基于无盘网络技术的高校计算机实验室建设

崔巍

摘要： 计算机作为一种高度集成化的电子产品，在长期使用下会出现各种老化或损坏，其性能会逐渐变差，各种故障现象层出不穷，维护成本急剧上升，对于一些较老的配件，甚至在市场上已不能买到，对正常的教学活动造成了不良影响。为此，许多高校开始采用无盘网络计算机实验室，减少硬件数量，提高可维护性。本文以某常规计算机机实验室的改造为例，对无盘网络技术在高校计算机实验室的建设中的应用进行了深入的研究。

【关键词】无盘网络 计算机 实验室建设

1 无盘网络概述

无盘网络可以理解为一个不包含任何硬盘设备的计算机网络，网络中的计算机在运行过程中涉及的所有数据都统一存储在中心服务器中。中心服务器不但需要安装自身的操作系统，还需要安装所有工作站计算机设备的操作系统。也不是说，原来需要安装在各计算机硬盘中的操作系统，在无盘网络中均统一安装在中心服务上，因而使得整个网络系统无需任何的物理硬盘即可正常运行。目前我国应用的无盘网络技术包括RPL和PXE两种，其中前者依赖由静态路由，启动时必须先把自身网卡的序列号发送给中心服务器进行验证。

2 基于无盘网络技术的实验室改造方案

对实验室进行无盘化改造，需要明确两个问题，第一个是弄清楚现有的计算机中的网卡设备是否与PXE技术兼容；第二个问题是如何选择一套稳定可靠的无盘网络软件系统及中心服务器。

2.1 无盘网络系统软件

无盘网络的运行需要依赖于系统软件的支持，正如计算机的运行需要依赖于操作系统一样。目前市场上比较成熟的国厂无盘系统软件主要有湖南的阿拉丁神盘和斯普林、上海的锐起和网众、武汉的深度等等，其中上海锐起公司的无盘产品对PXE启动技术支持性最好，因而在网吧建设中深受欢迎。基于此，本文將选用上海锐起公司的无盘产品进行计算机实验室的无盘化改造。

2.2 中心服务器

服务器是整个无盘网络的核心，它集中了所有计算机设备的系统控制和数据存储任务，因此必须具备高性能和高稳定性，可以承受较大的工作负载。服务器的网卡和硬盘是设备选型的关系环节，对整个无盘网络的整体运行速度和存储速度起到了极为关键的作用。为了提高硬盘的容量，同时使数据的存储在物理和逻辑上有统一的依据，本文将所有的硬盘设备设置成磁盘阵列，实现了研究逻辑空间的统一管理。

2.3 网络环境配置

无盘网络虽然使各工作站省去了物理硬盘，但其基本运行原理仍然与一般的局域网无多大区别，因此网络环境的搭建对整个无盘网络系统的合理性有重要影响。为了避免网络环境给系统造成的影响，本文采用了千兆网，保证实验室在未来十年内均具有较先进的水平，并能满足扩展要求。

3 改造效果分析

笔者所在的学校有五个计算机实验室己运行了5年，系统配置己不能满足教学要求，硬件老化现象严重，硬盘故障率较高，维护难度极大。这几个实验室主要是为大学英语的视听说课程服务的，由于涉及大量的视频、图像、语音信号的处理，计算机经常会出现死机、蓝屏、硬盘噪声大等问题，严重影响了英语教学活动的开展。采用本文设计的方案对其进行了全面改造，配置了一台高性能、双网卡、双核、的联想服务器，网络中布设了150个工作站计算机，服务器硬盘按“两读三写”的要求进行配置，搭建了如图1所示的无盘网络实验室。

为了评价改造效果，本文从开机速度、页面响应时间有语音播放流畅度三个指标对改造效果进行了对比评价，实验结果如表1所示。

从实测数据来看，经过无盘改造后的计算机实验室的总体性能有了很大的提升。首先，开机速度由原来的10-150S提升到80S以内，大大节省了开机时间，为教学活动节省了更多的时间；其次，页面响应时间明显减少，由原来的最大15S提升到4S以内，使教学活动的开展更加高效，提高了学生的学习质量；最后，语音播放更加流畅，完全满足了大学英语视听说的教学需求。由于采用了高性能服务器，本实验室的可扩展性也有了明显的提升，在未来需要扩充规模的时候只需要进行简单的配置即可实现。

4 结语

本文在分析了传统实验室在成本、管理和维护上的缺陷后，提出了无盘网络计算机实验室的改造方案，并采用了全新的无盘产品、高性能服务器和千兆传输网络，使实验室的整体性能有了极大的提升，节省了维护成本，提高了教学质量。虽然无盘网络实验室在我国还没有完全普及，但随着科技的发展和教育技术的进步，无盘网络实验室的建设成为未来几十年内高校实验室建设的必然趋势。

参考文献

[1]唐子蛟，杨善红，无盘网络实验室的设计与应用[J].宜宾学院学报，2014 （12）： 82-84.

[2]张楠.无盘网络技术应用多媒体网络教室建设[J].实验室研究与探索，2013， 32 （03）：117-119.