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2024年3月5日发(作者:商城源码带app的)
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mmmm职业院校教学机房管理中的智慧化提升彭城(江苏省徐州技师学院,江苏徐州221000)2021年第05期(总第221期)摘要:文章对职业院校计算机机房的维护与管理进行了探讨。首先结合职业院校的实际情况,分析了职业院校计算机机
房维护管理中常见的问题,并针对这些问题提出了有针对性的对策和建议,以期为职业院校计算机机房维护管理的有效
发展提供参考。关键词:职业院校;教学机房;智慧化管理中图分类号:TP308 文献标识码:A 文章编号= 2096-9759(2021)05-0081-03些设备通常是分批购置和安装的,在模型中,组态和软件应用
往往存在很多差异,使得机房的管理和维护也不时出现不同
类型和配置的设备不兼容的情况,从而提高了机房的维护和
管理工作量。为了配合学校的教学工作和考试、工作和各种
培训工作,机房经常需要在设备上临时安装各种不同的软件
和系统,有时甚至需要在一定程度上重新安装系统,这也增加
了软件安装和维护的工作量。1.3机房系统安全性低,增加了机房维护和管理的难度计算机安全和信息安全是计算机用户最关心的问题,也是
机房维护和管理中最重要的问题。但是学校机房的性质使得
系统的安全性存在较大隐患。例如:在使用机房的过程中,学生
经常使用U盘进行传输,下载各种外部文件等行为造成病毒的
传播,从而威胁到整个机房计算机系统的安全,在严重的情况
下,很可能会导致机房设备的正常使用,影响教学活动的开展。2机房管理的智慧化提升措施改善和建议
2.1对机房内的虚拟系统进行优化配置要实现机房的智慧化管理,网络硬件是必不可少的基础要
素。从有线网络环境来看,每间机房内利用千兆接入交换机进
行组网,机房和机房之间用性能更好的千兆汇聚交换机进行互
联,并由防火墙隔离后纳入校园网络。在汇聚层旁挂一个软路
由对机房设备连接互联网的情况进行控制,方便日常教学的需
要。机房内无线网络要做到全覆盖,对于智能设备的接入要在
后台设置免认证,可以起到功能复用、及时替换的效果。2.1.1利用ESXi建立共享存储空间在计算机机房管理过程中,为了避免主机受到病毒的危
害,通常是利用还原卡或者是还原软件对磁盘进行保护,这样
虽然増加了保护性却降低了实用性。针对这个问题,可以在
ESXi平台上建立一个NAS(网络附属存储)服务器,机房内的职业类学校的教学机房都承担着几十门计算机专业课程
的教学任务,繁重的教学任务压力使得日常维护的时间比较
紧张,设备部件的接触不良会造成计算机的蓝屏、死机,灰尘
清洁不彻底带来的热量堆积,会引起电脑软硬件的损坏,同时
计算机教学过程对软件环境的更新程度和运行的稳定性要求
比较高。因此在教学机房管理的相关研宄中,都是将保证机
房的稳定运行作为首要任务,将提升机房环境部署的能力作
为重要的改进方向。在保证教学任务开展的同时,扩展网络、
文件、远程管理等方面的相关功能。这些研宄方向一方面可
以提升专业教师使用机房的稳定性,保证学生不会因为设备
故障、卡顿而引起注意力的分散,另一方面可以提高机房管理
的便捷性,为机房管理员节省出更多的维护时间。1职业院校计算机机房维护与管理中存在的问题职业院校计算机机房的维护与管理具有复杂多样的特点,
使得计算机机房在日常维护与管理过程中经常出现各种问题。
综臓,它比较典型,比较有代表性的问题主要包括以下几点:
1.1机房教学任务繁重,学生流量大,维护管理难度加大电脑室通常为整个学校服务。学校的学生人数很多,但计
算机机房的机房和设备数量有限,这就造成了计算机机房教学
任务繁重、学生流量大、计算量大。此外,学生在使用计算机时,
往往有意或无意地修改配置,删除系统文件,或从硬盘随意下
载各种软件,大大增加了计算机机房的维护和管理难度。1.2软件安装和维护的工作量很大软件安装和维护工作量过大也是目前职业院校计算机机
房维护管理中的典型问题[1]。造成这种情况的主要原因是:现
代计算机技术发展迅速,更新速度非常快。为了保证教学效
果,学校机房还需要及时、规范地升级或优化软件配置。随着
学校的发展和学生人数的增加,机房设备的数量也在增加,这收稿曰期=2021-03-19基金项目:江苏省徐州技师学院2020年度立项课题:教学机房智慧化运维管理研宄(课题编号:20XJSKT-013)
作者简介:彭城(1982-),男,江苏铜山人,讲师,本科,研究方向:计算机信息工程。[3]
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Changjiang Information & Communications文件都可以利用局域网保存、共享,而基于Linux的NAS系统
可以在很大程度上避免病毒传播的风险。这种方案在实际操作过程中,要考虑到两个问题,其一,
ESXi平台是将硬件虚拟化后供上层系统使用,这样都会造成硬件性能的损耗;其二,虚拟化后的硬盘分区默认情况下是
ESXi专用的一种文件格式,如果出现文件损坏或丢失将很难
恢复。为此就需要将硬盘进行直通给NAS使用,以増加速度
和安全性。有些情况下ESXi的硬件菜单中硬盘的直通状态
是灰化的,这时需要对ESXi后台的文件进行改写才能进行配
置。首先需要在ESXi控制台中打开TSM-SSH服务,利用puT-
iY 软件连接
ESXi 后台 ,运行
lspci-v |
grep
"Class 0106"
-B 1
命令行,可以看到SATA控制器的相关信息,例如:“8086:
7d08”。其中“8086”代表的就是SATA厂商ID,后面的“7d08”
代表的是设备ID。接着要对ESXi的后台文件进行改写,使用
SSH
Secure
File
Transfer
Client 软件连接
ESXi 后,打开
vi /etc/
vmware/passflmunap文件,利用得到的控制器相关信息在文
件内添加新的控制命令:8086 7d08
d3d0
false,平台重启后就
可以在ESXi的硬件菜单中看到硬盘是可直通状态。通过这
些操作,就为NAS系统的安装做好了准备工作。NAS系统通常选择基于Linux的开源系统,以较为常用的
fcseNAS为例,首先需要在ESXi平台中为其配置硬件,结合教
学机房的实际使用情况,使用64位双核心的CPU, 16GB内存,
千兆以上的虚拟网卡就可以胜任,引导驱动器可以和ESXi共
用同一•块固态硬盘,存储驱动器选择直通完成的硬盘即可。因
为freeNAS采用基于fieeBSD的系统架构和ZFS的文件系统,
所以收到病毒特别是勒索病毒的影响要小很多,同时为用户提
供了非常灵活的快照功能,即使文件被病毒破坏或者误删除也
能非常方便的回滚到之前的版本。另外,feeNAS还提供iSCSI
功能,可以非常方便的为其他系统提供扩展存储空间(如图1)。图1
ESXi主机通过以太网络获取存储空间拓扑图进入freeNAS的存储页面,首先要创建一个存储池,也就
是将磁盘挂载到系统内。前期在ESXi中直通的硬盘可以直
接在这个页面里找到••如果有多块硬盘,可以选择创建镜像
类或者条带类的Data
VDevs,所谓的“镜像”与磁盘阵列里的彭城:职业院校教学机房管理中的智慧化提升Radi 1类似,“条带”则与Raid 0类似。为了提高数据传输的
速度,fieeNAS允许增加固态硬盘为缓存盘,当用户在线编辑
大文件时,数据会暂存在缓存盘内以提高响应速度。创建完
成的存储池会以列表的形式显示出来,通过选项可进一步为存储池建立数据集。此时在fi^eNAS内部就会为数据集建立
一个路径,但数据集还是不能直接被用户使用,因为只有将数
据集共享出来才能借助网络进行数据交换。普通的共享操作
非常简单,只要在界面里将对应系统共享类型的路径参数指
向数据集的路径就可以,下面着重讨论iSCSI共享存储方式。在freeNAS系统中找到iSCSI共享M面,可以看到“wizard” 向导按钮,通过提示,设置共享的名称、路径、
EP 地址等关
键信息后就可以轻松完成。接着进入需要挂载iSCSI的系统,
在开始菜单中打开“iSCSI发起程序'在目标页面输入共享的
IP地址,就可以快速连接成功。最后打开系统的磁盘管理界
面,就可以看到挂载完成的iSCSI共享空间,格式化后可正常
使用,与普通硬盘分区无异。2.1.2利用ESXi平台的其他应用除此以外,在机房管理过程中还会时常遇到利用PXE工
具进行网络克隆系统的情况。我们可以利用ESXi安装一个
Windows系统虚拟机,将PXE工具和相关系统镜像上传到虚
拟机中,利用系统自带的远程桌面功能,可以方便快捷的对虚
拟机进行远程控制。可见,ESXi为机房管理者提供了实现多
种功能的可行性平台。2.1.3
VMware
Workstatiori环境下的虚拟机技术学生在进行计算机专业实训时,会练习BIOS配置、硬盘
分区和格式化以及操作系统安装等内容。常规的操作方法是
在物理裸机进行操作,但是这种的操作有较高的风险,即便操
作的没有任何问題,课后还需要教师对计算机进行重置,工作
量巨大。再比如有一些网络相关的实训内容,需要测试多种
不同的网络连接情况,普通的机房环境是达不到的。而借助
VMware
Workstation就可以完成(如图2)。出口路由器—^"1外网远程客户端SH01VMware远程服务器图2
VMware远程服务器运行环境
2.1.4利用VMware
Workstation虚拟操作平台如果说ESXi是运行在硬件层面上的类似OS的平台,那
么VMware
Workstation则是直接运行在OS之上的虚拟机软
件。借助这款软件,可以在Windows系统中虚拟出想要的其
他操作系统。VMware
Workstation的操作非常的方便,只要我
们的硬盘中有系统的安装镜像,在主页上选择“创建新的虚拟
机”,就可以按照软件提示一步步的配置环境并安装虚拟机。
安装完成的虚拟机就如同一台普通的计算机,可以在启动时
进入BIOS进行配置,可以增加或者删除磁盘空间,可以对磁
盘进行分区和格式化操作。“快照”的功能可以为当前虚拟机82
Changjiang Information & Communications配置保留备份,日后可以非常方便的进行还原。2.1.5 利用
VMware
WOTkstation 虚拟网络网络方面,VMware
Workstation提供了三种网络连接方
式。第一种是桥接模式(如图3),这种模式下虚拟机的虚拟网
络适配器与物理网络适配器进行连接,虚拟机和物理主机一样
都可以看成是同一局域网下的计算机,这种模式下只需要对虚
拟机配置和物理主机所处局域网网络号段一致的IP地址,局
域网内的任何一台计算机就都可以正常访问虚拟机。第二种
模式是NAT模式,在这种模式下虚拟机共享物理主机的IP地
址,就像是“隐藏”在物理主机身后一样,所有的数据都需要物
理主机进行转发,所以虽然虚拟机可以访问外部网络设备,但
是外部网络设备却只能访问到物理主机而不能正常访问到虚
拟机。由于一台物理主机只能设置一个NAT模式的虚拟网络,
所以同一个物理主机下的同时采用所有NAT模式的虚拟机之
间是可以正常访问的。第三种模式是仅主机模式,这种模式比
NAT更加封闭,只有物理主机才能正常访问到虚拟机。而且同
一个物理主机可以设置多个仅主机模式的虚拟网络,只有在同
一个仅主机模式的虚拟网络下的虚拟机之间才是可以正常访
问的,否则就不能正常通讯。由此可见VMware
Workstation提
供的网络连接模式涵盖了常见的网络连接狀态,管理员只要在
计算机内安装这款软件就可以满足网络实训的需要,大大简化
了机房管理的难度。值得一提的是’VMwareWorkstatiori中所
有的虚拟机其实都可以被系统看作是相关的文件,因此可以利
用系统克隆的方式对这款软件进行安装。Vcrn—
CIS 财細寶m遷:豐…響舰挪犯 虚拟心图3桥接模式网络结构图
2.2对各类软件的安装与管理2,2.1利用WAS”服务器,优化文件存储所谓^NAS”是Network
Attached
Storage(网络附属存储)
的简写,利用NAS可以为机房网络内的所有计算机提供文件
存储服务。对于职业院校的教学机房来讲,有两方面的优势:
第一方面,机房内多数的计算机硬盘都会被保护起来,以免受
到病毒的侵害,这样师生在存储作业文件的时候就会非常的
不方便,利用NAS共享的存储空间,可以非常便捷的对作业
文件进行存储,特别是NAS分用户的权限设置和Linux的底
层架构,进一步増加了文件的安全性。另一方面,可以将软件、
素材等直接存储在NAS空间内共享给网络中的每台计算机,
不需要所有计算机都存储一份,避免了资源的浪费。2.2.2充分利用网络克隆技术在教学机房维护的过程中,为了快速的安装操作系统,经
常会用到“硬盘克隆”的方式对系统分区甚至是整个磁盘进行83彭城:职业院校教学机房管理中的智慧化提升备份,然后“还原”到其他硬件环境相同的计算机中。传统的
操作方法中“还原”的过程是借助外部存储器逐台进行操作,
费时费力。借助网络克隆可以在机房所在的局域网内建立一
个windows平台的服务器并运行PXE软件般情况下PXE
软件有两个重要的功能:第一,建立一个临时的DHCP服务,
局域网内的其他客户机在启动的过程中可以选择网卡启动,
从而由这临时的DHCP服务分配IP地址和服务器进行连接。
第二,将服务器内存储的硬盘备份文件利用网络分发到所有
连接成功的客户机中。2.2.3利用PXE恢复分区PXE的恢复重点在服务器中软件的操作上。首先需要运
行相关的批命令,为PXE程序目录添加everyone的系统权限、
启用网络文件传输协议和DHCP服务端。批命令执行完成后,
可以看到DHCP相关的配置界面,选择对应的网卡和ip地址
池范围后客户机就可以借助网卡启动连接到服务器了。接着
执行PXE的服务程序,选择对应的gho文件、还原方式、分区
编号等选项后可以看到类似命令行
@mc206,
dst=l: 1”,如果需要无人值守可在命令行后添加
sure”和“-rb”参数,这样客户机在还原过程中出现的对话框会
默认确定并在结束后重启,完成系统恢复。以上的所有操作
可在物理机上进行,更便捷的方式是在教学机房内建立一个
PXE专用的ESXi平台下的虚拟机,虚拟机存储各个机房对应
的备份文件。在进行网络克隆时可远程开启虚拟机,利用远
程桌面配置PXE软件选项,将大大节省机房管理员的工作量。3结语随着我国信息化进程的加快,信息技术已渗透到社会各
行各业,计算机教育也成为教育体系中不可或缺的一部分。对
于职业院校来说,教学机房的管理主要集中在人员、设备和网
络等方面,传统的机房管理需要由人工进行控制,日常教学工
作的需要,机房管理方式正逐步发生改变,为了减少计算机机
房维护管理工作中的软件安装和维护工作量,计算机机房管
理员可以使用硬盘保护卡进行软件自动安装工作。硬盘保护
卡集成在网卡上,具有网络连接和行拷贝功能,在计算机机房
的维护和管理中,使用硬盘保护卡的网络连接复制功能,可以
对计算机机房系统进行大量的软件安装或软件更新工作,从
而大大降低计算机机房的尺寸,保护和管理人员的工作量,提
髙工作效率。目前,学校己开始尝拭利用硬盘保护卡安装和
更新软件,相关实践也证实了这种方法的可行性和有效性。参考文献:[1] 何少辉■高职院校机房维护管理方法及云计算应用模式探
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