集中化電腦管理系統(tǒng)的研究與分析

摘要：隨著我校數(shù)字化校園的建設(shè)，為了改善師生的工作與學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)習(xí)效率，我校采購了大量計(jì)算機(jī)設(shè)備，新建了許多計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。如何對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行高效的管理，采取什么策略提升計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室利用率，提高學(xué)生上機(jī)積極性，成為亟待解決的問題。就我校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的特點(diǎn)，根據(jù)各類計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的研究找出適合我校校情的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)；PNS

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 20-0000-02

1 高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀

一般來說，我校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)校計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)、信息專業(yè)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、計(jì)算機(jī)等級(jí)考試、各類以計(jì)算機(jī)為媒體的培訓(xùn)以及作為學(xué)生課余上機(jī)學(xué)習(xí)提供條件。這種情況下，機(jī)器設(shè)備會(huì)故障頻發(fā)，操作系統(tǒng)也容易因?yàn)閷W(xué)生訪問Internet和通過U盤移動(dòng)硬盤等存儲(chǔ)介質(zhì)帶入病毒或者木馬程序，從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)環(huán)境造成破壞。加上使用機(jī)房的學(xué)生眾多，一些學(xué)生可能由于好奇而誤刪系統(tǒng)文件、破壞系統(tǒng)注冊(cè)表以及修改CMOS等操作而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓無法正常使用。同時(shí)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課和各種計(jì)算機(jī)考試以及培訓(xùn)對(duì)計(jì)算機(jī)環(huán)境有不同的要求，工作人員需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力升級(jí)軟件、規(guī)避軟件沖突以及在不同的教學(xué)環(huán)境和考試環(huán)境間切換操作系統(tǒng)，重新分配IP和修改計(jì)算機(jī)名等。這些操作起來非常繁瑣，效率底下，還容易出錯(cuò)。

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理工作對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)效果產(chǎn)生直接影響。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理人員工作負(fù)荷過大、技術(shù)人員水平相對(duì)有限、各種軟硬件故障等諸多因素，既影響了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理水平的提高，也降低了計(jì)算機(jī)教學(xué)的效果。因此，提高高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理水平和質(zhì)量對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義。但是學(xué)校目前普遍問題在于缺少微機(jī)室維護(hù)管理人才和相應(yīng)的維護(hù)技術(shù)，PC機(jī)設(shè)備因操作使用不當(dāng)、病毒等造成系統(tǒng)軟故障使PC機(jī)無法正常使用，既便有維護(hù)人員其工作量也非常繁重，給信息化教學(xué)應(yīng)用工作帶來了很大的困難。其次，由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問題、操作系統(tǒng)不斷升級(jí)的問題和微軟公司在打擊操作系統(tǒng)盜版力度加大的問題，若各學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室每臺(tái)計(jì)算機(jī)都要買相應(yīng)的正版操作系統(tǒng)，費(fèi)用投入將非常巨大，學(xué)校將難以承受。

2 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理與維護(hù)

根據(jù)對(duì)各高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的調(diào)查和分析，目前計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理模式大致可分為三種：

2.1 人工管理模式。一些小規(guī)模的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室采用人工管理方式。由管理員負(fù)責(zé)安排教學(xué)實(shí)驗(yàn)、維護(hù)機(jī)器；在課余時(shí)間安排學(xué)生上機(jī)自習(xí)，在這過程中，學(xué)生使用校園卡或一卡通或手機(jī)等方式刷卡進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，使用多長(zhǎng)時(shí)間，管理員在卡上將數(shù)額劃掉。其它的管理工作基本也靠人工完成。

2.2 計(jì)算機(jī)輔助管理。在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中，上機(jī)計(jì)費(fèi)的工作由計(jì)費(fèi)系統(tǒng)完成，學(xué)生上機(jī)時(shí)在計(jì)費(fèi)服務(wù)器上刷卡，下機(jī)時(shí)在本機(jī)的計(jì)費(fèi)客戶端上操作退出并自動(dòng)結(jié)賬。教學(xué)實(shí)驗(yàn)課的安排、設(shè)備的維護(hù)管理依舊靠人工完成。

2.3 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室規(guī)范化安全管理。一些高校采用了先進(jìn)的集中化管理模式（PNS），這種先進(jìn)的管理模式使實(shí)驗(yàn)室管理員從繁瑣的工作中解脫出來，.實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范化、自動(dòng)化管理；不僅提高了實(shí)驗(yàn)室的管理質(zhì)量，提高了實(shí)驗(yàn)室的利用率，并且為學(xué)校師生提供了更優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境。

3 PNS的研究與應(yīng)用

PNS（Pre-environment Network System）集中化電腦管理系統(tǒng)是一款集成了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集中管理存儲(chǔ)、操作系統(tǒng)統(tǒng)一分發(fā)、統(tǒng)一升級(jí)、軟件統(tǒng)一安裝、遠(yuǎn)程控制的綜合性網(wǎng)絡(luò)管理軟件，包含了網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)、虛擬硬盤、設(shè)備驅(qū)動(dòng)等多項(xiàng)技術(shù)。該管理系統(tǒng)可以通過安裝一臺(tái)機(jī)器的操作系統(tǒng)，將該系統(tǒng)的鏡像上傳到服務(wù)器后，其余所有硬件配置相同的機(jī)器可以通過下載服務(wù)器上的共享鏡像啟動(dòng)操作系統(tǒng)。PNS還同時(shí)具有智能內(nèi)存管理、智能網(wǎng)絡(luò)硬盤管理以及多網(wǎng)卡負(fù)載均衡這些無盤系統(tǒng)所不具備的功能。

3.1 目前計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室所面臨的一些困難：（1）教學(xué)實(shí)驗(yàn)需要各種不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)硬件條件有限，無法安排。（2）教學(xué)實(shí)驗(yàn)需要事先到實(shí)驗(yàn)室管理員處登記，由管理員協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)室、時(shí)間和操作系統(tǒng)，難免出現(xiàn)沖突和差錯(cuò)。（3）為了排除上課時(shí)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的問題，老師浪費(fèi)了大量的上機(jī)教學(xué)時(shí)間（4）更新軟件相當(dāng)?shù)穆闊?，還需要進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)的網(wǎng)絡(luò)同傳。（5）機(jī)器狗病毒猖獗，目前現(xiàn)有的管理方式?jīng)]辦法防范。（6）有些機(jī)房承擔(dān)計(jì)算機(jī)國家考試，系統(tǒng)要求IP和用戶名對(duì)應(yīng)，目前無法實(shí)現(xiàn)完全靠手工修改。

3.2 PNS系統(tǒng)能夠解決的問題：（1）可以根據(jù)各年級(jí)或?qū)I(yè)不同的操作應(yīng)用需求，設(shè)置好相應(yīng)的教學(xué)環(huán)境，上課時(shí)只需要選擇相應(yīng)的環(huán)境即可。（2）開放實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，老師可以自動(dòng)切換需要的操作系統(tǒng)及應(yīng)用環(huán)境。（3）更新軟件簡(jiǎn)單，只需要在服務(wù)器端簡(jiǎn)單操作即可，學(xué)生機(jī)開機(jī)即可完成更新，不需要長(zhǎng)時(shí)間的網(wǎng)絡(luò)同傳。（4）學(xué)生機(jī)硬盤可以全面開放給學(xué)生，不用擔(dān)心操作系統(tǒng)損壞對(duì)上課造成影響。（5）重新啟動(dòng)學(xué)生機(jī)，服務(wù)器會(huì)傳遞一個(gè)全新的操作系統(tǒng)，解決除硬件外的全部問題。

3.3 PNS系統(tǒng)的功能。（1）多操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)。在一臺(tái)服務(wù)器安裝多種操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的映像文件，每一個(gè)客戶端在網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)時(shí)彈出選擇菜單，使用者選擇自己需要的方式啟動(dòng)，每一臺(tái)客戶端都使用多個(gè)操作系統(tǒng)而不占用自己的硬盤空間。分為“鏡像制作、鏡像維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)、還原啟動(dòng)”四種類型模式的使用方式。

鏡像制作模式：某一客戶端獨(dú)占一個(gè)系統(tǒng)映像，此時(shí)服務(wù)器自動(dòng)禁止其它客戶端使用該系統(tǒng)映像。該客戶端的所有操作，都會(huì)直接反映到服務(wù)器系統(tǒng)映像中。該模式用于向服務(wù)器上傳編輯好的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。

鏡像維護(hù)模式：某個(gè)客戶端可以對(duì)已生成的鏡像進(jìn)行維護(hù)，例如更新或升級(jí)應(yīng)用軟件、安裝輸入法、更新病毒庫等。該模式用于更新操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。

網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)模式：同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)所有的客戶端使用同一個(gè)系統(tǒng)鏡像，在該鏡像里安裝的系統(tǒng)和軟件，每個(gè)客戶端可以獨(dú)立操作使用。這種模式中，用戶界面與有盤的工作站相同，可進(jìn)行各類操作，并且所做的修改都保存于服務(wù)器上，稱作個(gè)性化設(shè)置，下次使用時(shí)這些修改的設(shè)置被保留下來。

還原啟動(dòng)模式：在網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)模式中每個(gè)客戶端的個(gè)性化設(shè)置被還原成初始鏡像的設(shè)置，所有的修改內(nèi)容被清空。該模式比較適合在完成一次教學(xué)任務(wù)后將系統(tǒng)還原為一干凈的系統(tǒng)，以便給后面使用實(shí)驗(yàn)室的師生一個(gè)干凈的環(huán)境。

（2）統(tǒng)一安裝應(yīng)用軟件。對(duì)于像office之類的公共應(yīng)用軟件，在初始安裝操作系統(tǒng)時(shí)一并安裝后，管理員可以隨時(shí)在任一客戶端上通過鏡像維護(hù)的模式進(jìn)行更新操作，更新過后同一局域網(wǎng)內(nèi)的其他客戶端就可以“共享”使用，不再需要逐臺(tái)客戶端更新了。（3）支持系統(tǒng)還原。PNS集中化電腦管理系統(tǒng)支持管理員對(duì)終端用戶進(jìn)行統(tǒng)一還原，使系統(tǒng)還原到初始狀態(tài)，減輕了維護(hù)工作。（4）支持遠(yuǎn)程控制。PNS系統(tǒng)支持對(duì)客戶機(jī)的遠(yuǎn)程開機(jī)、重啟、關(guān)機(jī)操作，降低了管理員每天開關(guān)電腦的工作強(qiáng)度。

5 結(jié)束語

各種管理系統(tǒng)有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，PNS系統(tǒng)也一樣。例如，一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中60臺(tái)計(jì)算機(jī)如果同時(shí)通過PNS系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，由于要從服務(wù)器上下載大量數(shù)據(jù)，每臺(tái)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)速度會(huì)變得稍微慢一點(diǎn)，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的性能提出了比較高的要求。但是總體來說PNS系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)輕松，能夠有效減少工作人員的工作量，使之能夠輕松地管理和維護(hù)實(shí)驗(yàn)室。不是說通過一個(gè)軟件或一套系統(tǒng)就能完全保證實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，管理員的存在和其對(duì)管理系統(tǒng)的優(yōu)化使用才是管理好實(shí)驗(yàn)室的真正所在。

參考文獻(xiàn)：

[1]王亞琴，梁方.高校計(jì)算機(jī)公共機(jī)房的管理與維護(hù)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2005，17.

[2]赫建.公共機(jī)房微機(jī)管理[J].中文信息，1997，2.

[作者簡(jiǎn)介]彭濤（1982.7-），性別：男，籍貫：江蘇，工作單位：南京廣播電視大學(xué)，職務(wù)職稱或?qū)W歷：助工，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。