搭建网络共享平台,提升计算中心实验教学功能

【摘要】当前高校计算中心机房的硬件建设已基本到位，如何拓展机房的实验教学服务，提升教学服务功能是当前计算中心面临的紧要工作。结合计算中心的工作实际，文章就改造建设中心机房内外网络和拓展提升基于网络共享平台的各项教学服务进行了探讨。

【关键字】计算中心；网络共享平台；软路由器；实验教学功能

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009-8097（2013）07-0063-04

一 引言

高校计算中心机房承担着计算机教学、上机实验、课程设计、毕业设计等众多教学活动，已成为高校开展信息和专业技术教育的重要依点托。近几年各高校都在大力新建、改扩建机房，机房的硬件建设已基本到位，而机房相应的教学服务功能还有待拓展和提升，使机房建设从硬件建设向内涵建设转变。

如何建设好中心机房局域网，充分发挥网络资源对计算机实验教学的推动作用，成为高校中心机房普遍面临和急待解决的问题。本文以我校计算中心机房的改革建设为例，抛砖引玉，与同行共同探讨高校中心机房的建设发展。

二 中心机房内外网络平台的搭建

1 中心机房改造前状况

我校泰达校区中心机房共有9个教学机房，有学生用机1000多台。改造前每个机房配置1台一卡通控制机进行课内课程和课外刷卡上机管理，配置1台服务器采用intemet连接共享方式机房机器上网，并配置1台考试服务器，用于各种机考考试工作。

由于中心机房采用独立控制、独立上网、独立管理的方式，且每个机房都配置控制机、上网服务器和考试服务器等设备，不仅给机房的管理控制工作带来极大不便，也造成了资源的浪费和加大了机房的维护成本。由于中心机房网络相互无法连通，不能共享，无法给师生提供丰富的教学资源，能为机房实验教学提供的教学服务功能也很有限。

2 总体改造建设思路

高校中的机房不同于公共网吧，其服务对象相对固定，经常出现同一位学生在校期间在不同机房完成上机练习，由于机房相互独立，管理模式也不尽相同，无法实现机房间的资源共享，给上机教学带来诸多不便，因此机房教学资源共享化是机房发展建设的重要内容；网络化教学是计算机实验教学的发展方向，在中心机房发展建设过程中，必须为网络化教学提供良好的准备：集中控制管理可以降低机房管理工作量、提高管理力度、方便学生上机，集中控制管理是高校机房的发展趋势，机房改造还需要能实现集中控制管理；为避免机房上外网对教学产生负面影响和保证内网速度，还应该实现机房内外网络能分割控制管理。

针对存在的问题和预期目标，中心人员认真研究，多次调研，确定了连接共享、集中控制、分组管理的技术思想和节约成本，充分利用现有设备的工作思路。本着方便管理、合理配置的原则，划分中心9个机房为3组，每3个机房为1组，配置1台软路由器，再用连接线把3个软路由器连接起来，组成中心机房大局域网，使机房相互连通，并进行外网连接设置，实现中心机房内外网络相互独立。总体规划拓扑图如图1所示。

3 中心机房网络改造建设

软路由器是指利用台式机或服务器配合软件形成路由解决方案，主要利用软件的设置，达成路由器的功能。MikroTikRouterOS便是一种路由操作系统，软件历经多次更新和改进，功能不断增强和完善，在特别认证、策略路由、带宽控制和防火墙过滤等功能上有着非常突出的功能，是一套高性价比的软路由器系统。Winbox是基于windows下远程管理ROS的软件，提供了直观方便的图形界面，可以用它登陆、配置和控制软路由器。我校中心机房网络改造建设所用软路由器就是在原机房上网服务器上加装网卡，再安装配置RouterOS系统来实现的。

（1）软路由器与机房的连接控制

软路由器的每个网卡相当于路由器的一个端口，外网卡连接光纤，各内网卡与机房交换机用网线直连。配置外网卡IP为公网IP，设置内网卡的IP地址和所连接机房网络在同一个网段内，即可实现用软路由器对机房网络的外网连接和控制设置。如设置软路由器1某内网卡IP为：192.168.1.1，机房1网关设为192.168.1.1，便实现软路由器1对机房l网络的外网连接和控制设置。通过上述设置把相应3个机房分别与对应的软路由器相连接。

（2）软路由器之间的连接

通过用网线直连软路由器网卡的方式把3个软路由器连接起来，登陆winbox后，打开IP/routes命令进入路由配置，输入静态路由命令，设置转发的目标地址和路由网关，传送方式选择unicast，即可实现软路由器之间的互联。实现9个机房通过3个软路由器互接，从而构建中心机房局域网。

（3）软路由器的可靠性设置

为了保证软路由器的稳定性，应选择1台性能稳定的旧服务器安装RouterOS系统架构软路由器，最好配置UPS不间断电源，保证软路由器的安全可靠。并在Winbox中对软路由器的配置做好备份，应对突发故障。每个软路由器都直连光纤，可单独连接外网，保障机房连接外网的速度、可靠性和独立性。

（4）机房内外网络设置

为了实现对机房内外网络的控制管理，实现屏蔽外网时保障内网畅通，需要建立内外网络的分别连接，并能任意切割。可通过进入Winbox界面，设置Nat命令来实现，打开IP/Firewall/NAT，添加new nat rule，chain中选择srcnat，srcaddress中选择需控制机房的IP地址，action中选择masquerade，即可实现对该机房的内外网控制管理。Disable该条rule可实现机房仅连接内网而无法访问外网，Enable该条rule，即可实现机房连接外网。

（5）软路由器的行为管理

通过在软路由中设置命令来实现对中心机房网络进行行为控制管理，包括对网页访问过滤、网络应用控制、带宽流量管理、信息收发审计、用户行为分析等，实现对外网访问行为的全面管理。RouterOS系统可在P2P流量管理、防止内网泄密、防范法规风险、互联网访问行为记录、上网安全等多个方面提供最有效的解决方案，极大的促进了中心机房的网络应用和控制管理。我校中心机房Winbox控制配置某软路由器的界面如图2所示。

通过改造建设，实现了利用Winbox进行远程登陆并控制管理软路由器的功能，搭建好了我校泰达校区中心机房的内外网络，为中心机房拓展提升教学服务功能搭建了支持平台。

三 拓展提升高校计算中心机房教学服务功能

高校计算中心应该不断提升功能，深化服务，紧贴教学，服务师生，不断深化内涵建设，拓展服务职能。在中心机房网络平台基础上，拓展提升如下教学服务功能：

1 搭建FTP服务器为师生提供资源共享服务

为方便教师开展计算机实验教学，为机房任课教师提供教学资源平台支持，也为方便学生下载相关教学软件、教师布置的作业和辅导材料等，中心搭建了共享资源FTP服务平台。平台通过匿名访问的方式，给师生提供上传下载服务，计算中心机房的所有机器均可通过中心内网进行访问，既保证了访问速度，又保证了文件安全，极大地方便了师生，促进了计算机实验教学的良好开展。

2 实现中心机房考试服务器、一卡通控制机的集中控制管理

传统机考需要在每个考试机房配置1台考试服务器，如此配置存在安全性差、稳定性差、灵活性差、设备浪费和管理复杂等缺点。机房内部网络连通后，可选择高性能服务器作为专用考试服务器，配置专用LIPS电源，把考试服务器集中放置，实现考试服务器的集中控制管理，还可根据考试规模和具体考试需要，选择把某几个机房化为一个考场，共用1台考试服务器。考试服务器的集中控制管理不仅提高了机考的安全性、稳定性和灵活性，节约了设备资源，还使得上机考试操作方便，易于管理。

当前高校机房普遍采用一卡通上机程序控制管理，每个机房都配置1台一卡通控制机控制管理机房计算机。网络连通后，用1台一卡通控制机即可实现对所有机房的控制管理，不仅可以大大节约了设备资源，还便于设置调整上机课表、方便对管理机的控制和管理。

3 搭建中心网站，建设信息交互平台

计算中心机房每年承接的课程量多达几十万人机时数，需要与师生沟通交流的信息量很大，由于缺乏有效的信息交互平台，使得信息交流不畅，给中心增加了很多重复性工作。中心机房网络连通后，可在服务器上搭建中心网站，通过网站平台中心的各项管理规定、中心机房介绍、中心课程课表信息、失物招领信息、机房开放通知信息、对中心工作的建议或意见、中心承接考试信息等，同时还可把学习资源、视频资料放置到服务器上，支持学生在线学习。学生通过中心内网在上计算机实验课时就可浏览登陆，极大促进了中心工作的信息化、公开性、透明性和效率性，提升了中心的服务质量和水平。

4 充分开展各种网络教学应用型服务

（1）高校机房实验教学大多采用多媒体教学广播形式进行授课，由于受到网段限制，以前只能在单个机房进行广播教学。由于机房的规模有限，大量多班课程需要使用多个机房共同授课，老师只能重复在各个机房进行讲授，不但增加了教师的工作量，也影响了教学效果。中心网络平台搭建好后，可方便地把某几个机房划为一个子网，利用多媒体教学广播同步讲授，极大地方便了多班课程的上机教学工作。

（2）机房实验开设纪录原为纸质，中心网络平台搭建后，中心开发实验开设记录电子系统并与上机课程数据库相连，在泰达校区各机房推行，不仅方便任课教师填写实验开设纪录，也节约了资源、提高了效率。在此记录系统上又增加机房管理员与任课教师的交流互动窗口，能及时为教师解决上机教学中存在的问题，为教师做好服务工作。

（3）在计算机实验教学中，很多大型软件需要安装注册运行服务器端，通常做法是把服务器放置到学校公网上，供师生访问，但存在访问速度慢、管理配置繁琐、安全性差等缺点。中心内部网络搭建后，可以把专用服务器端移植到中心内网中，可大大提高访问速度和安全性，并方便配置和管理。

（4）当前机房大多采用先安装母盘，再利用同传软件传送的方式进行机房系统维护，由于软件更新增加频繁，需要经常同传，导致工作比较繁琐。集中配置多台部署服务器，只需在部署服务器上进行更新安装，再利用部署服务器可以轻松地把机房软件部署到各个机房的机器中，极大地提高了机房工作效率，并可进一步实现中心机房的虚拟化桌面服务，使中心机房管理工作有质的飞跃。

类似这样的网络教学应用型服务还有很多，需要在工作中不断挖掘。

四 结束语

计算中心的工作不能仅仅停留在满足日常计算机实验教学工作上，还要深入挖掘服务功能，大力提高服务质量，更好地为师生做好服务，力争把学校机房打造成能够为师生提供语音、数据与视频一体化服务的综合性网络平台，打造成学校师生获取资源与信息的有力平台和窗口。