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摘要：為提高pns機(jī)房管理系統(tǒng)運(yùn)行效率，對(duì)現(xiàn)有軟硬件環(huán)境進(jìn)行改進(jìn)是十分必要的。本文對(duì)現(xiàn)有機(jī)房環(huán)境進(jìn)行分析，明確了存在的局域網(wǎng)帶寬不足、組網(wǎng)方式不合理、備份機(jī)制不合理、備份空間占用過大的問題，并提出了一個(gè)通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更新、組網(wǎng)方式調(diào)整以及管理軟件升級(jí)來解決問題的具體措施，大大提升了機(jī)房管理水平。

關(guān)鍵詞：高校公共機(jī)房；PNS；管理優(yōu)化

1引言

高校公共機(jī)房（簡稱機(jī)房）是高校采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行授課的場(chǎng)所，是所有計(jì)算機(jī)類課程開展的必要環(huán)境。機(jī)房承擔(dān)學(xué)校內(nèi)所有計(jì)算機(jī)類課程的教學(xué)任務(wù)，因此對(duì)公共機(jī)房的管理顯得尤為重要。目前主要通過各類機(jī)房管理系統(tǒng)對(duì)機(jī)房內(nèi)數(shù)量眾多的計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效管理，國內(nèi)外相關(guān)的管理系統(tǒng)有很多，如國外的Citrix、國內(nèi)的OSS機(jī)房系統(tǒng)，甚至VMware虛擬機(jī)技術(shù)都可以應(yīng)用到機(jī)房管理[1]。湖州師范學(xué)院采用Pre-EnvironmentNetworkSystem（PNS）機(jī)房管理系統(tǒng)管理所有機(jī)房內(nèi)的計(jì)算機(jī)。PNS機(jī)房管理系統(tǒng)相較傳統(tǒng)硬件還原卡的管理方式有了飛躍式地提升，但是在管理過程中仍然存在很多問題。本文深入探討PNS機(jī)房管理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的不足之處，并提出解決方法。

2PNS機(jī)房管理系統(tǒng)

PNS機(jī)房管理系統(tǒng)是一款跨網(wǎng)關(guān)跨路由的多功能群組管理系統(tǒng)，用一臺(tái)普通的服務(wù)器即可實(shí)現(xiàn)客戶端批量管理[2]。在服務(wù)器上安裝PNS機(jī)房管理系統(tǒng)后，通過創(chuàng)建多個(gè)分組，可以實(shí)現(xiàn)不同用途或類型客戶端的集中統(tǒng)一管理。PNS機(jī)房管理系統(tǒng)擁有靈活的鏡像管理模式，同一鏡像下可以制作不同的快照，安裝不同的應(yīng)用軟件，通過系統(tǒng)可以批量設(shè)置客戶端快照，重啟即可方便切換，滿足上課或機(jī)考需求[3]。PNS機(jī)房管理系統(tǒng)極大提升了機(jī)房內(nèi)計(jì)算機(jī)管理效率，減輕了機(jī)房管理人員的工作量，提升了安全性及可回溯性。它有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

（1）靈活的鏡像管理模式。系統(tǒng)通過鏡像來進(jìn)行多個(gè)系統(tǒng)的管理。鏡像文件存儲(chǔ)在服務(wù)器端而不是客戶端，有效避免了客戶端系統(tǒng)崩潰導(dǎo)致不得不重裝系統(tǒng)的問題。在PNS中，只需清除客戶端緩存、重新下發(fā)鏡像文件，即可恢復(fù)系統(tǒng)。鏡像文件下可以創(chuàng)建多個(gè)不同的快照。每個(gè)快照都可以自定義安裝不同的應(yīng)用軟件。客戶端通過調(diào)用不同的快照，即可靈活切換系統(tǒng)，滿足不同類型的需求[4]。鏡像文件還可以進(jìn)行刪除、新增、復(fù)制等操作，以圖形化的用戶界面管理多個(gè)系統(tǒng)，降低了系統(tǒng)管理人員的操作門檻。

（2）高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式。系統(tǒng)通過調(diào)用快照來切換系統(tǒng)。當(dāng)一臺(tái)客戶端調(diào)用新的快照后，服務(wù)器會(huì)給客戶端傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件。客戶端調(diào)用同一鏡像下的不同快照，其緩存不會(huì)從0%開始，而是保留系統(tǒng)基礎(chǔ)文件數(shù)據(jù)、重新接收系統(tǒng)差異部分的數(shù)據(jù)文件即可，大大提升了緩存效率。PNS支持局域網(wǎng)內(nèi)P2P傳輸，在批量傳輸客戶端系統(tǒng)時(shí)，擁有系統(tǒng)數(shù)據(jù)較多的客戶端可以給數(shù)據(jù)較少的客戶端傳輸系統(tǒng)文件數(shù)據(jù)，有效提升了傳輸速度，減輕服務(wù)器的并發(fā)壓力。

（3）可靠的安全保障模式。系統(tǒng)擁有多種數(shù)據(jù)的備份功能：通過備份鏡像及快照文件，可以快速恢復(fù)上課系統(tǒng)；通過備份配置文件，可以快速恢復(fù)客戶端連接及配置信息[5]。系統(tǒng)采用“服務(wù)器——客戶端”雙線運(yùn)行模式，客戶端無緩存時(shí)調(diào)用服務(wù)器數(shù)據(jù)運(yùn)行，有緩存時(shí)調(diào)用本地?cái)?shù)據(jù)運(yùn)行，最大限度保證網(wǎng)絡(luò)中斷或服務(wù)器宕機(jī)等異常情況下仍能夠正常使用設(shè)備，保障教學(xué)工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3PNS環(huán)境下存在的問題

PNS機(jī)房管理系統(tǒng)給計(jì)算機(jī)軟硬件管理工作帶來了極大便利，提升了公共機(jī)房的管理水平和效率，但是目前6.0版本管理的機(jī)房仍存在一些問題：

（1）局域網(wǎng)內(nèi)帶寬不足。在由服務(wù)器、交換機(jī)、客戶端組成的局域網(wǎng)內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)帶寬明顯不足，無法滿足6.0版本的應(yīng)用需求。當(dāng)并發(fā)數(shù)量上升到一定程度后，系統(tǒng)同傳的時(shí)間會(huì)呈指數(shù)級(jí)上升，此時(shí)若批量開啟空系統(tǒng)的客戶端，由于數(shù)據(jù)量過大，會(huì)導(dǎo)致大量客戶端卡死在啟動(dòng)界面，無法傳輸系統(tǒng)文件，嚴(yán)重影響客戶端管理效率。在客戶端軟件安裝完畢后，緩存效率低下嚴(yán)重影響了學(xué)期前的機(jī)房及多媒體教室預(yù)備工作處理效率，導(dǎo)致軟件安裝必須提前很長時(shí)間報(bào)備以給緩存留出時(shí)間。如果臨時(shí)安裝軟件很可能無法在上課前及時(shí)分發(fā)到機(jī)房客戶端。

（2）組網(wǎng)方式不合理。學(xué)校原組網(wǎng)方式存在很多問題：①公共機(jī)房內(nèi)交換機(jī)存在串聯(lián)的情況，導(dǎo)致處于頂層的交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載過大，形成性能瓶頸。②外網(wǎng)網(wǎng)線連接在機(jī)房內(nèi)其中一臺(tái)交換機(jī)上，導(dǎo)致連接在另一臺(tái)交換機(jī)的客戶端的聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)需經(jīng)過一臺(tái)交換機(jī)后再出去，其結(jié)構(gòu)存在不合理的情況。③交換機(jī)層數(shù)過多，數(shù)據(jù)傳輸效率較為低下。

（3）備份機(jī)制不合理。在PNS中，鏡像及快照的備份只能通過PNS自帶的備份功能進(jìn)行備份，而不能直接復(fù)制。在使用備份功能的過程中，備份過程意外中斷有一定概率會(huì)導(dǎo)致原鏡像文件損壞，致使備份過程本身充滿了風(fēng)險(xiǎn)。

（4）備份文件占用空間過大。PNS特殊的備份機(jī)制會(huì)導(dǎo)致備份文件過大，給硬盤存儲(chǔ)帶來極大的壓力。例如，一個(gè)正常的WIN10鏡像文件占用空間僅為25.6GB，而通過復(fù)制進(jìn)行備份后會(huì)以實(shí)際大小存儲(chǔ)在磁盤中，即97.6GB，如圖1所示，加上鏡像文件下數(shù)量眾多的快照，一個(gè)系統(tǒng)的復(fù)制備份空間將會(huì)以TB計(jì)，給服務(wù)器磁盤空間提出了極高的要求。

4改進(jìn)對(duì)策

（1）更換高帶寬設(shè)備，改進(jìn)組網(wǎng)方式。目前機(jī)房內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用年限較久，不論是設(shè)備本身的運(yùn)行狀態(tài)還是參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，都已經(jīng)無法滿足PNS環(huán)境下機(jī)房的使用需求。公共機(jī)房整體架構(gòu)分為兩層交換機(jī)，機(jī)房內(nèi)為二層交換機(jī)，下接客戶端，上接樓層交換機(jī)。樓層交換機(jī)位于服務(wù)器機(jī)房內(nèi)，負(fù)責(zé)傳遞機(jī)房和PNS服務(wù)器以及外網(wǎng)的數(shù)據(jù)。在改進(jìn)方案中，二層交換機(jī)應(yīng)至少有48個(gè)千兆網(wǎng)口，2個(gè)萬兆光纖口，并配備光電轉(zhuǎn)換器。由于光纖寬帶損壞后難以維修，恢復(fù)周期長，因此配備光電轉(zhuǎn)換器的主要作用是在光纖損壞后快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，后續(xù)再進(jìn)行光纖維修，作為一種“備胎”機(jī)制。萬兆光纖口可以很好地負(fù)載機(jī)房內(nèi)的上下行數(shù)據(jù)，特別是在服務(wù)器分發(fā)系統(tǒng)時(shí)，將極大提升機(jī)房內(nèi)的系統(tǒng)和軟件布置效率。除了能夠給機(jī)房的系統(tǒng)和軟件安裝工作帶來根本性的改變外，還能夠提升機(jī)房對(duì)外承接考試工作的服務(wù)水平。改建后組網(wǎng)方式如圖2所示。

（2）改進(jìn)備份方式，保障數(shù)據(jù)備份的效率和安全。PNS機(jī)房管理軟件應(yīng)由原先的只能通過備份功能備份鏡像及快照的方式更改為通過復(fù)制進(jìn)行備份。這樣不但提升了備份的效率，也能夠規(guī)避備份功能導(dǎo)致原鏡像損壞的問題，大幅度提升備份過程中的安全性。

（3）采用移動(dòng)固態(tài)硬盤進(jìn)行備份。移動(dòng)固態(tài)硬盤相較機(jī)械硬盤有著巨大的讀寫速度優(yōu)勢(shì)。以三星970PROM.2固態(tài)硬盤為例，其順序?qū)懭胨俣葹?300M/S，順序讀取速度更是高達(dá)3500M/S，是7200轉(zhuǎn)機(jī)械硬盤平均讀寫速度的幾十倍。采用固態(tài)硬盤進(jìn)行大文件的備份，將極大縮減時(shí)間，提高備份效率。而高校機(jī)房本身的教學(xué)特點(diǎn)，其軟件安裝時(shí)間集中于學(xué)期初，在正常授課開始后即停止了軟件的安裝。這意味著只需在學(xué)期初軟件安裝結(jié)束后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行備份即可，每個(gè)學(xué)期備份次數(shù)較少。這個(gè)特點(diǎn)有效規(guī)避了固態(tài)硬盤讀寫次數(shù)有限的問題，使得固態(tài)硬盤在備份工作中也能有非常長的使用壽命。

5結(jié)語

學(xué)校公共機(jī)房是開展教學(xué)的重要場(chǎng)所，承擔(dān)著大量的教學(xué)任務(wù)。公共機(jī)房的管理水平不但影響教學(xué)工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也體現(xiàn)了一個(gè)高校的信息化管理水平。本文挖掘了PNS機(jī)房管理系統(tǒng)下公共機(jī)房管理中存在的一些問題，并提出了解決方法和對(duì)策，為高校公共機(jī)房信息化管理的發(fā)展提供借鑒。

作者：陳秋誕 單位：湖州師范學(xué)院信息技術(shù)中心