校园计算机实训室采用无盘网络技术的优劣分析
2016-12-12
摘 要: 近年来,随着无盘网络技术的持续流行,网吧网络、办公网络常常采用此项技术,不少学校也受到影响,纷纷把校园中的计算机实训室建设成了无盘的网络。本文主要是对无盘网络技术的原理及其特点进行探讨,希望对校园中将建或在建的计算机实训室建设提供有效的帮助。
关键词:无盘网络 实训室
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)10-0001-01
一、什么是无盘网络
通俗一点来说,就是这个网络中的所有客户计算机上都不安装硬盘,而是通过专门的网络服务器来启动,这样的网络我们就把它叫做无盘网络,这些客户计算机我们通常称之为无盘工作站。
从技术角度来说,无盘工作站是由网卡的启动芯片(Boot ROM,有此网卡的启动程序已嵌入主板的BIOS中,无需启动芯片)以不同的形式向服务器发出启动请求号,服务器收到后,根据不同的机制,向工作站发送启动数据,工作站下载完启动数据后,系统控制权由Boot ROM转到内存中的某些特定区域,并引导操作系统。
二、为什么很多人采用无盘网络技术
对于不太了解此项技术的人来说,采用无盘网络技术最直接的原因就是省钱;因为每一台工作站能省下一个硬盘,一个机房四五十台,十个机房就是四五百台,省下的钱就相当可观了。
采用无盘网络技术的第二个主要原因是方便理和维护,这是不少人采用此项技术的主要原因,也是它的最大优点。
例如,在一个有盘网络的机房中,如果网络当中的一台工作站出了问题,不能开机、不能上网,软件升级等等,这时管理员就要忙了,他要把每一台工作站都进行调试,分别安装新软件,可能每一台机器的硬盘都要被格式化,重新安装系统。一个不小心,系统被学生破坏,又是一轮繁琐的安装、调试,管理员本身很麻烦不说,还要耽误上课、影响学生的正常学习。
而无盘网络就很好的规避了以上的这些麻烦,负责网络管理的管理员们从维护机房每一台工作站,转变为维护极少数的几台服务器,维护成本大大降低;每台工作站都没有硬盘,于是系统不怕被破坏、还能能自动还原、再也无需频繁重装系统;而且启动和运行跟有盘比起来,也不逊色。
三、无盘网络是怎么工作的
无盘网络的工作模式有很多种,按启动类型分,主要有:RPL、PXE和BOOTP三种。这里以我所在学院实训室的PXE(Preboot Execution Environment)技术为例,来对无盘网络的工作过程作一简单介绍。
PXE远程无盘引导技术,是由Intel推出的一项技术,是指预置启动环境,动态路由,通信协议采用TCP/IP,特点是网络连接比较高效可靠。
工作过程如下:
1.工作站开机后,首先是硬件自检。
2.网卡中的启动芯片向服务器请求IP地址。
3.在得到服务器响应后,通过TFTP协议,工作站从服务器下载启动映像文件。
4.下载的文件保存在工作站的内存中,并生成虚拟磁盘,释放映像文件,然后启动了这个虚拟磁盘。
5.连接服务器,预置无盘系统所需的各种环境。
6.生成桌面。
四、无盘网络与有盘网络的比较
1.优势
1.1网络安全更有保障;由于工作站没有了硬盘,所以工作站运行的软件和数据都要经过服务器,能够更有效的减少工作站感染病毒的风险。
1.2方便管理工作站的软件;对工作站上运行的软件和软件升级,都是通过服务器来完成,避免了众多工作站的分别操作。
1.3更有效的利用磁盘资源;在服务器的分配和控制下,广泛访问的数据资源放置在单个磁盘上,被赋予更大的控制权,使数据备份更为简便。
2.劣势
2.1所需的技术难度较高;无盘网络的安全流畅运行依赖于服务器和网络的高性能,如果建设的方案不合理,就会出现运行速度、工作站兼容性等方面的问题。所以,对建设者的技术和经验要求都比较高。
2.2数据交换速度对整体网络的制约;比如说,在运行主要依靠硬件性能的软件时,只要工作站硬件跟得上,无盘速度比有盘要快。但在运行需要频繁访问的大型专业软件时(比如视频剪辑和电路设计软件),就不如有盘网络快。
五、对无盘网络在校园实际应用中的体验和建议
1.无盘网络建设并不能省钱;在实际的校园计算机实训室建设中,我们发现无盘网络和有盘网络的建设费用其实相差不大,主要的原因在于,原本硬盘省下了的钱都花在服务器和网络设备的采购上了,在无盘网络中,要想有一个流畅的使用体验,服务器和网络架设上的要求是很高的,要想有高性能,必须要有高投入,所以无盘网络的建设并不能给学校省下太多的钱。
2.一般情况下,无盘网络跟有盘网络比较起来,在管理方面的投入的确是少了很多,但是放在校园环境中,情况又有所不同,校园实训室的管理不像企业和网吧,增加一个管理员就会增加成本,在校园中,实训室的日常管理和维护工作,可以由大量的学生兴趣小组和社团协会分担。
3.从技术上来说,一台常用的无盘网络服务器能够带动的计算机有200台-500台(根据服务器的配置不同),但就实际实践情况来看,一台服务器能够提供的无盘工作站远远少于预期,主要的原因在于在校园中,在同一时间(一般是上课时间)连接服务器的工作站就有三四百台,实际启动速度并不如想象般快。特别是实训室上设计类课程时,因为设计类的专业软件一般比较大,经常需要跟服务器进行数据交换,这个就给服务器带来了更大的负担,影响到正常的教学活动。
综上所述,我们的结论是:1.无盘网络能给学校省下很多钱是伪命题,在建设实训室的过程中,这项因素应不计入考虑;2.校园计算机实训室的建设不应一刀切,应该分别考虑,一部分应用无盘网络技术,减少维护成本,一部分应该坚持使用有盘网络,避免因技术和网络建设上的不足导致学校正常的教研活动受到影响。
参考文献
[1]郭学英, 姜颖. 基于无盘网络技术的高校计算机实验室改造[J]. 实验室研究与探索, 2015, 34(01):242-246.
[2]陈志军, 冯小明, 赵春琴. 无盘系统在计算机实验室管理中的应用[J]. 中国教育技术装备, 2010, 2010(21):92-94.