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摘 要： 通过对机房计算机系统维护软件的分析和比较，研究并确定了基于PXE的系统安装，计算机网络标识和IP地址的自动修改，硬盘数据保护和还原处理，以及远程教学软件的安装等计算机系统维护方案。实践表明，该方案提高了机房计算机系统的维护效率和软硬件设备的完好率，保证了机房的正常使用。
关键词： ghost； PXE； 还原； 机房
中图分类号：TP319 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）01-35-02
Exploration of software maintenance methods and strategies of computer lab
Cai Yanmin
（Department of Physic and Electronic， Hanshan normal university， Chaozhou， Guangdong 521041， China）
Abstract： Through analyzing and comparing the computer system maintenance software of the computer lab， computer system maintenance projects are studied and achieved such as the installation of system based on PXE， computer network identification and automatic IP address modification， hard disk protection and processing restoration， installation of the remote teaching software. Some schemes are proposed in this paper， in order to improve the maintenance efficiency and equipment intact rate of the computer lab， ensuring the normal use of the computer lab.
Key words： ghost； PXE； restore； computer lab
0 引言
高校机房作为高校学生进行上机实践的公共场所，承担着系部的教学上机和学生的课外自由上机等任务。由于机器数量日益增多，软件环境日益复杂，病毒日益泛滥，这些使得机房的日常维护工作异常繁重。目前各种硬盘还原卡和品牌机的专用还原软件例如联想硬盘保护系统，给我们的机房的管理工作带来方便，极大地减轻了管理人员的负担。但是，在没有配置还原卡或没有配置品牌机的情况下，如何利用相应的维护软件来提高机房的维护效率，降低维护人员的工作强度，提高设备的完好率，从而保证实验的正常进行，这是当前机房软件维护必须研究的课题。
本文通过对机房使用过的计算机系统维护软件进行分析和比较，发现采用基于局域网的克隆技术可以大大提高系统安装的速度；使用自动修改技术可以让克隆后的计算机在启动时自动完成网络标识和IP地址的修改；利用各种还原软件对系统进行保护；而使用远程教学软件可以方便教师在上机辅导过程中对学生的指导和监控。将这几项技术相结合的系统维护方法是一种硬件成本低、维护效率高和通用性强的系统维护方法。
1 机房计算机系统安装
首先制作好母盘，然后把系统安装好，并将所有上机需要用的软件安装好，做成一个gho镜像，同时保障机房的网络通畅。本人所负责管理的三个计算机机房，根据计算机配置的不同，分别采用不同的系统安装方式。对于支持PXE启动的计算机，我们采用网刻的方法。其中一个机房使用诚龙网维全自动PXE网刻工具进行网刻，无须架设DHCP和TFTP服务器，也无须进行GHOST服务端设置，真正全自动的网刻，只需要将客户机设置从网卡启动即可。网刻工具支持全盘网刻和单分区网刻，这样再也不需要到每台客户机上设置网刻类型了，只需要在服务器上点下鼠标就可以轻松网刻。为了使网刻速度更快，我们设置了自动将IP段与正常网段分开，在网刻结束以后，只须点击恢复IP就可以恢复原来的IP设置。图1为诚龙网维全自动PXE网刻工具工作界面。
对于不支持PXE启动的计算机，如果原来系统还正常的话，就可利用飞鸽传书工具，把镜像复制到各台计算机里，再利用ghost工具进行各台计算机系统的安装。如果原来系统已经崩溃，可利用大白菜超级U盘启动盘制作工具软件，制作U盘系统对每台计算机进行系统安装。更快捷的方法可以拆硬盘，利用ghost工具实现盘对盘对拷。这样根据机房计算机的配置不同，选用不同的处理方法，可以大大减轻机房维护人员的工作压力，提高工作效率。
2 自动配置IP地址和计算机名
在机房的管理中，一般采用“网络克隆”方法重装系统，但网络克隆后的计算机IP地址和机器名都是一样的，需手动地逐台修改IP地址和机器名，其工作量十分庞大。传统的修改方法是管理员到每台计算机上逐台修改，工作量很大。统一的自动实现网络参数修改，不仅能提高准确度，而且可以大大提高工作效率，降低管理人员的工作强度。远程修改的实现方法较多，目前使用WMI和VBS编程的方式，可以方便快捷地实现根据计算机的MAC地址自动更改IP地址、网关、DNS和计算机名的功能，修改完毕后，系统重新启动即可发挥作用[1]。
3 做好硬盘数据保护和还原处理
来机房上机的学生，计算机水平参差不齐，计算机内的文件经常会被误删或者被一些学生故意破坏，造成系统瘫痪，这样就会影响到正常的教学。为此需要对硬盘数据进行保护和做好还原处理。下面对我们机房使用过的硬盘数据保护软件和还原软件的功能进行对比和分析。 我们机房之前使用过的软件有一键还原精灵、小哨兵一键恢复、一键GHOST软件，这些软件都是一种Ghost镜像加锁软件，以Ghost软件为内核开发，基于GRUB引导启动。其优点是不占用系统资源，在非系统分区中保存系统分区的备份，根据需要时再还原，备份还原时可以设置密码锁定；其缺点是不能实时还原，还原时间需要2-10分钟，最主要是可能受到病毒破坏并导致系统不能被还原。所以我们目前没有采用这些软件。
之前还使用过网络还原精灵软件，该软件在安装时需要改写硬盘MBR主引导分区，只要通过硬盘启动，立刻接管INT13中断，控制硬盘数据的输入输出，从而达到保护硬盘数据的目的。其优点是内嵌防破解技术，提供系统还原保护、CMOS保护、网络对拷、网络管理等功能，转储数据速度和还原速度都较快；其缺点就是这些从网上下载的软件一般有试用期的限制，还有重装系统时，需要先得把每台机器的还原精灵软件卸载，增加了维护系统的工作量[2-4]。
目前我们有两个机房正在使用ShadowDefender和Deep Freeze冰点还原软件，这两款软件的基本原理都是采用基于Windows下的磁盘设备过滤驱动技术（Filter Driver），它和硬盘原来的驱动是一种上下层依附关系，利用驱动的形式加入操作系统的内核模块中，加载优先级非常高，而且加载之后在当前系统不能停止，不能禁用，也不能删除，所有对硬盘的访问首先经过它的“过滤”后再提交给硬盘原来的驱动处理，从而达到快速恢复的目的。其优点是还原速度快，系统性能稳定，穿透更新还原技术先进，不改写硬盘MBR主引导分区，可以直接使用Ghost备份系统分区，重装系统时，不需要先卸载该软件；缺点是还原系统的可靠性不高，如果操作系统还没有启动完成，过滤驱动程序还没有被加载，还原系统就可能会被破坏，而且在多系统中和非硬盘启动系统时，原有保护都会失效。这两个软件在过去的学年度的教学上机过程中，还比较稳定。图2为shadow defender软件工作界面。
超级保护（原绝对零度）是一款针对还原精灵、还原卡和冰点不安全因素的磁盘保护软件，此软件设置是封堵了所有的被破解的因素，不怕安全模式和最后一次正确配置，有效防止保护软件破恶意破解，而且可以不用重启而即时转储数据。该软件支持IDE、SISI、SATA磁盘格式和他们的磁盘组（各种RAID模式），支持2000以上的所有系统和SP补丁包括服务器版的系统，支持FAT32和NTFS分区，不和任何驱动冲突，运行稳定，不耗资源，不怕机器狗和类似的变种，它能有效防止被恶意破解。我们有一个机房目前采用此软件对系统进行保护。图3为超级保护软件的工作界面。
4 安装远程教学软件
除拥有安全、高性能的计算机系统之外，配置一个方便的网络教学以及管理软件也很重要，可以更好的让教师进行实验教学以及维护人员进行维护与管理工作。目前常见的校园电子教室软件有凌波多媒体教学网软件、黑马电子教室、红蜘蛛多媒体网络教室，极域电子教室等十余种，在诸多电子教室教学管理软件中，极域电子教室是南京优网科技有限公司经过重新调整开发的网络教学领域中的领航级产品。我们实验室采用该软件作为教学管理软件。这款软件可以实现多种教学功能：广播教学、语音教学、语音对讲、学生演示、监控转播、屏幕录制、屏幕回放、分组教学、语音讨论、视频直播、黑屏肃静、网络影院、文件分发、查看作业、电子教鞭、电子点名、班级模型、系统设置、远程命令、远程设置、远程消息、清除举手、清除未登录学生机、查看学生属性、系统锁定、可选窗口显示模式。学生借助该软件可以实现：电子举手、远程消息、电子签到、提交作业、窗口接收广播、可选窗口显示模式。图4为极域电子教室软件工作界面[5]。
5 结束语
高校的计算机机房是学生学习的重要场所，教师通过课堂教学将知识传授给学生，学生通过上机操作进行学习。如果机房出现了问题，将会严重影响计算机实验教学。机房管理员承担着维护计算机机房的重要责任。本文主要根据自己在机房的工作经验，对计算机机房软件维护的策略方法进行探讨，提出了一些解决方法和策略。随着计算机科学技术的不断进步，计算机实验室的需求也在不断发生变化，实验室技术人员只有不断地研究、探索新技术的应用，并结合新形势下教学特点，不断总结和探索，将相关的新技术应用在实验室的管理和维护上，才能更好地发挥计算机实验室在现代教育中的重要作用。
参考文献：
[1] 谢铮桂，钟少丹.高校计算机实验室自动化管理探索[J].实验科学与技术，2012.4.
[2] 吴冬晨.硬盘数据保护和还原技术的比较及应用[J].电脑知识与技术，2010.10.
[3] 刘斌.计算机机房的管理与维护[J].计算机光盘软件与应用，2012.7.
[4] 杨克领.高校计算机机房管理与维护措施[J].电子设计工程，2012.8.
[5] 李林艳，肖志兵.高校计算机机房的维护策略探讨[J].信息与电脑，2012.8.
关键词： ghost； PXE； 还原； 机房
中图分类号：TP319 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）01-35-02
Exploration of software maintenance methods and strategies of computer lab
Cai Yanmin
（Department of Physic and Electronic， Hanshan normal university， Chaozhou， Guangdong 521041， China）
Abstract： Through analyzing and comparing the computer system maintenance software of the computer lab， computer system maintenance projects are studied and achieved such as the installation of system based on PXE， computer network identification and automatic IP address modification， hard disk protection and processing restoration， installation of the remote teaching software. Some schemes are proposed in this paper， in order to improve the maintenance efficiency and equipment intact rate of the computer lab， ensuring the normal use of the computer lab.
Key words： ghost； PXE； restore； computer lab
0 引言
高校机房作为高校学生进行上机实践的公共场所，承担着系部的教学上机和学生的课外自由上机等任务。由于机器数量日益增多，软件环境日益复杂，病毒日益泛滥，这些使得机房的日常维护工作异常繁重。目前各种硬盘还原卡和品牌机的专用还原软件例如联想硬盘保护系统，给我们的机房的管理工作带来方便，极大地减轻了管理人员的负担。但是，在没有配置还原卡或没有配置品牌机的情况下，如何利用相应的维护软件来提高机房的维护效率，降低维护人员的工作强度，提高设备的完好率，从而保证实验的正常进行，这是当前机房软件维护必须研究的课题。
本文通过对机房使用过的计算机系统维护软件进行分析和比较，发现采用基于局域网的克隆技术可以大大提高系统安装的速度；使用自动修改技术可以让克隆后的计算机在启动时自动完成网络标识和IP地址的修改；利用各种还原软件对系统进行保护；而使用远程教学软件可以方便教师在上机辅导过程中对学生的指导和监控。将这几项技术相结合的系统维护方法是一种硬件成本低、维护效率高和通用性强的系统维护方法。
1 机房计算机系统安装
首先制作好母盘，然后把系统安装好，并将所有上机需要用的软件安装好，做成一个gho镜像，同时保障机房的网络通畅。本人所负责管理的三个计算机机房，根据计算机配置的不同，分别采用不同的系统安装方式。对于支持PXE启动的计算机，我们采用网刻的方法。其中一个机房使用诚龙网维全自动PXE网刻工具进行网刻，无须架设DHCP和TFTP服务器，也无须进行GHOST服务端设置，真正全自动的网刻，只需要将客户机设置从网卡启动即可。网刻工具支持全盘网刻和单分区网刻，这样再也不需要到每台客户机上设置网刻类型了，只需要在服务器上点下鼠标就可以轻松网刻。为了使网刻速度更快，我们设置了自动将IP段与正常网段分开，在网刻结束以后，只须点击恢复IP就可以恢复原来的IP设置。图1为诚龙网维全自动PXE网刻工具工作界面。
对于不支持PXE启动的计算机，如果原来系统还正常的话，就可利用飞鸽传书工具，把镜像复制到各台计算机里，再利用ghost工具进行各台计算机系统的安装。如果原来系统已经崩溃，可利用大白菜超级U盘启动盘制作工具软件，制作U盘系统对每台计算机进行系统安装。更快捷的方法可以拆硬盘，利用ghost工具实现盘对盘对拷。这样根据机房计算机的配置不同，选用不同的处理方法，可以大大减轻机房维护人员的工作压力，提高工作效率。
2 自动配置IP地址和计算机名
在机房的管理中，一般采用“网络克隆”方法重装系统，但网络克隆后的计算机IP地址和机器名都是一样的，需手动地逐台修改IP地址和机器名，其工作量十分庞大。传统的修改方法是管理员到每台计算机上逐台修改，工作量很大。统一的自动实现网络参数修改，不仅能提高准确度，而且可以大大提高工作效率，降低管理人员的工作强度。远程修改的实现方法较多，目前使用WMI和VBS编程的方式，可以方便快捷地实现根据计算机的MAC地址自动更改IP地址、网关、DNS和计算机名的功能，修改完毕后，系统重新启动即可发挥作用[1]。
3 做好硬盘数据保护和还原处理
来机房上机的学生，计算机水平参差不齐，计算机内的文件经常会被误删或者被一些学生故意破坏，造成系统瘫痪，这样就会影响到正常的教学。为此需要对硬盘数据进行保护和做好还原处理。下面对我们机房使用过的硬盘数据保护软件和还原软件的功能进行对比和分析。 我们机房之前使用过的软件有一键还原精灵、小哨兵一键恢复、一键GHOST软件，这些软件都是一种Ghost镜像加锁软件，以Ghost软件为内核开发，基于GRUB引导启动。其优点是不占用系统资源，在非系统分区中保存系统分区的备份，根据需要时再还原，备份还原时可以设置密码锁定；其缺点是不能实时还原，还原时间需要2-10分钟，最主要是可能受到病毒破坏并导致系统不能被还原。所以我们目前没有采用这些软件。
之前还使用过网络还原精灵软件，该软件在安装时需要改写硬盘MBR主引导分区，只要通过硬盘启动，立刻接管INT13中断，控制硬盘数据的输入输出，从而达到保护硬盘数据的目的。其优点是内嵌防破解技术，提供系统还原保护、CMOS保护、网络对拷、网络管理等功能，转储数据速度和还原速度都较快；其缺点就是这些从网上下载的软件一般有试用期的限制，还有重装系统时，需要先得把每台机器的还原精灵软件卸载，增加了维护系统的工作量[2-4]。
目前我们有两个机房正在使用ShadowDefender和Deep Freeze冰点还原软件，这两款软件的基本原理都是采用基于Windows下的磁盘设备过滤驱动技术（Filter Driver），它和硬盘原来的驱动是一种上下层依附关系，利用驱动的形式加入操作系统的内核模块中，加载优先级非常高，而且加载之后在当前系统不能停止，不能禁用，也不能删除，所有对硬盘的访问首先经过它的“过滤”后再提交给硬盘原来的驱动处理，从而达到快速恢复的目的。其优点是还原速度快，系统性能稳定，穿透更新还原技术先进，不改写硬盘MBR主引导分区，可以直接使用Ghost备份系统分区，重装系统时，不需要先卸载该软件；缺点是还原系统的可靠性不高，如果操作系统还没有启动完成，过滤驱动程序还没有被加载，还原系统就可能会被破坏，而且在多系统中和非硬盘启动系统时，原有保护都会失效。这两个软件在过去的学年度的教学上机过程中，还比较稳定。图2为shadow defender软件工作界面。
超级保护（原绝对零度）是一款针对还原精灵、还原卡和冰点不安全因素的磁盘保护软件，此软件设置是封堵了所有的被破解的因素，不怕安全模式和最后一次正确配置，有效防止保护软件破恶意破解，而且可以不用重启而即时转储数据。该软件支持IDE、SISI、SATA磁盘格式和他们的磁盘组（各种RAID模式），支持2000以上的所有系统和SP补丁包括服务器版的系统，支持FAT32和NTFS分区，不和任何驱动冲突，运行稳定，不耗资源，不怕机器狗和类似的变种，它能有效防止被恶意破解。我们有一个机房目前采用此软件对系统进行保护。图3为超级保护软件的工作界面。
4 安装远程教学软件
除拥有安全、高性能的计算机系统之外，配置一个方便的网络教学以及管理软件也很重要，可以更好的让教师进行实验教学以及维护人员进行维护与管理工作。目前常见的校园电子教室软件有凌波多媒体教学网软件、黑马电子教室、红蜘蛛多媒体网络教室，极域电子教室等十余种，在诸多电子教室教学管理软件中，极域电子教室是南京优网科技有限公司经过重新调整开发的网络教学领域中的领航级产品。我们实验室采用该软件作为教学管理软件。这款软件可以实现多种教学功能：广播教学、语音教学、语音对讲、学生演示、监控转播、屏幕录制、屏幕回放、分组教学、语音讨论、视频直播、黑屏肃静、网络影院、文件分发、查看作业、电子教鞭、电子点名、班级模型、系统设置、远程命令、远程设置、远程消息、清除举手、清除未登录学生机、查看学生属性、系统锁定、可选窗口显示模式。学生借助该软件可以实现：电子举手、远程消息、电子签到、提交作业、窗口接收广播、可选窗口显示模式。图4为极域电子教室软件工作界面[5]。
5 结束语
高校的计算机机房是学生学习的重要场所，教师通过课堂教学将知识传授给学生，学生通过上机操作进行学习。如果机房出现了问题，将会严重影响计算机实验教学。机房管理员承担着维护计算机机房的重要责任。本文主要根据自己在机房的工作经验，对计算机机房软件维护的策略方法进行探讨，提出了一些解决方法和策略。随着计算机科学技术的不断进步，计算机实验室的需求也在不断发生变化，实验室技术人员只有不断地研究、探索新技术的应用，并结合新形势下教学特点，不断总结和探索，将相关的新技术应用在实验室的管理和维护上，才能更好地发挥计算机实验室在现代教育中的重要作用。
参考文献：
[1] 谢铮桂，钟少丹.高校计算机实验室自动化管理探索[J].实验科学与技术，2012.4.
[2] 吴冬晨.硬盘数据保护和还原技术的比较及应用[J].电脑知识与技术，2010.10.
[3] 刘斌.计算机机房的管理与维护[J].计算机光盘软件与应用，2012.7.
[4] 杨克领.高校计算机机房管理与维护措施[J].电子设计工程，2012.8.
[5] 李林艳，肖志兵.高校计算机机房的维护策略探讨[J].信息与电脑，2012.8.