计算机无盘网络教学应用研究

摘 要：无论是职业技术院校，还是普通大中专院校，都配备有足够数量的教学用计算机。随着计算机使用时间的增长，特别是在接近计算机设备报废期限时，其性能下降、稳定性差、故障率高、管理维护成本居高不下，甚至配件停产、微机得不到修复等等问题就凸现出来，严重时影响正常教学。淄博市技师学院信息工程系针对这种情况，积极应对，通过研究、攻关和实验，自己动手采用无盘网络技术把大量待报废计算机最大限度地再利用，不仅缓解了教学设备方面的压力，而且总结整理无盘网络技术资料，补充到教学内容中去，填补了该技术在教学内容上的空白，也推动了产学研水平的提高。

关键词：计算机 无盘网络 应用研究

什么是无盘网络？简单地说就是网络中的所有计算机上都不安装硬盘、软驱和光驱，全部通过服务器来启动，这样的网络称作无盘网络。无盘网络中的计算机被称为无盘工作站，它是以iSCSI技术为核心的存储区域网络（SAN）的成熟应用。

一、无盘网络的优点

1.降低计算机室运行成本

硬盘中的盘片在计算机运行时高速旋转（一般7200转/分钟），盘面上的磁头是通过精细机械机构，以微小的间隙悬浮着工作，这样的结构特性使硬盘很是脆弱，突然停电、非法关机、供电电压不稳、运行中产生振动和使用期限增长等都可能导致其致命的损坏。据统计，教学计算机室中的计算机硬盘故障和操作系统损坏占总故障数的65%以上。管理员的大部分工作是检测硬盘、封闭坏道、重装系统和软件。时间长了，看着一摞实在无法再用的硬盘，着实令人心疼，尽管一块硬盘的价格目前已降到了三百元左右，但还是不便宜。而且与旧计算机配套的PATA硬盘已经停产，无法购置补充。为了应对硬盘内采用机械机构的弊端，近期市面上推出了固态硬盘（SSD），但目前价格昂贵，技术也不够成熟。相比而言，无盘工作站不需要安装硬盘，自然降低了运行成本。

2.方便机房软、硬件管理维护

一个普通的有盘计算机室，如果要安装新软件，或者软件要升级，比如原来安装了Office2000，现在要全部升级为Office2010，这时，管理员就要把每台机器都安装调试一遍。如果机器安装了还原保护卡（如小哨兵）或软还原（如冰点），还要一一解开，装完后再逐一设置保护。也许过不了多久，系统又会损坏，又是繁琐的安装、调试，周而复始。而无盘网络中工作站的操作系统和应用软件，是以共用镜像包的形式存放在服务器上，软件的安装或升级都只需要在服务器上完成，学生在应用中无法破坏操作系统或软件。因此，无盘网络的另一个显著优点就是管理和维护方便。

3.对病毒免疫

计算机病毒向来为IT应用界深恶痛绝，有时会造成无法预测的损失，因此计算机应用中预防病毒是一项十分重要的工作。普通计算机室通常的做法一是安装杀毒软件，二是安装还原卡或软还原。但无盘工作站的操作系统和应用软件存储在启动服务器上，使用工作站的用户也无法修改服务器端的用户模板，即便用户通过互联网或其他介质导致工作站感染了电脑病毒，只要重启一下，就能恢复如初，仍然能够确保正常工作，完全不用担心计算机病毒的威胁。因此无盘工作站不用安装任何杀毒软件，既降低了系统资源的开销，也确保了处理任务的最快速度。

4.填补教学内容空白，推动产学研水平的提高

与传统的计算机室相比，无盘网络计算机室作为一种独特的案例，其本身就对学生尤其是计算机相关专业的学生具有很大的吸引力，学生对此项网络技术的学习兴趣非常浓厚，我们通过编写讲义和现场解析，有效地拓展了专业教学内容。经过调查发现，普通高校或职业院校，在无盘网络方面的教学内容还是空白，这与该技术的蓬勃发展局面是不相适应的，也意味着谁抢得了先机，谁的学生在该领域也必将占据就业、择业或创业的制高点。从教师角度讲，在无盘网络计算机室的改造、建设和教学应用中，也必然要不断学习和研究，从而推动产学研水平的提高。

二、无盘网络的发展和现状

最早使用的无盘网络，是UNIX的字符终端，而真正意义上的无盘网络是从1994年开始发展起来的，到1996年，绝大多数无盘网络的基本构架是采用Novell Netware为操作平台，工作站以IPX（分组交换协议）方式登录，当时称为IPX无盘网络，应用程序主要以DOS为主。从1996年至1999年，由于微软的大力支持，推出了网络版的Windows 95，服务器端可以选择Novell Netware 4.1或Windows NT4.0 Server，登录方式应用更为先进的RPL（远程启动服务）方式，在这期间无盘技术得到了迅速发展。自2000年至今，由于INTEL、3COM等众多大公司的介入，使无盘技术得到了飞速的发展。当前的无盘网络采用PXE（预引导执行环境）方式登录启动，服务器端采用Windows2003 server及以上版本或UNIX系统，无盘工作站的操作系统已经发展到了WindowsXP和Windows7。

目前，无盘网络的应用在学校、企业、网吧、电子商务、营业厅、酒店、KTV等领域都显示出了强劲的发展潜力。据调查，网吧业应用无盘技术的比例超过70%。

三、无盘网络在教学中的应用方案

无盘网络系统应用于教学，可实现多种解决方案：计算机网络实验室、计算机应用实验室、电子阅览室、多媒体语音教室和互联网信息服务中心等。

四、无盘网络的部署和安装

理论上一台服务器可以带80到150台工作站，应用于微机室则一般配置30到50台机器，因此无盘工作站在学校的应用是有性能冗余的，为配置的灵活性留出了空间。

1.无盘网络服务器的安装

针对无盘工作站在学校的应用特点，无盘服务器用性能稍好些的PC机即可胜任，当然如果资金允许，配置高一些更好。经过实际测试，推荐使用如下配置：

主板：Intel/S1200BTL CPU：Xeon/E3-1230

内存：4GB/DDR3 硬盘：SATAII/500GB×3

电源：航嘉多核F1（新版）/（600W）

以上主要硬件配置的无盘服务器，价格一般在不超过7000元，比一台教师机的价格略高，也可以兼做教师机。而一个无盘网络系统计算机室，按配置40台工作站计算，可以省出40块硬盘，每块硬盘按最低的280元计价，则：280×40=11200元，远高于服务器的价格。服务器端系统平台推荐用Windows server 2003企业版或更高版本，关键是支持4G及以上容量内存，用作教学研究，容易获得，安装方便。SuperCache一定要安装，可以提高无盘工作站的启动速度，减少服务器硬盘的磨损。

2.无盘网络系统软件安装

无盘网络系统软件是无盘网络的关键，当前国内无盘技术影响较大的公司有湖南斯普林（MZD）、上海锐起（RICHTECH）、上海网众（NETZONESOFT）、武汉深度（DEEPIN）等，以上几家无盘产品都各有所长，经过实验对比，推荐使用深度（DEEPIN）无盘系统，因为它在支持客户端启动网卡方面的技术较为领先。软件包的安装分为服务器端和客户端，只要按默认的安装即可，需要注意的是服务端最好做物理盘读、写分离，客户端在出盘和格盘时一定要把网络ISCSI盘选做主要磁盘分区，否则客户端将不能正常启动。其他的无盘网络部署和安装的纯技术问题在此不一一解释。

五、无盘网络的缺点

1.无盘工作站无法承担某些有盘计算机的工作

因为无盘工作站的虚拟盘在关机后不会保存任何资料，所以某些对实时数据资料保存要求较高的工作，则不能胜任。例如无盘工作站就不能胜任做ATA考试机。

2.在教学应用中要保存学生的作业时，必须通过其他方法实现

无盘工作站本身既然没有存储介质，还要保存每名学生的作业等作品，为此我们设计了三种方案供学生选用。

（1）学生自备U盘等存储介质。优点是比较灵活，缺点是增加学生的经济负担，收作业时也不方便。

（2）在服务器端架设FTP服务器，学生在下课时将作业上传到服务器中存储。优点是收作业相当方便可靠，缺点是学生容易作弊，并且如果出现上传的作业文件名相同时易发生覆盖问题。

（3）在服务器端架设邮件服务器，下课时学生用自己的邮箱保存作业，交作业时发送到教师的邮箱中即可。优点是保密性强，收作业方便，缺点是邮件附件的体积不能过大，完全限制了作业文件的大小。

3.无盘网络服务器的稳定性要求高

由于无盘工作站完全依赖于服务器工作，因此一旦服务器出现问题，整个机房就会完全瘫痪，这就给服务器的稳定性提出了较高的要求。通常的有效做法是增加热备服务器，显然这需要增加投入。

六、结语

随着网络硬件的发展，无盘技术凭借着管理方便、节约成本等优势，必将在更多的领域得到认同和发展。我们研究无盘网络，只是根据学院的实际，有针对性地将一个迫切需要解决的问题进行了攻关和拓展，由于水平有限，难免存在不足，需要在后续的研究中加以解决。

参考文献：

[1]俞席忠，钟宇虹.无盘网络完全教程[M].北京：清华大学出版社，2006.

[2]LENGXICAI.锐起无盘系统[EB/OL].百度文库，2010-04-26.

（作者单位：淄博市技师学院）