高校計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室開放管理技術(shù)淺析

沈成濤

摘 要 根據(jù)高校計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，分析實(shí)現(xiàn)開放管理的相關(guān)技術(shù)，包含傳統(tǒng)的保護(hù)卡技術(shù)、方興未艾的桌面云技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室信息化管理技術(shù)，以及使用這些技術(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放、實(shí)驗(yàn)環(huán)境開放和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)開放的可能性。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)室開放 硬盤保護(hù)卡 桌面云 實(shí)驗(yàn)室信息化

中圖分類號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2014）07-0005-02

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放管理有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，而且能有效提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放管理就是要做到實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放、實(shí)驗(yàn)環(huán)境開放和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)開放。要達(dá)到這個(gè)目的，除了創(chuàng)新管理模式、優(yōu)化管理制度外，更要重視管理技術(shù)的支撐作用，做到推陳出新、多管齊下，從各個(gè)層次搭建實(shí)驗(yàn)室開放管理平臺(tái)。

一、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理技術(shù)

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放會(huì)帶來(lái)高流動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)人員、多樣化的實(shí)驗(yàn)任務(wù)、高頻率的設(shè)備使用，這就需要實(shí)驗(yàn)設(shè)備必須做到一機(jī)多用，即在每臺(tái)電腦上要配置多個(gè)軟件環(huán)境，并且要易于管理，減少管理人員維護(hù)量。

1.使用保護(hù)卡技術(shù)

比較傳統(tǒng)的方式是在每臺(tái)電腦上安裝增霸卡、藍(lán)芯防毒卡等硬盤保護(hù)卡。保護(hù)卡一般能夠支持安裝多達(dá)16個(gè)不同的操作系統(tǒng)，并使每個(gè)操作系統(tǒng)獨(dú)立使用，這樣可以在一臺(tái)電腦上創(chuàng)建多個(gè)軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境。保護(hù)卡一般同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)安裝、拷貝、增量更新、自動(dòng)分配IP和計(jì)算機(jī)名、遠(yuǎn)程喚醒、關(guān)機(jī)、重啟等功能，可以有效減少計(jì)算機(jī)的批量維護(hù)管理工作量。采用保護(hù)卡技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，比如為了防止病毒一般設(shè)置有分區(qū)自動(dòng)還原功能，這使得軟件環(huán)境相對(duì)固定，不能長(zhǎng)時(shí)間保存實(shí)驗(yàn)的中間狀態(tài)。另外使用保護(hù)卡批量管理的計(jì)算機(jī)一般要求其硬件配置相同，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室有多種型號(hào)的計(jì)算機(jī)時(shí)管理效率就會(huì)下降。

2.使用桌面云技術(shù)

桌面云是云計(jì)算和桌面虛擬化技術(shù)在行業(yè)中的具體應(yīng)用，其發(fā)展方興未艾。它是在云服務(wù)器上批量虛擬出多個(gè)獨(dú)立的桌面操作系統(tǒng)，為用戶虛擬不同規(guī)格的桌面環(huán)境。虛擬桌面的存儲(chǔ)和執(zhí)行（包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶數(shù)據(jù)）都集中在云計(jì)算服務(wù)器上，用戶使用終端設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)和遠(yuǎn)程協(xié)議（如：RDP、ICA、PCoIP）進(jìn)行訪問(wèn)。管理員可以通過(guò)專用的管理程序在云服務(wù)器端統(tǒng)一對(duì)所有虛擬桌面進(jìn)行快速定制、交付、收回和更新。

高校開放管理的計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室一般設(shè)備型號(hào)雜、規(guī)模較大、需求多變，在這種場(chǎng)合下桌面云技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到集中體現(xiàn)，例如：

①支持更廣泛與簡(jiǎn)化的終端設(shè)備。由于計(jì)算和存儲(chǔ)在云端進(jìn)行，對(duì)終端設(shè)備的配置要求較低，用不同型號(hào)的臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦甚至手機(jī)，都可以訪問(wèn)相同的虛擬桌面，得到一致的用戶體驗(yàn)。

②支持更靈活的訪問(wèn)和使用。一個(gè)終端可以訪問(wèn)多個(gè)桌面環(huán)境，可以跨網(wǎng)段、VLAN、甚至互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)虛擬桌面，因此可以真正做到時(shí)間、地點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的完全開放。

③支持集中管理和快速部署。使用管理程序在云端管理虛擬桌面和用戶，一個(gè)桌面可批量交付給多個(gè)用戶訪問(wèn)，桌面一旦更新相當(dāng)于一批用戶同時(shí)升級(jí)。

④支持用較小的代價(jià)使用正版軟件。虛擬桌面可以被復(fù)制，同時(shí)一個(gè)桌面可以被分發(fā)到多個(gè)用戶，因此理論上只需要購(gòu)買一套正版軟件，就可供多人使用。

當(dāng)然桌面云技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用也存在一些局限性。例如：云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)一次性投入較大；數(shù)據(jù)中心需要配備比較專業(yè)的管理員；對(duì)校園網(wǎng)的帶寬有一定的要求；由于顯卡虛擬化的技術(shù)尚未成熟，某些多媒體類大型設(shè)計(jì)程序的用戶體驗(yàn)還不是很好等等。

二、 實(shí)驗(yàn)室信息化管理技術(shù)

高校計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室數(shù)量一般很多，而且分布在不同地方，實(shí)驗(yàn)室一旦開放管理，要么會(huì)有任務(wù)沖突，要么會(huì)有資源閑置，管理難度大增。為了向師生提供高效便捷的服務(wù)、自由靈活的上機(jī)時(shí)間和地點(diǎn)選擇，同時(shí)優(yōu)化資源配置、提高實(shí)驗(yàn)室利用率，很多學(xué)校引入了基于校園網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，用來(lái)管理實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)室和機(jī)位、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等。

1.實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)的一般功能

①實(shí)驗(yàn)人員管理。一是基于用戶的管理，包括教師、學(xué)生和管理員。二是基于角色的管理，比如班級(jí)、實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)等。不同的用戶和角色在系統(tǒng)中有不同的權(quán)限。

②實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理。管理實(shí)驗(yàn)課程和對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目指派實(shí)驗(yàn)室。

③實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理。個(gè)人或團(tuán)隊(duì)預(yù)約機(jī)位或機(jī)房。

④實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)、上機(jī)IC卡和收費(fèi)管理。實(shí)現(xiàn)開放實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生自助管理。

⑤實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理。學(xué)生可以在線提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師可以在線批閱打分，期末可以對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平時(shí)成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

⑥師生交流平臺(tái)。類似于論壇、博客等系統(tǒng)，師生以課程為欄目、以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主題進(jìn)行答疑解惑。

2.針對(duì)開放式計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室的信息管理系統(tǒng)的特點(diǎn)

當(dāng)前大多數(shù)大學(xué)生都配有個(gè)人電腦，機(jī)房對(duì)學(xué)生的吸引力逐漸下降，為了吸引學(xué)生在業(yè)余時(shí)間上機(jī)，開放實(shí)驗(yàn)的手續(xù)要簡(jiǎn)化。

機(jī)房免費(fèi)開放是一種趨勢(shì)，收費(fèi)功能可以取消，門禁和IC卡識(shí)別系統(tǒng)不再是為了收費(fèi)，只是為了給實(shí)驗(yàn)人員提供服務(wù)，如給隨機(jī)到來(lái)的人實(shí)時(shí)分配機(jī)位，給預(yù)約者提示機(jī)房機(jī)位信息等。

在傳統(tǒng)模式下一臺(tái)計(jì)算機(jī)上也可以完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而如果使用桌面云技術(shù)，在一個(gè)終端幾乎可以完成所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不再和實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)設(shè)備有必然的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此從機(jī)房管理的角度看，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理功能可以弱化甚至取消。

鑒于時(shí)代發(fā)展以及計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，其信息化管理系統(tǒng)的功能并不是大而全好，而是應(yīng)作適當(dāng)裁剪和取舍，以簡(jiǎn)約簡(jiǎn)便甚至粗放管理為好。

隨著IT技術(shù)的日新月異，計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室的管理技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。但因高校現(xiàn)存計(jì)算機(jī)設(shè)備新舊不一，為有效保護(hù)過(guò)往投資，傳統(tǒng)和現(xiàn)代管理技術(shù)將一直并存，我們要努力找準(zhǔn)其中的契合點(diǎn)，高效率、高質(zhì)量、低成本地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室的開放管理。

（責(zé)任編輯 劉凌芝）