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PNS环境下高校公共机房管理问题的应对策略

2022-03-12 70 上传者：管理员

摘要：为提高PNS机房管理系统运行效率，对现有软硬件环境进行改进是十分必要的。本文对现有机房环境进行分析，明确了存在的局域网带宽不足、组网方式不合理、备份机制不合理、备份空间占用过大的问题，并提出了一个通过网络设备更新、组网方式调整以及管理软件升级来解决问题的具体措施，大大提升了机房管理水平。

关键词：
PNS环境
管理优化
网络传输
网络设备
高校公共机房
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1、引言

高校公共机房（简称机房）是高校采用计算机进行授课的场所，是所有计算机类课程开展的必要环境。机房承担学校内所有计算机类课程的教学任务，因此对公共机房的管理显得尤为重要。目前主要通过各类机房管理系统对机房内数量众多的计算机进行有效管理，国内外相关的管理系统有很多，如国外的Citrix、国内的OSS机房系统，甚至VMware虚拟机技术都可以应用到机房管理[1]。

湖州师范学院采用Pre-EnvironmentNetworkSystem(PNS）机房管理系统管理所有机房内的计算机。PNS机房管理系统相较传统硬件还原卡的管理方式有了飞跃式地提升，但是在管理过程中仍然存在很多问题。本文深入探讨PNS机房管理系统在实际应用中的不足之处，并提出解决方法。

2、PNS机房管理系统

PNS机房管理系统是一款跨网关跨路由的多功能群组管理系统，用一台普通的服务器即可实现客户端批量管理[2]。在服务器上安装PNS机房管理系统后，通过创建多个分组，可以实现不同用途或类型客户端的集中统一管理。PNS机房管理系统拥有灵活的镜像管理模式，同一镜像下可以制作不同的快照，安装不同的应用软件，通过系统可以批量设置客户端快照，重启即可方便切换，满足上课或机考需求[3]。PNS机房管理系统极大提升了机房内计算机管理效率，减轻了机房管理人员的工作量，提升了安全性及可回溯性。它有以下几个优势：

(1）灵活的镜像管理模式。系统通过镜像来进行多个系统的管理。镜像文件存储在服务器端而不是客户端，有效避免了客户端系统崩溃导致不得不重装系统的问题。在PNS中，只需清除客户端缓存、重新下发镜像文件，即可恢复系统。镜像文件下可以创建多个不同的快照。每个快照都可以自定义安装不同的应用软件。客户端通过调用不同的快照，即可灵活切换系统，满足不同类型的需求[4]。镜像文件还可以进行删除、新增、复制等操作，以图形化的用户界面管理多个系统，降低了系统管理人员的操作门槛。

(2）高效的网络传输模式。系统通过调用快照来切换系统。当一台客户端调用新的快照后，服务器会给客户端传输系统数据文件。客户端调用同一镜像下的不同快照，其缓存不会从0%开始，而是保留系统基础文件数据、重新接收系统差异部分的数据文件即可，大大提升了缓存效率。PNS支持局域网内P2P传输，在批量传输客户端系统时，拥有系统数据较多的客户端可以给数据较少的客户端传输系统文件数据，有效提升了传输速度，减轻服务器的并发压力。

(3）可靠的安全保障模式。系统拥有多种数据的备份功能：通过备份镜像及快照文件，可以快速恢复上课系统；通过备份配置文件，可以快速恢复客户端连接及配置信息[5]。系统采用“服务器——客户端”双线运行模式，客户端无缓存时调用服务器数据运行，有缓存时调用本地数据运行，最大限度保证网络中断或服务器宕机等异常情况下仍能够正常使用设备，保障教学工作的正常运转。

3、PNS环境下存在的问题

PNS机房管理系统给计算机软硬件管理工作带来了极大便利，提升了公共机房的管理水平和效率，但是目前6.0版本管理的机房仍存在一些问题：

(1）局域网内带宽不足。在由服务器、交换机、客户端组成的局域网内，网络带宽明显不足，无法满足6.0版本的应用需求。当并发数量上升到一定程度后，系统同传的时间会呈指数级上升，此时若批量开启空系统的客户端，由于数据量过大，会导致大量客户端卡死在启动界面，无法传输系统文件，严重影响客户端管理效率。在客户端软件安装完毕后，缓存效率低下严重影响了学期前的机房及多媒体教室预备工作处理效率，导致软件安装必须提前很长时间报备以给缓存留出时间。如果临时安装软件很可能无法在上课前及时分发到机房客户端。

(2）组网方式不合理。学校原组网方式存在很多问题：①公共机房内交换机存在串联的情况，导致处于顶层的交换机网络流量负载过大，形成性能瓶颈。②外网网线连接在机房内其中一台交换机上，导致连接在另一台交换机的客户端的联网数据需经过一台交换机后再出去，其结构存在不合理的情况。③交换机层数过多，数据传输效率较为低下。

(3）备份机制不合理。在PNS中，镜像及快照的备份只能通过PNS自带的备份功能进行备份，而不能直接复制。在使用备份功能的过程中，备份过程意外中断有一定概率会导致原镜像文件损坏，致使备份过程本身充满了风险。

(4）备份文件占用空间过大。PNS特殊的备份机制会导致备份文件过大，给硬盘存储带来极大的压力。例如，一个正常的WIN10镜像文件占用空间仅为25.6GB，而通过复制进行备份后会以实际大小存储在磁盘中，即97.6GB，如图1所示，加上镜像文件下数量众多的快照，一个系统的复制备份空间将会以TB计，给服务器磁盘空间提出了极高的要求。

4、改进对策

(1）更换高带宽设备，改进组网方式。目前机房内的网络设备使用年限较久，不论是设备本身的运行状态还是参数标准，都已经无法满足PNS环境下机房的使用需求。公共机房整体架构分为两层交换机，机房内为二层交换机，下接客户端，上接楼层交换机。楼层交换机位于服务器机房内，负责传递机房和PNS服务器以及外网的数据。在改进方案中，二层交换机应至少有48个千兆网口，2个万兆光纤口，并配备光电转换器。由于光纤宽带损坏后难以维修，恢复周期长，因此配备光电转换器的主要作用是在光纤损坏后快速恢复网络，后续再进行光纤维修，作为一种“备胎”机制。万兆光纤口可以很好地负载机房内的上下行数据，特别是在服务器分发系统时，将极大提升机房内的系统和软件布置效率。除了能够给机房的系统和软件安装工作带来根本性的改变外，还能够提升机房对外承接考试工作的服务水平。改建后组网方式如图2所示。

(2）改进备份方式，保障数据备份的效率和安全。PNS机房管理软件应由原先的只能通过备份功能备份镜像及快照的方式更改为通过复制进行备份。这样不但提升了备份的效率，也能够规避备份功能导致原镜像损坏的问题，大幅度提升备份过程中的安全性。

(3）采用移动固态硬盘进行备份。移动固态硬盘相较机械硬盘有着巨大的读写速度优势。以三星970PROM.2固态硬盘为例，其顺序写入速度为2300M/S，顺序读取速度更是高达3500M/S，是7200转机械硬盘平均读写速度的几十倍。采用固态硬盘进行大文件的备份，将极大缩减时间，提高备份效率。而高校机房本身的教学特点，其软件安装时间集中于学期初，在正常授课开始后即停止了软件的安装。这意味着只需在学期初软件安装结束后对系统进行备份即可，每个学期备份次数较少。这个特点有效规避了固态硬盘读写次数有限的问题，使得固态硬盘在备份工作中也能有非常长的使用寿命。

5、结语

学校公共机房是开展教学的重要场所，承担着大量的教学任务。公共机房的管理水平不但影响教学工作的正常运转，也体现了一个高校的信息化管理水平。本文挖掘了PNS机房管理系统下公共机房管理中存在的一些问题，并提出了解决方法和对策，为高校公共机房信息化管理的发展提供借鉴。

参考文献:

[1]李绍平,种鸣.运维平台在高校机房的应用[J].中国现代教育装备,2021(11):31-33.

[2]张明强,马陈燕.PNS虚拟桌面在机房中的应用[J].福建电脑,2019,35(4):81-82.

[3]华磊.PNS在机房管理中的运用[J].电子商务,2015(12):63-64.

[4]汪杰.PNS虚拟桌面系统在机房管理中的应用[J].电脑知识与技术,2013,9(34):7934-7935.

[5]冯炜.浅谈运用pns改进机房管理与维护[J].无线互联科技,2011(10);49-50

文章来源：陈秋诞.PNS环境下高校公共机房管理问题与对策研究[J].福建电脑,2022,38(03):70-72.

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期刊名称：单片机与嵌入式系统应用

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主管单位：工业和信息化部

主办单位：北京航空航天大学

出版地方：北京

专业分类：科技

国际刊号：1009-623X

国内刊号：11-4530/V

邮发代号：2-765

创刊时间：2001年

发行周期：月刊

期刊开本：大16开

见刊时间：10-12个月

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