PXE無盤網絡技術的高校計算機實驗室改造研究

董毅 汪安祺

摘 要：計算機網絡技術取得了顯著成就，但由于我國信息化體系發展較晚，在高校計算機實驗室過程中仍然存在著許多問題。PXE無盤網絡技術模式改變了傳統意義上的管理方式。因此，要綜合考量PXE無盤網絡技術的優點與缺點，提出對應的維修措施，促進計算機實驗室快速發展。基于此，文章將主要論述PXE無盤網絡技術的高校計算機實驗室改造研究。

關鍵詞：PXE無盤網絡技術;高校計算機;實驗室改造

0 引言

計算機實驗室是專業課的基礎硬件，著重培養學生的實踐精神和創新能力，在高校教育中承擔著重要的育人職責。目前網絡技術快速發展，傳統的維護手段很難滿足學生多元化的需求，計算機在應用過程中很容易出現問題，不利于整體的實驗教學。因此管理人員應該明確PXE無盤網絡技術要點，在實際維護中進行分析并提出切實可行的建議，加強后續的交流與探討，確保計算機實驗室高質量發展。

1 ? PXE無盤網絡技術的高校計算機實驗室改造概述

當下高校辦學規模不斷擴大，實驗室的開放程度也在不斷提高。大部分高校建設時間較早，計算機實驗室仍采用較為傳統的管理方法。在維護過程中，以硬盤還原卡和網絡同傳等系統維護手段為主，整體的維護層面用時較長，效率較低，因此相應管理人員要綜合引入PXE無盤網絡技術，降低老舊計算機的故障概率，緩解后續資金的投入壓力。PXE無盤網絡技術可以實現不停機維護，為學生和教師提供有力的學習和教學環境。整合硬件、軟件設計，全面開放計算機。綜合應用DES與RSA算法，提高系統的自動化水平，集通信、管理、設計于一體，推動現代化高校計算機實驗室管理模式的實現。

PXE（Pre-bootExecution Environmen）主要利用計算機進行遠程啟動，在Client/Server的軟件體系結構下，工作過程中計算機以設置LAN方式進行啟動。當啟動時，會通過內置的芯片發出統一要求，按照服務器內部的協議分配IP地址。在建立聯系后，借助協議將儲存的服務器終端直接下載到本機中，最后實現整體的終端操作。一般而言，PXE技術整體運算都由客戶機自身完成，運行速度比傳統的個人PC要快到3～5倍以上[1]。

2 ? 高校計算機實驗室改造中存在的問題

2.1? 技術手段單一

高校計算機實驗室中大多采取硬盤還原卡技術，采取硬盤還原卡技術可以有效防止硬盤數據被修改，雖然可抵擋外部的病毒攻擊和惡意操作，但在后續維護升級過程中必須進行逐臺操作，整體工作量較大，嚴重影響了課堂進度。

2.2? 硬件故障

硬件故障是高校計算機實驗室中較為常見的故障之一，一般由設備硬件或相關線路連接引起。硬件發生故障容易判斷，通過觀察指示燈的顏色變化，就能快速判斷硬件工作設備的狀況。而高校計算機實驗室改造項目需要對整個空間中的計算機進行改造，在改造過程中，容易出現線路短路或者硬件損壞等故障，使得改造流程及質量無法得到保證。

2.3? 計算機系統存在漏洞

計算機作為高校常用的基礎性工具，計算機網絡涉及大量的數據信息，一旦防火墻與自身的系統不匹配，或者是防火墻升級與系統升級不同步，都會導致計算機系統存在漏洞，嚴重危害到學校安全和網絡環境，病毒一旦侵入計算機系統很有可能導致系統癱瘓，計算機在一段時間內不能正常工作，出現大量的數據丟失，嚴重影響教學進度。

3 PXE無盤網絡技術的高校計算機實驗室改造措施

信息時代不斷發展，帶動了計算機網絡逐步向前，PXE無盤網絡技術更加扁平化，網絡運行規范化。通過對網絡環境、服務器以及無盤網絡系統軟件的選擇，可以在投入較少資金的基礎上，有效降低高校實驗室老舊計算機出現各類故障的概率。同時對各計算機等設備的維護工作提供了更加可行的解決方案，降低高校計算機實驗室的維護成本，促進整體網絡環境快速發展。

3.1? 完善PXE無盤網絡技術的配置

PXE無盤網絡的核心技術是無線傳播，計算機內部的端口參數也不盡相同。在經過全面篩查過后，閱讀匹配服務器的端口參數，檢驗上下端口參數是否保持一致，是否符合信息傳遞的基本要求。可在服務器上安裝操作系統Windows Server 2008 R2操作，客戶機完成服務器操作系統后，可以直接上傳至服務器，生成相應的系統參數，最終由中心服務器直接控制全體的實驗室客戶機，進行同步的啟動和運行。

例如，PXE無盤網絡技術可以整合客戶機自身的狀態，匹配不同軟件和硬件之間的關系，有效降低計算機的工作壓力，延長計算機的使用壽命，緩解后續的工作壓力。此外，在可以通過創建多個磁盤組，整合Windows，DOS等多個系統，解決了傳統模式下的不兼容問題。借助PXE無盤網絡技術對用戶進行仿真，利用四維超混沌系統，產生隨機的密碼。強化數據信息，提高客戶機查找效率，提高內部數據的耦合性，擴展數據表的體積，強化軟件自動測試，提高信息安全系數。綜合字節替代、行列混合等方式，實現對高校計算機實驗室的動態管理。同時，PXE無盤網絡技術綜合利用了云桌面模式，很好地解決了傳統PC模式下維護困難與軟件無法共存的問題。但相對而言，云桌面技術的投入資金較高，整體運算能力有限。通過對PXE無盤網絡技術的合理配置，可以在高校實驗室的現有條件下，為實踐教學提供最優化的硬、軟件環境，有效提高實驗室的改造效率。

3.2? 強化PXE無盤網絡技術作業流程

在PXE無盤網絡技術實際作業過程中，應該根據靜態IP地址將硬盤進行分區設置為s盤，并將全部軟件安裝至s分區中，借助銳起客戶端進行初始化配置，點擊系統優化按鈕，在框內輸入正確的服務器IP地址，在結束后重啟計算機進行整機配置，完成對虛擬網絡磁盤的格式化和初始化，實現整體客戶機的鏡像操作。

例如，當啟動模板客戶機后，要直接將模板客戶機關機，移除硬盤，在開機進入原廠設置，關閉所有磁盤通道再次進行重啟。此時的客戶機可以在沒有硬盤的情況下重新進入操作系統，同時借助客戶模板機將MAC地址直接添加到計算機管理器中，直接對目錄進行操作，并設置超級用戶作業點，實現網卡與交換機口進行匯聚，以提高整體網卡和交換機的吞吐量，提高CPU的工作效率，有效減少后續的人工干預。通過構建ULLC業務場景，直接通過終端進行管理，強化邊緣設計與關鍵數據，提供更加完善的信息傳輸服務[2]。

3.3? 整合基礎設計

高校計算機實驗室的改造是一個長期性的工程，要綜合考量網絡環境、服務器性能和無盤網絡的軟件，要根據軟件特點進行分析，明確各種靜態指標，優化不必要的環節，完善后續的安裝與配置。

3.3.1? 網絡環境

網絡環境既指運行環境，同時包括物理環境，在計算機運行過程中，客戶機的各項指令都依賴于局域網的進行，網絡環境的優劣直接影響著無盤網絡系統運行的狀態。

3.3.2? 服務器系統

服務器系統作為學校實驗室機房的核心，能夠為客戶機提供引導服務和磁盤IO服務。服務器對于網卡和磁盤的性能較低，或借助SSD硬盤實現讀寫分離，進一步提高計算機的運行速度。

3.3.3? 軟件系統

計算機技術快速發展，系列產品不斷增多，其中銳起BSD虛擬化平臺比較成熟，能夠滿足不同學科的作業要求。在整體操作系統中選用64位的Windows7，綜合利用FTP，SMTP等各種網關，控制檢測Internet的通關服務，實現點對點的相互連接，明確后續的網絡轉換技術，保證信息能夠傳遞到正確的位置。綜合匹配NEWS，WWW來實現網關功能，確保軟件系統的安全性[3]。

4結語

PXE無盤網絡技術要整合管理網絡環境、服務器、客戶及系統軟件等不同因素，借助網絡匯聚，實現對數據的擬合操作，提高計算機實驗室的維護水平，增強整體的教學實踐效果，給教師和學生良好的操作體驗。

[參考文獻]

[1]程浩.基于PXE無盤網絡技術的高校計算機實驗室改造分析[J].電子世界，2018（9）：70-71.

[2]林榕，林瑜華，盤煒生，等.無盤網絡技術和云技術在實驗室建設中的應用[J].實驗技術與管理，2018（4）：246-250.

[3]林榕，盤煒生，陳守寬.PXE無盤網絡技術的高校計算機實驗室改造[J].實驗室研究與探索，2018（1）：241-246.

（編輯 傅金睿）