蘇德龍

近年來，我們通過對本區(qū)中小學(xué)信息化應(yīng)用的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)中小學(xué)計算機(jī)的維護(hù)管理存在以下問題：一是管理成本高，管理效率低。電腦室功能單一導(dǎo)致利用率不高，管理維護(hù)的成本越來越高；電腦軟件更新維護(hù)過程中存在工作量大、時間長、效率低的問題；計算機(jī)的維護(hù)缺乏專業(yè)的管理人員，主要由學(xué)校的信息技術(shù)教師負(fù)責(zé)，他們除了上課，平時大部分時間和精力都投入于維護(hù)管理之中，整天疲于奔命，難以將精力投入提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)信息化研究和應(yīng)用中。二是計算機(jī)容易受到病毒的侵襲。所有電腦室大多數(shù)通過校園網(wǎng)接入 Internet，這給學(xué)生獲取信息提供了方便，同時也給病毒的傳播提供了途徑，因而經(jīng)常需要花大量的時間和精力對電腦室進(jìn)行系統(tǒng)安裝、 維護(hù)、 更新、殺毒等工作，有時還要將電腦室的運(yùn)作停下來維護(hù)幾天，因而對教學(xué)活動造成較大影響。三是學(xué)生用機(jī)行為難于控制，也無法進(jìn)行合理的監(jiān)控，無法保障軟硬件設(shè)備的安全。同時，電腦室未能根據(jù)教學(xué)實際提供個性化的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，不利于學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)和培養(yǎng)。

電腦室常用維護(hù)方法對比分析

1. 用GHOST軟件

這是最常用的一種方法，它簡單方便，比較適合于硬件配置相同和常用穩(wěn)定的軟件，若應(yīng)用軟件發(fā)生變化，則需要花大量的時間重新安裝系統(tǒng)，但這都是以高維護(hù)成本為代價的?；謴?fù)一臺計算機(jī)系統(tǒng)至少需要10～20分鐘，如果電腦室里計算機(jī)的配置不同，則花的時間將更多。

2. 用硬盤還原卡

在中小學(xué)，在電腦室管理維護(hù)方面主要采用還原卡進(jìn)行系統(tǒng)還原和恢復(fù)。還原卡用于解決病毒的入侵、感染及破壞，學(xué)生有意無意地刪除和破壞系統(tǒng)文件的操作，對CMOS參數(shù)進(jìn)行修改破壞等問題。硬盤還原卡只能對已裝好的計算機(jī)進(jìn)行還原，如計算機(jī)軟件有更新時，則需要先解封，然后對每臺計算機(jī)進(jìn)行軟件更新后再使用還原卡進(jìn)行管理。操作系統(tǒng)進(jìn)行打補(bǔ)丁時，其方法與軟件更新方法相同。

3. 用還原軟件

對于沒有條件安裝還原卡的電腦室，一般采用還原軟件，如還原精靈、美萍視窗鎖王、超級保鏢、冰點還原、聯(lián)想慧盾等，能從一定程度上起到硬盤還原卡的作用。

4. 聯(lián)想硬盤復(fù)制系統(tǒng)

通過網(wǎng)絡(luò)中一臺計算機(jī)來安裝或更新整個網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，并可以同步修改IP 地址。此過程起碼要花大半天時間來完成。同樣，如果軟件有更新，則需要重新復(fù)制。

5. 基于Internet的云計算電腦室維護(hù)

在云計算服務(wù)模式下，電腦室在搭建時，不必再糾結(jié)于軟硬件的更新速度，也不用擔(dān)心電腦室建成后是否能勝任教學(xué)培訓(xùn)的使用，電腦室用戶只要能夠與Internet連接并登錄云計算服務(wù)中心即可，用戶所需的軟硬件資源均以云服務(wù)的形式提供。從理論上說，這是一種比較先進(jìn)和有效的維護(hù)手段，但按現(xiàn)行學(xué)校的Internet帶寬條件來看，很難滿足電腦室運(yùn)行的需要。

針對已存在的管理問題，需要探討一種能高效、網(wǎng)絡(luò)化、集中化部署和管理的方法，運(yùn)用一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用集中交互平臺，來實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)客戶端和應(yīng)用系統(tǒng)的集中部署和高效管理，從而使各種客戶端和應(yīng)用的部署維護(hù)成本降到最低。

桌面虛擬化平臺在中小學(xué)電腦室的實踐應(yīng)用

1. 桌面虛擬化平臺的功能

桌面虛擬化平臺是目前全球技術(shù)領(lǐng)先的局域網(wǎng)絡(luò)管理派送系統(tǒng)。實現(xiàn)了操作系統(tǒng) OS 和應(yīng)用軟件 AP 的集中模塊化存儲管理，并能在網(wǎng)絡(luò)上流動，將部分操作系統(tǒng)和應(yīng)用通過流的方式提供給桌面用戶，當(dāng)用戶啟動自己的桌面系統(tǒng)時，這些操作系統(tǒng)和應(yīng)用就可以迅速呈現(xiàn)在用戶面前，當(dāng)用戶啟動完并開始運(yùn)行時，系統(tǒng)便會在需要時隨時提取額外的應(yīng)用和操作系統(tǒng)模塊。

2. 基于桌面虛擬化平臺的電腦室部署

（1）服務(wù)器端軟件安裝

首先選擇一臺服務(wù)器計算機(jī)，系統(tǒng)C盤的磁盤格式為NTFS。安裝操作系統(tǒng)，支持Win2000、WinXP、Win2003、Win7、Win2008，并且支持Winxp、Win7、Win2003版64位操作系統(tǒng)。安裝完操作系統(tǒng)后，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)置，如關(guān)閉網(wǎng)卡省電模式、關(guān)閉系統(tǒng)還原、關(guān)閉休眠、安裝服務(wù)器驅(qū)動、殺毒軟件、關(guān)閉系統(tǒng)不必要的服務(wù)端口等，這樣做是為了保障服務(wù)器的性能和安全。

（2）安裝云桌面服務(wù)器端硬件及驅(qū)動

安裝桌面虛擬化平臺硬件Key驅(qū)動，將Key插入服務(wù)器USB中，然后安裝Smart Card Reader Driver驅(qū)動。KEY驅(qū)動全部安裝完成后，接著安裝桌面虛擬化平臺服務(wù)器控制端程序，在運(yùn)行安裝控制端程序時，選擇安裝“主服務(wù)器”端即可。安裝完成后重啟服務(wù)器，在桌面可以看到服務(wù)器管理程序界面，點擊即可連接到管理控制臺（默認(rèn)端口：4003；用戶名：admin；初始密碼：123456）。有兩種登錄模式：無限制模式（登錄后管理可以做任何操作）和只讀模式（只能查看不能做修改）。

（3）桌面虛擬化平臺客戶端安裝及系統(tǒng)上傳

選擇一臺客戶端計算機(jī)，安裝好操作系統(tǒng)和進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)置（這里與服務(wù)器安裝前兩步操作方法是一樣的）。將程序拷貝到其中一臺客戶端計算機(jī)中，運(yùn)行安裝程序，選擇安裝“客戶端”和安裝路徑，客戶端程序安裝完成后重啟。安裝完成客戶端后，需要在服務(wù)器端創(chuàng)建一個用戶，用戶是根據(jù)客戶端MAC地址進(jìn)行創(chuàng)建的。在服務(wù)器控制臺添加一個用戶，同時建立新的映像文件。在映像添加ROOT節(jié)點，進(jìn)行客戶端系統(tǒng)的上傳。

3. 基于桌面虛擬化平臺的電腦室應(yīng)用

（1）多教學(xué)環(huán)境定制、靈活切換和個性化

在電腦室應(yīng)用過程中，實現(xiàn)一機(jī)多用、一臺學(xué)生計算機(jī)可以實現(xiàn)各方面的教育需求，如教學(xué)、閱覽、實驗、考試、分班教學(xué)等；多操作系統(tǒng)支持可輕松應(yīng)對普通教學(xué)、考試、課外培訓(xùn)及實驗課程；實現(xiàn)更加靈活彈性、更為完美的個性化教學(xué)，讓每位教師都可以量身定制自己的專用教學(xué)環(huán)境，提升教師的教學(xué)效果；每個年級、每個班級、每個學(xué)科都可以擁有自己專屬的教學(xué)環(huán)境，互不干擾。當(dāng)一臺客戶端有個性化需求，不用分發(fā)到其他客戶端使用時，可以為客戶端任何一個教學(xué)節(jié)點創(chuàng)建快照，保存它的當(dāng)時狀態(tài)；可刪除任意一個客戶端建立的快照且不影響其他快照；可以幫助客戶端恢復(fù)到之前快照的教學(xué)節(jié)點狀態(tài)。

（2）桌面環(huán)境單臺更新、其他客戶端即時獲得

對桌面虛擬化平臺部署系統(tǒng)更新、修復(fù)漏洞，只需在一臺計算機(jī)上進(jìn)行維護(hù)操作，即可分發(fā)給其他計算機(jī)使用。在其他客戶端在線使用的同時，將桌面虛擬化平臺服務(wù)器的某個用戶節(jié)點設(shè)為手動還原并關(guān)閉本地硬盤快取，開啟這臺客戶端聯(lián)機(jī)進(jìn)入這個用戶節(jié)點，對其更新并修復(fù)一些系統(tǒng)漏洞。關(guān)機(jī)后在服務(wù)器生成新群組節(jié)點，并將其他客戶端導(dǎo)入新節(jié)點下，重啟其他客戶端即可實現(xiàn)更新的桌面系統(tǒng)。

（3）客戶端系統(tǒng)災(zāi)難性恢復(fù)

當(dāng)客戶端系統(tǒng)出現(xiàn)藍(lán)屏、木馬、病毒、刪除文件，直至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰無法運(yùn)行時，在服務(wù)器端針對此客戶端進(jìn)行還原操作，然后啟動該計算機(jī)進(jìn)入節(jié)點即可完成系統(tǒng)的恢復(fù)。還原模式可以多樣化，可以讓客戶機(jī)每次開機(jī)都還原，也可以在需要的時候再還原。選擇每次還原后，客戶端在下次重新啟動進(jìn)入此教學(xué)節(jié)點后會自動還原成干凈的教學(xué)系統(tǒng)，且不影響其他教學(xué)節(jié)點。

（4）單點維護(hù)、集中管理

通過內(nèi)置客戶端的服務(wù)進(jìn)程，管理員可以在平臺服務(wù)器對所轄客戶端進(jìn)行遠(yuǎn)程的開機(jī)、強(qiáng)制重啟、切斷聯(lián)機(jī)、強(qiáng)制關(guān)機(jī)等操作（遠(yuǎn)程開機(jī)需客戶端主板支持網(wǎng)絡(luò)喚醒功能）；平臺可以隨節(jié)點切換，對所轄客戶端進(jìn)行四組不同的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、DNS的遠(yuǎn)程強(qiáng)制設(shè)置，并且可實現(xiàn)不同桌面節(jié)點應(yīng)用不同的IP設(shè)置；管理員可以在平臺服務(wù)器對所轄客戶端進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)點的控制；可以強(qiáng)制客戶端運(yùn)行一個運(yùn)行環(huán)境，也可以讓客戶端隨意選擇多個系統(tǒng)；支持不同網(wǎng)段、不同VLAN的客戶端登錄到同一個桌面虛擬化平臺，方便管理操作（此功能需要三層交換機(jī)支持并進(jìn)行相應(yīng)的配置）。

桌面虛擬化平臺應(yīng)用效果分析

我們區(qū)有32所中小學(xué)的電腦室應(yīng)用了桌面虛擬化平臺，其中小學(xué)26所，中學(xué)6所。兩年后，對應(yīng)用學(xué)校進(jìn)行調(diào)查，經(jīng)過對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，得出以下結(jié)果。

1. 半天即可完成電腦室的軟件部署

先找一臺計算機(jī)作為服務(wù)器，在此計算機(jī)上安裝桌面虛擬化平臺系統(tǒng)服務(wù)端，然后將所有電腦進(jìn)行添加，再在任一臺學(xué)生機(jī)裝上常用的教學(xué)軟件，最后在服務(wù)端進(jìn)行套用功能，所有電腦重啟后就能輕松實現(xiàn)所有軟件的安裝，約半天時間就可以完成電腦室的軟件部署。

2. 輕松快速實現(xiàn)軟件的更新

在電腦室使用過程中，如需對電腦的軟件進(jìn)行添加，則只需要在服務(wù)端建立一個節(jié)點，再在任意一臺計算機(jī)上安裝軟件，然后套用到所需要添加的計算機(jī)即可完成軟件的更新。此過程所花的時間，基本上就是更新某一臺計算機(jī)的時間，大大提高維護(hù)的效率。

3. 硬件故障率大大降低

使用了軟件部署后，整間電腦室運(yùn)行一直處于比較良好狀態(tài)，由于計算機(jī)的正常運(yùn)行，每次都能正常開機(jī)和關(guān)機(jī)，很少需要人為斷電重啟，因而硬件出現(xiàn)的故障率也大大降低，節(jié)約了電腦室運(yùn)行成本。

4. 能較迅速處理計算機(jī)出現(xiàn)突發(fā)故障

在電腦室運(yùn)行過程中，如果某一臺計算機(jī)突然出現(xiàn)故障，可以快速通過服務(wù)端對該計算機(jī)的節(jié)點進(jìn)行還原，最多1分鐘就可以恢復(fù)該計算機(jī)正常使用，而不影響正常教學(xué)活動。

5. 能夠有效解決個性化教學(xué)問題

使用桌面虛擬化平臺，可以對電腦室的所有計算機(jī)桌面進(jìn)行應(yīng)用個性化設(shè)置，不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的學(xué)生上課、不同的學(xué)生機(jī)，可以使用不同的個性化桌面，讓學(xué)生進(jìn)行更有針對性的學(xué)習(xí)，避免不必要的干擾。在服務(wù)端，只要對不同的計算機(jī)，根據(jù)實際需要應(yīng)用不同的節(jié)點，則可以輕松實現(xiàn)個性化教學(xué)，而且可以快速實現(xiàn)多操作系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。

6. 能支撐各類計算機(jī)培訓(xùn)、考試及應(yīng)用需求

經(jīng)過兩年的試驗，桌面平臺能夠支持各種軟件教學(xué)，如Pro-E、3D、Photoshop cs3、Flash cs3等大型視頻圖版及動畫軟件；支持各類型網(wǎng)絡(luò)考試，如初中信息技術(shù)水平測試，支持120個點的網(wǎng)上閱卷的實際需求。

7. 對不同種品牌類型電腦實現(xiàn)兼容

在試驗學(xué)校中，有部分學(xué)校電腦室的計算機(jī)不是同一批次或同一品牌，運(yùn)用桌面虛擬化平臺，可以很方便地進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)，不受品牌類型的影響，這是傳統(tǒng)管理軟件無法做到的，能更好地實現(xiàn)對不同品牌類型計算機(jī)的兼容。

8. 服務(wù)器低配置，終端運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)壓力小

桌面虛擬化平臺系統(tǒng)服務(wù)器不參與運(yùn)算，只按需分發(fā)給客戶端數(shù)據(jù)以及客戶端磁盤扇區(qū)表?？蛻舳送耆镜鼗\(yùn)算，當(dāng)開啟本地數(shù)據(jù)快取時，數(shù)據(jù)以特有的磁盤格式保存在本地硬盤，對網(wǎng)絡(luò)流量壓力也很小，完全可以發(fā)揮出客戶端的性能，對服務(wù)器配置要求不高。開啟本地數(shù)據(jù)快取后，客戶端獲取的數(shù)據(jù)可以保留在本地硬盤供下次使用，對網(wǎng)絡(luò)壓力小。當(dāng)多個客戶端運(yùn)行大型軟件或者播放視頻時，觀看服務(wù)器的CPU占用情況、內(nèi)存占用情況及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行流量是30%左右。

通過我區(qū)兩年來的實踐，運(yùn)用桌面虛擬化平臺，從經(jīng)濟(jì)上降低電腦室硬件的投入成本，延長電腦室硬件的使用壽命，靈活構(gòu)建穩(wěn)定、安全的學(xué)生自主個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，能有效提高中小學(xué)電腦室的管理水平和效率，將中小學(xué)信息技術(shù)教師從繁雜的電腦室維護(hù)和管理工作中解放出來，將更多精力投入到教學(xué)和信息化建設(shè)及應(yīng)用中，因而值得大力推廣和實踐應(yīng)用。

（作者單位：廣東廣州市荔灣區(qū)教育發(fā)展研究中心）