淺談綜合學(xué)校機房優(yōu)化技術(shù)

袁凌宇

摘要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，計算機技術(shù)已經(jīng)逐漸成為當(dāng)代學(xué)生必須掌握的基本技能。各大院校為了給學(xué)生提供更好的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境和上機操作環(huán)境，學(xué)校的機房建設(shè)水平不斷提高，多媒體教室、電子閱覽室成為學(xué)生上課和課余學(xué)習(xí)的主要場所。這些計算機機房的主要特點是開放時間長、人流量大，學(xué)生對計算機的應(yīng)用需求相對復(fù)雜，因此機房建設(shè)工作和日常的維護管理具有一定難度。從目前各大院校的機房建設(shè)情況來看，機房建設(shè)水平的提高主要體現(xiàn)在硬件設(shè)備的更新和升級方面，機房規(guī)模不斷擴大，設(shè)備性能不斷提升。但是普遍缺乏有效的信息管理手段，日常的軟件維護工作也不到位，再加上面臨著較高的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，容易給學(xué)校機房服務(wù)質(zhì)量造成一定影響。以此為出發(fā)點，該文將對學(xué)校機房的優(yōu)化技術(shù)進行探討，主要從信息管理系統(tǒng)的建設(shè)、軟件維護和網(wǎng)絡(luò)安全防范措施等方面進行研究。

關(guān)鍵詞：學(xué)校機房；信息管理系統(tǒng)；軟件維護；網(wǎng)絡(luò)安全

在信息時代下，各大高校對計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)給予了高度重視，即使是非計算機專業(yè)的學(xué)生，也開設(shè)了計算機基礎(chǔ)課程，目的是讓學(xué)生掌握基本的計算機應(yīng)用能力，使其適應(yīng)未來的信息化工作環(huán)境和崗位要求。目前社會對計算機專業(yè)人才的需求量仍然很大，尤其是缺乏高尖端的計算機應(yīng)用人才。學(xué)校機房是學(xué)生學(xué)習(xí)計算機知識技能，練習(xí)計算機操作的重要場所。但由于學(xué)校機房的管理體系不完善，沒有建立合理的收費系統(tǒng)，造成學(xué)生對機房資源的有效利用率較低，沒有真正實現(xiàn)學(xué)校積極建設(shè)機房的意義。因此，完善學(xué)校機房信息管理系統(tǒng)是目前機房建設(shè)的重點任務(wù)。此外，為了盡可能滿足學(xué)生對計算機應(yīng)用的各種需求，學(xué)校機房必須加強軟件維護管理工作，注重軟件的更新升級，做好日常的維護管理工作，使學(xué)校機房能夠穩(wěn)定可靠的為學(xué)生提供服務(wù)。再者，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，學(xué)校計算機機房面臨著較高的安全風(fēng)險，還要做好網(wǎng)絡(luò)安全防范工作，采用先進的技術(shù)手段，對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險進行有效防范。因此，對學(xué)校機房的綜合優(yōu)化技術(shù)進行研究十分必要，只有全面提升機房的軟、硬件建設(shè)水平，才能使機房充分發(fā)揮作用，為學(xué)生學(xué)習(xí)和使用機房資源提供保障。

1機房信息管理系統(tǒng)建設(shè)

1.1機房信息管理系統(tǒng)的設(shè)計原則

在學(xué)校計算機機房管理方面，傳統(tǒng)的人力管理方式工作效率低，管理工作不到位，容易造成人力和物力浪費?，F(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)功能單一，主要是對學(xué)生上機收費管理系統(tǒng)，不利于學(xué)校機房資源的充分利用。合理的機房信息管理系統(tǒng)應(yīng)包括計算機使用時間、使用方式以及軟件資源管理，并使資源信息透明化，幫助學(xué)生了解如何正確利用學(xué)校計算機機房資源?；谶@些方面的考慮，學(xué)校計算機機房應(yīng)采取面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方式，搜集質(zhì)量、技術(shù)方面的需求，并與所需資金進行比對，從而設(shè)計出實用性強、性價比高的計算機信息管理系統(tǒng)。

在設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)具體的問題對象進行分析，確定對象在系統(tǒng)中所處的層次結(jié)構(gòu)，提升機房信息管理系統(tǒng)的整體運行效率，使主機能與每個終端設(shè)備進行快速通信，及時解決對象問題。設(shè)計時主要應(yīng)遵循單一職責(zé)、開放封閉、替換、接口隔離以及依賴倒置原則。單一職責(zé)原則是指在進行類的實際時，每個基礎(chǔ)類應(yīng)具備唯一功能，避免在邏輯上發(fā)生混亂，影響系統(tǒng)運行效率。開放封閉原則的含義是進行新功能拓展時，只需加入新的元素即可使其獨立工作，而不必進行新的程序設(shè)計。替換原則主要是對子類進行替換，使信息管理系統(tǒng)具有較強的擴展性。接口隔離原則是避免多個類使用一個公共接口的情況，盡量將接口進行獨立設(shè)計。依賴倒置原則是消除高層模塊與底層模塊的相互依賴，使其共同依賴于抽象模塊。

1.2主體功能設(shè)計與實現(xiàn)

學(xué)校計算機機房信息管理系統(tǒng)的主要功能包括學(xué)生上機登錄管理、資源信息管理以及收費管理.學(xué)生的上機登錄管理系統(tǒng)主要是通過身份驗證的方式進行管理，機房中的所有客戶機都與主機相連，學(xué)生啟動計算機后首先進入系統(tǒng)登錄界面，在其中輸入身份信息以及密碼信息后由系統(tǒng)進行身份驗證，如果身份驗證信息正確，則進入系統(tǒng)正常使用界面，并彈出提示框顯示“登錄成功”以及登錄時間信息等。如果信息驗證失敗，也應(yīng)彈出對話框進行人性化提示，幫助學(xué)生找到身份驗證信息的錯誤之處。此外上機登錄管理系統(tǒng)還應(yīng)提供密碼修改服務(wù)，學(xué)生可以不定期的修改自己的登錄密碼，以防賬號被人頂替使用.學(xué)生在客戶機修改密碼后，系統(tǒng)需要更新學(xué)生的身份驗證信息，使學(xué)生下次登錄時可以使用新的密碼通過驗證，同時舊密碼失效。

在資源信息管理的系統(tǒng)設(shè)計上，主要需要考慮兩點，一是人性化的資源使用指導(dǎo)功能，二是上機痕跡清楚功能。學(xué)校的計算機系統(tǒng)是一個較為龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，學(xué)生如果沒有使用經(jīng)驗，很難快速找到自己所需要的信息資源。因此在學(xué)生進入系統(tǒng)功能界面后，應(yīng)建立功能導(dǎo)航系統(tǒng)，對機房資源信息進行系統(tǒng)化的介紹，并對學(xué)生的操作使用提供指導(dǎo)。此外，由于學(xué)校機房屬于公共操作系統(tǒng)，應(yīng)注意對學(xué)生隱私的保護，在學(xué)生結(jié)束上機使用后，及時清除學(xué)生的上機痕跡。

學(xué)生使用學(xué)校機房分為免費使用和付費使用兩種模式，免費使用是在學(xué)校組織或上課需要的情況下，機房對學(xué)生免費開放，這時收費管理系統(tǒng)只提供上機計時功能，不會對計時結(jié)果產(chǎn)生上機費用。而學(xué)生自行上機則要使用付費使用模式，系統(tǒng)在學(xué)生成功登陸系統(tǒng)后開始計時，在學(xué)生退出系統(tǒng)時結(jié)束計時，通過計算時間差與計費單價相乘，計算出學(xué)生上機操作產(chǎn)生的實際費用。收費系統(tǒng)的設(shè)計上，也應(yīng)采取人性化的設(shè)計方式，在時間計算上盡可能的依據(jù)實際上機時間進行計算，而不宜采取網(wǎng)吧收費系統(tǒng)的過時計費的方式。此外如果學(xué)生長時間沒有進行系統(tǒng)操作，系統(tǒng)應(yīng)自動退出使用并計算費用，防止學(xué)生忘記退出系統(tǒng)產(chǎn)生高額的上機費用。

2機房維護技術(shù)優(yōu)化

機房的維護管理工作是機房日常管理工作的重點和難點，主要分為硬件維護和軟件維護兩個方面。在各大院校幾次更新機房硬件設(shè)備的情況下，目前機房硬件設(shè)備的性能和可靠性已經(jīng)大大提高，所使用的硬件設(shè)備可以在正常使用下保證較長的無故障時間，即使出現(xiàn)硬件故障也可以聯(lián)系廠家進行維修或設(shè)備調(diào)換。因此，目前機房維護工作主要集中于軟件維護方面。機房軟件維護主要包括系統(tǒng)維護和應(yīng)用軟件維護升級。目前學(xué)校機房使用的計算機系統(tǒng)主要由XP系統(tǒng)、Win7系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)等。由于學(xué)校機房的公共特性，可能需要根據(jù)不同專業(yè)的教學(xué)需要進行系統(tǒng)切換，普通家用電腦的系統(tǒng)重載方式耗時長，還需要借助硬盤燈硬件設(shè)備，操作繁瑣，不適用于學(xué)校機房的系統(tǒng)重載?？梢圆捎眠h(yuǎn)程啟動技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)多播克隆技術(shù)進行學(xué)校機房的系統(tǒng)維護和重載。

遠(yuǎn)程啟動技術(shù)是一種基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)加載方式，不要硬盤或光驅(qū)的支持，可以減少硬件成本。遠(yuǎn)程啟動主要分為三個階段，一是客戶端配置信息收集，通過BOO了P或DHCP協(xié)議完成用戶機遇服務(wù)器的連接，獲取基本配置信息，包括IP地址、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼等。二是下載BOOTSTRAP程序，這是遠(yuǎn)程啟動的關(guān)鍵步驟，程序資源儲存在服務(wù)器端，客戶機發(fā)出請求后，按照系統(tǒng)管理員的設(shè)定為系統(tǒng)做好準(zhǔn)備。三是BOOTSTARP程序的執(zhí)行階段，完成操作系統(tǒng)下載及啟動。目前遠(yuǎn)程啟動的主要方式有RPL合PXE兩種。

隨著學(xué)校機房建設(shè)規(guī)模的不斷擴大以及教學(xué)需求的不斷提高，對軟件的更新要求越來越高，軟件維護升級工作成為機房管理員的主要工作，工作量大，傳統(tǒng)的軟件維護升級方式以難以滿足當(dāng)下的機房軟件維護需要。多播克隆技術(shù)主要利用網(wǎng)絡(luò)多播技術(shù)，實現(xiàn)機房軟件的一對多數(shù)據(jù)更新，采用基于PXE的遠(yuǎn)程啟動方式實現(xiàn)多播克隆，可以進一步降低軟件維護成本。網(wǎng)絡(luò)多播克隆技術(shù)的實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有一定要求，首先需要較為穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，在進行多播克隆時，應(yīng)將機房計算機與外網(wǎng)連接斷開，從而建立相對穩(wěn)定的局域網(wǎng)環(huán)境。在進行網(wǎng)絡(luò)多播克隆時，要保證服務(wù)器的穩(wěn)定運行，服務(wù)器硬盤最好采用SISC硬盤或磁盤陣列，所使用的網(wǎng)卡應(yīng)選擇專用服務(wù)器網(wǎng)卡。另外應(yīng)盡可能提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，在進行網(wǎng)絡(luò)多播克隆時，至少應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)傳輸速度在100Mb以上.網(wǎng)絡(luò)傳輸速度決定了網(wǎng)絡(luò)克隆多播允許的客戶機數(shù)量及速度。目前實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多播克隆使用較為廣泛的是Ghost軟件。

3網(wǎng)絡(luò)安全防范措施

3.1物理設(shè)備的安全防范措施

為了教學(xué)方便和學(xué)生使用方便，目前學(xué)校機房普遍連接了互聯(lián)網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)的連人在使學(xué)校機房資源得到極大擴充的同時，也給機房信息安全帶來新的隱患。網(wǎng)絡(luò)上傳播著大量的計算機病毒，有些木馬程序隱藏在網(wǎng)絡(luò)頁面和軟件安裝、升級包中，學(xué)生如果在使用過程中不加以注意，容易使機房遭到病毒入侵，造成系統(tǒng)性能下降或系統(tǒng)崩潰，也容易使重要信息泄露，嚴(yán)重威脅計算機使用安全。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，學(xué)校計算機機房應(yīng)不斷完善安全管理制度，提高上機人員的安全防范意識。首先建立完善的物理設(shè)備管理措施，防止無關(guān)人員非法進入機房，對機房設(shè)備造成破壞。教師和機房管理人員應(yīng)發(fā)揮引導(dǎo)作用，對學(xué)生的計算機使用道德觀念進行正確引導(dǎo)，不能因為學(xué)校機房的設(shè)備屬于公共設(shè)施，在使用過程中不加以注意。同時防止一些調(diào)皮搗蛋的學(xué)生對機房設(shè)備進行惡意破壞。通過加強引導(dǎo)和機房管理，為機房網(wǎng)絡(luò)安全提供物理設(shè)備方面的保障。

3.2信息數(shù)據(jù)安全防范措施

信息數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳輸面臨著較高的安全風(fēng)險，需要采用專業(yè)的安全防范技術(shù)進行有效防范，避免機房計算機被病毒入侵。應(yīng)在機房計算機中安裝最新版本的殺毒軟件和防火墻，并注重殺毒軟件與防火墻的更新升級，使其能夠有效甄別最新的網(wǎng)絡(luò)病毒。應(yīng)將殺毒軟件和防火墻的維護升級作為機房軟件維護的一部分，定期對其進行維護和版本升級。學(xué)生客戶機的上網(wǎng)方式應(yīng)采取代理服務(wù)器的方式，起到外部網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接作用，對學(xué)生的訪問服務(wù)類型進行控制。加強對學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)安全意識培養(yǎng)，下載軟件應(yīng)在正規(guī)官方網(wǎng)站下載，不能隨意接受來歷不明的文件和郵件。只有不斷加強網(wǎng)絡(luò)安全防范管理，對機房網(wǎng)絡(luò)進行有效保護，才能為機房的正常使用提供保障。

4結(jié)束語

總而言之，學(xué)校機房建設(shè)是學(xué)校信息化建設(shè)的重要組成部分，也是學(xué)生學(xué)習(xí)計算機知識技能的主要場所。各大院校在加強硬件設(shè)備的建設(shè)和投資的同時，也應(yīng)重視機房軟件系統(tǒng)的建設(shè)和日常的維護管理工作，為機房資源的高效利用和安全使用提供保障。