PNS環境下公共機房管理問題和策略范文

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摘要：為提高pns機房管理系統運行效率，對現有軟硬件環境進行改進是十分必要的。本文對現有機房環境進行分析，明確了存在的局域網帶寬不足、組網方式不合理、備份機制不合理、備份空間占用過大的問題，并提出了一個通過網絡設備更新、組網方式調整以及管理軟件升級來解決問題的具體措施，大大提升了機房管理水平。

關鍵詞：高校公共機房；PNS；管理優化

1引言

高校公共機房（簡稱機房）是高校采用計算機進行授課的場所，是所有計算機類課程開展的必要環境。機房承擔學校內所有計算機類課程的教學任務，因此對公共機房的管理顯得尤為重要。目前主要通過各類機房管理系統對機房內數量眾多的計算機進行有效管理，國內外相關的管理系統有很多，如國外的Citrix、國內的OSS機房系統，甚至VMware虛擬機技術都可以應用到機房管理[1]。湖州師范學院采用Pre-EnvironmentNetworkSystem（PNS）機房管理系統管理所有機房內的計算機。PNS機房管理系統相較傳統硬件還原卡的管理方式有了飛躍式地提升，但是在管理過程中仍然存在很多問題。本文深入探討PNS機房管理系統在實際應用中的不足之處，并提出解決方法。

2PNS機房管理系統

PNS機房管理系統是一款跨網關跨路由的多功能群組管理系統，用一臺普通的服務器即可實現客戶端批量管理[2]。在服務器上安裝PNS機房管理系統后，通過創建多個分組，可以實現不同用途或類型客戶端的集中統一管理。PNS機房管理系統擁有靈活的鏡像管理模式，同一鏡像下可以制作不同的快照，安裝不同的應用軟件，通過系統可以批量設置客戶端快照，重啟即可方便切換，滿足上課或機考需求[3]。PNS機房管理系統極大提升了機房內計算機管理效率，減輕了機房管理人員的工作量，提升了安全性及可回溯性。它有以下幾個優勢：

（1）靈活的鏡像管理模式。系統通過鏡像來進行多個系統的管理。鏡像文件存儲在服務器端而不是客戶端，有效避免了客戶端系統崩潰導致不得不重裝系統的問題。在PNS中，只需清除客戶端緩存、重新下發鏡像文件，即可恢復系統。鏡像文件下可以創建多個不同的快照。每個快照都可以自定義安裝不同的應用軟件。客戶端通過調用不同的快照，即可靈活切換系統，滿足不同類型的需求[4]。鏡像文件還可以進行刪除、新增、復制等操作，以圖形化的用戶界面管理多個系統，降低了系統管理人員的操作門檻。

（2）高效的網絡傳輸模式。系統通過調用快照來切換系統。當一臺客戶端調用新的快照后，服務器會給客戶端傳輸系統數據文件。客戶端調用同一鏡像下的不同快照，其緩存不會從0%開始，而是保留系統基礎文件數據、重新接收系統差異部分的數據文件即可，大大提升了緩存效率。PNS支持局域網內P2P傳輸，在批量傳輸客戶端系統時，擁有系統數據較多的客戶端可以給數據較少的客戶端傳輸系統文件數據，有效提升了傳輸速度，減輕服務器的并發壓力。

（3）可靠的安全保障模式。系統擁有多種數據的備份功能：通過備份鏡像及快照文件，可以快速恢復上課系統；通過備份配置文件，可以快速恢復客戶端連接及配置信息[5]。系統采用“服務器——客戶端”雙線運行模式，客戶端無緩存時調用服務器數據運行，有緩存時調用本地數據運行，最大限度保證網絡中斷或服務器宕機等異常情況下仍能夠正常使用設備，保障教學工作的正常運轉。

3PNS環境下存在的問題

PNS機房管理系統給計算機軟硬件管理工作帶來了極大便利，提升了公共機房的管理水平和效率，但是目前6.0版本管理的機房仍存在一些問題：

（1）局域網內帶寬不足。在由服務器、交換機、客戶端組成的局域網內，網絡帶寬明顯不足，無法滿足6.0版本的應用需求。當并發數量上升到一定程度后，系統同傳的時間會呈指數級上升，此時若批量開啟空系統的客戶端，由于數據量過大，會導致大量客戶端卡死在啟動界面，無法傳輸系統文件，嚴重影響客戶端管理效率。在客戶端軟件安裝完畢后，緩存效率低下嚴重影響了學期前的機房及多媒體教室預備工作處理效率，導致軟件安裝必須提前很長時間報備以給緩存留出時間。如果臨時安裝軟件很可能無法在上課前及時分發到機房客戶端。

（2）組網方式不合理。學校原組網方式存在很多問題：①公共機房內交換機存在串聯的情況，導致處于頂層的交換機網絡流量負載過大，形成性能瓶頸。②外網網線連接在機房內其中一臺交換機上，導致連接在另一臺交換機的客戶端的聯網數據需經過一臺交換機后再出去，其結構存在不合理的情況。③交換機層數過多，數據傳輸效率較為低下。

（3）備份機制不合理。在PNS中，鏡像及快照的備份只能通過PNS自帶的備份功能進行備份，而不能直接復制。在使用備份功能的過程中，備份過程意外中斷有一定概率會導致原鏡像文件損壞，致使備份過程本身充滿了風險。

（4）備份文件占用空間過大。PNS特殊的備份機制會導致備份文件過大，給硬盤存儲帶來極大的壓力。例如，一個正常的WIN10鏡像文件占用空間僅為25.6GB，而通過復制進行備份后會以實際大小存儲在磁盤中，即97.6GB，如圖1所示，加上鏡像文件下數量眾多的快照，一個系統的復制備份空間將會以TB計，給服務器磁盤空間提出了極高的要求。

4改進對策

（1）更換高帶寬設備，改進組網方式。目前機房內的網絡設備使用年限較久，不論是設備本身的運行狀態還是參數標準，都已經無法滿足PNS環境下機房的使用需求。公共機房整體架構分為兩層交換機，機房內為二層交換機，下接客戶端，上接樓層交換機。樓層交換機位于服務器機房內，負責傳遞機房和PNS服務器以及外網的數據。在改進方案中，二層交換機應至少有48個千兆網口，2個萬兆光纖口，并配備光電轉換器。由于光纖寬帶損壞后難以維修，恢復周期長，因此配備光電轉換器的主要作用是在光纖損壞后快速恢復網絡，后續再進行光纖維修，作為一種“備胎”機制。萬兆光纖口可以很好地負載機房內的上下行數據，特別是在服務器分發系統時，將極大提升機房內的系統和軟件布置效率。除了能夠給機房的系統和軟件安裝工作帶來根本性的改變外，還能夠提升機房對外承接考試工作的服務水平。改建后組網方式如圖2所示。

（2）改進備份方式，保障數據備份的效率和安全。PNS機房管理軟件應由原先的只能通過備份功能備份鏡像及快照的方式更改為通過復制進行備份。這樣不但提升了備份的效率，也能夠規避備份功能導致原鏡像損壞的問題，大幅度提升備份過程中的安全性。

（3）采用移動固態硬盤進行備份。移動固態硬盤相較機械硬盤有著巨大的讀寫速度優勢。以三星970PROM.2固態硬盤為例，其順序寫入速度為2300M/S，順序讀取速度更是高達3500M/S，是7200轉機械硬盤平均讀寫速度的幾十倍。采用固態硬盤進行大文件的備份，將極大縮減時間，提高備份效率。而高校機房本身的教學特點，其軟件安裝時間集中于學期初，在正常授課開始后即停止了軟件的安裝。這意味著只需在學期初軟件安裝結束后對系統進行備份即可，每個學期備份次數較少。這個特點有效規避了固態硬盤讀寫次數有限的問題，使得固態硬盤在備份工作中也能有非常長的使用壽命。

5結語

學校公共機房是開展教學的重要場所，承擔著大量的教學任務。公共機房的管理水平不但影響教學工作的正常運轉，也體現了一個高校的信息化管理水平。本文挖掘了PNS機房管理系統下公共機房管理中存在的一些問題，并提出了解決方法和對策，為高校公共機房信息化管理的發展提供借鑒。

作者：陳秋誕 單位：湖州師范學院信息技術中心