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高校計算機實驗室設(shè)備再利用
高校計算機實驗室設(shè)備再利用
摘要：高校計算機實驗室的作用就是為學(xué)校教學(xué)服務(wù)，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供良好的實踐基地。
而今，許多高校計算機實驗室的計算機設(shè)備都面臨著需要更新升級或淘汰。
如何降低教學(xué)成本，充分利用好低配置的計算機設(shè)備，更好地為學(xué)校教學(xué)服務(wù)，是計算機實驗室管理人員面臨需要思考的問題。
針對這一問題，提出解決問題的方法和思路。
關(guān)鍵詞：計算機實驗室;設(shè)備利用;多操作系統(tǒng);虛擬技術(shù)
如今許多高校計算機實驗室機房所用計算機設(shè)備都是多年前購置的，到現(xiàn)在已經(jīng)面臨被淘汰的趨勢。
不是計算機設(shè)備不能使用了，而是由于部分專業(yè)課應(yīng)用軟件的不斷更新?lián)Q代，使一些現(xiàn)有的低配置計算機設(shè)備不能滿足某些專業(yè)課應(yīng)用軟件的運行環(huán)境。
設(shè)備的更新又需要大量的教學(xué)經(jīng)費，無形中加大了教學(xué)成本。
許多高校由于教學(xué)經(jīng)費的短缺無法更新?lián)Q代新的計算機設(shè)備。
而低配置的計算機設(shè)備又無法保證新的專業(yè)課應(yīng)用軟件的運行，使一些專業(yè)課教學(xué)受到限制。
如何充分利用好這些面臨被淘汰的低配置計算機設(shè)備，使其發(fā)揮更大的潛力，更好地為教學(xué)服務(wù)，提出以下幾點解決的辦法與思路。
1 精簡優(yōu)化系統(tǒng)提高運行效率
對于低配置計算機設(shè)備，首先對計算機主板BIOS系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)置。
這能使配置計算機的使用效率具有一定程度的提高。
安裝操作系統(tǒng)時要考慮選擇精簡版安裝。
完成后對它再次進行必要的精簡和優(yōu)化：去掉不常用的組件;減少占用資源和內(nèi)存的程序、關(guān)閉系統(tǒng)還原和休眠;合理調(diào)整虛擬內(nèi)存的大小和存放位置;關(guān)閉不必要的啟動項;關(guān)閉結(jié)束不常用的服務(wù)和進程;優(yōu)化修改系統(tǒng)注冊表;最后進行磁盤碎片整理。
同時也可以使用第三方軟件對系統(tǒng)進行優(yōu)化，從而提高低配置計算機的運行效率。
其次也要考慮教學(xué)軟件的安裝。
對于低配置計算機設(shè)備，在安裝應(yīng)用軟件時要盡可能選擇自定義安裝。
通過自定義安裝可以把教學(xué)中用不到的組件或功能去掉，減少磁盤占用空間，減少系統(tǒng)加載項，從而提高操作系統(tǒng)性能。
2 利用磁盤多分區(qū)操作系統(tǒng)
現(xiàn)在多數(shù)高校的專業(yè)課，尤其是理工學(xué)校的專業(yè)課所用專業(yè)應(yīng)用軟件都非常大，而多年前購置的計算機配置都很低，無法滿足現(xiàn)有教學(xué)的需要。
當把所有專業(yè)課應(yīng)用軟件都安裝到計算機單一的操作系統(tǒng)里時，啟動加載的項目也就相對較多，注冊表龐大，啟動時計算機的運行速度就會很慢，有時打開一個專業(yè)應(yīng)用軟件甚至需要幾分鐘時間。
如果采用把基礎(chǔ)課應(yīng)用軟件和不同專業(yè)課應(yīng)用軟件各自分配到不同引導(dǎo)分區(qū)的操作系統(tǒng)中，這樣就可降低單一的操作系統(tǒng)內(nèi)運行多個大型專業(yè)應(yīng)用軟件的負擔，也可避免個別專業(yè)應(yīng)用軟件相互沖突，同時也能滿足不同專業(yè)課的需求。
如：第一分區(qū)安裝基礎(chǔ)課運用軟件;第二分區(qū)安裝多媒體、3D動畫軟件;第三分區(qū)安裝圖形、圖像處理軟件;第四分區(qū)安裝制造工程師、CAM軟件;第五分區(qū)安裝CAD、SOLIWORKS軟件等等。
這樣就能使不同的專業(yè)課所安裝的應(yīng)用軟件得到合理分擔在不同的分區(qū)，相對也就減輕了操作系統(tǒng)的負擔，使較低配置的計算機系統(tǒng)也能運行較大的專業(yè)課應(yīng)用軟件。
采用這樣的方法也有它的缺陷。
例如：個別的專業(yè)課需要同時用到多個應(yīng)用軟件時，需要來回啟動計算機進入相應(yīng)的分區(qū)，這就給學(xué)習(xí)者帶來一定的麻煩。
但我們只要事先和各學(xué)院專業(yè)課教師進行必要的溝通，在安裝專業(yè)課軟件時做出適當調(diào)整，就能避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。
3 利用虛擬操作系統(tǒng)
虛擬技術(shù)是一種調(diào)配計算機資源的方法，它能更有效、更靈活的提供和利用計算機資源，有效降低設(shè)備成本。
采用虛擬系統(tǒng)可以生成現(xiàn)有操作系統(tǒng)的全新虛擬鏡像，它具有和真實操作系統(tǒng)完全一樣的功能。
進入虛擬系統(tǒng)后，所有操作都是在這個全新的獨立的虛擬系統(tǒng)里面進行，可以獨立安裝、運行軟件、保存數(shù)據(jù)，擁有自己的獨立桌面，不會對真正的原系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。
各個虛擬操作系統(tǒng)之間互換也不需要重新啟動計算機設(shè)備。
利用虛擬操作系統(tǒng)的方法是：在新安裝的純凈操作系統(tǒng)中，首先創(chuàng)建多個虛擬系統(tǒng)，再分別安裝不同的專業(yè)課應(yīng)用軟件，使各個不同專業(yè)課的應(yīng)用軟件分擔在不同的虛擬操作系統(tǒng)中。
采用這種方法也可避免多分區(qū)來回啟動計算機的繁瑣。
4 利用操作系統(tǒng)的多用戶功能
在學(xué)校專業(yè)課不是很多的情況下，也可利用操作系統(tǒng)自帶的多用戶功能。
首先安裝一個精簡版的操作系統(tǒng)，在該操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按不同的專業(yè)課創(chuàng)建多個新用戶，并為這些新用戶更名為不同的專業(yè)用戶。
進入相應(yīng)的“專業(yè)用戶”界面后，分別安裝相應(yīng)的專業(yè)課應(yīng)用軟件，這樣也能使較低配置的計算機設(shè)備運行較大的專業(yè)應(yīng)用軟件。
5 利用服務(wù)器特有功能
在計算機實驗室內(nèi)，配置幾臺性能比較優(yōu)越的服務(wù)器。
首先需要把服務(wù)器配置成應(yīng)用服務(wù)器模式，安裝必要的終端服務(wù)組件，設(shè)置好終端服務(wù)許可及遠程桌面協(xié)議。
參照微軟公司提供的“終端服務(wù)器應(yīng)用程序的集成信息[1]”幫助信息，在各服務(wù)器中采用全局用戶模式安裝和配置不同專業(yè)課應(yīng)用軟件的應(yīng)用程序集成。
設(shè)置好相應(yīng)的IP地址、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和用戶權(quán)限。
在學(xué)生機上進入不同分區(qū)或不同的虛擬操作系統(tǒng)后，按不同的專業(yè)課設(shè)置IP地址和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使進入該專業(yè)課操作系統(tǒng)的IP地址和相應(yīng)的服務(wù)器IP地址處于同一網(wǎng)段。
在學(xué)生機上配置好遠程桌面協(xié)議應(yīng)用客戶端。
利用服務(wù)器終端服務(wù)功能來連接服務(wù)器，調(diào)用專業(yè)課應(yīng)用軟件。
6 利用Citrix遠程可視化系統(tǒng)[2，3]
Citrix遠程可視化系統(tǒng)是應(yīng)用非常廣泛的一種應(yīng)用虛擬化技術(shù)，其Server Based Computing(SBC)計算模式同時具備C/S模式和B/S模式的優(yōu)點。
通過它能夠更為高效、低成本地提交、運行和管理應(yīng)用。
Citrix使用一個多用戶操作系統(tǒng)和一種將應(yīng)用程序的界面顯示在客戶端設(shè)備的方案，從而實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的運行和管理[4]。
通過獨立計算結(jié)構(gòu)ICA[2]，可將應(yīng)用程序的邏輯運算與用戶界面分離，應(yīng)用程序完全在服務(wù)器端運行。
網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只包含用戶端的鍵盤和鼠標信息以及服務(wù)器端的界面變化。
由于采用獨有的MultiWin技術(shù)，能讓多個用戶同時訪問在一個服務(wù)器上的應(yīng)用程序。
只需利用CitrixMetaFrame平臺軟件設(shè)置應(yīng)用服務(wù)器，將各種應(yīng)用程序集中安裝并進行發(fā)布，客戶端通過安裝簡單的ICA軟件，保持與服務(wù)器的通訊，使得客戶所需的應(yīng)用程序完全在服務(wù)器上執(zhí)行，通過局域網(wǎng)連接就能高效地訪問服務(wù)器上的程序和數(shù)據(jù)并在客戶端本地得到結(jié)果[5]。
有條件的學(xué)校，可以考慮使用瘦客戶端作為用戶終端。
這樣也有利于系統(tǒng)資源集中整合和管理。
7 利用虛擬化技術(shù)的云計算平臺
在計算機實驗室內(nèi)部，利用虛擬化技術(shù)的云計算平臺管理軟件，搭建小型的私有云計算平臺。
將計算機實驗室所有服務(wù)器整合在一起。
利用虛擬化技術(shù)可以減少服務(wù)器數(shù)量的增加，簡化服務(wù)器的管理，同時能明顯提高服務(wù)器利用率、網(wǎng)絡(luò)靈活性和可靠性。
可將多種應(yīng)用整合到服務(wù)器上。
在一臺服務(wù)器上運行多個應(yīng)用能夠提高服務(wù)器效率，并減少需要管理和維護的服務(wù)器數(shù)量。
當工作負載提高時，可以迅速創(chuàng)建更多虛擬機，從而無需增加物理服務(wù)器即可靈活地響應(yīng)不斷變化的需求。
并且能把統(tǒng)一的硬件資源抽象出來，這些硬件資源包括CPU資源池、MEMORY資源池、NETWORK資源池和STORAGE資源池。
根據(jù)需要，任意云都可以在統(tǒng)一的資源池中獲取硬件資源并運行[6]。
通過虛擬化技術(shù)的私有云計算平臺，在保證云計算平臺高可靠性和高可用性的前提下，通過利用服務(wù)器硬件資源，使低配置的計算機設(shè)備也能運行所需要的專業(yè)應(yīng)用軟件。
從而達到降低教學(xué)成本的作用，使其能更好地服務(wù)于教學(xué)。
8 利用軟件系統(tǒng)打造云桌面
在計算機實驗室里，也可利用軟件環(huán)境管理系統(tǒng)打造虛擬云桌面。
它的原理是：利用軟件環(huán)境管理系統(tǒng)把所有的應(yīng)用軟件按需要安裝到不同的云桌面中，為用戶端建立針對性的軟件環(huán)境，根據(jù)用戶需要再把不同的云桌面發(fā)送到用戶端供用戶使用。
這樣就能讓不同專業(yè)課的學(xué)生得到不同的云桌面。
一個云桌面可以同時應(yīng)用在硬件配置完全不同的一批電腦上，并且一個用戶端也可以同時使用多個云桌面。
由于所有的運算都在本地進行，從而避免了桌面虛擬化方案中，運算在服務(wù)端完成所造成的服務(wù)器壓力和巨大的服務(wù)器投資。
同時也降低了用戶端硬件配置要求，使低配置計算機設(shè)備也能得到充分利用。
9 結(jié)束語
雖然通過一些簡單的方法能暫時解決計算機設(shè)備配置較低的問題。
但隨著教學(xué)需求的不斷擴大，專業(yè)課的不斷增加和專業(yè)軟件的不斷更新，一些低配置的計算機設(shè)備最終還是要被淘汰。
只有把虛擬化技術(shù)的云計算引入計算機實驗室加以利用，才是未來計算機實驗室發(fā)展的趨勢。
因為只有虛擬化技術(shù)云計算的計算機實驗室才能真正起到降低教學(xué)成本的目地。
它的成本和同等規(guī)模的現(xiàn)有計算機實驗室相比不到一半，而且它的使用周期也相對較長。
真正要把虛擬化技術(shù)的云計算應(yīng)用到計算機實驗室，還需要學(xué)校的支持和計算機實驗室管理人員的不斷實踐和探索。
參考文獻：
[1] Microsoft.終端服務(wù)器應(yīng)用程序的集成信息[EB/OL].文章編號： 186498 - 2007年11月6日-修訂.
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[5] 張?zhí)炖祝Y多元.利用遠程應(yīng)用技術(shù)構(gòu)建地震資料解釋虛擬桌面環(huán)境[J].勘探地球物理進展，2010，6(3)：220-223.
[6] 李剛建.基于虛擬化技術(shù)的云計算平臺架構(gòu)研究[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報，2011(2)：79-81.
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