無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)在高校電腦機(jī)房改造中的應(yīng)用-

1、第1期(總第70期黎明職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)No.12011年3月Journal of Liming Vocational UniversityMar.2011收稿日期:20101018作者簡(jiǎn)介:林增輝(1984,男(漢,福建安溪人,同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院在職碩士生,主要從事網(wǎng)絡(luò)安全管理方面的研究。無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)在高校電腦機(jī)房改造中的應(yīng)用林增輝(同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院上海嘉定201804摘要:采用網(wǎng)眾NxD6.0版無(wú)盤系統(tǒng)軟件對(duì)高校電腦機(jī)房進(jìn)行升級(jí)改造,測(cè)試改造后系統(tǒng)的運(yùn)行速度、穩(wěn)定性能。經(jīng)測(cè)試,采用無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)后,電腦機(jī)房單機(jī)啟動(dòng)Windows2000操作系統(tǒng)完成只需30 35s 左右,60臺(tái)電腦同時(shí)啟動(dòng)的時(shí)間大約

2、在60 70s 之間,磁盤讀寫速度從原來(lái)的平均25MB /s 提升到70MB /s 左右。升級(jí)后的電腦機(jī)房維護(hù)方便快捷,使用近9個(gè)月內(nèi)未出現(xiàn)任何故障,且投入成本低。關(guān)鍵詞:無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù);高校;電腦機(jī)房;升級(jí)改造中圖分類號(hào):TP308文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10088075(201101007804很多高校的電腦機(jī)房都是采用有盤系統(tǒng)技術(shù),普遍存在硬盤轉(zhuǎn)速低,運(yùn)行速度慢,容易感染病毒及維護(hù)工作量巨大的問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行升級(jí)改造以滿足高校的教學(xué)工作是必然的趨勢(shì)。使用無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)改造電腦機(jī)房,是高校電腦機(jī)房升級(jí)改造的首選方案。一方面可以充分利用電腦機(jī)房的資源,延長(zhǎng)機(jī)房電腦的使用壽命,節(jié)省資金投入;另一

3、方面可以大大增強(qiáng)機(jī)房電腦系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)用性,避免不斷重復(fù)的系統(tǒng)安裝和維護(hù)等管理工作,節(jié)省人力投入。目前,無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)在網(wǎng)吧等大型機(jī)房的應(yīng)用已較普及,而將其應(yīng)用于高校的電腦機(jī)房中,僅出現(xiàn)于近兩年新建設(shè)的高校機(jī)房中,如何將其更好地應(yīng)用于高校舊電腦機(jī)房的升級(jí)改造中,仍有待進(jìn)一步的深入研究。以福建省安溪華僑職校的電腦機(jī)房的升級(jí)改造為例,探討無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)在高校電腦機(jī)房升級(jí)改造中的應(yīng)用。1改造方案1.1改造前機(jī)房情況安溪華僑職校電腦機(jī)房共有60臺(tái)電腦,表1為該校電腦機(jī)房升級(jí)前的硬件配置情況。如表1所示,安溪華僑職校電腦機(jī)房配置陳舊,已經(jīng)無(wú)法滿足教學(xué)的需求。表1改造前機(jī)房的配置情況配置型號(hào)工作站(60臺(tái)教

4、師機(jī)(1臺(tái)CPU Tualatin Celeron 1.1G (100MHz FSB ,256K L2緩存Pentium 41.7G(400MHz FSB ,256K L2緩存內(nèi)存128M +256M 256M +512M 主板Intel 810T Intel 845D 硬盤40G 5400轉(zhuǎn)80G 7200轉(zhuǎn)顯卡主板集成i752Geforce 2MX40032M 網(wǎng)卡Realtek 8139PCI 百兆網(wǎng)卡Intel Pro100PCI 百兆網(wǎng)卡操作系統(tǒng)Windows 2000ProfessionalWindows 2000Server機(jī)房采用有盤系統(tǒng)技術(shù),經(jīng)常感染病毒,操作系統(tǒng)經(jīng)常被破壞,

5、維護(hù)工作量大。雖安裝了硬盤還原卡保護(hù)操作系統(tǒng)所在分區(qū),以保證操作系統(tǒng)不被破壞,但卻由于資源訪問(wèn)沖突而經(jīng)常出現(xiàn)藍(lán)屏等不穩(wěn)定現(xiàn)象。工作站使用Windows 2000操作系統(tǒng),內(nèi)存相對(duì)較小,硬盤轉(zhuǎn)速只有5400轉(zhuǎn),速度慢,運(yùn)行Photoshop 、Flash 之類的圖像設(shè)計(jì)軟件比較緩慢。一般情況下,每臺(tái)工作站從開啟電源到整個(gè)Windows 2000操作系統(tǒng)加載完畢平均需要近90s 。開啟Photoshop 8.0時(shí),從雙擊圖標(biāo)開始到軟件啟動(dòng)完畢需要20s 左右,而且運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)用一些特效濾鏡時(shí)都會(huì)有長(zhǎng)時(shí)間的假死狀態(tài),硬盤常出現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況。另外,機(jī)房一旦發(fā)生被誤刪操作系統(tǒng)文件、感染病毒等故障,

6、即使是使用Ghost 恢復(fù)系統(tǒng)也第1期林增輝:無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)在高校電腦機(jī)房改造中的應(yīng)用需要很多時(shí)間,而且要逐臺(tái)進(jìn)行恢復(fù)。再者對(duì)工作站進(jìn)行軟件更新,也需逐臺(tái)進(jìn)行。在感染像蠕蟲之類的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交叉?zhèn)鞑サ牟《緯r(shí),不易徹底查殺,維護(hù)人員如果處理不當(dāng)容易出現(xiàn)剛剛被查殺完病毒的工作站馬上又被感染的現(xiàn)象。針對(duì)這些問(wèn)題,提出了利用無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)對(duì)機(jī)房進(jìn)行升級(jí)改造的方案。1.2升級(jí)方案設(shè)計(jì)安溪華僑職校的電腦機(jī)房的原有配置內(nèi)存容量基本夠用,CPU性能經(jīng)過(guò)一番優(yōu)化后也可以滿足一般教學(xué)需要,最主要的瓶頸就是磁盤性能低下。另外,機(jī)房在軟件維護(hù)的方便性、操作系統(tǒng)的保護(hù)性、運(yùn)行的穩(wěn)定性上都明顯薄弱。圖1 (a、(b分別為升級(jí)前、

7、升級(jí)后的電腦機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。(1將工作站原來(lái)的Realtek8139PCI百兆網(wǎng)卡更換為帶BootRom芯片的32位PCI千兆網(wǎng)卡。雖然普通32位PCI總線的帶寬不足以發(fā)揮千兆網(wǎng)卡的性能,但仍然比原有百兆網(wǎng)卡快上好幾倍1。(2購(gòu)置一臺(tái)新的聯(lián)想揚(yáng)天T6900臺(tái)式電腦作為教師機(jī)以提升性能,主機(jī)上集成了千兆網(wǎng)卡,將操作系統(tǒng)升級(jí)為Windows Server2003。(3在原有的教師機(jī)上加一塊Intel千兆服務(wù)器網(wǎng)卡,作為軟路由服務(wù)器以負(fù)責(zé)整個(gè)機(jī)房的共享上網(wǎng)路由服務(wù),同時(shí)此服務(wù)器上還可以架設(shè)一些內(nèi)部網(wǎng)站供教學(xué)使用。(4如圖1(b所示,新增2臺(tái)無(wú)盤服務(wù)器,并啟用雙機(jī)負(fù)載均衡,只要其中一臺(tái)服務(wù)器宕機(jī),在

8、極短的時(shí)間內(nèi)由另一臺(tái)服務(wù)器接管無(wú)盤服務(wù)。2(5將原來(lái)的10M集線器更換為24口千兆交換機(jī),并購(gòu)置一臺(tái)新的全千兆核心交換機(jī)。每20臺(tái)工作站接入1臺(tái)交換機(jī),共3臺(tái)千兆交換機(jī),然后級(jí)聯(lián)至新的全千兆核心交換機(jī)。無(wú)盤服務(wù)器、教師機(jī)、路由服務(wù)器均連接到核心交換機(jī)上。同時(shí)在路由服務(wù)器上做好防火墻設(shè)置,安裝好學(xué)校安全過(guò)濾軟件。(6對(duì)原有的5類網(wǎng)線進(jìn)行測(cè)試,若無(wú)法達(dá)到千兆的則更換為標(biāo)準(zhǔn)千兆6類網(wǎng)線。(7原有的舊設(shè)備可以出售以節(jié)省一部分資金。但要留下兩塊工作站硬盤,一塊用于制作無(wú)盤系統(tǒng)使用,一塊作為備份系統(tǒng)使用。1.3無(wú)盤系統(tǒng)軟件的選擇、應(yīng)用無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)可以依靠服務(wù)器的高速磁盤陣列大幅提升磁盤性能,提高運(yùn)行速度,

9、可以設(shè)置虛擬系統(tǒng)盤為“不允許工作站上傳”,這樣工作站就沒(méi)有機(jī)會(huì)破壞系統(tǒng)盤上的文件,達(dá)到使用硬盤還原卡的效果,不容易感染病毒。更新軟件時(shí),只需對(duì)虛擬盤進(jìn)行一次更新,所有工作站的版本就可以達(dá)到最新狀態(tài)。整個(gè)方案中,無(wú)盤系統(tǒng)軟件的選擇是關(guān)鍵。目前,無(wú)盤系統(tǒng)已經(jīng)在網(wǎng)吧普及,現(xiàn)在網(wǎng)吧使用的無(wú)盤系統(tǒng)軟件有BXP、網(wǎng)眾、銳起、斯普林、DOL等,其中網(wǎng)眾NxD6.0版無(wú)盤系統(tǒng)軟件的市場(chǎng)占有率最高,無(wú)盤服務(wù)器端使用了不易感染病毒的網(wǎng)眾Linux 版,具有兼容性好、穩(wěn)定性高、速度快、全中文界面、易維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。因此,高校電腦機(jī)房可采用網(wǎng)眾NxD6.0版無(wú)盤系統(tǒng)軟件。網(wǎng)眾NxD6.0版無(wú)盤系統(tǒng)軟件的安裝主要經(jīng)97黎明

10、職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2011年3月過(guò)4個(gè)步驟:(1在服務(wù)器上安裝好服務(wù)器操作系統(tǒng)和無(wú)盤系統(tǒng)軟件服務(wù)器端;(2在客戶機(jī)工作站上安裝操作系統(tǒng)和無(wú)盤系統(tǒng)軟件客戶端,并安裝好需要使用的應(yīng)用軟件;(3從客戶機(jī)上傳磁盤映像到服務(wù)器;(4拆下客戶機(jī)硬盤,利用服務(wù)器的磁盤映像進(jìn)行無(wú)盤啟動(dòng)。3在具體操作中,首先是在2臺(tái)無(wú)盤服務(wù)器上安裝好網(wǎng)眾無(wú)盤專用Linux系統(tǒng)和Linux版網(wǎng)眾NxD6.0無(wú)盤服務(wù)器端,并做好相關(guān)設(shè)置。接著,將留下來(lái)的一塊工作站硬盤掛到任意一臺(tái)工作站上,安裝好Windows2000Professional操作系統(tǒng)及學(xué)校教學(xué)所需的各種軟件,如多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件、Office辦公軟件、Visual C+

11、6.0、Pho-toshop、Dreamweaver、Flash等,所有軟件安裝完成后,進(jìn)行系統(tǒng)精簡(jiǎn)優(yōu)化,以減輕開機(jī)磁盤負(fù)擔(dān),加快運(yùn)行速度。最后,在無(wú)盤服務(wù)器上創(chuàng)建虛擬磁盤,設(shè)置好雙機(jī)熱備份、多網(wǎng)卡和多服務(wù)器均衡負(fù)載,指定固定IP地址,從工作站上傳系統(tǒng)分區(qū)到無(wú)盤服務(wù)器,之后設(shè)置好權(quán)限使工作站無(wú)法更改寫入,這樣就完成了整個(gè)無(wú)盤系統(tǒng)的安裝。在工作站上把硬盤取下后,設(shè)置成優(yōu)先從網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)盤引導(dǎo)系統(tǒng)了。2改造方案運(yùn)行測(cè)試2.1運(yùn)行速度測(cè)試網(wǎng)眾NxD6.0無(wú)盤系統(tǒng)軟件采用專利技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)和磁盤驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化,使無(wú)盤服務(wù)器的負(fù)載力強(qiáng)勁、穩(wěn)定,工作站開機(jī)運(yùn)行速度快,加上千兆網(wǎng)絡(luò)的支持,速度遠(yuǎn)

12、超原來(lái)的5400轉(zhuǎn)硬盤,即使是全網(wǎng)工作站同時(shí)啟動(dòng)的時(shí)候,也能達(dá)到相對(duì)滿意的速度。經(jīng)測(cè)試,采用無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)后,電腦機(jī)房單機(jī)啟動(dòng)Windows2000操作系統(tǒng)完成只需30 35s左右,60臺(tái)電腦同時(shí)啟動(dòng)的時(shí)間大約在60 70s之間,開機(jī)時(shí)間比原來(lái)縮短了2 3倍。磁盤讀寫速度從原來(lái)的平均25MB/s提升到70MB/s左右,能夠很輕松地運(yùn)行Photoshop、Flash等大型圖像處理軟件。2.2運(yùn)行穩(wěn)定性測(cè)試?yán)脽o(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)后的電腦機(jī)房已經(jīng)使用了近9個(gè)月,從未發(fā)生任何故障,且穩(wěn)定性能十分優(yōu)越,特別是2臺(tái)無(wú)盤服務(wù)器可以均衡負(fù)載,馬上接管,不影響工作站的運(yùn)行。同時(shí),由于工作站無(wú)法更改無(wú)盤服務(wù)器上的鏡像

13、文件,不存在感染病毒的問(wèn)題,當(dāng)工作站重啟后所有數(shù)據(jù)恢復(fù)如初。當(dāng)工作站上有軟件需要更新時(shí),掛上原來(lái)做系統(tǒng)的硬盤,升級(jí)完成后重新上傳更新服務(wù)器上的磁盤即可完成所有工作站的軟件更新,維護(hù)上十分方便。此外,網(wǎng)眾NxD6.0無(wú)盤軟件采用精心編寫的驅(qū)動(dòng)程序來(lái)模擬本地硬盤4,讓無(wú)盤工作站像有盤工作站一樣運(yùn)行,軟件兼容性好,能夠運(yùn)行絕大部分軟件。2.3系統(tǒng)功能性測(cè)試網(wǎng)眾NxD6.0無(wú)盤軟件可以在服務(wù)器端控制工作站的運(yùn)行,可以對(duì)其進(jìn)行開機(jī)、重啟、截屏等操作。同時(shí),無(wú)盤系統(tǒng)可以很好地兼容多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件,能夠以廣播的方式向?qū)W生們授課,讓教師機(jī)屏幕上的內(nèi)容播放到學(xué)生工作站的屏幕上。無(wú)盤系統(tǒng)可以直接支持有盤系統(tǒng)上可

14、以運(yùn)行的軟件,包括支持各種多媒體教學(xué)軟件、學(xué)習(xí)軟件、考試軟件等,可提供給學(xué)校進(jìn)行信息技術(shù)課教學(xué)、課程整合教學(xué)、上網(wǎng)等等豐富的應(yīng)用,一次性建設(shè)成全功能的多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室。2.4系統(tǒng)維護(hù)性測(cè)試維護(hù)方便快捷是無(wú)盤系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)。首先,所有工作站共用服務(wù)器上的大容量硬盤,當(dāng)需要軟件更新時(shí),只需在其中一臺(tái)工作站上進(jìn)行一次更新,即可完成整個(gè)機(jī)房工作站的軟件更新工作;其次,工作站重啟后,所有數(shù)據(jù)立即還原,就像使用了還原卡一樣,操作系統(tǒng)和軟件不會(huì)受到病毒破壞,也不需要像有盤工作站一樣經(jīng)常做系統(tǒng)還原,還避免了使用還原卡的藍(lán)屏死機(jī)現(xiàn)象,兼容性好;第三,查殺病毒工作只需在服務(wù)器上完成,工作站上由于沒(méi)有使用硬盤,

15、不存在殺毒的煩惱,大大減少了網(wǎng)管的維護(hù)工作量;第四,無(wú)盤工作站沒(méi)有硬盤,無(wú)法刪除系統(tǒng)文件,就算是隨意開關(guān)機(jī)也不會(huì)破壞系統(tǒng)。2.5投入成本分析整個(gè)約定方案包括購(gòu)置2臺(tái)無(wú)盤服務(wù)器的價(jià)格,再加上升級(jí)交換機(jī)等設(shè)備的費(fèi)用,共計(jì)26670元,遠(yuǎn)比再建設(shè)一間新機(jī)房實(shí)惠,同時(shí)還能充分利用舊機(jī)房的硬件資源。此外,無(wú)盤系統(tǒng)不需要在工作站上安裝硬盤,無(wú)盤工作站上只需幾塊板卡就可以工作了。在有盤系統(tǒng)中,以每臺(tái)工作站每塊硬盤平均5W的功率計(jì)算,60臺(tái)工作08第1期林增輝:無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)在高校電腦機(jī)房改造中的應(yīng)用站使用5h 后硬盤的耗電量為1.5kWh ,以每年使用300d 計(jì)算,每年硬盤消耗的電能為450kWh ,因此使

16、用無(wú)盤系統(tǒng)可以節(jié)省不少電費(fèi)。3結(jié)束語(yǔ)綜上可見,使用無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)改造高校電腦機(jī)房,有效解決了原來(lái)運(yùn)行速度慢的問(wèn)題,大幅提高了機(jī)房電腦的性能;其次,很好地利用了原來(lái)配置較低的電腦,延長(zhǎng)了機(jī)房電腦的使用壽命,真正做到了變廢為寶,節(jié)約資金投入;第三,將管理員從不斷重復(fù)的系統(tǒng)安裝、維護(hù)中解脫出來(lái),節(jié)省了人力的投入,并且增強(qiáng)了電腦的穩(wěn)定性和實(shí)用性;第四,去掉了工作站的硬盤,節(jié)約了電費(fèi)支出。將無(wú)盤系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于高校電腦舊機(jī)房的升級(jí)改造,在解決原來(lái)棘手問(wèn)題的同時(shí)還節(jié)約資金,這對(duì)大部分高校電腦機(jī)房改造建設(shè)來(lái)說(shuō),具有較高的實(shí)用價(jià)值。參考文獻(xiàn)1廖玲.無(wú)盤教學(xué)辦公網(wǎng)絡(luò)的研究與開發(fā)D .長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2008.2陳志

17、軍,馮小明,趙春琴.無(wú)盤系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用J .中國(guó)教育技術(shù)裝備,2010(21:92943茍洪文,趙偉,李虎.淺談BXP 無(wú)盤系統(tǒng)在教學(xué)機(jī)房中的應(yīng)用J .裝備制造技術(shù),2009(9:1751764孫海亮.淺談無(wú)盤技術(shù)在電子閱覽室的應(yīng)用J .科技信息,2009(11:348.(責(zé)任編輯柯愛茹檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸(上接第43頁(yè) a假陽(yáng)性樣品譜圖;b添加Fe (確證譜圖圖5假陽(yáng)性樣品果醬的色譜對(duì)比如圖5所示,確證后發(fā)現(xiàn)該樣品為假陽(yáng)性。經(jīng)檢測(cè),所測(cè)試的果醬及蔬菜罐頭中均未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)化合物。3小結(jié)以上,建立了以水為提取劑,經(jīng)

18、超聲波清洗儀提取、凈化,高效液相梯度洗脫分離,二極管陣列(DAD 、EDTA 2Na的方法。方法中目標(biāo)組分的LOD 和LOQ 均在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量值以下,在給定范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。在兩個(gè)加標(biāo)水平下,平均回收率在91.3 99.4%間,日內(nèi)精密度在2.5 6.2%間,日間精密度在3.1 8.1%,完全符合微量物質(zhì)的分析要求。所建立的方法具有較高的準(zhǔn)確性與靈敏度,簡(jiǎn)便、快速,檢測(cè)線性范圍寬,能滿足日常檢測(cè)食品中EDTA 2Na 的需要,具有較強(qiáng)的實(shí)用性,適合于食品中EDTA 2Na 的檢測(cè)。參考文獻(xiàn)1呂曉華,文紅,許紅琴.高效液相色譜法測(cè)定板栗罐頭中乙二胺四乙酸二鈉的含量J .中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2009,19(3:517518.2中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB 27602007食品添加劑使用