浅谈公用计算机实验室的管理与控制

刘晓鹏　刘罗仁　罗金玲

摘要：随着计算机教育的普及与发展，计算机公用实验室的管理工作面临许多新问题。本文介绍几种技术解决当前计算机机房管理中遇到的问题，提高实验室的管理效率及计算机的利用率，充分发挥实验室的功能，使实验室的设备维护和管理水平上一个新的台阶。

关键词：网络多播克隆；多操作系统平台；远程控制；远程唤醒

中图分类号：TP308文献标识码：A文章编号：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

对一个公用的计算机实验室来说，其最大的特点就是人员流量大，使用频率高，计算机多且维护量大，对计算机操作系统及各类应用软件要求复杂多样，除满足教学上机的需求外，还要满足正常的自由上机，这些都对计算机实验室的管理，提出了更高的要求。不仅要提高实验室的管理效率及计算机的利用率，而且还要不断加强对实验室自动化管理的程度。经过多年的管理和实践，总结出了一些公用计算机实验室管理经验和技术，较好地满足了实验室管理的需求，同时也简化了实验室的管理与维护，提高了管理效率及实验室的使用率。

2 网络多播克隆技术

多播克隆是计算机机房在同一配置下借助网络工具并通过网络实现一对多的克隆方式。即用一台机器担任多播服务器，一次同时并行快速安装多台计算机系统的方法。多播克隆在操作时有两种方式：

一是静态IP地址多播克隆，它是指定多播服务器的IP地址，也指定客户机的IP地址；另一种是动态地址IP(自动分配IP地址)多播克隆，多播服务器为静态IP地址，客户机的地址由多播服务器自动动态分配。

本文以下以Win XP系统，Rtspkt.com网卡为例说多机硬盘克隆方法。实际操作仅用一张软盘，方法简单实用，又适用Win2000、NT各类操作系统。

2.1 静态克隆技术

借助工具：Ghostsrv.exe，找一个Win2000/XP操作系统将Symantecghost7.5中文企业版安装上(它不支持Win9X安装)。在C:ProgramFileSymantecghost下将Ghostsrv.exe复制出即可。Ghostsrv.exe用的时候复制到机器上就行不必安装。它只有480KB大小，主要是起网络克隆服务器的作用。实际操作时可用Win.RAR压缩后放到启动盘上。用的时候直接解压到机器上。

启动盘制作过程如下：

1) 制作一张DOS启动盘。如：C:>formata:/s；

2) 将网卡驱动盘的Rtspkt目录下的Rtspkt.com文件复制到启动盘上。如：C:>copyRtspkt.coma(注：PacketDrives通常可以从网卡自带的安装盘上获得，文件通常是一个以.com结尾的文件。如果实在找不到，可以到相应网卡厂商的网页上下载)；

3) 将克隆软件ghost.exe与edit.com(Win XP启动盘中的EBD.CAB文件中)文件复制到启动盘上；

4) 在启动盘上用记事本建立网络配置文件：文件名为wattcp.cfg，文件内容为：IP=192.168.1.101(注：此IP地址为分配给该工作站的IP地址，按实际情况写)；

Netmask=255.255.255.0(注：子网掩码)

Gateway=192.168.1.254(注：网关，按实际情况写)

5) 在启动盘上建立批处理文件：文件名为autoexec.bat，文件内容为：

@echooff

prompt $ p$ g

eidtwattcp.cfg

Rtsptk.COM0x60 auto(注：软中断是0x60，auto是网卡传输速率自动)

echoLoading...

GHOST.EXE

操作过程：将一台完整安装好的机器系统作一个镜像文件：XXX.gho，同时复制Ghostsrv.exe到这台机器上，双击起动。

“服务端名称”随便起，通过“浏览”找到镜像文件xxx.gho的位置－“硬盘/分区”分区(按需选择)－点击“接受客户端连接“，随后用刚作好起动软盘起动每一台要克隆重作机器，起动时通过edit修改IP为每一台机器指定不同的IP后，出现ghost界面：选择“Ghostcast”－“MulticastServer”－“Sessioname”栏中填上刚起的服务端名称。所有要克隆的机器都启动好以后，再到Ghostsrv处，点击“发送”。

结果分析：制作客户机的硬盘镜像文件速度为：10M网卡：29MB/min；100M网卡：101MB/min。用镜像文件多播克隆客户机速度为：10M网卡：56MB；100M网卡：101MB/min。此方法适合Win XP/2000/NT各类操作系统，优点是不改变操作系统的设置。缺点是起动时要手动指定IP，克隆速度一般。

2.2 动态克隆技术

借助工具：Ghostsrv取得方法同上。

Vicomsoft DHCP，你可以到http：//www.vicomsoft.com下载。首次使用要进行一点设置。选择菜单“ports”下的“New port”子项，在“Port Name”栏随便填入一个名子，在IPADDRESS栏换成你机器上的IP。其它项建议不变，然后选择“Network”菜单下的“DHCP Setup”子项，选中最上面的“DHCP Enabled”复选框，这两项设置完后点击工具栏最左边的“Start”按钮(红绿灯标志)，DHCP服务就启动了。它的作用主要是为客户端起动指定IP。这个工具需要安装，不用时可关闭。它大小不到6M。

制造客户机起动盘：与静态技术一样，只是不要添加edit.com文件和配置网络配置文件wattcp.cfg。批处理文件autoexec.bat的内容如下：

@echooff

prompt $ p$ g

Rtsptk.COM0x60 auto

echoLoading...

GHOST.EXE

使用操作过程同上。不同之处在于设置完Ghostsrv后，要同时安装VicomsoftDHCP并起动服务。用软盘起动要克隆的客户机时是直接进入到GHOST选项的。

结果分析：制作客户机的硬盘镜像文件速度为：10M网卡：38MB/min；100M网卡：146MB/min。用镜像文件多播克隆客户机速度为：10M网卡：62MB;100M网卡：136MB/min。此方法适合Win XP/2000/NT各类操作系统。缺点是要在克隆服务器的机上安装VicomsoftDHCP或者有Win2000的DHCP支持。优点是由于自动分配IP克隆速度很快。是最好的多机硬盘克隆方法。

3 多操作系统平台

对于开放机房，尽可能地为学生提供学习环境和学习资源是首要任务。随着学生们学习的深入以及对不同应用软件的要求，一个操作系统无法满足教学上的需要，例如数据库类软件要Windows server版本。利用多操作系统平台，即多引导分区技术(保护卡自带或其他软件提供)，可以满足不同用户对不同操作系统、不同软件环境的需求，提高硬盘的利用率和实现一机多用。一般保护卡提供支持几个到几十个引导分区，各引导分区互相隐藏不可见。利用这种功能，可以根据硬盘大小和计算机性能的不同，划分不同的分区并安装不同的操作系统以满足不同的需求。由于现在主要操作系统为Windows环境，而硬盘容量都比较大，称之为海量存储器。这样可以分一个Linux区、一个Win XP区、Win2000区、Win XP区及Win2000 server区，每个区可以共用一个共享区。对还没有分配完的硬盘空间，需要的话，还可设置一个不受保护的引导区，供用户自己练习安装操作系统和应用软件使用。Linux区一般在2G以下，Win XP和Win2000区、WinXP区及Win2000server区根据实际需要及硬盘实际容量大小划分，公共数据区在2G左右。引导区安装操作系统和各种应用软件，数据受保护卡保护。共享区不受保护限制，供用户存储文档及数据。Win XP区用以满足一些计算机语言教学和一些考试环境要求(如全国计算机等级考试)，Linux供Linux爱好者使用，Win XP区、Win2000区和Win2000 server区根据不同的教学上机要求，安装不同的应用软件，分为不同用途的区域，这样可以避免一些应用软件之间的相互干扰，使软件环境简单纯净，提高计算机的使用效率。对于不需要网络的分区，还可以屏蔽操作系统中的网络功能。采用多引导分区技术，对于大硬盘计算机尤其有效，可以充分利用其硬盘空间。

4 远程控制技术

目前，大多数计算机实验室的规模比较大，少则几十台，多则上千台计算机，一次上机的学生比较多。大多数学生都能在下机的时候正常关闭计算机，但也有不少学生，没有养成良好的习惯，下机时总忘记关机，这样实验室管理人员就不得不逐台关闭计算机，浪费了大量的时间。若是直接关闭总电源，就有可能对计算机的软件和硬件造成不良影响。另外，有时下课的学生拖堂，影响下一批学生上机，管理人员若采取强硬措施，就不可避免地和学生发生冲突。通过远程发消息可以提前通知上机学生一些实验室的注意事项及紧急的异常信息，以便有充足的时间保存自己的数据。通过远程抓屏可以了解上机学生是否做违反实验室规定的事情，以便对上机学生加强素质教育提供有利数据依据。一般机房计算机控制软件，均采用的Winsock网络编程技术，Winsock是基于Tcp/Ip协议的网络接口，采用客户端(控制端)/服务器端(服务进程)模式，网络通信任务由控制端和服务进程两个程序共同来完成。控制端和服务进程之间的数据传输可采用面向连接的TCP/IP协议。首先必须启动服务进程，直到它进入等待状态，才能接收控制端的请求。在程序中建立一个用于监听的socket，当有控制端请求到达后，再新建一个用于通信的socket与控制端socket建立连接，处理控制端请求。如果控制端请求为发送消息，则通过messageBox函数显示该消息；如果控制端请求为执行命令，则调用Winexec函数执行相应命令(关机或重启)；如果控制端请求为截取屏幕(抓屏)则获取桌面窗口DC，并用BitBIt函数将其内容拷贝，通过与控制端建立的连接将其内容发送到控制端显示。在控制端首先选中被控制的计算机的IP，然后，根据IP逐个向服务进程发送相应指令，服务进程接收到相应指令后，立即执行相应函数，对计算机作出相应的控制。在控制端向服务进程发送相应指令时，必须使用多线程方式，如果使用单线程方式，不但响应速度慢，而且往往有不少计算机接收不到控制端发送的指令。如图1所示。

图1 远程控制流程图

在实际的机房管理工作中，利用远程唤醒技术可以实现定时自动开机，从而达到在夜间无人进行数据处理的工作。远程唤醒就是在计算机处于关机的状态下，通过控制台发出指令，使得计算机自动进行启动的过程。这样在实际应用中不必实验室管理人员亲临现场，逐台开启计算机，大大提高了开机效率，减少了硬件开关的使用频率，从而延长了计算机使用寿命。为了唤醒远程计算机，首先给出要唤醒的计算机地址，通过执行相应的软件，向网络上发出含有该地址的特殊数据包。此时，被唤醒的计算机虽然处于关机状态，但是其内部网卡控制芯片通过专用连线所送来的电流，仍然可以接收和处理网络上的数据包，因此控制芯片通过检查数据包内的地址，就可确认自己就是该数据包的收件者，然后通过专用连线发出开机信号，通知主板开机启动，从而实现远程唤醒。要实现远程唤醒，首先远程主机所使用的网卡、主板和电源必须满足一定的条件：

(1)网卡要支持WoL(Wake up on LAN，网络唤醒)。这样的网卡通常有一个三针的WoL接口，并同时附带一条三芯电缆用于与主板相连，以便在关机状态下也能给网卡供电。

(2)主板要支持网络唤醒功能，并且该功能被设置为。Enable。可以通过CMOS的。Powermanagement setup。菜单中查看是否含有。PME Event Wake Up。可知道主板是否支持网络唤醒功能。

(3)实现远程唤醒的另一个条件是，远程主机所使用的电源必须是符合2.01标准的电源，通常我们所使用的计算机的各部件都支持远程唤醒。

5 结束语

本文介绍的几种技术，特别是网络多播技术的应用，能顺利地解决当前计算机机房管理中遇到的问题，给机房管理带来了极大的方便。多操作系统平台的应用将大大提高大容量硬盘的使用效率，随着计算机网络的不断发展，远程控制技术与远程唤醒技术的有机结合，必将得到广泛的应用，更加体现出实验室有条不紊现代化的管理模式，为建设一流的开放实验室发挥更大的作用。

参考文献：

[1]王恒青，宋如敏，李宏.微机硬盘管理实用详解[M]. 北京：清华大学出版社，2002.

[2]任泰明. TCP/IP协议与网络编程[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2004.

[3]方刚，于晓宝. 计算机机房管理[M]. 北京：清华大学出版社，2001.

[4]远望图书部. 硬盘分区、多操作系统安装、卸载与维护[M]. 京：人民交通出版社，2005.

[5]单金林，黄建军. 实验室与实验教学信息网络化的研究[J]. 实验技术与管理，2005，22(11):73275.

收稿日期：2008-02-21

作者简介：刘晓鹏，男，湖南娄底人，娄底卫校实验师，主要从事计算机实验教学与实验管理；刘罗仁（1965-），男，湖南娄底人，娄底职业技术学院副教授，研究方向：计算机网络控制；罗金玲（1965-），女，湖南娄底人，娄底职业技术学院副教授，主要从事网络教学和网络安全管理。