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摘要：文章通过对四种计算机多操作系统部署方案的对比分析，找出这些方案的优点和缺点，总结每种方案适用的设备和实验室环境，为高校计算机实验室多操作系统部署工作提供的一些参考。
关键词：多操作系统；实验室；虚拟机；系统引导；启动管理
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）15-3567-03
Comparative Study on Deployment Scheme of Multiple Operating Systems for Labs
PANG Liang
（Guangxi University of Finance and Economics， Nanning 530003， China）
Abstract： Through analysis and compare of four multi operating system deployment scheme， and find out their advantage and disadvantage. Summary suitable equipment and laboratory environment of each scheme， and provide some reference of the deployment of multiple operating systems for university computer lab.
Key words： multiple operating systems； lab； Virtual Machine； boot loader； boot manage
1 概述
随着主流计算机操作系统的更新换代，高校里一些基础性的计算机课程也开始要求使用Windows 7系统，而有些专业性较强的软件，如金蝶K3、用友等财务软件，又必须运行在Windows XP系统里，容易产生软件冲突但又是教学必须的软件，如SQL Server 2000和SQL Server 2005，又必须分布在不同的系统里，这样的矛盾对高校计算机实验室的提出了多操作系统并存的要求。该文先提出一些部署单机多操作系统需要考虑和解决的问题，然后对比现有的几套较为成熟的多操作系统部署方案，找出这些方案的优缺点和对所提出的问题的解决程度，来考察不同的方案之间的差异及适用的实验室环境，从而对这些方案选择使用提出一些建议。
2 几个问题
以下是几个实验室部署单机多操作系统时需要考虑的问题，这些问题是考察一个多系统方案是否优秀及适合用于哪些设备的重要因素。
2.1 操作系统切换的便利性及用户数据的共享
为了节约有限的磁盘空间，除了基础性的软件，如Office、电子教室等，一般都不会把同一套软件安装在多个操作系统，当教学需要使用的多套软件分布在不同的系统时，就涉及系统切换的便利性问题，方便快捷的系统切换方式，既能够提高教学的效率，也能提高各种软件的利用率。切换操作系统，往往仍然需要使用在上一个操作系统处理过的数据，这就带来了数据共享的问题。所以我们还需要考虑在多系统切换过程中是否支持自动或手动共享用户数据，操作是否方便等问题。
2.2 多系统环境下实验室管理的便利性
多系统环境比较复杂，原来单系统能够轻易完成的维护工作，在多系统环境中有可能很难完成，这无疑增加了实验室管理人员的工作量，提高管理的便利性就显得非常迫切。便利性主要体现在：安装过程是否足够便利，是否需要经常对多系统方案进行维护，是否能单独对某一个系统或同时对全部系统进行更新维护，是否能进行统一控制，令所有的计算机进入指定的系统等方面。
2.3 系统间独立性、依赖性问题
在多系统环境中，系统之间可能存在从属或依赖关系，当某个系统出现了问题，可能导致其他系统也无法使用。可见多系统部署方案必须要提高系统的独立性，尽量做到系统之间互不影响，任何一个系统出问题，其他洗头都能正常工作。
2.4 对新型系统的兼容性问题
有些成熟的多系统方案由于发布的年代较早，且稳定使用后就没有继续升级，也没有针对新的Windows 7系统进行过支持性的优化，这使得这些方案对于较新的系统的兼容性得不到保证。
2.5 对硬件系统资源的消耗
部署单机多操作系统往往需要安装多系统支持软件，会产生一些额外的系统资源消耗，如硬盘资源、内存资源等。如果多系统环境占用的资源过高，就有可能影响操作系统的正常运行，反而得不偿失。
3 多系统部署方案对比分析
3.1 基于虚拟机软件的多系统方案
虚拟机软件是一种用软件的方式模拟计算机硬件系统的应用软件，它模拟出来的计算机系统往往具有完整的硬件系统功能，可以独立安装操作系统和应用软件，相当于一台独立的計算机。常用的虚拟机软件有VMware、VirtualBox等
虚拟机软件必须安装和运行在操作系统中，一旦主系统崩溃，虚拟机软件也无法运行了。一套虚拟机软件可以虚拟出多台独立的计算机，并且可以同时运行这些计算机的操作系统，这为多系统的切换带来了便利，但在实际应用中，虚拟机对系统资源的消耗过大，特别是CPU和内存资源，如果需要在主系统运行其他软件或是再额外虚拟运行一个操作系统，其运行效率和使用效果将大打折扣。由于虚拟计算机之间的独立性，当需要共享数据时，只能通过网络、移动存储介质等方式进行共享，并且操作起来较为麻烦。
虚拟机软件以虚拟硬盘文件作为虚拟计算机的存储介质，从实验室管理的角度来看，只要把配置好的虚拟硬盘文件传送到每一台计算机的主系统，就可以在虚拟机中使用，其管理工作量和单系统环境无太大差别。 虚拟机还存在其他问题，如无法运行3Dmax等对显卡依赖较大的软件，需要花时间对虚拟机软件进行学习才能掌握操作的方法，不能作为一些上机考试的平台等。
3.2 基于Windows启动管理器的多系统安装方案
Windows启动管理器是Windows 7系统自带的一种用于管理操作系统选择及引导的工具。计算机在启动Windows操作系统之前必须先加载启动管理器，通过启动管理器来选择需要启动的操作系统。通过这种方式，在多系统环境中也能够很方便地启动需要的操作系统，是目前使用最为广泛的多系统方案。
部署多系统时，按正常的安装方法把操作系统逐个安装到计算机，安装程序会自动识别已经存在的操作系统，这种识别是具有向前兼容性的，即如果计算机里面已经安装了较早发布的XP系统，再进行Windows 7系统的安装则能自动识别，且自动将XP系统的启动记录添加到启动管理器里，而把XP系统的安装顺序放在Windows 7之后会导致后者的启动信息被前者覆盖而无法被引导，虽然也有办法修复，但却十分麻烦，不在本文的讨论范围之内。一般要求先安装旧版本的系统，再安装新版本的系统。
由于这种部署方案安装的多个系统是混合保存在同一个硬盘的相同或不同分区下的，无论启动哪一个系统，所能访问的硬盘数据是一样的，所以用户数据能够很好的共享使用，但同时也为系统维护带来一些麻烦，如果需要单独对某一个系统进行维护，则可能会对其他系统造成影响，往往不得不把所有系统的数据一起更新。在需要切换使用其他系统的时候，则要重新启动计算机，在启动管理器中进行选择才能够实现，且一旦启动管理器所处的C盘崩溃，则将导致所有的系统都无法启动。
3.3 基于MBR管理工具的多系统方案
MBR（Master Boot Record）中文全称为硬盘主引导记录，内含一段主引导程序，这段程序的启动顺序在操作系统的引导程序之前，专门负责从活动分区装载和运行操作系统的引导程序，通过修改MBR，可以让它引导不同的操作系统引导程序，从而达到多系统共存的目的。MBR不属于任何一个操作系统，不能轻易地被读取和修改，必须使用专门的工具才能进行管理。常用的MBR管理工具有System Commander、BootStar等。
MBR管理工具一般具有隐藏不启动的主分区的功能，所以能很好地保持系统的独立性，即使一个系统出了问题，其他系统仍然能正常使用。在实际使用过程中，可以划分出2到3个主分区来安装操作系统，再划分一个扩展分区下设若干个逻辑分区作为数据分区，这些逻辑分区对所有的主分区都是可见的，从而达到多个系统数据共享的目的。
由于大部分的MBR管理软件都已经停止更新，大多都无法识别最新的Windows 7系统，根据System Commander软件的官方网站显示，目前该软件最新版本只能识别到Windows Vista系统。在实际的测试中，仍然可以使用System Commander来引导Windows 7系统，但是对于其稳定性，则无法考量了。
3.4 使用计算机厂商的硬盘管理工具
目前，许多计算机厂商为了方便计算机机房的批量管理，都推出了自家的硬盘管理工具，如联想硬盘保护系统、同方易教等，这些工具都能支持多操作系统的管理。
以联想硬盘保护系统为例，在安装操作系统之前，要使用联想硬盘保护系统对硬盘进行分区，划定所需数量的主分区及其专属数据分区，也可以划定所有系统共享的共享分区。安装操作系统时，必须选择划分好的分区来启动安装程序，达到对指定的分区安装指定的操作系统的目的。每个系统都是相互独立的，互不影响，在切换系统时需要重新启动计算机。联想硬盘保护系统带有网络统一管理的功能，可以批量控制计算机进入指定的操作系统，为实验室管理带来极大的便利。由于计算机厂商的设定，较新版本的硬盘管理工具只能安装在较新的设备上，而旧版本对于新系统的兼容性，管理的便利性都不是很好，所以该方案可用的范围有较大的制约。
3.5 总结分析
对以上方案进行总结，分析结果如表1所示。
4 部署建议
虚拟机方案：适合用于多系统的使用频率不高，只是为了使用某个软件而不得不安装多个系统的实验室。
Windows启动管理器方案：适合用于一些设备较为老旧，对多系统的使用要求又不是很高的实验室。
MBR管理工具方案：适合用于没有配备硬盘管理工具的实验室，且因为需要划分出多个主分区，所以对硬盘空间足够大。
硬盤管理工具方案：适合用于配备了较新的品牌计算机的实验室，且一般这种硬盘管理工具需要在采购时注明，厂家才会配备。
5 结束语
在部署多系统环境时，无论在哪个方面，都是采用硬盘管理工具的方案要略胜一筹，因此建议高校在新建或更新计算机实验室时，尽量采购带有类似的管理工具的设备。
参考文献：
[1] 张天财. 联想硬盘保护系统在机房管理中的应用[J]. 计算机光盘软件与应用，2012（8）.
[2] 吴灵. 用硬盘保护系统安装多系统[J]. 电脑知识与技术，2010（14）.
[3] 王齐. 多操作系统的计算机实验室的管理[J]. 现代教育科学，2007（s1）.
关键词：多操作系统；实验室；虚拟机；系统引导；启动管理
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）15-3567-03
Comparative Study on Deployment Scheme of Multiple Operating Systems for Labs
PANG Liang
（Guangxi University of Finance and Economics， Nanning 530003， China）
Abstract： Through analysis and compare of four multi operating system deployment scheme， and find out their advantage and disadvantage. Summary suitable equipment and laboratory environment of each scheme， and provide some reference of the deployment of multiple operating systems for university computer lab.
Key words： multiple operating systems； lab； Virtual Machine； boot loader； boot manage
1 概述
随着主流计算机操作系统的更新换代，高校里一些基础性的计算机课程也开始要求使用Windows 7系统，而有些专业性较强的软件，如金蝶K3、用友等财务软件，又必须运行在Windows XP系统里，容易产生软件冲突但又是教学必须的软件，如SQL Server 2000和SQL Server 2005，又必须分布在不同的系统里，这样的矛盾对高校计算机实验室的提出了多操作系统并存的要求。该文先提出一些部署单机多操作系统需要考虑和解决的问题，然后对比现有的几套较为成熟的多操作系统部署方案，找出这些方案的优缺点和对所提出的问题的解决程度，来考察不同的方案之间的差异及适用的实验室环境，从而对这些方案选择使用提出一些建议。
2 几个问题
以下是几个实验室部署单机多操作系统时需要考虑的问题，这些问题是考察一个多系统方案是否优秀及适合用于哪些设备的重要因素。
2.1 操作系统切换的便利性及用户数据的共享
为了节约有限的磁盘空间，除了基础性的软件，如Office、电子教室等，一般都不会把同一套软件安装在多个操作系统，当教学需要使用的多套软件分布在不同的系统时，就涉及系统切换的便利性问题，方便快捷的系统切换方式，既能够提高教学的效率，也能提高各种软件的利用率。切换操作系统，往往仍然需要使用在上一个操作系统处理过的数据，这就带来了数据共享的问题。所以我们还需要考虑在多系统切换过程中是否支持自动或手动共享用户数据，操作是否方便等问题。
2.2 多系统环境下实验室管理的便利性
多系统环境比较复杂，原来单系统能够轻易完成的维护工作，在多系统环境中有可能很难完成，这无疑增加了实验室管理人员的工作量，提高管理的便利性就显得非常迫切。便利性主要体现在：安装过程是否足够便利，是否需要经常对多系统方案进行维护，是否能单独对某一个系统或同时对全部系统进行更新维护，是否能进行统一控制，令所有的计算机进入指定的系统等方面。
2.3 系统间独立性、依赖性问题
在多系统环境中，系统之间可能存在从属或依赖关系，当某个系统出现了问题，可能导致其他系统也无法使用。可见多系统部署方案必须要提高系统的独立性，尽量做到系统之间互不影响，任何一个系统出问题，其他洗头都能正常工作。
2.4 对新型系统的兼容性问题
有些成熟的多系统方案由于发布的年代较早，且稳定使用后就没有继续升级，也没有针对新的Windows 7系统进行过支持性的优化，这使得这些方案对于较新的系统的兼容性得不到保证。
2.5 对硬件系统资源的消耗
部署单机多操作系统往往需要安装多系统支持软件，会产生一些额外的系统资源消耗，如硬盘资源、内存资源等。如果多系统环境占用的资源过高，就有可能影响操作系统的正常运行，反而得不偿失。
3 多系统部署方案对比分析
3.1 基于虚拟机软件的多系统方案
虚拟机软件是一种用软件的方式模拟计算机硬件系统的应用软件，它模拟出来的计算机系统往往具有完整的硬件系统功能，可以独立安装操作系统和应用软件，相当于一台独立的計算机。常用的虚拟机软件有VMware、VirtualBox等
虚拟机软件必须安装和运行在操作系统中，一旦主系统崩溃，虚拟机软件也无法运行了。一套虚拟机软件可以虚拟出多台独立的计算机，并且可以同时运行这些计算机的操作系统，这为多系统的切换带来了便利，但在实际应用中，虚拟机对系统资源的消耗过大，特别是CPU和内存资源，如果需要在主系统运行其他软件或是再额外虚拟运行一个操作系统，其运行效率和使用效果将大打折扣。由于虚拟计算机之间的独立性，当需要共享数据时，只能通过网络、移动存储介质等方式进行共享，并且操作起来较为麻烦。
虚拟机软件以虚拟硬盘文件作为虚拟计算机的存储介质，从实验室管理的角度来看，只要把配置好的虚拟硬盘文件传送到每一台计算机的主系统，就可以在虚拟机中使用，其管理工作量和单系统环境无太大差别。 虚拟机还存在其他问题，如无法运行3Dmax等对显卡依赖较大的软件，需要花时间对虚拟机软件进行学习才能掌握操作的方法，不能作为一些上机考试的平台等。
3.2 基于Windows启动管理器的多系统安装方案
Windows启动管理器是Windows 7系统自带的一种用于管理操作系统选择及引导的工具。计算机在启动Windows操作系统之前必须先加载启动管理器，通过启动管理器来选择需要启动的操作系统。通过这种方式，在多系统环境中也能够很方便地启动需要的操作系统，是目前使用最为广泛的多系统方案。
部署多系统时，按正常的安装方法把操作系统逐个安装到计算机，安装程序会自动识别已经存在的操作系统，这种识别是具有向前兼容性的，即如果计算机里面已经安装了较早发布的XP系统，再进行Windows 7系统的安装则能自动识别，且自动将XP系统的启动记录添加到启动管理器里，而把XP系统的安装顺序放在Windows 7之后会导致后者的启动信息被前者覆盖而无法被引导，虽然也有办法修复，但却十分麻烦，不在本文的讨论范围之内。一般要求先安装旧版本的系统，再安装新版本的系统。
由于这种部署方案安装的多个系统是混合保存在同一个硬盘的相同或不同分区下的，无论启动哪一个系统，所能访问的硬盘数据是一样的，所以用户数据能够很好的共享使用，但同时也为系统维护带来一些麻烦，如果需要单独对某一个系统进行维护，则可能会对其他系统造成影响，往往不得不把所有系统的数据一起更新。在需要切换使用其他系统的时候，则要重新启动计算机，在启动管理器中进行选择才能够实现，且一旦启动管理器所处的C盘崩溃，则将导致所有的系统都无法启动。
3.3 基于MBR管理工具的多系统方案
MBR（Master Boot Record）中文全称为硬盘主引导记录，内含一段主引导程序，这段程序的启动顺序在操作系统的引导程序之前，专门负责从活动分区装载和运行操作系统的引导程序，通过修改MBR，可以让它引导不同的操作系统引导程序，从而达到多系统共存的目的。MBR不属于任何一个操作系统，不能轻易地被读取和修改，必须使用专门的工具才能进行管理。常用的MBR管理工具有System Commander、BootStar等。
MBR管理工具一般具有隐藏不启动的主分区的功能，所以能很好地保持系统的独立性，即使一个系统出了问题，其他系统仍然能正常使用。在实际使用过程中，可以划分出2到3个主分区来安装操作系统，再划分一个扩展分区下设若干个逻辑分区作为数据分区，这些逻辑分区对所有的主分区都是可见的，从而达到多个系统数据共享的目的。
由于大部分的MBR管理软件都已经停止更新，大多都无法识别最新的Windows 7系统，根据System Commander软件的官方网站显示，目前该软件最新版本只能识别到Windows Vista系统。在实际的测试中，仍然可以使用System Commander来引导Windows 7系统，但是对于其稳定性，则无法考量了。
3.4 使用计算机厂商的硬盘管理工具
目前，许多计算机厂商为了方便计算机机房的批量管理，都推出了自家的硬盘管理工具，如联想硬盘保护系统、同方易教等，这些工具都能支持多操作系统的管理。
以联想硬盘保护系统为例，在安装操作系统之前，要使用联想硬盘保护系统对硬盘进行分区，划定所需数量的主分区及其专属数据分区，也可以划定所有系统共享的共享分区。安装操作系统时，必须选择划分好的分区来启动安装程序，达到对指定的分区安装指定的操作系统的目的。每个系统都是相互独立的，互不影响，在切换系统时需要重新启动计算机。联想硬盘保护系统带有网络统一管理的功能，可以批量控制计算机进入指定的操作系统，为实验室管理带来极大的便利。由于计算机厂商的设定，较新版本的硬盘管理工具只能安装在较新的设备上，而旧版本对于新系统的兼容性，管理的便利性都不是很好，所以该方案可用的范围有较大的制约。
3.5 总结分析
对以上方案进行总结，分析结果如表1所示。
4 部署建议
虚拟机方案：适合用于多系统的使用频率不高，只是为了使用某个软件而不得不安装多个系统的实验室。
Windows启动管理器方案：适合用于一些设备较为老旧，对多系统的使用要求又不是很高的实验室。
MBR管理工具方案：适合用于没有配备硬盘管理工具的实验室，且因为需要划分出多个主分区，所以对硬盘空间足够大。
硬盤管理工具方案：适合用于配备了较新的品牌计算机的实验室，且一般这种硬盘管理工具需要在采购时注明，厂家才会配备。
5 结束语
在部署多系统环境时，无论在哪个方面，都是采用硬盘管理工具的方案要略胜一筹，因此建议高校在新建或更新计算机实验室时，尽量采购带有类似的管理工具的设备。
参考文献：
[1] 张天财. 联想硬盘保护系统在机房管理中的应用[J]. 计算机光盘软件与应用，2012（8）.
[2] 吴灵. 用硬盘保护系统安装多系统[J]. 电脑知识与技术，2010（14）.
[3] 王齐. 多操作系统的计算机实验室的管理[J]. 现代教育科学，2007（s1）.