高校公共網(wǎng)絡(luò)機房系統(tǒng)維護效率探討

王冠中 徐鸝 邱安波

摘要針對高校公共機房軟件維護的特點，討論了PC機軟件系統(tǒng)整體復(fù)制和應(yīng)用軟件批量安裝的效率問題，給出了解決萬法。實踐表明，充分利用基于組播模式的數(shù)據(jù)傳輸技未可以大幅度節(jié)省網(wǎng)絡(luò)復(fù)制的時同，靈活運用一些自動化腳本技術(shù)，也能夠極大地提高軟件的批量安裝效率。

關(guān)鍵詞：公共機屠，軟件維護，組播，效率

中圖分類號TP308文獻標志碼A文章編號1006-8228(2012)01-10-04

0引言

高校公共機房計算機設(shè)備使用的頻率很高，容易出現(xiàn)各類軟硬件故障，甚至造成系統(tǒng)崩潰。在這些故障中，有相當(dāng)一部分是最后需要重新安裝軟件來修復(fù)的。另外，高校公共機房是面向全校提供服務(wù)的，通常會遇到一些臨時的軟件安裝任務(wù)(如計算機等級考試軟件等)，往往裝機的臺數(shù)很多，時間緊。因此，如何盡快滿足教學(xué)需求，提高軟件系統(tǒng)維護效率，是機房管理員必須考慮的問題。公共機房的軟件維護，包括計算機系統(tǒng)中的軟件安裝和恢復(fù)。對于批量的計算機系統(tǒng)軟件全新安裝，目前通常采用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)計算機硬盤上的系統(tǒng)復(fù)制，如網(wǎng)絡(luò)對拷(這里指固化在一些主板、網(wǎng)卡或還原卡ROM中的代碼)或者網(wǎng)絡(luò)克隆(也稱網(wǎng)刻，這里指獨立軟件形式的代碼)。如果只是在計算機系統(tǒng)上新裝軟件，此時不必全部重新傳輸，可以采用另一種方式增量安裝。針對全新安裝和增量安裝，筆者總結(jié)了多年的機房軟件系統(tǒng)維護經(jīng)驗和體會，撰稿以供探討。

1全新安裝

目前在公共機房管理中比較常用的全新安裝方式有網(wǎng)絡(luò)對拷和網(wǎng)絡(luò)克隆兩種。

1.1網(wǎng)絡(luò)對拷

網(wǎng)絡(luò)對拷，是指將大量數(shù)據(jù)在局域網(wǎng)內(nèi)的不同PC終端之間作高速的傳輸和接收，其目的是整體復(fù)制PC機上的軟件系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)對拷的功能代碼嵌入在機器的ROM中，使用前須在各終端硬盤上安裝驅(qū)動程序。目前，在一些品牌PC機中，都自帶有網(wǎng)絡(luò)對拷功能(如聯(lián)想和惠普等，稱為網(wǎng)絡(luò)同傳)。有些硬盤保護卡(還原卡)或兼其還原卡功能的網(wǎng)卡也帶有網(wǎng)絡(luò)對拷功能(如海光藍卡等)。

在批量維護系統(tǒng)時，選定一臺PC機(發(fā)送端)進行初始安裝，然后通過網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)發(fā)送至局域網(wǎng)內(nèi)的其他PC機(接收端)，可以進行—對一或一對多的數(shù)據(jù)傳輸。

網(wǎng)絡(luò)對拷方式一般都與硬盤保護(還原)方式相伴。通常硬盤保護(還原)機制的代碼也固化在ROM中。在網(wǎng)絡(luò)對拷前后，一般都需要對硬盤解保護或加保護，這種操作在一定程度上還是比較繁瑣的。假如是PCI插卡，也容易引起松動，從而出現(xiàn)保護失效的現(xiàn)象。

1.2網(wǎng)絡(luò)克隆

網(wǎng)絡(luò)克隆和網(wǎng)絡(luò)對拷相似，也是一種對批量PC機進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。網(wǎng)絡(luò)克隆軟件以獨立的軟件形式存在，操作靈活，算法高效。網(wǎng)絡(luò)克隆過程按CIS模式進行，服務(wù)端等到所有客戶端連接后實施數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸模式有三種·單點傳送、多點傳送、直接廣播，分別對應(yīng)于克隆廣播的三個選項單播、組播、廣播。

依據(jù)客戶端機器是否支持PXE協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)克隆客戶端有兩類引導(dǎo)方式遠程引導(dǎo)和本地引導(dǎo)。PXE(Pre-boot ExecutionEnvtronment，預(yù)啟動執(zhí)行環(huán)境)是一種遠程引導(dǎo)技術(shù)，它可以使計算機通過網(wǎng)絡(luò)啟動。當(dāng)計算機引導(dǎo)時,PXE客戶端從眼務(wù)端上下載引導(dǎo)程序到本地運行，免去了本地加載引導(dǎo)程序的麻煩。

基于PXE協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)克隆一般過程是服務(wù)器啟動后，客戶端首先從DHCP(DynaIrac Host ConfiguraUon Protocol動態(tài)主機配置協(xié)議)服務(wù)得到動態(tài)IP地址，再從TFFP(Trivial FileTransfer Protocol，簡單文件傳輸協(xié)議)服務(wù)得到引導(dǎo)程序，進而由Ghost軟件的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)實現(xiàn)克隆。

如果客戶端機器不具備PXE功能，則需要考慮本地引導(dǎo)，同時需要考慮由此產(chǎn)生的效率問題。

1.3方法討論

1.3.1基于組播模式的網(wǎng)絡(luò)克隆

網(wǎng)絡(luò)克隆需要事先準備樣機系統(tǒng)的映像文件，而網(wǎng)絡(luò)對拷則不必這樣做。但是，網(wǎng)絡(luò)對拷方案有比較明顯的缺點。

1、受制于硬件型號。由于硬件的維修和更換，同—個機房的機器配置可能有好幾種，對于異種機器(主板或硬盤不同)之間的系統(tǒng)復(fù)制，網(wǎng)絡(luò)對拷就顯得無能為力。

2、網(wǎng)絡(luò)對拷的速度隨著PC機數(shù)量的增加而減慢。

3、還原卡型的網(wǎng)絡(luò)對拷方式還受制于PCI插卡的穩(wěn)定陛，如出現(xiàn)插卡松動的情況，就會引起傳送失敗。

對于批量傳輸整體系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)克隆實踐中通常采用組播傳輸模式。組播也稱多播，是一種單個發(fā)送者對多個接收者的通信技術(shù)，組播過程如圖1所示，發(fā)送端只需發(fā)送一份數(shù)據(jù)，所有加入組的接收端都能得到同一份數(shù)據(jù)，大大節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬，減少了發(fā)送端服務(wù)器的負荷。因此，組播模式的網(wǎng)絡(luò)克隆能夠節(jié)省傳輸時間。

筆者做過統(tǒng)計，利用網(wǎng)絡(luò)對拷功能，復(fù)制一臺機器至少需--要30分鐘，復(fù)制一個教室89臺機器至少需要3個小時，而網(wǎng)絡(luò)克隆復(fù)制一臺單機只要5分鐘左右，復(fù)制一個教室89臺機器只要45分鐘左右，分別是前者的6倍和4倍。

1.3.2無PXE功能的引導(dǎo)

在運用網(wǎng)絡(luò)克隆技術(shù)進行機房的日常運維時，還應(yīng)考慮PC機系統(tǒng)崩潰如何迅速恢復(fù)的問題，其中關(guān)于無PXE功能引導(dǎo)的問題需要特別關(guān)注。

早期的計算機一般不具備PXE功能，想要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)克隆，就必須解決本地啟動的效率問題。如果能夠利用同傳系統(tǒng)或某些軟件的多重引導(dǎo)機制，讓機器從硬盤的某一個分區(qū)啟動(而不是移動介質(zhì))，就有可能解決效率問題(也不必每臺機器插拔介質(zhì))。

例如，海光藍卡可以設(shè)置多重引導(dǎo)功能。如果新建一個DOS引導(dǎo)分區(qū)，加入下面一段引導(dǎo)程序Autoexec bat，可以實現(xiàn)PXE網(wǎng)絡(luò)同樣的功能。

Rem NetGhost Tor DHCP Cllent,Verslon 8 11 20

@ECHO OFF

PROMPT$P$G

SET DIRCMD=/4

DOSKEY>nul

SMARTDRV

MOUSE>nul

ZENO

ECHO

BREAK ON

SET TZ=GHO-08 00

call etdolt bat檢測網(wǎng)卡，加載驅(qū)動(與config sys配合)

et etblnd com

echo L13，yp鍵盤模擬，回車歌鈦“y”

rem set/at=％rendom％％％20+1,not supported under dos

71

aset t=random(20)

隨機延時，錯時連接服務(wù)

choice Restore the image to dmk mIcyn/ty,％t％，n

echo[13，13p

echo

lf errodevel 2 goto end

echo Loading

cdmenu創(chuàng)建映像，會話名稱力abc

Ghost—clone,mode＝prestore,src=@MCabc,dst=1 1-sure

cd、

echo[13，yp

REM CHOICE/TY,60/N>NUL,wart for a mmute

CHOICE Restart the computer ，/c yn/n

echo L13,13p

IF ERRORLEVEL 2 GOTO END

SHUTDOWN R

END

ECHO Now you are ln MS-DOS 7 10 prompt TypeHELP

for help

ECHO

DOS分區(qū)的net目錄中存放有網(wǎng)刻工具客戶端的程序文件。DOS系統(tǒng)的配置文件config sys中要包含如下設(shè)置

DEVICE= etpcrdet dos

檢測網(wǎng)卡

DEVICE= etprotman dos/1 et協(xié)議管理

DEVICE= etdls_pkt dos加載驅(qū)動

DEVICE=ANSI SYS/X鍵盤模擬

本文給出的是筆者前些年用過的方法，迄今依然有實際參考價值。

1.3.3收隼和修改IP地址

公共機房的IP地址一般為靜態(tài)指定，網(wǎng)絡(luò)克隆工具本身并不會自動收集和修改學(xué)生機的IP地址，在以前的系統(tǒng)維護過程中，都是采用人工批量修改方式，比較費時，也容易指定成重復(fù)IP地址。

為了使克隆后的系統(tǒng)能夠自動修改IP地址，還需要在制作樣機系統(tǒng)鏡像文件之前先收集MAC-IP地址對照表，對此可以利用免費的IP掃描軟件，這類工具比較多，筆者在實際工作中使用了HNHV-IPG-30軟件，其操作方面如圖2所示。操作流程為IP掃描設(shè)置>全(半)自動參數(shù)設(shè)置_>開始掃描_>配置文件一>退出程序的流程，其中點擊[配置文件]按鈕生成hIlllv imm文件。

IP掃描軟件生成的地址格式可能不符合后面的IP修改軟件的要求，需要作格式轉(zhuǎn)換。例如可以寫—個SCKrHp bat批處理程序，從hnhv mi中提取出MAC-IP地址對照表mac im，為制作樣機系統(tǒng)鏡像文件時提供地址信息。scamp bat代碼如下

@echo off

setlocal enabledelayedexpanslon

hnhv-IPG-30

if not exIsl hnhvlnl f

@echo掃描收集來的地址配置又件不存在!

@echo

pause

goto end

findstr“一一一一一”hnhvml>pcmfotxt

@echo[Config]>address txt

@echo Gateway=>>address txt

@echo Gwmetrlc=0>>address txt

@echo Mask=255 255 255 0>>address txt

@echo WorkGroup=Workgroup>>address txt

@echo[Ilsq>>address txt

for/f”tokens=1-3 delims==”％％ ln(pcmfo txt)do(

set m=％％I

set‘m=m=l”

@echomI=％。/oJ，％％k>>address txl

lf exist maclnI f

copy macInl mac bak

del macmI

)

Fen address txt macmf

del pclnfo txt

end

利用IP修改工具(可以使用免費的Modilp軟件)的操作步驟為，如圖3所示，鉤選自動修改、修改后重啟，點擊[添加至啟動項]，最后退出操作流程(下一步就是制作鏡像文件了)。注意IP自動修改僅對網(wǎng)絡(luò)連接的“本地連接”有效。

2增量安裝

由于教學(xué)計劃和需求的變化，教學(xué)應(yīng)用軟件也需要更換，完全利用網(wǎng)絡(luò)克隆技術(shù)來應(yīng)對臨時變化的安裝任務(wù)，并不是時效性最佳方式。新版的網(wǎng)絡(luò)對拷功能提供了增量同傳模式，可以解決這個問題，但同樣有前文討論過的缺點。筆者通過不斷摸索和測試，在網(wǎng)絡(luò)克隆的基礎(chǔ)上，利用文件組播軟件、批處理、定制安裝等手段，縮短了文件傳輸?shù)臅r間，提高了軟件安裝的自動化程度。

2.1文件組播軟件

公共機房通常采用電子教室軟件來教學(xué)，因此，可以利用電子教室軟件來解決增量文件的傳輸和分發(fā)。但是這種方式有比較明顯的缺點傳輸大容量文件時，傳輸速度很慢，而且中途若有一臺電腦沒傳成功，會導(dǎo)致其他電腦也要重傳一次，效率很低。利用文件組播軟件來代替電子教室的文件分發(fā)功能，就能很好地解決上述問題。

文件組播軟件是用于局域網(wǎng)文件的“一對多”批量傳輸軟件，基于UDP協(xié)議，能有效提高傳輸速度，并減輕服務(wù)器負載(利用組播模式進行的數(shù)據(jù)傳輸，我們已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)克隆中見識過了)。它的特點是可以真正同時地進行文件傳送，學(xué)生機越多，總體速度就越快，適合于大文件的批量傳輸。

筆者測試過，利用組播軟件傳輸文件，在同一機房條件下，504MB大的文件用電子教室的文件傳輸?shù)?00臺學(xué)生電腦需要16分鐘，而用組播軟件只需2分34秒時間，兩者相差6倍。組播傳輸大大縮短了傳輸時間，而且中間即使有幾臺傳輸失敗，也不會影響其他電腦的傳輸。

“HOU文件多播”是一款不錯的組播軟件(作者網(wǎng)頁見http//wwwyryznet)。筆者早前使用時，一次只能選擇一個文件進行傳輸，為此還寫了一段AutoIt代碼，使其一次可以選多個文件進行傳輸(圖4)。在撰寫本文時，HOU文件多播軟件已經(jīng)出了lob版，支持文件夾傳輸，解決了這個問題。組播軟件通過發(fā)送端(DMCSender exe)和接收端(DMCRece]ve exe)共同配合實現(xiàn)文件或文件夾的傳輸。

2.2定制安裝

在機房中利用組播軟件來分發(fā)應(yīng)用軟件的安裝包到PC終端，可以大幅度節(jié)約安裝過程中傳輸環(huán)節(jié)所用的時間。但是，在終端上進行Windows應(yīng)用程序的安裝時，很多步驟需要逐臺地進行人機交互操作，也很費時。如果能夠定制軟件的安裝，讓軟件的安裝過程自動化，就可以結(jié)合組播軟件的分發(fā)，實現(xiàn)整個機房軟件的增量安裝。AutoIt可以完成這樣的工作。它是一個設(shè)計用于Wmdows GUI中進行自動化操作的免費軟件，能夠進行流程控制，通過摸擬鍵盤按鍵、鼠標移動和對控件操作來實現(xiàn)自動化任務(wù)。

例如，安裝計算機等級考試的考生端軟件，其圖形用戶界面GUI常常會出現(xiàn)[下一步]、[安裝]、[完成]等操作，需要人機交互。對此可以定制一段Autolt代碼來自動化安裝過程

Opt(“WmTitleMatchMode”.2)

Run(“ddJksazb一級考生端exe”)

等待窗口生效，點擊[下一步]

WmWaltActtve(“一級考生瑞”，“一級考生瑞”)

ControlChck(“一級考生瑞”?！耙患壙忌稹?，”Bunonl”)

等待窗口生效，占擊[安裝]

WmWattActtve(“一級考生端”，“開始安裝”)

ControICl~ck(“一級考生端”，“開始安裝”，”Buttonl”)

#等待窗口生效，點擊[完成]

WmWa~tActlve(“一級考生端”?！俺晒Φ鼗裳b”)

ControlCItck(“一級考生瑞”，“成功地安裝”，“Buttom1”)

編寫好代碼后，用AutoIt自帶的編譯工具將程序代碼編譯成可執(zhí)行文件。

在后續(xù)的安裝中，利用電子教室軟件的“文件分發(fā)”和“遠程命令”功能，遠程運行定制的安裝程序，就能完成自動安裝過程了。

3結(jié)束語

我們看到，在公共機房的軟件系統(tǒng)維護中，數(shù)據(jù)傳輸方面花費的時間成本是相當(dāng)多的，充分利用基于組播協(xié)議的傳輸技術(shù)可以大幅度節(jié)省時間，提高傳輸效率。此外，在應(yīng)用軟件的安裝方面，靈活運用一些自動化腳本技術(shù)，也能夠極大地提高軟件的批量安裝效率。