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摘 要：针对高校计算机机房管理中存在的软件管理繁琐、维护成本高，费时费力等问题的解决方案，对PNS桌面虚拟化系统和Ghost多播克隆硬盘在机房软件管理中的应用进行了对比，分析了PNS桌面虚拟化系统在计算机机房应用的优势。
关键词：Ghost多播备份克隆硬盘；PNS；计算机实验室管理
1、引言
随着计算机在各行各业的应用，高校对计算机基础的实验教学必不可少。实验室在针对基础实验教学中，需要面向学校各个专业的基础课程开放，因此实验室计算机需要包含的软件数量及软件种类比较多。
计算机基础实验教学实验室面临的主要问题是软件安装及软件更新，另外基础实验教学实验室的计算机使用率较高，随之而来的是故障发生率的上升，这就需要实验室管理人员快速地定位到故障机器并及时维修，因此需要对实验室的计算机进行系统的管理。在软件方面，主要问题是部署计算机操作系统，各类基础课程软件，应用软件更新，备份操作系统和应用软件的硬盘镜像，更新硬盘镜像，准备各类大型考试的软件环境等。面对这些问题，存在的困难是：基础教学软件种类繁多，为了满足教师教学和学生学习应用的差异化要求，导致PC上安装的软件过多，计算机启动速度太慢，容易出现应用冲突；安装和更新软件非常麻烦，耗时耗力，给教学应用带来诸多不便，甚至严重影响正常教学。目前在高校计算机实验管理中普遍应用有Ghost多播克隆硬盤、PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统等技术。
2、Ghost多播备份克隆硬盘
系统克隆备份，首先将整个硬盘备份成一个文件，保存到服务器上，系统还原时，要恢复备份的分区，找到备份文件，进行还原。Ghost多播备份克隆硬盘是基于多播技术及PXE完成的，多播技术是一种基于点到多点的通信方式的网络技术，PXE是由Intel设计的建立在TCP/IP网络协议之上的一个网络标准，它提供了一种机制，使节点可以通过网卡实现无盘启动.Ghost多播备份克隆硬盘的操作步骤如下：
1）服务器的pxe启动服务设置
首先用3Com的DABC（Dynamic Access Boot Services）制作PXE的启动文件，然后启动DHCP服务，在DHCP服务器的作用域选项中配置启动文件名，字串值为创建的pxe菜单启动文件名且文件名不包含路径。
2）上一步骤中DHCP服务器只是将启动文件名通知给Bootp客户机，客户机通过什么方式下载，需要TFTP服务。在TFTP服务器的设置中，规定一个服务目录，将制作的PXE启动文件放到TFTP的服务目录中，TFTP服务器设置为自动运行。
3）运行Ghost多播服务器GhostServer（GhostSrv83.exe程序），任务名称取为a。设置完毕后，按下“接受客户”按钮，然后启动需要硬盘克隆的计算机，计算机启动方式需要设置为网络启动。以上步骤操作无误后，就能够实现PXE启动，显示pxemenu.pxe中配置的菜单列表，选择确定后，就会有pxeghost.img启动镜像里的配置启动计算机。Pxeghost.img里包含ghost.exe文件，运行它就能连接上Ghostserver，加入到多播克隆的任务中。多播克隆的任务列表在Ghostserver端能看到。当所有的目标工作站连接到本次任务之后，按下“发送”按钮，开始克隆任务。在整个克隆过程，保证网络的畅通，防止断电及各种意外情况的出现否则就需要重新克隆。
Ghost对硬盘进行备份克隆操作实现了批量安装操作系统，缺点是无法实现对实验室计算机统一管理；恢复效率低、备份文件容易丢失、恢复过程经常出错；恢复和备份过程中耗时较多，随着软件的添加和更新，C盘空间逐渐增加，使用Ghost这种方式还原备份需要的时间也在增加；恢复和备份过程中出错，导致恢复和备份无效，系统无法正常启动等。
3、PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统的应用
3.1 系统概述
PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统集成了网络引导、虚拟硬盘等技术集成的网络数据集中管理存储、操作系统及软件统一安装、远程控制的网络操作系统软件。
3.2 PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统管理端
在PNS QuickDesktop服务器上安装 PNS QuickDesktop 管理端程序，整个安装过程将会持续一两分钟，第一次启动PNS QuickDesktop系统管理端程序时，系统将引导自动配置PNS QuickDesktop系统，包括DHCP服务器的配置，DHCP资源池配置信息，设置客户端启动方式等。
3.3 PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统客户端
在PNS QuickDesktop 客户机上安装PNS QuickDesktop 客户端程序。选择一台种子计算机，安装好操作系统，及各种软件，将种子计算机的系统镜像上传到PNS QuickDesktop服务器中，所有其他的计算机都可以从服务器端获取种子计算机的操作系统镜像。只需要维护种子计算机即可，不必维护每一台计算机。
在种子计算机上安装PNS QuickDesktop客户端，系统自动安装程序，整个安装过程将会持续一两分钟，然后重启种子计算机，进入BIOS设置界面，将网络启动设置为首项，第二启动项设置为硬盘启动。在服务器端新建空白镜像，将种子计算机操作系统上传到服务器上，生成镜像。种子计算机的操作系统成功部署到服务器上后，重启种子机，选择从新部署的镜像启动。
3.4 PNS QuickDesktop服务器管理端
PNS QuickDesktop服务器管理端主要提供对客户机的管理，包括客户端操作管理、客户端设置管理、端口管控、镜像管理、群组管理、桌面漫游、方案管理等。 客户端操作管理实现了对客户机的批量管理，极大的提高了计算机实验室的管理效率，客户端操作主要包括远程协助即在服务器上对客户机进行远程控制，在不需要客户机干预的情况下进行远程的部署和远程的维护；远程开机可对选定的一台或多台客户机进行远程开机；远程重启可对选定的一台或多台客户机进行远程重启；远程关机可对选定的一台或多台客户机进行远程关机；远程命令可对选定的一台或多台客户机发送远程命令，其中包括同步服務器和选定客户机的计算机时间，格式化所有物理硬盘分区，也可设置远程命令；OS分发是将选定的镜像分发给选定的客户机，可实现操作系统集体部署的功能；文件分发是将指定的文件或者文件夹分发到客户机的指定路径；发送消息是向客户端发送文字信息；机器更名是指重新命名选定的客户机，由客户端输入新计算机名；磁盘保护是指将选定的客户机本地硬盘的系统盘C盘进行保护也可取消保护等。
客户端设置在计算机实验室机器出现变动时，实现了高效的管控。客户端设置主要功能是控制客户机；修改客户机属性包括新增客户端，添加客户机的客户端名称，物理地址，网络地址，客户端启动镜像的方式，客户机下次启动是否自动还原成镜像初始状态等；也可批量的添加客户机，批量更名，批量修改客户端的网络属性等。
端口管控目前主要用于实现各类考试环境的设置。端口管控可以对客户端的通用端口进行设置，加强对客户端的安全管理，例如禁止设置IP，禁用网关和DNS，禁用USB设备等。
镜像管理主要应用在新增镜像及在原有镜像基础上新增软件，更新软件等方面。镜像管理包括新增镜像，编辑镜像，快照向导，快照管理，映射镜像，备份镜像等功能，可高效的实现对客户机操作系统及软件的管理。
群组管理实现了对客户机分门别类的管理。群组管理可以把客户机分成若干组，以方便客户机的管理。
桌面漫游可以使用用户方式登录系统，用户对镜像所做的修改，在下次登录时不会被清除。
方案管理主要是针对有多个操作系统或者有特殊配置的计算机实验室。方案管理对登录到服务器上的所有客户端的配置信息进行管理。生成方案是指目前登录到服务器上的所有客户端的配置信息如IP地址、使用的镜像，所属群组等保存备用，可对所有方案进行增加、修改、删除、应用操作进行管理，便于对客户机不同的操作系统灵活切换使用。
3.5 PNS QuickDesktop客户端功能
PNS QuickDesktop客户端功能比较常用的包括生成快照和文件同步。生成快照是指可以在客户端实现生成快照，客户端以任意缓存方式启动都可以在此处生成相应的快照。文件同步包括修改漫游用户信息，允许更新显卡驱动，显示计算机名等。客户端功能主要方便查看客户机的信息以及即时安装或者更新软件。
总体来讲，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统实现了对计算机的管理。在系统分发时，可以间断，当出现断网断电及其他意外情况时，可以随时停止，恢复正常环境后，仍可继续分发，不需要重新开始，相比于Ghost 多播备份克隆硬盘不可中断的情况，在实验管理中有很大的优势。
4、结束语
通过与Ghost多播备份克隆硬盘对比，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统在高校计算机实验室的管理应用中更有优势。在分发系统上来看，Ghost多播备份克隆硬盘和PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统耗时相差不太；在需要对软件进行增加，删除，更新时，Ghost多播备份克隆硬盘，需要重新分发整个系统，而PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统可以通过在原有镜像上新增快照实现，人力及时间上，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统更优于Ghost多播克隆硬盘。在实际实验室管理工作中，会遇到很多情况，比如需要禁用U盘，禁止访问外网，分发文件等，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统都能实现更方面管理。
目前，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统是通过服务器管理端对客户机进行管理，因此对网络要求较高，尤其初次将系统分发到客户机本地硬盘时。当系统完全分发操作后，在客户机与服务器失去连接时，仍能正常使用。总体来说，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统提高了计算机实验室管理的效率。
参考文献
[1]伍燕青.基于云计算的实验管理信息系统设计[J].实验室研究与探索，2013，8
[2]周杭声.PNS QuickDesktop虚拟桌面云平台系统的应用浅析[J].电脑知识与技术，2016，4
[3]闫琼.大学生深度参与高校实验室管理模式的研究[J].实验室技术与管理，2016.1
[4]戴克林.新建地方高校实验室管理模式改革研究[J].实验室研究与探索，2014.12
[5]赵宇清.高校实验室管理中的网格化管理模式应用分析[J].中国管理信息化，2017.12
[6]贾继文.信息不对称与高校实验室网络化管理[J].中国农业教育，2006.4
[7]宋爱林.基于PNS系统提升高校图书馆公共机房管理效率[J].情报探索，2010.4
[8]李世荣.虚拟桌面在机房管理中的应用[J].福建电脑，2015.3
[9]汪杰.PNS虚拟桌面系统在机房管理中的应用[J].电子商务与电子政务，2013.11
[10] 吴文华.智能管理系统在高校实验室管理中的应用[J].实验室研究与探索，2014.11
作者简介
李婷，女，1989年1月，山东济宁，汉族，毕业院校：山东大学，就职单位：南京信息工程大学，助理实验师，研究方向：实验室管理，计算机软件与工程。
（作者单位：南京信息工程大学）
关键词：Ghost多播备份克隆硬盘；PNS；计算机实验室管理
1、引言
随着计算机在各行各业的应用，高校对计算机基础的实验教学必不可少。实验室在针对基础实验教学中，需要面向学校各个专业的基础课程开放，因此实验室计算机需要包含的软件数量及软件种类比较多。
计算机基础实验教学实验室面临的主要问题是软件安装及软件更新，另外基础实验教学实验室的计算机使用率较高，随之而来的是故障发生率的上升，这就需要实验室管理人员快速地定位到故障机器并及时维修，因此需要对实验室的计算机进行系统的管理。在软件方面，主要问题是部署计算机操作系统，各类基础课程软件，应用软件更新，备份操作系统和应用软件的硬盘镜像，更新硬盘镜像，准备各类大型考试的软件环境等。面对这些问题，存在的困难是：基础教学软件种类繁多，为了满足教师教学和学生学习应用的差异化要求，导致PC上安装的软件过多，计算机启动速度太慢，容易出现应用冲突；安装和更新软件非常麻烦，耗时耗力，给教学应用带来诸多不便，甚至严重影响正常教学。目前在高校计算机实验管理中普遍应用有Ghost多播克隆硬盤、PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统等技术。
2、Ghost多播备份克隆硬盘
系统克隆备份，首先将整个硬盘备份成一个文件，保存到服务器上，系统还原时，要恢复备份的分区，找到备份文件，进行还原。Ghost多播备份克隆硬盘是基于多播技术及PXE完成的，多播技术是一种基于点到多点的通信方式的网络技术，PXE是由Intel设计的建立在TCP/IP网络协议之上的一个网络标准，它提供了一种机制，使节点可以通过网卡实现无盘启动.Ghost多播备份克隆硬盘的操作步骤如下：
1）服务器的pxe启动服务设置
首先用3Com的DABC（Dynamic Access Boot Services）制作PXE的启动文件，然后启动DHCP服务，在DHCP服务器的作用域选项中配置启动文件名，字串值为创建的pxe菜单启动文件名且文件名不包含路径。
2）上一步骤中DHCP服务器只是将启动文件名通知给Bootp客户机，客户机通过什么方式下载，需要TFTP服务。在TFTP服务器的设置中，规定一个服务目录，将制作的PXE启动文件放到TFTP的服务目录中，TFTP服务器设置为自动运行。
3）运行Ghost多播服务器GhostServer（GhostSrv83.exe程序），任务名称取为a。设置完毕后，按下“接受客户”按钮，然后启动需要硬盘克隆的计算机，计算机启动方式需要设置为网络启动。以上步骤操作无误后，就能够实现PXE启动，显示pxemenu.pxe中配置的菜单列表，选择确定后，就会有pxeghost.img启动镜像里的配置启动计算机。Pxeghost.img里包含ghost.exe文件，运行它就能连接上Ghostserver，加入到多播克隆的任务中。多播克隆的任务列表在Ghostserver端能看到。当所有的目标工作站连接到本次任务之后，按下“发送”按钮，开始克隆任务。在整个克隆过程，保证网络的畅通，防止断电及各种意外情况的出现否则就需要重新克隆。
Ghost对硬盘进行备份克隆操作实现了批量安装操作系统，缺点是无法实现对实验室计算机统一管理；恢复效率低、备份文件容易丢失、恢复过程经常出错；恢复和备份过程中耗时较多，随着软件的添加和更新，C盘空间逐渐增加，使用Ghost这种方式还原备份需要的时间也在增加；恢复和备份过程中出错，导致恢复和备份无效，系统无法正常启动等。
3、PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统的应用
3.1 系统概述
PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统集成了网络引导、虚拟硬盘等技术集成的网络数据集中管理存储、操作系统及软件统一安装、远程控制的网络操作系统软件。
3.2 PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统管理端
在PNS QuickDesktop服务器上安装 PNS QuickDesktop 管理端程序，整个安装过程将会持续一两分钟，第一次启动PNS QuickDesktop系统管理端程序时，系统将引导自动配置PNS QuickDesktop系统，包括DHCP服务器的配置，DHCP资源池配置信息，设置客户端启动方式等。
3.3 PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统客户端
在PNS QuickDesktop 客户机上安装PNS QuickDesktop 客户端程序。选择一台种子计算机，安装好操作系统，及各种软件，将种子计算机的系统镜像上传到PNS QuickDesktop服务器中，所有其他的计算机都可以从服务器端获取种子计算机的操作系统镜像。只需要维护种子计算机即可，不必维护每一台计算机。
在种子计算机上安装PNS QuickDesktop客户端，系统自动安装程序，整个安装过程将会持续一两分钟，然后重启种子计算机，进入BIOS设置界面，将网络启动设置为首项，第二启动项设置为硬盘启动。在服务器端新建空白镜像，将种子计算机操作系统上传到服务器上，生成镜像。种子计算机的操作系统成功部署到服务器上后，重启种子机，选择从新部署的镜像启动。
3.4 PNS QuickDesktop服务器管理端
PNS QuickDesktop服务器管理端主要提供对客户机的管理，包括客户端操作管理、客户端设置管理、端口管控、镜像管理、群组管理、桌面漫游、方案管理等。 客户端操作管理实现了对客户机的批量管理，极大的提高了计算机实验室的管理效率，客户端操作主要包括远程协助即在服务器上对客户机进行远程控制，在不需要客户机干预的情况下进行远程的部署和远程的维护；远程开机可对选定的一台或多台客户机进行远程开机；远程重启可对选定的一台或多台客户机进行远程重启；远程关机可对选定的一台或多台客户机进行远程关机；远程命令可对选定的一台或多台客户机发送远程命令，其中包括同步服務器和选定客户机的计算机时间，格式化所有物理硬盘分区，也可设置远程命令；OS分发是将选定的镜像分发给选定的客户机，可实现操作系统集体部署的功能；文件分发是将指定的文件或者文件夹分发到客户机的指定路径；发送消息是向客户端发送文字信息；机器更名是指重新命名选定的客户机，由客户端输入新计算机名；磁盘保护是指将选定的客户机本地硬盘的系统盘C盘进行保护也可取消保护等。
客户端设置在计算机实验室机器出现变动时，实现了高效的管控。客户端设置主要功能是控制客户机；修改客户机属性包括新增客户端，添加客户机的客户端名称，物理地址，网络地址，客户端启动镜像的方式，客户机下次启动是否自动还原成镜像初始状态等；也可批量的添加客户机，批量更名，批量修改客户端的网络属性等。
端口管控目前主要用于实现各类考试环境的设置。端口管控可以对客户端的通用端口进行设置，加强对客户端的安全管理，例如禁止设置IP，禁用网关和DNS，禁用USB设备等。
镜像管理主要应用在新增镜像及在原有镜像基础上新增软件，更新软件等方面。镜像管理包括新增镜像，编辑镜像，快照向导，快照管理，映射镜像，备份镜像等功能，可高效的实现对客户机操作系统及软件的管理。
群组管理实现了对客户机分门别类的管理。群组管理可以把客户机分成若干组，以方便客户机的管理。
桌面漫游可以使用用户方式登录系统，用户对镜像所做的修改，在下次登录时不会被清除。
方案管理主要是针对有多个操作系统或者有特殊配置的计算机实验室。方案管理对登录到服务器上的所有客户端的配置信息进行管理。生成方案是指目前登录到服务器上的所有客户端的配置信息如IP地址、使用的镜像，所属群组等保存备用，可对所有方案进行增加、修改、删除、应用操作进行管理，便于对客户机不同的操作系统灵活切换使用。
3.5 PNS QuickDesktop客户端功能
PNS QuickDesktop客户端功能比较常用的包括生成快照和文件同步。生成快照是指可以在客户端实现生成快照，客户端以任意缓存方式启动都可以在此处生成相应的快照。文件同步包括修改漫游用户信息，允许更新显卡驱动，显示计算机名等。客户端功能主要方便查看客户机的信息以及即时安装或者更新软件。
总体来讲，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统实现了对计算机的管理。在系统分发时，可以间断，当出现断网断电及其他意外情况时，可以随时停止，恢复正常环境后，仍可继续分发，不需要重新开始，相比于Ghost 多播备份克隆硬盘不可中断的情况，在实验管理中有很大的优势。
4、结束语
通过与Ghost多播备份克隆硬盘对比，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统在高校计算机实验室的管理应用中更有优势。在分发系统上来看，Ghost多播备份克隆硬盘和PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统耗时相差不太；在需要对软件进行增加，删除，更新时，Ghost多播备份克隆硬盘，需要重新分发整个系统，而PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统可以通过在原有镜像上新增快照实现，人力及时间上，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统更优于Ghost多播克隆硬盘。在实际实验室管理工作中，会遇到很多情况，比如需要禁用U盘，禁止访问外网，分发文件等，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统都能实现更方面管理。
目前，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统是通过服务器管理端对客户机进行管理，因此对网络要求较高，尤其初次将系统分发到客户机本地硬盘时。当系统完全分发操作后，在客户机与服务器失去连接时，仍能正常使用。总体来说，PNS QuickDesktop虚拟桌面快速交付系统提高了计算机实验室管理的效率。
参考文献
[1]伍燕青.基于云计算的实验管理信息系统设计[J].实验室研究与探索，2013，8
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[4]戴克林.新建地方高校实验室管理模式改革研究[J].实验室研究与探索，2014.12
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[6]贾继文.信息不对称与高校实验室网络化管理[J].中国农业教育，2006.4
[7]宋爱林.基于PNS系统提升高校图书馆公共机房管理效率[J].情报探索，2010.4
[8]李世荣.虚拟桌面在机房管理中的应用[J].福建电脑，2015.3
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[10] 吴文华.智能管理系统在高校实验室管理中的应用[J].实验室研究与探索，2014.11
作者简介
李婷，女，1989年1月，山东济宁，汉族，毕业院校：山东大学，就职单位：南京信息工程大学，助理实验师，研究方向：实验室管理，计算机软件与工程。
（作者单位：南京信息工程大学）