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1、中 小 学 计 算 机 网 络 教 室无 盘 改 造 方 案 初 探2015 年 4 月 9 日第 0 页 共 24 页中小学计算机网络教室无盘改造方案初探摘要：本世纪初，教育部召开了中小学信息技术教育工作会议决定在中小学(包括中等职业技术学校)普及信息技术教育,以信息化带动教育的现代化，努力实现我国基础教育跨越式的发展。然而网络教室作为信息技术教育的基础却存在着计算机安装维护复杂，软件更新困难、病毒泛滥等这样或那样的问题。自从工作以来我就研究如何来简化网络教室管理，一次偶然的机会发现网吧的电脑竟然是无盘的，于是我对学校网络教室的无盘化进行了研究，希望能对各位同仁起到抛砖引玉的作用。关键字：中
2、小学，计算机，网络教室，无盘本世纪初，教育部召开了中小学信息技术教育工作会议，并颁发了“关于中小学普及信息技术教育的通知”、“关于在中小学实施校校通工程的通知 ”和新的“中小学信息技术课程指导纲要（试行）”三个重要文件，决定在中小学(包括中等职业技术学校)普及信息技术教育,以信息化带动教育的现代化，努力实现我国基础教育跨越式的发展。信息技术教育在我国取得了史无前例的蓬勃发展。然而网络教室作为信息技术教育的基础却存在着计算机安装维护复杂，软件更新困难、病毒泛滥等这样或那样的问题。自从工作以来我就研究如何来简化网络教室管理，一次偶然的机会发现网吧的电脑竟然是无盘的。我就想其实网吧和网络教室技术上是
3、相通的，为什么不能把网吧管理维护的方式应用到学校网络教室的管理中去呢？于是我对学校网络教室的无盘化进行了研究。无盘工作站技术在计算机领域开始出现到目前有了将近二十年的历史。无盘工作站技术也在激烈的市场竞争中不断改进和日趋完善，因其具有降低网络教室构建成本、系统运行稳定、安全性高等特点，更主要是方便管理和维护，第 1 页 共 24 页不怕恶意攻击和破坏，等诸多优点使诸多网吧从有盘过渡到无盘。杨红霞在无盘工作站在高校网络教室应用中的优劣分析文章中介绍了无盘的原理及其优缺点。1、无盘工作站的工作原理首先，我们先了解一下什么是无盘工作站。这里的“盘”指的是硬盘，“无盘”顾名思义就是没有硬盘，无盘工作站
4、就是一台没有硬盘的 PC 机，这样的机器肯定是没法独立启动运行的，所以一般是由多个无盘终端通过网线和连接设备构成一个中小型局域网，这样的网络称为无盘网络，其中，必须至少要有一台网络服务器，来支撑整个网络中每个无盘终端的正常启动运行。根据不同的启动机制，目前比较常用无盘工作站可分为 PXE、RPL 和虚拟硬盘等启动类型。无盘工作站的工作原理就是在局域网内至少有一个系统服务器，这台服务器上除了安装有它本身运行所需的操作系统外，还需要有一个工作站运行所需的操作系统，工作站的每个无盘终端没有硬盘，其它硬件同有盘 PC 机，但是必须使用带有 BootROM 启动芯片的网卡，无盘终端启动时，就是通过这个网
5、卡上的 BootROM 引导芯片，以不同的形式向服务器发出启动请求，服务器收到后，根据不同的机制，向工作站发送启动信息和用户所需的相关数据供用户启动和使用。简单一句话，无盘工作站就是把硬盘和主机分离，无盘终端只执行操作不执行存储。2、无盘工作站在学校网络教室应用中的优点1）节约资金因为每个无盘终端都不用硬盘，可以节约一部分学校的采购资金。这个特第 2 页 共 24 页点本是无盘工作站技术发展初期的基本初衷，但是目前这个特点反而并不明显了，因为在无盘网络中必须要配置比普通服务器高的多的高配系统服务器，这样配置高速服务器的成本和节约的硬盘成本相比也相差无几了。2）方便管理和维护这是目前无盘工作站最
6、显著的优点。软件集中管理，操作系统文件和各种应用软件都放到服务器上，系统的管理和维护都在服务器上完成，软件升级只需要通过服务器配置一次，网络中的所有无盘终端就都能用上新的软件。而且系统服务器一般带有一键还原技术，工作站出现问题，很短时间内就能迅速还原，由于没有硬盘，所以也不怕非法关机或人为破坏。在学校内，我负责网络教室管理工作多年，感触颇深，对“管理和维护”有着特别深刻的认识，网络教室管理人员的主要工作就是要保证网络的正常运行，一个普通的有盘网络，例如一个多媒体网络教室，如果网络中任何一台机器出现问题，网络教室管理员都要对这台机器进行单独检测和维修，甚至需要重新格式化、分区、安装系统等。但是可
7、能用不了多久，系统又被学生不小心破坏了，于是又是重复繁琐的工作，麻烦不说，还要耽误工作、影响学生的正常使用。特别是在 PXE 芯片出现以前，每台机器都是要分别安装系统的，而学校还不可避免的要经常安装软件或更新软件之类的工作，所以要经常耗费大量时间和人力，安全性也得不到保障。3）启动运行速度快无盘工作站的启动速度是有盘无法想像的。因为现在的无盘系统服务器都采用六到八块高速磁盘阵列，加上大内存，大缓存，高速多核 CPU 等，使其响应速度极高，使工作站性能大幅提升。第 3 页 共 24 页4）系统安全性高独一无二的超级保护功能足以让有盘 PC 机相形见绌，无盘工作站不仅实现了网络资源共享，更实现集中
8、监控预防网络病毒攻击。工作站只要重启即可自动恢复原状，所做的任何操作只能在未重启前得到保留，杜绝了病毒、误操作对系统的损坏，抗恶意攻击、防失泄密能力强，减少了病毒的传播。而且几乎可以实现零维护，网络教室管理员也不用整天手忙脚乱地 Ghost 硬盘了。3、无盘工作站在高校网络教室应用中的缺点1）系统服务器一旦出现问题会导致整个网络瘫痪。这个问题曾是阻碍无盘技术迅速推广的最大的障碍，现在也是在小型无盘网络中仍然存在的最严重问题。2）无盘工作站无法实现随时存储，所以给有些课程带来很大的不便。以上引用文章可以看到虽然我盘有诸多的优点，但缺点也很致命。这也是我一直以来没有在学校网络教室使用无盘的原因，功
9、夫不负有心人最后终于找到了解决的方案。下面我以我校网络教室改造为例来详细讲述我是如何解决这些问题的。我校网络教室详细情况介绍。学校原有三个网络教室，每个网络教室各有 50 台终端。网络教室一为无盘网络教室服务器较差勉强能用，网络教室二较新为一拖二电脑组成的网络教室，25 台主机 50 台显示器，还有网络教室三也是我最头痛的网络教室是学校当时购买的网吧淘汰机，现在又用了几年，配置复杂故障丰富。由于班额较大，还有教室紧张为了腾出教室，我将网络教室二和网络教室三进行合并，将网络教室三中的故障机去除，组成了一个 78 台计算机的大网络第 4 页 共 24 页教室。这样这个网络教室电脑的配置就有很多种了
10、也为无盘的建设增加了不小的难度。为了解决无盘工作站的缺点，针对缺点一我才用两台无盘服务器，一台作主服务器一台作副服务器设置成负载均衡加服务器热备模式。这样完美解决了无盘服务器性能和可靠性的问题。针对缺点二我在网上苦苦探索了几个月终于发现了锐捷无盘 BSD 系统，支持个性化磁盘功能来实现学生数据的随时存储。由于教材里使用的是 Windows XP 系统，所以我以锐捷无盘 BSD 3.1 为例简单介绍一下我的解决方案。1、建立服务器在部署锐起 BSD 系统软件前，请先装好服务器系统（这里使用 windows server 2003），配置好 TCP/IP 协议，指定静态 IP 地址（必须）。预先创
11、建 disks（磁盘镜像）、wks（工作站临时回写）和 restore（还原点）三个目录（目录名称可自定义，建议将 disks 和 wks 两个目录分别放在两块不同的硬盘中，这样可以提高工作站运行的速度），确认这三个目录所在分区为 NTFS 格式，再给该服务器指定一个静态 IP 地址。2、准备模板工作站准备一台有盘工作站，作为模板工作站。装好 WinXP，添加必要的网络组件和 TCP/IP 协议，设置好静态 IP 地址（必须），关闭防火墙，禁用 ICS 服务，若安装的是 WinXP 系统，还必须删除【QoS 数据包计划程序 】；应用软件可以暂时不安装，以后直接在锐起 BSD 系统工作站环境下安
12、装应用软件。第 5 页 共 24 页3、安装服务端安装光盘中 Master Server 目录下的主服务器程序（如果是为副服务器安装服务端，请选择 Sub Server 目录）。安装完成后会在桌面上生成锐起 BSD 系统管理器的快捷方式。4、配置服务端安装完主服务端程序以后,运行桌面上【RichTech BSD Manager】图标,会提示(在没有加密锁和注册文件情况)无锁注册提示，根据提示进行注册后即可打开服务器配置工具。初次使用会提示创建相关的密码，点【确定】后打开【锐起 BSD 管理器】界面程序，此界面程序主要分为左、右两个管理区域，左侧是编辑区域，右侧区域用来显示锐起 BSD 系统工作
13、站的相关信息。依次点击左侧区域【系统配置】-【选项配置】选项按钮，在【IP 设置】选项中勾选提供给锐起 BSD 系统服务器所使用的 IP 地址，点击【确定】并根据提示重启服务。第 6 页 共 24 页点击【系统配置】-【磁盘管理】选项按钮，在新打开的窗口中点击【新增】按钮。根据实际情况输入磁盘镜像的名称和容量大小，在【映像文件】栏输入存放磁盘镜像文件的路径及文件名(也可通过点 【指定】按钮选择)。路径请选择前面创建的【disks】文件夹，磁盘名称可自定义。 Windows 平台下可勾选【使用稀疏文件】（也可使用默认方式不勾选，稀疏文件可以节省磁盘空间，因为截图是 linux 版所以没有这个选项
14、），后依次点 【确定】-【退出】完成磁盘镜像的创建。5、安装客户端第 7 页 共 24 页在有盘工作站上运行锐起 BSD 系统软件安装包内 CLIENT 目录下的SETUP.EXE，安装程序会启动锐起 BSD 系统软件客户端的软件安装界面。按提示选择（建议使用默认选项）开始安装。安装结束后，会弹出【配置系统】对话框，要求输入服务器的 IP 地址：请正确输入服务器的 IP 地址后按【确定】按钮。注意：如果模板工作站未设置静态 IP 地址，【使用网络连接】下拉菜单就会搜索不到网络连接。输入完毕，在工作站【开始】【程序】菜单中会出现【锐起 BSD 系统客户端】程序组。6、加入模板工作站在【锐起 BS
15、D 管理器】右侧区域的工具栏中单击【新增】按钮，在【基本信息】选项中，根据实际情况依次在【名称】、 【MAC 地址】、【IP 地址】、【子网掩码】等栏中填入将要作为模板的工作站的相应参数 (注：【IP 地址】和【子网掩码】栏填入的信息要保证能够和服务器正常通信 )。第 8 页 共 24 页【启动网卡】栏选择【自动选择】，【硬件配置】栏选择【默认配置】，【工作站目录】栏选择前面创建的 wks 文件夹；在 【磁盘】选项中点击【编辑磁盘】按钮，在打开的窗口中将前面创建的磁盘镜像从右边列表移到左边列表后依次点击【确定】-【应用】完成模板工作站的添加。输入完毕后，服务端的管理程序里会自动显示出该工作站（
16、即模板工作站）的信息.注意:输入的 IP 地址必须是模板工作站设置的 IP 地址。7、设置超级用户右键点击新增的工作站，选择【超级】选项，在打开的窗口中勾选新增的磁盘后点击【确定】。此时工作站前面的状态图标会由暗绿色变成暗红色。8、配置虚拟网络磁盘第 9 页 共 24 页重启工作站，启动完成后会提示找到新硬件并要求再次重启，根据提示将工作站重启。然后右键点击【我的电脑】，选择 【管理】，在【计算机管理】界面的左侧列表中选择【磁盘管理】，会弹出【 初始化和转换向导】，使用默认选项，点击【下一步】完成虚拟网络磁盘的初始化。注意：在此过程中请不要将虚拟网络磁盘转换为【动态磁盘】，而应设为【基本磁盘】。磁盘初始化完毕后，在【磁盘管理】中应该可以看到一个新的硬盘（即虚拟网络磁盘），按常规方法将其创建为主磁盘分区，格式化选择 NTFS 格式并分配相应的盘符后，退出【计算机管理】。9、上传客户端系统第 10 页 共 24 页运行客户端的【锐起 BSD 系统上传工具】
