淺談公用計算機實驗室的管理與控制

劉曉鵬　劉羅仁　羅金玲

摘要：隨著計算機教育的普及與發展，計算機公用實驗室的管理工作面臨許多新問題。本文介紹幾種技術解決當前計算機機房管理中遇到的問題，提高實驗室的管理效率及計算機的利用率，充分發揮實驗室的功能，使實驗室的設備維護和管理水平上一個新的臺階。

關鍵詞：網絡多播克??；多操作系統平臺；遠程控制；遠程喚醒

中圖分類號：TP308文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)18-21ppp-0c

Discuss Management and Control of the Public Computer Laboratory Lightly

LIU Xiao-peng, LIU Luo-ren, LUO Jin-ling

(Defend the School in Loudi, Loudi 417000, China)

Abstract: With popularization and development that the computer educated, the management of the public laboratory of the computer faces a lot of new problems. This text introduces several kinds of technology and solves the problem met in the computer lab management of the computer at present, improve the efficiency of management of the laboratory and utilization ratio of computer, give full play to the function of the laboratory, make plant maintenance and management level of the laboratory go up to a new stage.

Key words: The network sow and clone more; Many operating systems platform; Long range control; Wake long-rangely up

1 引言

對一個公用的計算機實驗室來說，其最大的特點就是人員流量大，使用頻率高，計算機多且維護量大，對計算機操作系統及各類應用軟件要求復雜多樣，除滿足教學上機的需求外，還要滿足正常的自由上機，這些都對計算機實驗室的管理，提出了更高的要求。不僅要提高實驗室的管理效率及計算機的利用率，而且還要不斷加強對實驗室自動化管理的程度。經過多年的管理和實踐，總結出了一些公用計算機實驗室管理經驗和技術，較好地滿足了實驗室管理的需求，同時也簡化了實驗室的管理與維護，提高了管理效率及實驗室的使用率。

2 網絡多播克隆技術

多播克隆是計算機機房在同一配置下借助網絡工具并通過網絡實現一對多的克隆方式。即用一臺機器擔任多播服務器，一次同時并行快速安裝多臺計算機系統的方法。多播克隆在操作時有兩種方式：

一是靜態IP地址多播克隆，它是指定多播服務器的IP地址，也指定客戶機的IP地址；另一種是動態地址IP(自動分配IP地址)多播克隆，多播服務器為靜態IP地址，客戶機的地址由多播服務器自動動態分配。

本文以下以Win XP系統，Rtspkt.com網卡為例說多機硬盤克隆方法。實際操作僅用一張軟盤，方法簡單實用，又適用Win2000、NT各類操作系統。

2.1 靜態克隆技術

借助工具：Ghostsrv.exe，找一個Win2000/XP操作系統將Symantecghost7.5中文企業版安裝上(它不支持Win9X安裝)。在C:ProgramFileSymantecghost下將Ghostsrv.exe復制出即可。Ghostsrv.exe用的時候復制到機器上就行不必安裝。它只有480KB大小，主要是起網絡克隆服務器的作用。實際操作時可用Win.RAR壓縮后放到啟動盤上。用的時候直接解壓到機器上。

啟動盤制作過程如下：

1) 制作一張DOS啟動盤。如：C:>formata:/s；

2) 將網卡驅動盤的Rtspkt目錄下的Rtspkt.com文件復制到啟動盤上。如：C:>copyRtspkt.coma(注：PacketDrives通?？梢詮木W卡自帶的安裝盤上獲得，文件通常是一個以.com結尾的文件。如果實在找不到，可以到相應網卡廠商的網頁上下載)；

3) 將克隆軟件ghost.exe與edit.com(Win XP啟動盤中的EBD.CAB文件中)文件復制到啟動盤上；

4) 在啟動盤上用記事本建立網絡配置文件：文件名為wattcp.cfg，文件內容為：IP=192.168.1.101(注：此IP地址為分配給該工作站的IP地址，按實際情況寫)；

Netmask=255.255.255.0(注：子網掩碼)

Gateway=192.168.1.254(注：網關，按實際情況寫)

5) 在啟動盤上建立批處理文件：文件名為autoexec.bat，文件內容為：

@echooff

prompt $ p$ g

eidtwattcp.cfg

Rtsptk.COM0x60 auto(注：軟中斷是0x60，auto是網卡傳輸速率自動)

echoLoading...

GHOST.EXE

操作過程：將一臺完整安裝好的機器系統作一個鏡像文件：XXX.gho，同時復制Ghostsrv.exe到這臺機器上，雙擊起動。

“服務端名稱”隨便起，通過“瀏覽”找到鏡像文件xxx.gho的位置－“硬盤/分區”分區(按需選擇)－點擊“接受客戶端連接“，隨后用剛作好起動軟盤起動每一臺要克隆重作機器，起動時通過edit修改IP為每一臺機器指定不同的IP后，出現ghost界面：選擇“Ghostcast”－“MulticastServer”－“Sessioname”欄中填上剛起的服務端名稱。所有要克隆的機器都啟動好以后，再到Ghostsrv處，點擊“發送”。

結果分析：制作客戶機的硬盤鏡像文件速度為：10M網卡：29MB/min；100M網卡：101MB/min。用鏡像文件多播克隆客戶機速度為：10M網卡：56MB；100M網卡：101MB/min。此方法適合Win XP/2000/NT各類操作系統，優點是不改變操作系統的設置。缺點是起動時要手動指定IP，克隆速度一般。

2.2 動態克隆技術

借助工具：Ghostsrv取得方法同上。

Vicomsoft DHCP，你可以到http：//www.vicomsoft.com下載。首次使用要進行一點設置。選擇菜單“ports”下的“New port”子項，在“Port Name”欄隨便填入一個名子，在IPADDRESS欄換成你機器上的IP。其它項建議不變，然后選擇“Network”菜單下的“DHCP Setup”子項，選中最上面的“DHCP Enabled”復選框，這兩項設置完后點擊工具欄最左邊的“Start”按鈕(紅綠燈標志)，DHCP服務就啟動了。它的作用主要是為客戶端起動指定IP。這個工具需要安裝，不用時可關閉。它大小不到6M。

制造客戶機起動盤：與靜態技術一樣，只是不要添加edit.com文件和配置網絡配置文件wattcp.cfg。批處理文件autoexec.bat的內容如下：

@echooff

prompt $ p$ g

Rtsptk.COM0x60 auto

echoLoading...

GHOST.EXE

使用操作過程同上。不同之處在于設置完Ghostsrv后，要同時安裝VicomsoftDHCP并起動服務。用軟盤起動要克隆的客戶機時是直接進入到GHOST選項的。

結果分析：制作客戶機的硬盤鏡像文件速度為：10M網卡：38MB/min；100M網卡：146MB/min。用鏡像文件多播克隆客戶機速度為：10M網卡：62MB;100M網卡：136MB/min。此方法適合Win XP/2000/NT各類操作系統。缺點是要在克隆服務器的機上安裝VicomsoftDHCP或者有Win2000的DHCP支持。優點是由于自動分配IP克隆速度很快。是最好的多機硬盤克隆方法。

3 多操作系統平臺

對于開放機房，盡可能地為學生提供學習環境和學習資源是首要任務。隨著學生們學習的深入以及對不同應用軟件的要求，一個操作系統無法滿足教學上的需要，例如數據庫類軟件要Windows server版本。利用多操作系統平臺，即多引導分區技術(保護卡自帶或其他軟件提供)，可以滿足不同用戶對不同操作系統、不同軟件環境的需求，提高硬盤的利用率和實現一機多用。一般保護卡提供支持幾個到幾十個引導分區，各引導分區互相隱藏不可見。利用這種功能，可以根據硬盤大小和計算機性能的不同，劃分不同的分區并安裝不同的操作系統以滿足不同的需求。由于現在主要操作系統為Windows環境，而硬盤容量都比較大，稱之為海量存儲器。這樣可以分一個Linux區、一個Win XP區、Win2000區、Win XP區及Win2000 server區，每個區可以共用一個共享區。對還沒有分配完的硬盤空間，需要的話，還可設置一個不受保護的引導區，供用戶自己練習安裝操作系統和應用軟件使用。Linux區一般在2G以下，Win XP和Win2000區、WinXP區及Win2000server區根據實際需要及硬盤實際容量大小劃分，公共數據區在2G左右。引導區安裝操作系統和各種應用軟件，數據受保護卡保護。共享區不受保護限制，供用戶存儲文檔及數據。Win XP區用以滿足一些計算機語言教學和一些考試環境要求(如全國計算機等級考試)，Linux供Linux愛好者使用，Win XP區、Win2000區和Win2000 server區根據不同的教學上機要求，安裝不同的應用軟件，分為不同用途的區域，這樣可以避免一些應用軟件之間的相互干擾，使軟件環境簡單純凈，提高計算機的使用效率。對于不需要網絡的分區，還可以屏蔽操作系統中的網絡功能。采用多引導分區技術，對于大硬盤計算機尤其有效，可以充分利用其硬盤空間。

4 遠程控制技術

目前，大多數計算機實驗室的規模比較大，少則幾十臺，多則上千臺計算機，一次上機的學生比較多。大多數學生都能在下機的時候正常關閉計算機，但也有不少學生，沒有養成良好的習慣，下機時總忘記關機，這樣實驗室管理人員就不得不逐臺關閉計算機，浪費了大量的時間。若是直接關閉總電源，就有可能對計算機的軟件和硬件造成不良影響。另外，有時下課的學生拖堂，影響下一批學生上機，管理人員若采取強硬措施，就不可避免地和學生發生沖突。通過遠程發消息可以提前通知上機學生一些實驗室的注意事項及緊急的異常信息，以便有充足的時間保存自己的數據。通過遠程抓屏可以了解上機學生是否做違反實驗室規定的事情，以便對上機學生加強素質教育提供有利數據依據。一般機房計算機控制軟件，均采用的Winsock網絡編程技術，Winsock是基于Tcp/Ip協議的網絡接口，采用客戶端(控制端)/服務器端(服務進程)模式，網絡通信任務由控制端和服務進程兩個程序共同來完成?？刂贫撕头者M程之間的數據傳輸可采用面向連接的TCP/IP協議。首先必須啟動服務進程，直到它進入等待狀態，才能接收控制端的請求。在程序中建立一個用于監聽的socket，當有控制端請求到達后，再新建一個用于通信的socket與控制端socket建立連接，處理控制端請求。如果控制端請求為發送消息，則通過messageBox函數顯示該消息；如果控制端請求為執行命令，則調用Winexec函數執行相應命令(關機或重啟)；如果控制端請求為截取屏幕(抓屏)則獲取桌面窗口DC，并用BitBIt函數將其內容拷貝，通過與控制端建立的連接將其內容發送到控制端顯示。在控制端首先選中被控制的計算機的IP，然后，根據IP逐個向服務進程發送相應指令，服務進程接收到相應指令后，立即執行相應函數，對計算機作出相應的控制。在控制端向服務進程發送相應指令時，必須使用多線程方式，如果使用單線程方式，不但響應速度慢，而且往往有不少計算機接收不到控制端發送的指令。如圖1所示。

圖1 遠程控制流程圖

在實際的機房管理工作中，利用遠程喚醒技術可以實現定時自動開機，從而達到在夜間無人進行數據處理的工作。遠程喚醒就是在計算機處于關機的狀態下，通過控制臺發出指令，使得計算機自動進行啟動的過程。這樣在實際應用中不必實驗室管理人員親臨現場，逐臺開啟計算機，大大提高了開機效率，減少了硬件開關的使用頻率，從而延長了計算機使用壽命。為了喚醒遠程計算機，首先給出要喚醒的計算機地址，通過執行相應的軟件，向網絡上發出含有該地址的特殊數據包。此時，被喚醒的計算機雖然處于關機狀態，但是其內部網卡控制芯片通過專用連線所送來的電流，仍然可以接收和處理網絡上的數據包，因此控制芯片通過檢查數據包內的地址，就可確認自己就是該數據包的收件者，然后通過專用連線發出開機信號，通知主板開機啟動，從而實現遠程喚醒。要實現遠程喚醒，首先遠程主機所使用的網卡、主板和電源必須滿足一定的條件：

(1)網卡要支持WoL(Wake up on LAN，網絡喚醒)。這樣的網卡通常有一個三針的WoL接口，并同時附帶一條三芯電纜用于與主板相連，以便在關機狀態下也能給網卡供電。

(2)主板要支持網絡喚醒功能，并且該功能被設置為。Enable?？梢酝ㄟ^CMOS的。Powermanagement setup。菜單中查看是否含有。PME Event Wake Up?？芍乐靼迨欠裰С志W絡喚醒功能。

(3)實現遠程喚醒的另一個條件是，遠程主機所使用的電源必須是符合2.01標準的電源，通常我們所使用的計算機的各部件都支持遠程喚醒。

5 結束語

本文介紹的幾種技術，特別是網絡多播技術的應用，能順利地解決當前計算機機房管理中遇到的問題，給機房管理帶來了極大的方便。多操作系統平臺的應用將大大提高大容量硬盤的使用效率，隨著計算機網絡的不斷發展，遠程控制技術與遠程喚醒技術的有機結合，必將得到廣泛的應用，更加體現出實驗室有條不紊現代化的管理模式，為建設一流的開放實驗室發揮更大的作用。

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收稿日期：2008-02-21

作者簡介：劉曉鵬，男，湖南婁底人，婁底衛校實驗師，主要從事計算機實驗教學與實驗管理；劉羅仁（1965-），男，湖南婁底人，婁底職業技術學院副教授，研究方向：計算機網絡控制；羅金玲（1965-），女，湖南婁底人，婁底職業技術學院副教授，主要從事網絡教學和網絡安全管理。