高校計算機類實驗室開放管理技術淺析

沈成濤

摘 要 根據(jù)高校計算機類實驗室的特點，分析實現(xiàn)開放管理的相關技術，包含傳統(tǒng)的保護卡技術、方興未艾的桌面云技術和實驗室信息化管理技術，以及使用這些技術達到實驗時間開放、實驗環(huán)境開放和實驗地點開放的可能性。

關鍵詞 實驗室開放 硬盤保護卡 桌面云 實驗室信息化

中圖分類號：G647 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2014）07-0005-02

計算機實驗室開放管理有利于學生自主學習和開展創(chuàng)新實踐活動，而且能有效提高實驗設備利用率。計算機實驗室開放管理就是要做到實驗時間開放、實驗環(huán)境開放和實驗地點開放。要達到這個目的，除了創(chuàng)新管理模式、優(yōu)化管理制度外，更要重視管理技術的支撐作用，做到推陳出新、多管齊下，從各個層次搭建實驗室開放管理平臺。

一、 實驗設備管理技術

計算機實驗室開放會帶來高流動性的實驗人員、多樣化的實驗任務、高頻率的設備使用，這就需要實驗設備必須做到一機多用，即在每臺電腦上要配置多個軟件環(huán)境，并且要易于管理，減少管理人員維護量。

1.使用保護卡技術

比較傳統(tǒng)的方式是在每臺電腦上安裝增霸卡、藍芯防毒卡等硬盤保護卡。保護卡一般能夠支持安裝多達16個不同的操作系統(tǒng)，并使每個操作系統(tǒng)獨立使用，這樣可以在一臺電腦上創(chuàng)建多個軟件實驗環(huán)境。保護卡一般同時支持網(wǎng)絡安裝、拷貝、增量更新、自動分配IP和計算機名、遠程喚醒、關機、重啟等功能，可以有效減少計算機的批量維護管理工作量。采用保護卡技術也存在一些缺點，比如為了防止病毒一般設置有分區(qū)自動還原功能，這使得軟件環(huán)境相對固定，不能長時間保存實驗的中間狀態(tài)。另外使用保護卡批量管理的計算機一般要求其硬件配置相同，當實驗室有多種型號的計算機時管理效率就會下降。

2.使用桌面云技術

桌面云是云計算和桌面虛擬化技術在行業(yè)中的具體應用，其發(fā)展方興未艾。它是在云服務器上批量虛擬出多個獨立的桌面操作系統(tǒng)，為用戶虛擬不同規(guī)格的桌面環(huán)境。虛擬桌面的存儲和執(zhí)行（包括操作系統(tǒng)、應用程序和用戶數(shù)據(jù)）都集中在云計算服務器上，用戶使用終端設備通過以太網(wǎng)和遠程協(xié)議（如：RDP、ICA、PCoIP）進行訪問。管理員可以通過專用的管理程序在云服務器端統(tǒng)一對所有虛擬桌面進行快速定制、交付、收回和更新。

高校開放管理的計算機類實驗室一般設備型號雜、規(guī)模較大、需求多變，在這種場合下桌面云技術的優(yōu)勢得到集中體現(xiàn)，例如：

①支持更廣泛與簡化的終端設備。由于計算和存儲在云端進行，對終端設備的配置要求較低，用不同型號的臺式機、筆記本電腦甚至手機，都可以訪問相同的虛擬桌面，得到一致的用戶體驗。

②支持更靈活的訪問和使用。一個終端可以訪問多個桌面環(huán)境，可以跨網(wǎng)段、VLAN、甚至互聯(lián)網(wǎng)訪問虛擬桌面，因此可以真正做到時間、地點和實驗環(huán)境的完全開放。

③支持集中管理和快速部署。使用管理程序在云端管理虛擬桌面和用戶，一個桌面可批量交付給多個用戶訪問，桌面一旦更新相當于一批用戶同時升級。

④支持用較小的代價使用正版軟件。虛擬桌面可以被復制，同時一個桌面可以被分發(fā)到多個用戶，因此理論上只需要購買一套正版軟件，就可供多人使用。

當然桌面云技術在高校計算機實驗室中的應用也存在一些局限性。例如：云計算數(shù)據(jù)中心的建設一次性投入較大；數(shù)據(jù)中心需要配備比較專業(yè)的管理員；對校園網(wǎng)的帶寬有一定的要求；由于顯卡虛擬化的技術尚未成熟，某些多媒體類大型設計程序的用戶體驗還不是很好等等。

二、 實驗室信息化管理技術

高校計算機類實驗室數(shù)量一般很多，而且分布在不同地方，實驗室一旦開放管理，要么會有任務沖突，要么會有資源閑置，管理難度大增。為了向師生提供高效便捷的服務、自由靈活的上機時間和地點選擇，同時優(yōu)化資源配置、提高實驗室利用率，很多學校引入了基于校園網(wǎng)的實驗室信息化管理系統(tǒng)，用來管理實驗人員、實驗室和機位、實驗項目等。

1.實驗室信息化管理系統(tǒng)的一般功能

①實驗人員管理。一是基于用戶的管理，包括教師、學生和管理員。二是基于角色的管理，比如班級、實驗團隊等。不同的用戶和角色在系統(tǒng)中有不同的權限。

②實驗項目管理。管理實驗課程和對應的實驗項目，并為實驗項目指派實驗室。

③實驗預約管理。個人或團隊預約機位或機房。

④實驗室門禁系統(tǒng)、上機IC卡和收費管理。實現(xiàn)開放實驗室的學生自助管理。

⑤實驗報告管理。學生可以在線提交實驗報告，教師可以在線批閱打分，期末可以對實驗教學平時成績進行統(tǒng)計。

⑥師生交流平臺。類似于論壇、博客等系統(tǒng)，師生以課程為欄目、以實驗項目為主題進行答疑解惑。

2.針對開放式計算機類實驗室的信息管理系統(tǒng)的特點

當前大多數(shù)大學生都配有個人電腦，機房對學生的吸引力逐漸下降，為了吸引學生在業(yè)余時間上機，開放實驗的手續(xù)要簡化。

機房免費開放是一種趨勢，收費功能可以取消，門禁和IC卡識別系統(tǒng)不再是為了收費，只是為了給實驗人員提供服務，如給隨機到來的人實時分配機位，給預約者提示機房機位信息等。

在傳統(tǒng)模式下一臺計算機上也可以完成多個實驗項目，而如果使用桌面云技術，在一個終端幾乎可以完成所有的實驗項目，實驗項目不再和實驗室、實驗設備有必然的對應關系，因此從機房管理的角度看，實驗項目管理功能可以弱化甚至取消。

鑒于時代發(fā)展以及計算機類實驗室的特點，其信息化管理系統(tǒng)的功能并不是大而全好，而是應作適當裁剪和取舍，以簡約簡便甚至粗放管理為好。

隨著IT技術的日新月異，計算機類實驗室的管理技術也不斷涌現(xiàn)。但因高?，F(xiàn)存計算機設備新舊不一，為有效保護過往投資，傳統(tǒng)和現(xiàn)代管理技術將一直并存，我們要努力找準其中的契合點，高效率、高質(zhì)量、低成本地實現(xiàn)計算機類實驗室的開放管理。

（責任編輯 劉凌芝）