基于無盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

崔巍

摘要： 計(jì)算機(jī)作為一種高度集成化的電子產(chǎn)品，在長(zhǎng)期使用下會(huì)出現(xiàn)各種老化或損壞，其性能會(huì)逐漸變差，各種故障現(xiàn)象層出不窮，維護(hù)成本急劇上升，對(duì)于一些較老的配件，甚至在市場(chǎng)上已不能買到，對(duì)正常的教學(xué)活動(dòng)造成了不良影響。為此，許多高校開始采用無盤網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，減少硬件數(shù)量，提高可維護(hù)性。本文以某常規(guī)計(jì)算機(jī)機(jī)實(shí)驗(yàn)室的改造為例，對(duì)無盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。

【關(guān)鍵詞】無盤網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī) 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

1 無盤網(wǎng)絡(luò)概述

無盤網(wǎng)絡(luò)可以理解為一個(gè)不包含任何硬盤設(shè)備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中涉及的所有數(shù)據(jù)都統(tǒng)一存儲(chǔ)在中心服務(wù)器中。中心服務(wù)器不但需要安裝自身的操作系統(tǒng)，還需要安裝所有工作站計(jì)算機(jī)設(shè)備的操作系統(tǒng)。也不是說，原來需要安裝在各計(jì)算機(jī)硬盤中的操作系統(tǒng)，在無盤網(wǎng)絡(luò)中均統(tǒng)一安裝在中心服務(wù)上，因而使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無需任何的物理硬盤即可正常運(yùn)行。目前我國(guó)應(yīng)用的無盤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括RPL和PXE兩種，其中前者依賴由靜態(tài)路由，啟動(dòng)時(shí)必須先把自身網(wǎng)卡的序列號(hào)發(fā)送給中心服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)證。

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

對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行無盤化改造，需要明確兩個(gè)問題，第一個(gè)是弄清楚現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)中的網(wǎng)卡設(shè)備是否與PXE技術(shù)兼容；第二個(gè)問題是如何選擇一套穩(wěn)定可靠的無盤網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)及中心服務(wù)器。

2.1 無盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件

無盤網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行需要依賴于系統(tǒng)軟件的支持，正如計(jì)算機(jī)的運(yùn)行需要依賴于操作系統(tǒng)一樣。目前市場(chǎng)上比較成熟的國(guó)廠無盤系統(tǒng)軟件主要有湖南的阿拉丁神盤和斯普林、上海的銳起和網(wǎng)眾、武漢的深度等等，其中上海銳起公司的無盤產(chǎn)品對(duì)PXE啟動(dòng)技術(shù)支持性最好，因而在網(wǎng)吧建設(shè)中深受歡迎?；诖耍疚膶⑦x用上海銳起公司的無盤產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的無盤化改造。

2.2 中心服務(wù)器

服務(wù)器是整個(gè)無盤網(wǎng)絡(luò)的核心，它集中了所有計(jì)算機(jī)設(shè)備的系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)，因此必須具備高性能和高穩(wěn)定性，可以承受較大的工作負(fù)載。服務(wù)器的網(wǎng)卡和硬盤是設(shè)備選型的關(guān)系環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)無盤網(wǎng)絡(luò)的整體運(yùn)行速度和存儲(chǔ)速度起到了極為關(guān)鍵的作用。為了提高硬盤的容量，同時(shí)使數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在物理和邏輯上有統(tǒng)一的依據(jù)，本文將所有的硬盤設(shè)備設(shè)置成磁盤陣列，實(shí)現(xiàn)了研究邏輯空間的統(tǒng)一管理。

2.3 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置

無盤網(wǎng)絡(luò)雖然使各工作站省去了物理硬盤，但其基本運(yùn)行原理仍然與一般的局域網(wǎng)無多大區(qū)別，因此網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建對(duì)整個(gè)無盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的合理性有重要影響。為了避免網(wǎng)絡(luò)環(huán)境給系統(tǒng)造成的影響，本文采用了千兆網(wǎng)，保證實(shí)驗(yàn)室在未來十年內(nèi)均具有較先進(jìn)的水平，并能滿足擴(kuò)展要求。

3 改造效果分析

筆者所在的學(xué)校有五個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室己運(yùn)行了5年，系統(tǒng)配置己不能滿足教學(xué)要求，硬件老化現(xiàn)象嚴(yán)重，硬盤故障率較高，維護(hù)難度極大。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室主要是為大學(xué)英語的視聽說課程服務(wù)的，由于涉及大量的視頻、圖像、語音信號(hào)的處理，計(jì)算機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、藍(lán)屏、硬盤噪聲大等問題，嚴(yán)重影響了英語教學(xué)活動(dòng)的開展。采用本文設(shè)計(jì)的方案對(duì)其進(jìn)行了全面改造，配置了一臺(tái)高性能、雙網(wǎng)卡、雙核、的聯(lián)想服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)中布設(shè)了150個(gè)工作站計(jì)算機(jī)，服務(wù)器硬盤按“兩讀三寫”的要求進(jìn)行配置，搭建了如圖1所示的無盤網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。

為了評(píng)價(jià)改造效果，本文從開機(jī)速度、頁面響應(yīng)時(shí)間有語音播放流暢度三個(gè)指標(biāo)對(duì)改造效果進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來看，經(jīng)過無盤改造后的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的總體性能有了很大的提升。首先，開機(jī)速度由原來的10-150S提升到80S以內(nèi)，大大節(jié)省了開機(jī)時(shí)間，為教學(xué)活動(dòng)節(jié)省了更多的時(shí)間；其次，頁面響應(yīng)時(shí)間明顯減少，由原來的最大15S提升到4S以內(nèi)，使教學(xué)活動(dòng)的開展更加高效，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量；最后，語音播放更加流暢，完全滿足了大學(xué)英語視聽說的教學(xué)需求。由于采用了高性能服務(wù)器，本實(shí)驗(yàn)室的可擴(kuò)展性也有了明顯的提升，在未來需要擴(kuò)充規(guī)模的時(shí)候只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置即可實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語

本文在分析了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室在成本、管理和維護(hù)上的缺陷后，提出了無盤網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的改造方案，并采用了全新的無盤產(chǎn)品、高性能服務(wù)器和千兆傳輸網(wǎng)絡(luò)，使實(shí)驗(yàn)室的整體性能有了極大的提升，節(jié)省了維護(hù)成本，提高了教學(xué)質(zhì)量。雖然無盤網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室在我國(guó)還沒有完全普及，但隨著科技的發(fā)展和教育技術(shù)的進(jìn)步，無盤網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成為未來幾十年內(nèi)高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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