季娜

摘要：計算機實驗室是一種特殊的局域網(wǎng)，是重要的云端部分，能夠?qū)崿F(xiàn)Internet的各種基本功能。其不僅承擔(dān)各種計算機課程的教學(xué)實驗，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自由上機實踐等任務(wù)，還作為各種無紙化考試的重要場所等，因此，計算機實驗室的科學(xué)管理、自動化管理就顯得尤為重要。本文從構(gòu)建終端地址池、云部署服務(wù)平臺，建立系統(tǒng)軟件云、硬盤模板庫幾個方面進行闡述，以期為增強計算機實驗室的管理提供參考。

關(guān)鍵詞：計算機實驗室;安全;管理

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2022）04-0111-02

● 計算機實驗室管理面臨的問題

計算機實驗室管理工作量大，涉及硬件管理、軟件管理、上機管理等，往往面臨很多問題：①實驗室電腦數(shù)量多，統(tǒng)一部署軟件環(huán)境非常困難;②每臺電腦上的軟件環(huán)境必須能夠支持各種不同的應(yīng)用需要;③每臺電腦的使用者不固定，軟件容易被破壞;④大量軟件安裝在一套系統(tǒng)中，導(dǎo)致軟件沖突;⑤學(xué)生上課時找軟件不方便，浪費了教學(xué)的時間;⑥做系統(tǒng)時需要盡量收集所有需要用到的軟件，否則后期再裝非常麻煩。

計算機實驗室管理工作不僅要有較強的責(zé)任心，更需要采用先進的技術(shù)管理手段和管理理念，探索和建設(shè)以云桌面為核心技術(shù)的新一代實驗室管理系統(tǒng)是實驗室管理的發(fā)展趨勢。

● 云桌面

云桌面系統(tǒng)是通過云存儲和虛擬化技術(shù)為終端電腦提供統(tǒng)一桌面應(yīng)用環(huán)境的靈活解決方案。云桌面系統(tǒng)為所有的終端用戶統(tǒng)一定制桌面環(huán)境，保存在服務(wù)端，IT管理人員可以根據(jù)不同的需要訂制多個針對不同應(yīng)用的云桌面，并通過分配云桌面來決定終端用戶可以看到和選擇的云桌面，使終端用戶專注于自己的應(yīng)用。

1.構(gòu)建終端地址池，實現(xiàn)集中統(tǒng)一管理

當(dāng)前，學(xué)校計算機終端數(shù)量多，型號也比較復(fù)雜，校園網(wǎng)的建成為實驗室的集中統(tǒng)一管理提供了很好的網(wǎng)絡(luò)管理平臺。桌面系統(tǒng)必須是專為計算機實驗室集中管理而量身定制的一套管理系統(tǒng)，除了可以自動收集終端網(wǎng)卡MAC地址，并為其分配相應(yīng)的IP地址、計算機名稱外，還可根據(jù)終端所屬計算機實驗室物理分布情況和用途劃分為多個分組。由此，將實驗室傳統(tǒng)的分散管理模式變?yōu)榛谛@網(wǎng)的計算機實驗室門戶管理平臺。

2.建立系統(tǒng)軟件云，提高機房響應(yīng)能力

計算機實驗室作為云端，不僅需要好的硬件基礎(chǔ)，更需要提供安全可靠的系統(tǒng)環(huán)境，才可使師生享受校園云中的各項資源。隨著課程改革的深入和教學(xué)手段的更新，學(xué)校計算機公共實驗室的使用率不斷提高，同時教學(xué)計劃的不斷變動，需要經(jīng)常搭建各種各樣的教學(xué)環(huán)境以滿足教學(xué)需要，這給實驗室管理帶來了極大的挑戰(zhàn)。唯有建立起強大的系統(tǒng)及軟件服務(wù)云，并將對系統(tǒng)及軟件云的管理和維護從實驗室本身遷移出來，才能從根本上提升管理和應(yīng)用水平。

系統(tǒng)及軟件服務(wù)云應(yīng)包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)存儲分區(qū)等，可以定義為云中基礎(chǔ)資源。系統(tǒng)將各實驗室所需要的系統(tǒng)及軟件環(huán)境上傳到服務(wù)器以鏡像方式存儲在服務(wù)器中，作為可向終端提供的基礎(chǔ)服務(wù)資源。管理者可隨時添加鏡像或者對鏡像更新、刪除等，來不斷壯大和優(yōu)化系統(tǒng)及軟件云，以靈活應(yīng)對和滿足教學(xué)實驗要求。作為計算機實驗室，系統(tǒng)及軟件服務(wù)云中的資源屬于公共基礎(chǔ)資源，這個云中的資源僅對實驗室管理者直接開放，由實驗室管理者根據(jù)教學(xué)試驗和上機需要決定是否提供給終端，并進行管理和維護。

3.建立硬盤模板庫，提高機房管控能力

系統(tǒng)將計算機軟件系統(tǒng)抽象為磁盤、鏡像、策略三個層面，通過對這三個層面的組合和設(shè)置來搭建硬盤模板（也可稱之為磁盤鏡像），并以此模板來向終端使用者提供服務(wù)，最大化提升終端設(shè)備利用率和可管理性。

①模板集中化管理：云桌面系統(tǒng)采用虛擬技術(shù)，在服務(wù)器上為各終端或各組創(chuàng)建對應(yīng)的虛擬磁盤作為終端硬盤模板，由服務(wù)器對所有的模板進行集中管理。日常僅需遠程對模板進行管理維護即可。②模板積木式搭建：系統(tǒng)采用鏡像和磁盤關(guān)聯(lián)管理，積木式搭建的模式，對實驗室管理以及提供良好的終端系統(tǒng)軟件環(huán)境帶來了極大的方便。根據(jù)教學(xué)需要從鏡像庫中任意添加一個或多個系統(tǒng)鏡像到磁盤中，即使需要臨時搭建教學(xué)環(huán)境或者考試系統(tǒng)，也不會影響其他系統(tǒng)，更無須重新安裝系統(tǒng)和重新規(guī)劃硬盤。③模板策略化管理：對磁盤或其中的系統(tǒng)鏡像根據(jù)管理和使用的需要，可設(shè)定相應(yīng)的使用管理策略，強化對終端的管控。

4.構(gòu)建云部署服務(wù)平臺，實現(xiàn)智能化管理

客戶端通過網(wǎng)絡(luò)啟動便可自動選擇對應(yīng)的硬盤模板（磁盤鏡像）進入系統(tǒng)并使用。磁盤鏡像通過網(wǎng)絡(luò)而不是本地硬盤裝載，單個磁盤鏡像在網(wǎng)絡(luò)中可被多個客戶端共享訪問，這不是傳統(tǒng)意義上的虛擬化——不存在虛擬化平臺，客戶端首次在裸機上全速運行，系統(tǒng)采用邊使用邊部署的方式會自動將該模板交付到本地硬盤。

①按需部署：即終端需要什么就交付什么，并將交付的數(shù)據(jù)緩存到本地硬盤。缺點是所有的啟動和應(yīng)用都必須依賴網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器，這樣勢必會導(dǎo)致終端啟動和使用效率低下，甚至終端無法運行的情況發(fā)生，而計算機實驗教學(xué)經(jīng)常是多人同時啟動電腦，同時使用大型軟件，并承擔(dān)著各種無紙化考試等。這對計算機實驗室而言，存在很大的安全隱患，一旦出現(xiàn)意外，則會釀成嚴重的教學(xué)事故，這是實驗室管理者不允許發(fā)生和不能承受的。②完全部署：即保證終端在正常使用中，在遵循按需優(yōu)先交付的原則下，后臺主動將模板中的所有數(shù)據(jù)完全交付到本地，且對系統(tǒng)提供本地保護還原功能。這種交付方式很好地保障了大批量終端同時使用時的啟動和運行效率，杜絕了網(wǎng)絡(luò)故障引起的終端無法啟動和使用的安全隱患。

按需交付和完全交付兩種方式，都無需實驗室停機停課進行部署維護，且可根據(jù)教學(xué)的實際需要自由選擇和任意切換。即使選擇了完全部署，也不是非得一次性部署完畢。只要客戶端開機即可自動增量部署。這樣不僅提高了機房的使用效率，而且提高了機房管理維護工作的靈活性和機動性。

③先進的P2P網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)：客戶端不僅能從服務(wù)器上下載所需數(shù)據(jù)，還能從網(wǎng)絡(luò)中的其他客戶機上獲取所需的數(shù)據(jù)。在技術(shù)上采用集中式處理與分布式處理相結(jié)合的方式，充分利用了網(wǎng)絡(luò)帶寬和客戶機的資源，部署的速度快，穩(wěn)定性好，不因個別機器故障影響整體的部署。同時，針對終端數(shù)量巨大，且可能同時需要部署的情況，系統(tǒng)允許管理者自行決定增加代理服務(wù)器集群的模式以實現(xiàn)負載均衡。

盡管基于云計算的實驗室管理系統(tǒng)還處在不斷發(fā)展和完善中，但只要充分考慮到系統(tǒng)冗余和技術(shù)服務(wù)能力，在不影響實驗室的正常管理和開放的原則下，可以大膽嘗試和創(chuàng)新，從而更好地為師生提供靈活方便、快速優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，滿足計算機實驗教學(xué)的需要。