计算机实验室软件系统维护方法分析

2020-11-26徐淼锋戚豪俊童灵领

软件 2020年4期

徐淼锋，戚豪俊，童灵领

（浙江工业大学之江学院，浙江绍兴 312030）

0 引言

计算机技能对于当下人们而言相当重要，因此不仅是计算机软件相关专业的学生需要学习计算机知识，现代高校计算机课程是每一位学生需要学习的，因此计算机实验室服务的学生数量相当大，相应的使用频率以及计算任务也十分的繁重，与此同时不同专业的学生需要应用的计算机功能以及需要着重使用的计算机软件类型也有不同的要求[1]。除此之外，高校的计算机实验室除承担计算机软件教学的工作之外，很多学生需要应用计算机实验室进行课程设计以及毕业设计等，而且要保证课余时间的实验室开放，以应对高校学生不定时计算机使用的需求。在这样的教学背景下，计算机实验室设备需要根据需求安装多样化的软件，因此软件之间可能会产生一定的影响与冲突，在计算机软件系统维护中需要协调各方面的需求，在实验室管理中保证计算机设备的使用效率，使得计算机硬件软件系统更好的服务于计算机教学以及学生日常的使用需求是十分重要的，相关管理人员一直在探讨有效的管理措施与机制使得软件维护更加有效，满足复杂需求，简化维护工作的同时使得管理质量得到保证，探讨计算机实验室软件系统维护方法就有一定的必要性[2]。

1 计算机软件系统的科学规划

计算机实验室管理中软件系统一直都是一个较为复杂的问题，由于使用的学生专业来源不同，且学生在使用计算机期间有着各种各样的使用习惯，因此在计算机实验室管理中发现很多令人头痛的问题，很多学生为了自己使用计算机的方面，不经管理人允许更改计算机CMOS开机密码，使得设备使用问题多多，有些学生对计算机知识了解程度有限，没有妥善的保护Windows系统，对于系统文档随意的进行建立、删除或者修改，使得系统启动以及使用中存在各种错误与故障，很多计算机实验教师在课堂上花费大量时间在修复计算机设备上，影响了教学进度，限制了计算机软件课程教学的进展[3]。

因此计算机软件系统的维护工作十分重要，在进行计算机软件系统科学规划时需要根据不同的教学需求进行科学规划。当前我国高校的计算机教学可以大致分为基础教学与专业教学两大类，其中基础教学需要所有专业的学生进行学习，非计算机专业的学生需要学习基础的计算机应用课程，属于计算机普及教育的范畴，而专业教学则是针对计算机专业的学生开设的，二者无论是教学要求、教学目标还是计算机软件的使用都有差别。在计算机基础教学中，主要涵盖的内容为操作系统、常见的办公软件以及绘图软件与网络方面的基础性应用，除此之外，根据不同专业的需求需要进行一些专业应用软件的教学，如材料、机械专业的学生都需要学习CAD制图，而电气自动化专业的学生则需要对电力仿真以及模拟系统软件有深入的研究。而计算机专业教学的目标则是根据计算机软件专业的人才培养规划使得相关人才能够具备高超的系统开发以及软件应用技能，而且与普适性教育不同，计算机专业教学对于软件环境和操作系统的要求更加的严格且复杂，因此计算机实验室管理中的需求也相应的复杂[4]。

而对于不同专业的学生而言，在学习计算机课程时的要求也是不同的，非计算机专业的学生往往只是将计算机作为一种信息处理的工具，因此软件系统的稳定可靠性是第一需求，而对于计算机专业的学生而言，在学习计算机课程是将计算机作为学习和研究的对象。因此计算机实验室的管理人员需要保证硬件以及软件资源的充分开放性，学生可以在计算机实验室环境下真实自主的操作实践。尽管计算机实验室要求安全性，但对于计算机专业的学生而言，进行程序的自主增删、系统配置的调整、进行系统实验是十分有必要的，可能会对系统软件的完好性产生影响，但是为了更加深入的教学，这些措施是必须的[5]。

如上所述，计算机实验室的管理过程中存在着安全性与开放性的必然矛盾，既要保证软件系统得到妥善的保护，使得学生能够在教学或者日常使用中设备保持完好，应用环境保证稳定，又要使得计算机软件系统保证一定的开放性，无论是软件资源还是硬件资源都需要基于学生尤其是计算机专业的学生予以开放。这种矛盾的存在正是计算机实验室软件系统维护的困难所在[6]。针对这一问题，在进行软件系统规划时，部分高校选择专业教学与普及教学的计算机实验室分开管理的措施，使得二者之间达到相应的平衡。但是对于大多数高校而言，专业机房与基础教学机房无法分开，相应的采取一台计算机设备安装多个操作系统的方式，通过在不同的操作系统中管理不同类别的软件实现软件系统维护，这种软件系统的规划科学性是后续维护管理的重要基础。但是如何实现学生开放性需求与计算机设备安全性管理之间的有效协调在技术上以及方案上还是需要进一步探讨。

2 硬盘克隆技术备份与恢复系统

计算机实验室管理中，常常遇到系统故障问题，这不仅仅是因为黑客或者病毒软件的攻击，使得原本就不完善的系统漏洞被攻击造成系统故障，更是因为计算机实验室中的计算机设备使用的学生人数较多，且经常出现软件系统的修改、删除，使得软件系统被破坏。基于此，需要采取相应的技术手段使得系统发生故障后能够及时的修复，避免过多的信息损失。

硬盘是计算机操作系统以及应用软件安装与使用的主要载体，为了更好的保护系统信息以及应用软件，硬盘克隆软件可以使得硬盘上的主引导记录，分区表，文件分配表，以及系统文件等信息，打包成映像文件加以保存，在保存时可将硬盘每一个分区制作成一个映像文件，也可将整个硬盘制作成一个映像文件，这都是根据计算机实验室管理人员实际工作需要进行的选择，映像文件可以在另一个硬盘或者分区上保存，从而作为同类型计算机设备安装以及系统一旦遭到破坏记性系统恢复时使用。在硬盘克隆软件选择时，Symantec Ghost Corporate Edition 8.0最为经典且具备十分强大的功能，这一软件具备网络备份以及系统恢复功能，可以将系统文件转换打包为映像文件并在网络服务器中保存，该软件应用到计算机实验室中可以发挥一定的作用，由于计算机实验室中学生所使用的的计算机设备硬件以及软件设置基本相同，这样一个机房只需要保存一份这样的系统映像文件，如果在使用过程中某一台计算机设备的系统遭到破坏，采用这种方式可以短时间内进行恢复，与重装系统、程序以及软件相比，这一措施更加具有应用场景，且对系统的保护更强，恢复效率更高[7]。

硬盘克隆技术已经发展了很长一段时间，并且应用已经较为成熟，可以良好的实现计算机软件系统的安装与恢复，但是这一技术也存在一定的问题，在使用硬盘克隆技术进行相关操作时需要使用软盘进行引导，引导软盘中能够包含基本的DOS系统、网卡驱动、配置文件以及网络 ghost客户端程序，计算机设备需要经过软驱进行 r操作引导软盘，但是软盘的读取写入速度都较为缓慢，操作便捷性不足，另外还可以通过制作启动光盘的方式进行系统恢复，但是这也对计算机设备有了更高的要求，很多计算机实验室条件难以实现。

为了更好的应用硬盘克隆技术，可以采用硬盘多重引导的方式，在硬盘中划分出一块较小的DOS引导分区，该分区专门用来存放DOS系统、网卡驱动等，并且建立一个自启动批处理文件 AUT0ⅨEC.BAT，使得在DOS启动后，自动加载网卡驱动程序并启动 Ghost客户端，与采用软盘或光盘启动方式相比，硬盘多重引导显然更具优越性。

3 多重引导程序的安装

计算机实验室的计算机设备需要满足多个专业学生的教学以及日常使用的需要，需要在硬盘上安装多个操作系统，而当前所使用的操作系统还是以Windows为主，如 Windows7/8/10等，除此之外还有其他操作系统如Linux、FreeBSD、OpenBSD等，如果不安装额外的多重系统引导程序，就难以实现多个操作系统在单个计算机设备上的使用，操作系统之间会产生各种冲突或者影响，因此安装多重引导程序有一定的必要性。因此在计算机实验室软件系统维护中，需要安装有效且实用的多种引导程序，如GRUB由于能够妥善处理各系统的独立性以及隐蔽性，在计算机实验室中可以发挥一定作用。GRUB多重系统引导程序是独立于操作系统之外的一个小程序，因此可以选择安装在主引导记录时上，能够支持菜单化的引导选项，可以实现当前市面上存在的多种系统的引导，并且与硬盘克隆技术之间能够实现较好的兼容，可以促进软件系统的维护，除此之外，密码保护选项、动态隐藏以及激活分区等功能也都满足计算机实验室管理中的各项需求[8]。

4 保护每一个独立的软件系统

计算机实验室由于其应用场景以及服务对象的特殊性，其中安装着多种多样的软件系统，且每一个软件系统在维护与管理中的核心问题也不同，因此必须采取措施对计算机设备中的每一个软件系统实施保护，使得软件系统具备相当高的安全性。首先，可以利用Windows注册表对软件系统进行管理。对系统进行保护性设置，这样的措施可以使得用户通过注册表的设置来备份、恢复和禁用注册表、抑制非法改动、防止非法用户进入，当学生在使用完计算机设备后系统退出时不保存桌面设置等等[9]。其次，可以利用特定的管理软件实现软件系统的单独保护，当前的应用软件市场存在着很多工具软件可以使得计算机软件系统的安全性更强，包括但不限于定制系统界面、设置用户可使用和不可使用的资源以及限制部分与系统特性有关的设备功能等，这些都有助于系统安全性的提升。最后，硬件还原卡或者还原软件都是有效的软件系统保护措施，利用这类软件可以在操作系统底层对受保护文件的写操作过程进行截获，实现对软件系统的保护，增强安全性[10]。

5 网络服务器以及映像文件的安全保护

计算机实验室的设备由于本身应用的对象较为广泛，因此较为容易受到计算机病毒的侵害，在软件系统的维护工作中，计算机病毒的防范工作就显得尤其重要。当前很多计算机选择安装防毒软件以及病毒防火墙来加强防范，但是对于计算机实验室而言这种措施保护有限。上文所述的计算机软件系统的 ghost影响文件一般直接保存在机房服务器，因此需要加强队服务器以及影响文档的保护，以使得映像文件能够及时恢复工作，选择将映像文档保存在几台服务器上，并且不同的服务器选择不同类型的操作系统，使得病毒的防范作用增强，与此同时光盘也是映像文件保存的较好选择。