技術(shù)主要以RPL和PXE為主，RPL是靜態(tài)路由，根據(jù)網(wǎng)卡上ID號(hào)再加上其它信息組成數(shù)據(jù)幀向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器中已有該ID數(shù)據(jù)，匹配后進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動(dòng)；PXE則是動(dòng)態(tài)路由，它的原理是根據(jù)服務(wù)端收到的工作站網(wǎng)卡的MAC地址，使用DHCP服務(wù)給MAC指定一個(gè)IP地址，因此每次重新啟動(dòng)時(shí)，同一臺(tái)工作站可能分配不同的IP地址，PXE在安裝和操作上更簡(jiǎn)單、快捷[3]。

(1) 基于PXE的無(wú)盤工作站原理。遠(yuǎn)程引導(dǎo)技術(shù)(Preboot Execute Environment, PXE)是由Intel公司開(kāi)發(fā)，用于計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程啟動(dòng)。它工作于Client/Server的網(wǎng)絡(luò)模式，當(dāng)工作站通過(guò)CMOS設(shè)置為以LAN方式啟動(dòng)時(shí)，會(huì)通過(guò)網(wǎng)卡內(nèi)置的啟動(dòng)芯片連接到服務(wù)器，然后下載啟動(dòng)數(shù)據(jù)，完成系統(tǒng)啟動(dòng)。PXE可以引導(dǎo)多種操作系統(tǒng)，如：Windows2000/XP、Linux等。網(wǎng)絡(luò)中的工作站可以省去硬盤，使用該技術(shù)的計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)方式下的運(yùn)行速度要比有盤計(jì)算機(jī)快3倍以上。而使用了PXE的無(wú)盤工作站并不消耗服務(wù)器的CPU、RAM等資源[4]。

(2) 基于PXE無(wú)盤的管理方式?；赑XE的無(wú)盤啟動(dòng)不要求計(jì)算機(jī)的硬件配置完全一致，也不需要在每臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝各種軟件，只需要在1臺(tái)工作站上安裝所需要的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，通過(guò)無(wú)盤軟件的客戶端將這臺(tái)工作站上的系統(tǒng)和應(yīng)用軟件上傳到服務(wù)器上，而無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中的其它工作站都無(wú)須重復(fù)安裝系統(tǒng)和軟件，由服務(wù)器控制和管理整個(gè)無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)工作站的正常啟動(dòng)和運(yùn)行[3]。

2 基于無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室改造方案

基于無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室改造方案，首選要確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室中計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡是否支持PXE啟動(dòng)。其次選擇一款技術(shù)比較成熟的無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件和購(gòu)置一臺(tái)配置比較高的服務(wù)器。最后優(yōu)化目前實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，進(jìn)行無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建。

(1) 無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件的選取。無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件是無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，當(dāng)前國(guó)內(nèi)影響較大的無(wú)盤產(chǎn)品有湖南阿拉丁神盤(ALD)、湖南斯普林(MZD)、上海銳起(RICHTECH)、上海網(wǎng)眾(NETZONESOFT)、武漢深度(DEEPIN)等，以上幾家無(wú)盤產(chǎn)品中，銳起是基于PXE啟動(dòng)方式用于遠(yuǎn)程啟動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件，在網(wǎng)吧中的應(yīng)用比較廣泛，且支持客戶端啟動(dòng)網(wǎng)卡技術(shù)也比較成熟。所以選擇銳起來(lái)搭建無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1]。

(2) 無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器是核心，因?yàn)楣ぷ髡具\(yùn)行所需要的系統(tǒng)及應(yīng)用軟件鏡像包都存儲(chǔ)在服務(wù)器硬盤上，所有工作站上的各種操作都要對(duì)服務(wù)器的硬盤系統(tǒng)進(jìn)行讀、寫(xiě)，因此服務(wù)器在硬盤配置上必須考慮到其負(fù)載能力[5]。

無(wú)盤服務(wù)器網(wǎng)卡和硬盤的速度會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度，因此網(wǎng)卡和硬盤的選擇非常重要。在網(wǎng)卡方面，千兆網(wǎng)卡要優(yōu)于百兆，有條件的話使用雙網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)壓力的分流，提高網(wǎng)絡(luò)速度；在硬盤方面，利用磁盤陣列卡將幾塊硬盤做成磁盤陣列，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器硬盤的“讀寫(xiě)分離”，這樣既提高了存儲(chǔ)容量又提高了硬盤的讀寫(xiě)能力，實(shí)現(xiàn)了無(wú)盤系統(tǒng)的提速。

(3) 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)啟動(dòng)、運(yùn)行依靠局域網(wǎng)，因此網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的優(yōu)劣直接影響無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工作的狀況。目前，高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室大部分是全百兆的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種情況極易形成服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)主干道、工作站與網(wǎng)絡(luò)主干道之間的瓶頸問(wèn)題[6]。因此優(yōu)化目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，應(yīng)將與無(wú)盤服務(wù)器相連的交換機(jī)使用千兆模塊。

3 具體實(shí)現(xiàn)

3.1 無(wú)盤服務(wù)器的配置與架構(gòu)

無(wú)盤服務(wù)器在配置與架構(gòu)之前，首先要進(jìn)行硬盤的“讀寫(xiě)分離”的規(guī)劃，在無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中，工作站需要讀的數(shù)據(jù)如系統(tǒng)鏡像，及工作站使用過(guò)程中要寫(xiě)的數(shù)據(jù)都要存儲(chǔ)在服務(wù)器的硬盤上，為了提高無(wú)盤系統(tǒng)的讀寫(xiě)速度，通常將硬盤的讀出數(shù)據(jù)和寫(xiě)入數(shù)據(jù)分開(kāi)。

3.1.1 服務(wù)器系統(tǒng)安裝與配置

在服務(wù)器上首先安裝操作系統(tǒng)Windows Server 2003或2008，并將服務(wù)器授權(quán)模式設(shè)為“每服務(wù)器同時(shí)連接數(shù)”為“9999”。設(shè)置服務(wù)器計(jì)算機(jī)名為“NXPSER”，所屬工作組為“SUBOY”。將管理員用戶“Administrator”改為“l(fā)suboy”,并新建“Administrator”用戶，將其他多余的用戶全部刪除只留下“l(fā)suboy”，“Administrator”，“Guests”這三個(gè)用戶，并將“Guests”用戶禁用。安全選項(xiàng)設(shè)置，在“安全選項(xiàng)”下面，停用“使用空白密碼的本地用戶只允許控制臺(tái)登錄”，清空“可遠(yuǎn)程訪問(wèn)的注冊(cè)表路徑”、“可匿名訪問(wèn)的共享”、“可匿名訪問(wèn)的命名管道”三項(xiàng)中的所有內(nèi)容，啟用“允許未登錄前關(guān)機(jī)”，在“用戶權(quán)利指派”里找到“拒絕從網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)這臺(tái)計(jì)算機(jī)”項(xiàng)中添加“l(fā)suboy”這個(gè)用戶。停止危險(xiǎn)服務(wù)，將服務(wù)“Remote Registry”、“Task Scheduler”、“Telnet”、“Terminal Services”停止并由“自動(dòng)”改為“禁用”[10]。配置TCP/IP協(xié)議(設(shè)置雙網(wǎng)卡IP地址分別為10.1.37.250，10.1.37.251)。

圖1 銳起服務(wù)端默認(rèn)目錄設(shè)置界面

圖2 銳起管理器主界面

3.1.2 銳起服務(wù)端安裝與配置

在服務(wù)器上安裝銳起服務(wù)端程序，裝完以后，停止“銳起無(wú)盤XP輔助服務(wù)”和“銳起無(wú)盤XP數(shù)據(jù)服務(wù)”，破解銳起服務(wù)端程序。然后啟動(dòng)剛才停止的兩個(gè)銳起服務(wù)，打開(kāi)“銳起無(wú)盤管理器”，因?yàn)槭堑谝淮未蜷_(kāi)所以會(huì)出現(xiàn)“設(shè)置默認(rèn)目錄”的對(duì)話框，如圖 1所示，在此對(duì)話框設(shè)置“默認(rèn)磁盤目錄”，“默認(rèn)工作站目錄”，“默認(rèn)還原點(diǎn)目錄”。默認(rèn)目錄設(shè)置完畢，會(huì)出現(xiàn)“銳起無(wú)盤管理器”的主界面，如圖 2所示，在此界面完成銳起服務(wù)端的配置操作，工作站分組管理：對(duì)該服務(wù)器所帶動(dòng)的工作站進(jìn)行分組管理；磁盤管理：依據(jù)工作站啟動(dòng)時(shí)所使用的磁盤映像文件，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)磁盤的增加、刪除、修改操作，并非對(duì)磁盤映像內(nèi)包含的文件的修改；選項(xiàng)配置：主要用于設(shè)定工作站的預(yù)設(shè)配置方式和配置規(guī)則；服務(wù)器設(shè)置：對(duì)于雙網(wǎng)卡服務(wù)器，為了均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，對(duì)所有工作站的服務(wù)器選項(xiàng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，首選服務(wù)器設(shè)置為“未設(shè)置首選服務(wù)器”，備份服務(wù)器要全部勾上，這樣設(shè)置才能真正均衡無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器所承受的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。

3.2 無(wú)盤工作站的配置與架構(gòu)

3.2.1 工作站系統(tǒng)安裝與配置

準(zhǔn)備一臺(tái)有盤客戶機(jī)，作為無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)的模板工作站，在該模板上裝好WinXP系統(tǒng)及必需的教學(xué)應(yīng)用軟件，添加必要的網(wǎng)絡(luò)組件和TCP/IP協(xié)議，設(shè)置好IP地址，卸載QOS數(shù)據(jù)包計(jì)劃程序；禁用“Server”、“Computer Browser”、“Task Scheduler”這三個(gè)服務(wù)；更改IDE驅(qū)動(dòng)器模式：打開(kāi)“計(jì)算機(jī)管理”—“設(shè)備管理器”將“IDE ATA/ATAPI控制器”下面的“IDE控制器”更改為“標(biāo)準(zhǔn)雙通道PCI IDE控制器”；更改電源模式：打開(kāi)“計(jì)算機(jī)管理”—“設(shè)備管理器”將“計(jì)算機(jī)”下面的“ACPI Uniprocessor PC”更改為“Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) PC”[10]。

3.2.2 銳起客戶端安裝與配置

在模板工作站上安裝銳起無(wú)盤客戶端，安裝完成以后，在出現(xiàn)的“系統(tǒng)配置”對(duì)話框中選擇“使用網(wǎng)絡(luò)連接”為“本地連接”，在“服務(wù)器IP地址”處輸入銳起無(wú)盤服務(wù)器的IP地址(10.1.37.250，10.1.37.251)，為了設(shè)置客戶機(jī)多配置功能需要勾選“啟用換主板及換網(wǎng)卡啟動(dòng)功能”，以保證以后換主板或不同的網(wǎng)卡上面能夠正常啟動(dòng)工作站。全部設(shè)置完成以后單擊“確定”完成安裝過(guò)程。

3.2.3 工作站系統(tǒng)上傳及調(diào)試

將模板工作站由硬盤啟動(dòng)改為網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，這時(shí)，在服務(wù)器的“銳起無(wú)盤管理器”界面應(yīng)該能夠看到有一臺(tái)工作站名為“WKS001”的機(jī)子，然后關(guān)閉模板工作站電源，在無(wú)盤管理器界面選擇模板工作站，單擊工具欄上面的“超級(jí)用戶”按鈕，出現(xiàn)“選擇磁盤”對(duì)話框，在該對(duì)話框中選中系統(tǒng)磁盤(如WINXP20130926)，如圖3所示。接著將模板工作站由網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)改為硬盤啟動(dòng)，啟動(dòng)以后，打開(kāi)“計(jì)算機(jī)管理”—“磁盤管理”，將會(huì)看到一個(gè)新的硬盤(即網(wǎng)絡(luò)磁盤)，按正常方式分區(qū)、格式化。運(yùn)行銳起客戶端的“系統(tǒng)上傳”工具，軟件會(huì)自動(dòng)檢查硬盤中的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)磁盤，并確定需要上傳的源盤和目標(biāo)盤，如圖4所示，按“開(kāi)始”按鈕完成系統(tǒng)的上傳。如果在整個(gè)無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)環(huán)境內(nèi)存在硬件配置不相同的工作站，銳起無(wú)盤系統(tǒng)可通過(guò)“加”、“減”法[11]來(lái)實(shí)現(xiàn)不同硬件的工作站同時(shí)使用一個(gè)磁盤映像進(jìn)行啟動(dòng)。

圖3 磁盤選擇界面圖4 系統(tǒng)上傳界面

系統(tǒng)上傳結(jié)束后關(guān)閉模板工作站，拔掉硬盤，再次開(kāi)啟，工作站應(yīng)能正常啟動(dòng)，進(jìn)入操作系統(tǒng)。驗(yàn)證工作站在無(wú)盤狀態(tài)下能正常啟動(dòng)后關(guān)機(jī)，然后在服務(wù)端管理器內(nèi)將該工作站設(shè)回普通用戶，并對(duì)系統(tǒng)鏡像包進(jìn)行備份。

依次將其他工作站的啟動(dòng)方式設(shè)為網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)并開(kāi)啟，銳起服務(wù)端會(huì)自動(dòng)為工作站分配相應(yīng)的IP和名稱，這些工作站應(yīng)能正常啟動(dòng)進(jìn)入操作系統(tǒng)，服務(wù)端管理器主界面應(yīng)能自動(dòng)顯示出無(wú)盤工作站的信息。

3.3 改造后的實(shí)驗(yàn)室的維護(hù)

高校公共計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理與維護(hù)的核心是保證系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的正常使用，因此，軟件的升級(jí)、安裝是主要的工作量。在無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中，客戶端軟件的升級(jí)安裝工作非常簡(jiǎn)單，首先在服務(wù)器端的“銳起無(wú)盤管理器”界面找到模板工作站，將其權(quán)限設(shè)置為“超級(jí)用戶”，其次將模板工作站以網(wǎng)絡(luò)方式啟動(dòng)，然后在該工作站上完成所有軟件的升級(jí)更新工作，同時(shí)在模板工作站上進(jìn)行的操作都同步保存到服務(wù)器端的系統(tǒng)鏡像包，這樣整個(gè)無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中所有工作站就都完成了軟件的升級(jí)更新工作，最后關(guān)掉模板工作站，在服務(wù)端將其權(quán)限設(shè)回“普通用戶”。

當(dāng)改造后的實(shí)驗(yàn)室需要增加或替換工作站時(shí)，只要將該工作站連接到無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中，啟動(dòng)方式設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，服務(wù)器端會(huì)自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別新的工作站并自動(dòng)分配該工作站IP地址，該工作站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)端下載系統(tǒng)數(shù)據(jù)完成啟動(dòng)。

銳起客戶端有切換超級(jí)用戶的功能，為了防止用戶將工作站切換為超級(jí)用戶，然后對(duì)工作站的操作同步保存到服務(wù)端的系統(tǒng)鏡像包中，從而破壞共用鏡像包，影響整個(gè)無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中其他工作站，需要在銳起服務(wù)端設(shè)置切換超級(jí)用戶密碼，這樣用戶就不能隨意在客戶端切換超級(jí)用戶。

4 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

目前我校有三個(gè)公共計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了8年，配置比較低，大部分機(jī)器因硬盤出現(xiàn)故障的頻率非常高，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的維護(hù)工作量非常大，這三個(gè)實(shí)驗(yàn)室主要是用于保障大學(xué)英語(yǔ)視聽(tīng)說(shuō)教學(xué)的，學(xué)生通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)大學(xué)英語(yǔ)服務(wù)器進(jìn)行英語(yǔ)視聽(tīng)，機(jī)器問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響教學(xué)的正常進(jìn)行。運(yùn)用此方案對(duì)這三個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了改造，用一臺(tái)配置比較高的雙網(wǎng)卡DELL服務(wù)器帶動(dòng)三個(gè)實(shí)驗(yàn)室共130臺(tái)工作站，服務(wù)器硬盤規(guī)劃為“兩讀三寫(xiě)”。服務(wù)器和工作站硬件配置如下：服務(wù)器：CPU 2顆E5-2630(2.30 GHz，15MB緩存)；內(nèi)存8條8GB RDIMM，1 333 MHz；硬盤6塊300GB 15K RPM 6Gbps SAS 3.5英寸熱插拔硬盤；RAID控制器PERC H310 (集成 RAID 控制器)；網(wǎng)卡雙網(wǎng)卡 100/1000 Mb自適應(yīng)。工作站：CPU Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 2.93 GHz；內(nèi)存256 MB DDR；網(wǎng)卡100 Mb/s。

基于這三個(gè)實(shí)驗(yàn)室組建的無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

圖5 無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

基于此方案對(duì)這三個(gè)實(shí)驗(yàn)室成功改造后達(dá)到的效果如下：

(1) 開(kāi)機(jī)速度快，系統(tǒng)運(yùn)行流暢。無(wú)盤服務(wù)器與千兆交換機(jī)連接，優(yōu)化工作站和服務(wù)器操作系統(tǒng)，無(wú)盤工作站的開(kāi)啟速度和訪問(wèn)速度超過(guò)普通本地硬盤,如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)室效果對(duì)比表

(2) 故障率下降，資源得到充分利用。工作站的硬盤被屏蔽掉，廢棄的機(jī)器得到充分利用，延長(zhǎng)了計(jì)算機(jī)的使用年限，提高了資源利用率，降低了機(jī)器的故障率，保障了大學(xué)英語(yǔ)的視聽(tīng)說(shuō)教學(xué)。

(3) 減少了實(shí)驗(yàn)室改造開(kāi)支。只需要投資一臺(tái)服務(wù)器就能帶動(dòng)三個(gè)實(shí)驗(yàn)室的工作站同時(shí)運(yùn)行，大大減少了實(shí)驗(yàn)室改造的開(kāi)支。

(4) 易維護(hù)，更新簡(jiǎn)單。整個(gè)無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中工作站運(yùn)行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件都存儲(chǔ)在服務(wù)器硬盤上，網(wǎng)絡(luò)中軟件的安裝和升級(jí)工作，只需要在一臺(tái)模板工作站上操作就可實(shí)現(xiàn)，大大降低了維護(hù)工作量。

(5) 系統(tǒng)擴(kuò)展性好。無(wú)盤服務(wù)器可自動(dòng)識(shí)別和添加不同配置的新工作站，服務(wù)器可建立多個(gè)磁盤映像，工作站可方便地選擇不同操作系統(tǒng)和教學(xué)應(yīng)用軟件。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文分析目前高校計(jì)算機(jī)公共實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題，提出一種基于無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室改造方案。并對(duì)該方案的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)描述，通過(guò)對(duì)本校的三個(gè)大學(xué)英語(yǔ)視聽(tīng)說(shuō)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該方案的實(shí)施，結(jié)果驗(yàn)證了該方案具有投資少、組網(wǎng)方便靈活、管理維護(hù)方便、客戶端易于擴(kuò)展等特點(diǎn)，該方案除了可應(yīng)用于高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室改造外，在多媒體教學(xué)、電子閱覽室、圖書(shū)館等場(chǎng)所也具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

[1] 孫業(yè)語(yǔ).計(jì)算機(jī)無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用研究[J].職業(yè)，2013(9)：120-121.

[2] 陳 奇，熊 丹，謝富華.無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的介紹和應(yīng)用[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào),2007(4):53-58.

[3] 楊 剴，黃玲玲，陽(yáng)小華.基于PXE的無(wú)盤Windows XP在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用[J].中國(guó)教育信息化,2011(1):86-89.

[4] 張 楠.無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用多媒體網(wǎng)絡(luò)教室建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32(3)：117-119.

[5] 于萬(wàn)清.淺析無(wú)盤網(wǎng)吧系統(tǒng)提速[J].電子制作，2013(14)：84.

[6] 駱 璇，崔 鵬.無(wú)盤技術(shù)應(yīng)用于高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的關(guān)鍵點(diǎn)分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013(17)：215.

[7] 朱光明.無(wú)盤工作站在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的應(yīng)用[J].浙江水利水電?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2013,25(1):62-64.

[8] 王亞林，張偉民.基于PXE無(wú)盤終端網(wǎng)絡(luò)在機(jī)房改造中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012,31(1)：207-210.

[9] 孫旭東.無(wú)盤技術(shù)在計(jì)算機(jī)房建設(shè)中的應(yīng)用[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)，2013,31(1)：119-120.

[10] 百度文庫(kù). 無(wú)盤系統(tǒng)安裝方法[DB/OL]. (2011-06-03)[2013-12-05]. http://wenku.baidu.com/link?url=qk_xyWri1Jx4a29AOh8vZm-q5yHwI9gYWEWqgH7yXExzWmBp8izgu-KwxQcM_LkMzs12PEHxuEHUoY6uVF7F9kfzig9RdOrZrkqR4LD7_cJC.

[11] 銳起科技.銳起無(wú)盤XP V3.0幫助系統(tǒng) [EB/OL].上海銳起信息技術(shù)網(wǎng)，2008/2013.

[12] 俞席忠.無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)安全教程(基礎(chǔ)篇)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[13] 俞席忠.無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)安全教程(提高篇)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[14] 王春海.無(wú)盤工作站網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)教程 [M].北京：人民郵電出版社，2002.

[15] 王 毅.無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)終極制作(第3版)[M].西安：電子科技大學(xué)出版社，2003.

[16] 陳 丹，李學(xué)鋒.基于Windows無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程引導(dǎo)技術(shù)探析[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006(10)：1220.

[17] 百度文庫(kù). 銳起無(wú)盤XP-使用手冊(cè)[DB/OL]. (2011-05-19)[2013-12-05]. http://wenku.baidu.com/link?url=oMpAyu60QSVaQl341tTemN6cPz11t9imuEEC4yuZO5Mv82NUf0t6l_g_0IoS_n5jrCccT8ohqqjWUBHLePc3xiR5g4DUuwZYBBQlRa-PUami.

[18] 百度文庫(kù). 銳起無(wú)盤3.0教程[DB/OL]. (2011-06-03)[2013-12-05]. http://wenku.baidu.com/link?url=VD6ZZvosU92nkHD5XvXbaRI2T7Od2scRN6lY7eI6VC32QwKiPD-70cmY7mBOfDXTsOqvhOv92uLSZelexxI2ATQwS_MppPqKRCSz-B7fq5SEm.

Reconstruction of College Computer Laboratory Based on Diskless Network Technology

GUOXue-yinga,JIANGYingb

(a. Basic Experiment Center; b. College of Aeronautical Engineering , CAUC, Tianjin 300300, China)

At present, public computer laboratory of college is mostly used to guarantee the school teaching. But, with the growth of computer age, especially in the near term that computer equipment is obsolete, the performance of laboratory is decline, the stability is poor, the failure rate is high, the cost of management and maintenance is high, even the parts of computer have been stopped production, so that the machine cannot be repaired. These problems seriously affect the normal teaching. In view of the above problems, this paper proposes the scheme of college computer laboratory reconstruction based on diskless network, and this scheme is implemented in our college computer laboratory. The experimental results show that the scheme not only makes a lot of obsolete computers to maximize reuse, but also alleviates the pressure of teaching equipment, it also greatly reduces the cost and workload of the laboratory management.

diskless network; PXE; workstation; server

2014-04-10

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(ZXH2012D003)

郭學(xué)英(1983-)，女，河北邯鄲人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)室管理技術(shù)。

Tel.:15620625931；E-mail:ying19831229@126.com

TP 391

A

1006-7167(2015)01-0242-05