PXE无盘网络技术的高校计算机实验室改造研究

董毅 汪安祺

摘 要：计算机网络技术取得了显著成就，但由于我国信息化体系发展较晚，在高校计算机实验室过程中仍然存在着许多问题。PXE无盘网络技术模式改变了传统意义上的管理方式。因此，要综合考量PXE无盘网络技术的优点与缺点，提出对应的维修措施，促进计算机实验室快速发展。基于此，文章将主要论述PXE无盘网络技术的高校计算机实验室改造研究。

关键词：PXE无盘网络技术;高校计算机;实验室改造

0 引言

计算机实验室是专业课的基础硬件，着重培养学生的实践精神和创新能力，在高校教育中承担着重要的育人职责。目前网络技术快速发展，传统的维护手段很难满足学生多元化的需求，计算机在应用过程中很容易出现问题，不利于整体的实验教学。因此管理人员应该明确PXE无盘网络技术要点，在实际维护中进行分析并提出切实可行的建议，加强后续的交流与探讨，确保计算机实验室高质量发展。

1   PXE无盘网络技术的高校计算机实验室改造概述

当下高校办学规模不断扩大，实验室的开放程度也在不断提高。大部分高校建设时间较早，计算机实验室仍采用较为传统的管理方法。在维护过程中，以硬盘还原卡和网络同传等系统维护手段为主，整体的维护层面用时较长，效率较低，因此相应管理人员要综合引入PXE无盘网络技术，降低老旧计算机的故障概率，缓解后续资金的投入压力。PXE无盘网络技术可以实现不停机维护，为学生和教师提供有力的学习和教学环境。整合硬件、软件设计，全面开放计算机。综合应用DES與RSA算法，提高系统的自动化水平，集通信、管理、设计于一体，推动现代化高校计算机实验室管理模式的实现。

PXE（Pre-bootExecution Environmen）主要利用计算机进行远程启动，在Client/Server的软件体系结构下，工作过程中计算机以设置LAN方式进行启动。当启动时，会通过内置的芯片发出统一要求，按照服务器内部的协议分配IP地址。在建立联系后，借助协议将储存的服务器终端直接下载到本机中，最后实现整体的终端操作。一般而言，PXE技术整体运算都由客户机自身完成，运行速度比传统的个人PC要快到3～5倍以上[1]。

2   高校计算机实验室改造中存在的问题

2.1  技术手段单一

高校计算机实验室中大多采取硬盘还原卡技术，采取硬盘还原卡技术可以有效防止硬盘数据被修改，虽然可抵挡外部的病毒攻击和恶意操作，但在后续维护升级过程中必须进行逐台操作，整体工作量较大，严重影响了课堂进度。

2.2  硬件故障

硬件故障是高校计算机实验室中较为常见的故障之一，一般由设备硬件或相关线路连接引起。硬件发生故障容易判断，通过观察指示灯的颜色变化，就能快速判断硬件工作设备的状况。而高校计算机实验室改造项目需要对整个空间中的计算机进行改造，在改造过程中，容易出现线路短路或者硬件损坏等故障，使得改造流程及质量无法得到保证。

2.3  计算机系统存在漏洞

计算机作为高校常用的基础性工具，计算机网络涉及大量的数据信息，一旦防火墙与自身的系统不匹配，或者是防火墙升级与系统升级不同步，都会导致计算机系统存在漏洞，严重危害到学校安全和网络环境，病毒一旦侵入计算机系统很有可能导致系统瘫痪，计算机在一段时间内不能正常工作，出现大量的数据丢失，严重影响教学进度。

3 PXE无盘网络技术的高校计算机实验室改造措施

信息时代不断发展，带动了计算机网络逐步向前，PXE无盘网络技术更加扁平化，网络运行规范化。通过对网络环境、服务器以及无盘网络系统软件的选择，可以在投入较少资金的基础上，有效降低高校实验室老旧计算机出现各类故障的概率。同时对各计算机等设备的维护工作提供了更加可行的解决方案，降低高校计算机实验室的维护成本，促进整体网络环境快速发展。

3.1  完善PXE无盘网络技术的配置

PXE无盘网络的核心技术是无线传播，计算机内部的端口参数也不尽相同。在经过全面筛查过后，阅读匹配服务器的端口参数，检验上下端口参数是否保持一致，是否符合信息传递的基本要求。可在服务器上安装操作系统Windows Server 2008 R2操作，客户机完成服务器操作系统后，可以直接上传至服务器，生成相应的系统参数，最终由中心服务器直接控制全体的实验室客户机，进行同步的启动和运行。

例如，PXE无盘网络技术可以整合客户机自身的状态，匹配不同软件和硬件之间的关系，有效降低计算机的工作压力，延长计算机的使用寿命，缓解后续的工作压力。此外，在可以通过创建多个磁盘组，整合Windows，DOS等多个系统，解决了传统模式下的不兼容问题。借助PXE无盘网络技术对用户进行仿真，利用四维超混沌系统，产生随机的密码。强化数据信息，提高客户机查找效率，提高内部数据的耦合性，扩展数据表的体积，强化软件自动测试，提高信息安全系数。综合字节替代、行列混合等方式，实现对高校计算机实验室的动态管理。同时，PXE无盘网络技术综合利用了云桌面模式，很好地解决了传统PC模式下维护困难与软件无法共存的问题。但相对而言，云桌面技术的投入资金较高，整体运算能力有限。通过对PXE无盘网络技术的合理配置，可以在高校实验室的现有条件下，为实践教学提供最优化的硬、软件环境，有效提高实验室的改造效率。

3.2  强化PXE无盘网络技术作业流程

在PXE无盘网络技术实际作业过程中，应该根据静态IP地址将硬盘进行分区设置为s盘，并将全部软件安装至s分区中，借助锐起客户端进行初始化配置，点击系统优化按钮，在框内输入正确的服务器IP地址，在结束后重启计算机进行整机配置，完成对虚拟网络磁盘的格式化和初始化，实现整体客户机的镜像操作。

例如，当启动模板客户机后，要直接将模板客户机关机，移除硬盘，在开机进入原厂设置，关闭所有磁盘通道再次进行重启。此时的客户机可以在没有硬盘的情况下重新进入操作系统，同时借助客户模板机将MAC地址直接添加到计算机管理器中，直接对目录进行操作，并设置超级用户作业点，实现网卡与交换机口进行汇聚，以提高整体网卡和交换机的吞吐量，提高CPU的工作效率，有效减少后续的人工干预。通过构建ULLC业务场景，直接通过终端进行管理，强化边缘设计与关键数据，提供更加完善的信息传输服务[2]。

3.3  整合基础设计

高校计算机实验室的改造是一个长期性的工程，要综合考量网络环境、服务器性能和無盘网络的软件，要根据软件特点进行分析，明确各种静态指标，优化不必要的环节，完善后续的安装与配置。

3.3.1  网络环境

网络环境既指运行环境，同时包括物理环境，在计算机运行过程中，客户机的各项指令都依赖于局域网的进行，网络环境的优劣直接影响着无盘网络系统运行的状态。

3.3.2  服务器系统

服务器系统作为学校实验室机房的核心，能够为客户机提供引导服务和磁盘IO服务。服务器对于网卡和磁盘的性能较低，或借助SSD硬盘实现读写分离，进一步提高计算机的运行速度。

3.3.3  软件系统

计算机技术快速发展，系列产品不断增多，其中锐起BSD虚拟化平台比较成熟，能够满足不同学科的作业要求。在整体操作系统中选用64位的Windows7，综合利用FTP，SMTP等各种网关，控制检测Internet的通关服务，实现点对点的相互连接，明确后续的网络转换技术，保证信息能够传递到正确的位置。综合匹配NEWS，WWW来实现网关功能，确保软件系统的安全性[3]。

4结语

PXE无盘网络技术要整合管理网络环境、服务器、客户及系统软件等不同因素，借助网络汇聚，实现对数据的拟合操作，提高计算机实验室的维护水平，增强整体的教学实践效果，给教师和学生良好的操作体验。

[参考文献]

[1]程浩.基于PXE无盘网络技术的高校计算机实验室改造分析[J].电子世界，2018（9）：70-71.

[2]林榕，林瑜华，盘炜生，等.无盘网络技术和云技术在实验室建设中的应用[J].实验技术与管理，2018（4）：246-250.

[3]林榕，盘炜生，陈守宽.PXE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，2018（1）：241-246.

（编辑 傅金睿）