無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

摘 要：無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是指在網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)全都沒(méi)有硬盤(pán)配備，所有計(jì)算機(jī)全部從對(duì)應(yīng)的服務(wù)器來(lái)啟動(dòng)系統(tǒng)鏡像，如此設(shè)計(jì)好的網(wǎng)絡(luò)就是無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些計(jì)算機(jī)工作站就叫做無(wú)盤(pán)工作站，我們要把設(shè)計(jì)好的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的實(shí)踐中去。

關(guān)鍵詞：無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)；設(shè)計(jì)；實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.05

從來(lái)不碰過(guò)無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)的人估計(jì)很快會(huì)對(duì)這種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)感到有興趣，因?yàn)槊總€(gè)計(jì)算機(jī)不用安裝系統(tǒng)硬盤(pán)，一個(gè)機(jī)房擁有一百臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)省掉這么多硬盤(pán)的錢(qián)就非常多了，這估計(jì)一般人剛碰到這種網(wǎng)絡(luò)腦子里產(chǎn)生的第一個(gè)印象，是呀，省錢(qián)確實(shí)是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)的作用更大的還是在于，管理員的管理與維護(hù)相當(dāng)?shù)谋憬?，安裝軟件、升級(jí)系統(tǒng)、格式化硬盤(pán)等等這些平時(shí)很復(fù)雜的操作，在這里都一下子得到很有效的解決，省時(shí)又省力，這才是無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)化的最大優(yōu)點(diǎn)。

1 意義

所以，現(xiàn)代化的一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生了。無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原來(lái)的意思就是為了降低成本，節(jié)省客戶(hù)機(jī)的硬盤(pán)開(kāi)支，同時(shí)也是為了方便客戶(hù)機(jī)的管理和維護(hù)，省下了很多工作量。請(qǐng)大家想想，假如客戶(hù)機(jī)把所有的系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的軟件全部放在服務(wù)器上，在軟件和系統(tǒng)升級(jí)上只要升級(jí)服務(wù)器就一次性全部搞定，這樣的結(jié)果針對(duì)所有的網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)講確實(shí)是個(gè)好消息。伴隨著最近幾年網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷地發(fā)展和無(wú)盤(pán)軟件有限公司的不斷開(kāi)發(fā)創(chuàng)新無(wú)盤(pán)軟件完善，現(xiàn)在無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展得越來(lái)越成熟了，無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)越性完全等同于或者超過(guò)原有的有盤(pán)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。因此對(duì)于公共機(jī)房，大眾化教學(xué)來(lái)說(shuō)，無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)化管理必定將越來(lái)越火，這也是大勢(shì)所趨的結(jié)果。

2 應(yīng)用范圍

無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要運(yùn)作在大眾網(wǎng)絡(luò)化教室，大眾企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)、一些大型號(hào)網(wǎng)吧、酒店賓館、KTV娛樂(lè)場(chǎng)所以及所有的無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建與改造。

（1）適合運(yùn)作在學(xué)校無(wú)盤(pán)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)教室的創(chuàng)建與改造；（2）適合運(yùn)作在大中小型有限公司、企業(yè)型工作單位、各類(lèi)營(yíng)業(yè)廳；（3）適合運(yùn)作在各類(lèi)網(wǎng)吧等上網(wǎng)游戲娛樂(lè)的場(chǎng)所；（4）適合運(yùn)作在賓館酒店、KTV歌舞游樂(lè)廳等等。

3 無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的缺點(diǎn)

（1）對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求非常高，需要全千兆的交換機(jī)，對(duì)網(wǎng)線(xiàn)材質(zhì)也一樣，最好采用直徑0.5以上的銅鋁線(xiàn)材，從服務(wù)器出來(lái)到交換機(jī)的專(zhuān)用網(wǎng)線(xiàn)需要五類(lèi)線(xiàn)以上的優(yōu)質(zhì)量網(wǎng)線(xiàn)；（2）萬(wàn)一哪天你運(yùn)氣不好，寶貴的服務(wù)器突然駕崩了，會(huì)造成下面所有計(jì)算機(jī)全部完蛋，所以為了防止這種現(xiàn)象出現(xiàn)，一般需要備用一臺(tái)服務(wù)器，關(guān)鍵時(shí)刻能夠挺身而出；（3）因?yàn)閿?shù)據(jù)全部保存在服務(wù)器上，一旦服務(wù)器掛了，就會(huì)導(dǎo)致所有數(shù)據(jù)全部丟失，所以無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)一般運(yùn)作在公眾的計(jì)算機(jī)機(jī)房和一些網(wǎng)吧環(huán)境中，普通辦公室和一些專(zhuān)業(yè)性機(jī)房還是采用傳統(tǒng)的有盤(pán)環(huán)境為主；（4）對(duì)服務(wù)器要求較高，需要多網(wǎng)卡，高CPU，高內(nèi)存，多硬盤(pán)多容量的磁盤(pán)陣列。

4 無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

（1）非常節(jié)約，因?yàn)槊總€(gè)計(jì)算機(jī)都沒(méi)有裝硬盤(pán)，節(jié)省大量金錢(qián)；（2）便于管理，由于沒(méi)有裝硬盤(pán)管理員可以隨隨便便開(kāi)關(guān)機(jī)，甚至直接拉下總電源也沒(méi)有關(guān)系；（3）因?yàn)榉?wù)器用的是磁盤(pán)陣列，大內(nèi)存，高檔CPU，多網(wǎng)卡分流，因此速度非?？?，使下面普通計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度有了大范圍的提升；（4）系統(tǒng)和軟件升級(jí)時(shí)，只需要升級(jí)服務(wù)器就可以了，不必要再處理下面的幾百臺(tái)機(jī)器了；（5）安全性能好，不會(huì)再被病毒破壞了，也不必要每個(gè)月升級(jí)病毒庫(kù)，甚至不必要安裝殺毒軟件，因?yàn)椴《緮?shù)據(jù)無(wú)法寫(xiě)入服務(wù)器的專(zhuān)用鏡像內(nèi)；（6）游戲升級(jí)快升級(jí)服務(wù)器游戲相當(dāng)于同時(shí)升級(jí)幾百臺(tái)工作站的游戲；（7）下面的工作站計(jì)算機(jī)配置要求很低，只需要支持網(wǎng)卡啟動(dòng)便可以；（8）不需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)同傳，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)同傳浪費(fèi)大量的時(shí)間，而且一次沒(méi)有傳好，發(fā)現(xiàn)中間有機(jī)器掉線(xiàn)的情況，需要再次或者三次以上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)同傳，這方面節(jié)約了大量的人力資源；（9）速度更快，有些人擔(dān)心下面計(jì)算機(jī)因?yàn)闆](méi)有了硬盤(pán)，反應(yīng)的速度會(huì)很慢，但這是完全沒(méi)有必要的了，因?yàn)橹灰跏肩R像做的好，驅(qū)動(dòng)包安裝完全，這二者是沒(méi)有什么分別的。我們以WIN7系統(tǒng)為例，一般有盤(pán)的機(jī)器進(jìn)入WIN的系統(tǒng)開(kāi)始到進(jìn)入桌面，本人統(tǒng)計(jì)過(guò)，1G內(nèi)存的雙核CPU，一般需要38秒左右的時(shí)間，而無(wú)盤(pán)千兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，下面的工作站機(jī)器為512內(nèi)存，雙核的CPU，卻時(shí)間不到30秒，實(shí)現(xiàn)在更低配置的情況下，速度反而超過(guò)了有盤(pán)，所以一般人的感覺(jué)無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)速度更快些。

5 緩存功能

我們這里將緩存功能技術(shù)運(yùn)用在無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上，就可以很大程度上減輕服務(wù)器硬盤(pán)的壓力，減少高強(qiáng)度的數(shù)據(jù)讀取與寫(xiě)入，比如，我們?cè)O(shè)置服務(wù)器D盤(pán)為系統(tǒng)包，讀取系統(tǒng)數(shù)據(jù)，因?yàn)殚_(kāi)機(jī)時(shí)，往往大批量學(xué)生同時(shí)開(kāi)機(jī)，所以我們?cè)O(shè)置D盤(pán)時(shí)，為了保證開(kāi)機(jī)速度最好采用效果顯著的SSD固態(tài)硬盤(pán)作為D盤(pán)，回寫(xiě)盤(pán)可以用傳統(tǒng)的SAS硬盤(pán)作為回寫(xiě)盤(pán)，一般情況下一個(gè)工作站我們分配5到10個(gè)G的回寫(xiě)數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)一個(gè)500G左右的SAS硬盤(pán)我們可以指定50個(gè)左右工作站往這個(gè)盤(pán)回寫(xiě)數(shù)據(jù)，然后在服務(wù)器上給這個(gè)盤(pán)設(shè)置內(nèi)存作為緩存，一般我們?cè)O(shè)置2G左右的內(nèi)存，回寫(xiě)數(shù)據(jù)就可以從內(nèi)存上讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)，這大大減輕硬盤(pán)工作的壓力，大批量客戶(hù)機(jī)在運(yùn)行大型軟件時(shí)，由于內(nèi)存起到了緩存作用，就不會(huì)卡機(jī)，速度甚至超過(guò)有盤(pán)。同時(shí)在服務(wù)器上，我們也可以給客戶(hù)機(jī)設(shè)置內(nèi)存作為緩存，一般情況下我們采取本地內(nèi)存的四分之一調(diào)用緩存，但我們也可以根據(jù)實(shí)際情況走，比如客戶(hù)機(jī)內(nèi)存有2G，我們可以調(diào)用1G的內(nèi)存作緩存，留下1G給本地用，1G內(nèi)存跑我們要求的最高WIN7系統(tǒng)足夠了，如果下面機(jī)器內(nèi)存更大，有4G或者是8G，那我們可以調(diào)用更多內(nèi)存作為緩存，這樣回寫(xiě)的數(shù)據(jù)，就基本上暫時(shí)寫(xiě)在內(nèi)存上了，不需要保存在服務(wù)器上，這樣的速度是非?？斓?，也是理想化的無(wú)盤(pán)速度。

（1）通過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算法，將所有客戶(hù)機(jī)運(yùn)行所必要的數(shù)據(jù)調(diào)入服務(wù)器緩存以供客戶(hù)機(jī)使用；（2）大部分客戶(hù)機(jī)經(jīng)常讀的數(shù)據(jù)集中在服務(wù)器公共緩存區(qū)里，而不需每次從服務(wù)器陣列磁盤(pán)中調(diào)用，減緩了磁盤(pán)讀取的壓力；（3）緩存區(qū)能夠智能化釋放，以避免緩存全部用光；（4）用P2P技術(shù)與緩存功能技術(shù)相結(jié)合，客戶(hù)機(jī)也可以從周?chē)蛻?hù)機(jī)的緩存中讀取數(shù)據(jù)。

6 超級(jí)工作站

如果要安裝軟件或者是上傳模板系統(tǒng)，需要給指定客戶(hù)機(jī)開(kāi)啟超級(jí)用戶(hù)，給該超級(jí)用戶(hù)分配好指定磁盤(pán)，然后對(duì)該分配好的磁盤(pán)進(jìn)行主分區(qū)格式化，然后把本地安裝好的系統(tǒng)上傳給該磁盤(pán)，這樣模板系統(tǒng)上傳完成，然后下面所有機(jī)器指定啟動(dòng)該模板系統(tǒng)，這樣模板工作站就全部啟動(dòng)完成，以后想對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行軟件更新或者增加課件，只需要對(duì)指定任何一臺(tái)客戶(hù)機(jī)開(kāi)啟超級(jí)用戶(hù)，進(jìn)行安裝就行，裝好后重新切換回普通用戶(hù)，然后下面所有客戶(hù)機(jī)重新啟動(dòng)后，所有機(jī)器已經(jīng)全部完成更新，這樣省去了以往很大的網(wǎng)絡(luò)同傳的工作量。這也是無(wú)盤(pán)的優(yōu)勢(shì)所在，給管理員節(jié)約大量的勞動(dòng)力，更加輕松和從容的面對(duì)管理。

7 回寫(xiě)盤(pán)

回寫(xiě)盤(pán)的意思：進(jìn)入系統(tǒng)到桌面后，你在雙擊一些應(yīng)用程序和軟件時(shí)，這時(shí)需要對(duì)服務(wù)器的磁盤(pán)中寫(xiě)入臨時(shí)數(shù)據(jù)，比如CAD和OFFICE的頁(yè)面文件數(shù)據(jù)等等?；貙?xiě)數(shù)據(jù)是針對(duì)無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言的，主要是因?yàn)榭蛻?hù)機(jī)沒(méi)有了硬盤(pán)，也就沒(méi)有了作為操作系統(tǒng)和應(yīng)用的軟件程序臨時(shí)用來(lái)交換數(shù)據(jù)的空間，因此這個(gè)任務(wù)就只能交給服務(wù)器來(lái)完成，所以要往服務(wù)器回寫(xiě)臨時(shí)數(shù)據(jù)。不過(guò)伴隨著無(wú)盤(pán)客戶(hù)機(jī)內(nèi)存容量的增大，現(xiàn)在的很多無(wú)盤(pán)技術(shù)支持本地內(nèi)存作為回寫(xiě)，這樣很大程度上有助于減輕服務(wù)器的回寫(xiě)壓力，主要因?yàn)閮?nèi)存的讀寫(xiě)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時(shí)也能很大提高客戶(hù)機(jī)的整體性能，減少了網(wǎng)絡(luò)帶寬資源在中間的損耗，所以也就提高無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體性能。

綜上所述，大眾化的公共教學(xué)機(jī)房，是非常適合無(wú)盤(pán)式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，我們很有必要，把自己的設(shè)計(jì)與理念運(yùn)用到實(shí)踐中起，這不但加強(qiáng)了管理，節(jié)省了資源，更重要的是確保了機(jī)房的正常教學(xué)。

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作者單位：紹興文理學(xué)院元培學(xué)院，浙江紹興 312000