计算机实验环境构建方案研究

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论文摘要

  在当前高校的众多学科中,很多课程需要计算机实验室提供实验环境的支持,不仅要求实验室的硬件设备完整、配置较高,而且各种课程的软件也要求高版本并且多版本配合使用,这就造成了计算机实验室在建设中的复杂性,在应对各种课程需求的软硬件搭配上需要更高水平的科学性和高效性。同时高校的计算机实验室是一个面向学生开放的服务窗口,需要考虑学生在自由实验学习中的一些特殊的需求,为学生提供一个宽松的、服务完备的学习平台。

  1、计算机实验室的建设目标

  为实现计算中心的上层管理和集中控制,需要建设一个网络控制中心,使用必要的服务器和核心交换机等设备,并选择一款功能完备的实验室网络管理软件,建设成覆盖所有实验室的网络化教学管理平台。同时在网络控制中心建立覆盖所有实验室的监控系统,负责实验室的安全和教学的监控工作。

  在每个计算机实验室中建设一个教学实验型的局域网,采用交换式快速以太网组网技术,使用三层交换机和无线路由器构造网络环境,实现大约40名学生上机实验,同时为携带笔记本的学生提供入网方便,并与Internet及校园网连接。在计算机实验室的计算机中建立教学实验环境,需要研究面向多种课程所需软件如何进行搭配,即适应能够应对课程需要,也能使计算机在启动和运行中具备快速性和高效性。为此需要寻找一套科学适用的管理方案。

  2、计算机实验室建设方案及其实现方法

  通过研究现有的计算机实验室构建资料,并结合本校各学院的教学需求情况,本计算机实验室要达到满足多种计算机实验实训课程需要,并对整个网络管理和维护,具有三层交换能力,具有无线技术和智能化计算机实验室的要求。计算机实验室网络的上层为网络管理层,由核心交换机与各计算机实验室的交换机连接,构成整体网络。在网络管理层中使用服务器群负责网络的控制和管理,安装NBC虚拟存储管理系统管理软件,搭建应用于各种实验实训的软件平台。NBC系统是一套局域网管理软件,结合了PC网络、无盘网络、NC网络的优势,通过虚拟存储技术将客户端的操作系统和应用软件存于服务器端,并充分发挥客户端的本地计算和应用软件存于服务器端,并充分发挥客户端的本地计算能力。此系统只安装在局域网内服务器端,就可对网内的各个客户端(同网段、跨网段、跨路由)进行管理控制和应用部署,系统具备多服务器的备份功能,使整个系统更加稳定、可靠。结合上层应用控制系统,可以方便地控制学生使用计算机内容的权限,有效地提高教师授课效率。

  3、NBC系统的管理功能

  NBC应用部署系统是集成了PC网络、无盘网络、NC网络的多项技术集成的网络数据集中管理存储、操作系统统一开发、统一升级、软件统一安装、远程控制的综合性网络管理软件。NBC应用部署系统是新一代的高科技软件产品,为用户提供各种环境下的网络操作系统和海量硬盘,通过网络把服务器上的镜像仿真为本地硬盘,让用户很轻松地管理大量的主机,上传、分发、还原操作系统。

  NBC网络监控系统是一套可以为广大基层教育学校及机关、企事业单位提供完美管理解决方案的网络监控软件。该系统主要针对目前国内大中小学校及机关、企事业单位的网络应用现状,如单位总出口带宽有限、网络滥用、部分用户有时无节制上网、聊天等等,提供了简单。快捷而且非常有效的管理功能。和同类产品相比,性能优异,部署方便,功能全面,是一套理解的网管软件。

  4、计算机实验室的技术特点

  计算机实验室的技术特点主要有以下几个方面:

  实验环境可以实现多路由选择和三层交换机的功能。具体包括具有实现静态路由和动态路由功能;具有提供SNMP管理、RMON监测、VLAN划分和服务质量(QoS)的功能;能够满足应用于教学的局域网络的多种要求,能够提供一种比较完善的实验教学的网络支持。

  使用NBC虚拟存储管理系统管理,根据各学院各学科的教学需要,对各种实验所需软件进行分类,设计构造多个实验实训平台。如多媒体类型的课程,需要包括视音频处理、图像图形制作、文字编辑等类型软件。我们将此类型的软件集成在一个软件系统平台上,凡此类型的课程可选择此平台进行教学活动,这样可以减少软件冲突和影响,提高系统运行速度,为学生提供更多的系统资源。这样可以设计如网络类型、程序设计类型、数据库处理等多个软件平台,并且根据需要在实验课程所需软件升级版本和更新换代时,可以方便的处理,减少了软件故障的出现概率。

  各实验室中网络环境提供无线局域网WLAN功能。学生可携带个人笔记本连接实验室局域网,参与实验并共享实验室资源。实验环境能提供网络管理和安全功能。应用网络管理软件既可以用于网络的日常管理和监控,也可以用于网管软件的实践教学。为了保证网络的高安全性,在实验网络中采用了登陆控制、权限控制、审计跟踪、加密和认证、交换机和路由器安全控制、静态ARP、防火墙控制和病毒防范等各项安全技术。

  5、结束语

  本文给出的计算机实验环境构建方案,主要为学生学习计算机类等相关课程提供实践教学环境,同时还可以为其他相关专业学生等相关课程提供实验条件。应用NBC系统的应用部署和网络监控的功能使计算机实验室在教学和管理上的效率得以提高,并适应于大多数高校的计算机类实验室。

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