PNS虚拟桌面系统在机房管理中的应用

摘要：高校实验室机房建设是校园信息化建设的重要组成部分，该文对比传统的还原卡管理模式，介绍了PNS（Pre-Environment Network System）虚拟桌面系统在机房管理中的应用，并结合实际工作，对PNS管理系统的使用做了总结。

关键词：还原卡；机房；PNS；计算机

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）34-7934-02

计算机作为先进的科学工具和手段，广泛应用于教学、管理、生产等各领域。社会对高校毕业生的计算机应用技术水平提出了越来越高的要求。高校计算机实验室的建设已成为高校现代化建设的重要组成部份。我校的计算机实验室承担了学校的大部分计算机公共课程的上机实践和考试任务，同时也是校园信息化建设的重要组成部分。

在实验室管理工作中，计算机系统的维护可以说是最耗时间，也是最重要的，包括操作系统的和各种教学应用软件的安装调试。在每学期开始，机房管理员都要根据新课表对操作系统和应用软件进行重新部署。目前高校计算机实验室普遍使用的是带有网络克隆功能的硬件保护卡的有盘系统。

1 还原卡管理模式

首先选定一台机器作为母机，在母机上安装操作系统和相关的应用软件，然后以母机作为发送端，其他需要安装系统的机器作为接收端，实现系统的网络克隆。这种方法操作简单，可以实现全盘保护或者只保护指定的硬盘，每次重启都会还原到初始状态，有效防止病毒以及认为对系统数据的破坏，但是在使用过程中也会有一些问题：

1） 还原卡的安装比较费时，需要每台主机都要拆开；

2） 软件更新不及时，每次更改软件或系统设置都要重新做一次母盘，再做一次网络克隆，使得系统补丁和杀毒软件一般是一个学期更新一次；

3） 由于设备的更换、更新，导致部分机器的配置不统一，需要单独处理，系统布置复杂化；

4） 对硬盘频繁读写，加速硬盘老化，再加上安装的软件越来越多，导致系统运行越来越慢；

5） 实验室要承担部分上机考试的任务，需要不同的系统环境，系统切换费时费力。

当实验室计算机数量多的时候，就造成了重复劳动，特别是计算机使用时间长了以后，故障频出，系统维护工作占用了管理员大部分的时间和精力。如何更加科学管理计算机实验室，减轻管理员的负担，使实验室的管理更加科学、规范、高效；如何最大发挥实验室的教学辅助作用，更好的为师生服务，使教学过程更加简单、有效、直接？这是目前实验室管理工作中需要解决的问题。该文结合作者在南京财经大学文科实验室实践经验，较好的解决了以上问题。

2 用PNS部署系统

PNS（Pre-Environment Network System）是一款虚拟桌面快速交付系统，基于PXE远程启动技术，集成了虚拟硬盘、设备驱动、自我诊断、内存管理、多网卡负载均衡等多项技术，实现了数据集中管理、系统分发、系统升级、多系统切换、安装软件、远程控制等多项功能。

a）部署系统

PNS系统对网络要求较高，通过交换机把机房里的服务器和客户机连接起来，实验室的使用三台48口H3C千兆交换机堆叠，网线使用的是超5类。

服务器的选择与配置：PNS服务器主要负责镜像管理、客户端管理、端口管理、辅助功能等，对服务器性能要求较高。实验室购置了戴尔PowerEdge T620服务器，CPU E5-2620，8核16线程；内存8G，1333MHz；配置两块500GSATA硬盘组成RAID0；双千兆网卡；安装了Windows Server 2008系统。根据提示默认安装PNS系统管理端，完成后在快速开始里使用配置向导开始配置PNS系统。（1）配置DHCP：新增并填写IP地址和子网掩码等信息，选择两块千兆网卡可以提高PNS系统的效能，以实现负载均衡；（2）客户端启动方式设置：可以选择客户端缓存文件在服务器端的存放路径，不要选择和操作系统在同一个磁盘分区上，可以将缓存文件与系统镜像存放在相同分区上面，这样可以大大的提升制作快照的速度，客户端一般比较多，缓存文件较大，所以选择一个存储空间较大的盘符存放缓存文件；客户端默认名称根据需要进行设置；设置隐藏客户端本地硬盘分区及数量；（3）设置完成后重启系统，运行PNS管理端，进入镜像管理，创建一个新的空白镜像，镜像大小根据用户需要进行调整，取一个好记的名称，如windows7，为接下来的制作镜像做准备。

种子机镜像制作：任选一台客户机作为种子机，操作系统根据实验室具体需要，我们用的是Windows7旗舰版，安装好需要的应用软件和补丁，安装好PNS客户端，重启种子机，在BIOS里面设置从网络启动，连接上网络后种子机的信息就出现在服务器上的PNS管理端的管理界面中。进入客户端属性设置界面，在启动菜单设置里面选择需要启动的镜像名称，选择镜像制作，把还原操作系统前面的勾去掉。重启客户机，当在“我的电脑”中看到卷标为OS的网络硬盘时，就可以通过PNS客户端的部署系统到服务器上已经创建好的空白镜像文件中了。

客户机是提供给学生上机使用的学生机，需要支持PXE远程网络启动。在BIOS里面设置启动顺序第一个为网络启动，并设置BIOS用户登录密码，这项工作要每台机器逐一设置。在PNS系统管理端上，从快速开始进入“配置客户端默认选项”，将制作好的镜像添加到右边的用于启动的镜像，然后把默认启动模式设置为“网络启动”，当设定好后，按“下一步”按钮保存，最后确定完成配置。按顺序逐一启动客户机，系统会按照PNS系统管理端设置的默认配置启动，启动顺序决定了每台机器在PNS系统管理端上的编号和IP地址，当所有的客户机都在PNS系统管理端上显示时，就完成第一次使用系统的工作。

b）日常维护

1） 缓存技术：客户机在第一次启动时，PNS服务器会把扇区分配表发送到客户机上，并把系统数据采用ON-Demond技术缓存到客户机硬盘上，以后客户机每次启动，PNS服务器只要传输少量数据，这部分数据和高速缓存保证了良好的用户体验效果。也可以通过PNS管理端的“OS分发”功能将系统镜像发送到客户机本地硬盘，以保证客户机在连接不上PNS服务器的时候能正常从本地硬盘启动。

2） 多镜像系统：在PNS服务器上可以存放多个系统镜像，可以为不同配置的客户机分配个性化的系统和桌面，可以为每个客户端提供独立的磁盘空间，就像在本地硬盘上运行系统一样。

3） 快照技术：机房日常管理中，需要更改软件时，可以通过镜像管理中的快照向导，轻松制作快照。首先选择一台客户机，在PNS管理端将其属性设置里的“还原操作系统”取消；然后重启客户机，进行软件的安装、卸载等修改，完毕后关机；最后用镜像管理界面的快照向导，按照提示就可以制作快照了。其余客户机只需设置从新的快照启动，就可以进入更新过的系统了。管理员可以根据需要制作上课用快照和考试用快照等多个快照，在需要时可以自由切换。快照功能可以适用不同配置的客户机。

4） 集中化管理：在PNS管理端可以实现对客户机进行开机、重启、关机、远程协助等远程控制；对客户端的IP地址、子网掩码、DNS、计算机名等基本信息的控制；可以远程执行客户端上的指定程序和命令；可以控制客户端的端口，包括禁用USB、禁用CDROM、禁止改IP、禁用DNS等。

3 实践经验总结

PNS虚拟桌面快速交付系统，是建立在良好的网络环境的基础上。使用PNS系统，使管理员的维护工作变的简单。传统保护卡克隆系统所需时间长，每次更新都需要重新克隆一遍系统，并且随着安装的应用软件越来越多，时间也会越来越长，使用年限久的机房，设备更换导致机器配置不同，维护起来更麻烦，更新一次系统或软件最少需要半天的时间。PNS系统的可以兼容各种配置的机器，可以对所有机器组播分发操作系统，软件的安装和更新只要通过制作一次镜像快照就可以完成，一般二十分钟就可以完成。对承担各种考试的机房来说，各种考试环境的切换，只要在PNS管理端切换客户机的启动菜单就可以了。

结合实际工作经验，PNS管理系统部署简单，运行效率高，维护成本低，故障发生率低，极大的解放了管理工作者的劳动力，可以很好的解决实验室管理的各种问题。当然，PNS系统也有一些不足，比如对网络要求比较高；不是完全的无盘系统；操作系统文件的安全性问题等。在实际工作中应结合其他的管理软件共同解决问题。

参考文献：

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