虚拟存储技术在教育领域的应用研究-中国论文下载中心

	加入收藏
	设为首页
	关于我们

您现在的位置： 101美术高考网 >> 论文中心 >> 工学 >> 通信学 >> 文章正文

　　虚拟存储技术在教育领域的应用研究

热 ★★★★

虚拟存储技术在教育领域的应用研究

作者：101ms.com 文章来源：中国论文下载中心点击数：更新时间：2008-9-6 9:34:05

   摘要：随着计算机应用的广泛延伸和计算机性能的急剧提升，“大中小型机+终端”的计算机应用模式逐步萎缩已持续多年。“服务器+客户机”应用模式的性能越来越高，应用也越来越复杂，但目前的客户机几乎都很“胖”，几乎承担了所有业务功能，服务器只是承担了数据存储的功能。

    目前，在很多机关企事业单位内，PC机性能已远超实际应用的需求，而且随着规模的急剧膨胀和应用的频繁变化，管理压力和总体拥有成本(TCO) 在无限扩张。我们认为，借助于现代网络技术和虚拟存储技术的发展，“服务器+瘦客户机”应用时代将很快到来。

    本篇文章主要探讨如何借助网络技术，利用虚拟存储技术应用于教育领域。

    关键字：TCP/IP，虚拟存储，SAN，瘦客户机

一、问题引入

    目前，在各类学校中，计算机的使用极为普及。其中除教师个人电脑外，应用量较多的区域是多媒体教室、电子教室、电子阅览室和公共计算机房、教师公共办公区等，它们基本上采用独立的胖客户机模式，在管理和应用上不同程度地存在以下问题和困难：

1、多媒体教室

    传统的多媒体教室采用分散式的计算机管理，每台PC机相对独立，拥有各自的操作系统和应用软件，但在使用过程中显露出种种弊端：

    Ø   不便于移动式办公：同一位老师在不同的教室进行授课时，必须在每个教室都安装自己的课件，以及与之相配套的应用软件。由于不同的课件和应用软件对于操作系统的不同要求，以及不同课件之间，不同应用软件之间可能存在的冲突问题，使得老师在准备授课的过程中，经常遇到课件和与之相配套的应用软件不能顺利安装，甚至于成功安装后，在授课时突然出现运行故障，造成老师在多媒体教室中移动教学的不便。同时，因多位老师在同一台机器上安装自己的课件和应用软件，也使客户机容易感染上病毒，影响系统的正常运行。以上两种情况都增加了多媒体教室的系统管理员的工作量。

    Ø   系统恢复性差：开放的Windows操作系统虽然使用简单，但是误操作、病毒破坏等情况的发生，会使系统发生运行错误或崩溃，导致系统不可用，从而需要重新安装操作系统，直接影响到客户机的正常使用。

    Ø   部署难度大：为分散在各个多媒体教室里的客户机逐一安装操作系统和应用软件需要花费大量的时间，调试周期长，部署难度大。

2、电子教室

    对于电子教室，上课的学生流动性很强，并经常通过网络进行数据传输，通过外接设备（如U盘等）进行数据存储，这些途径经常给电子教室带来计算机病毒。病毒的破坏再加上学生的不正确操作和频繁的软件安装、删除，导致客户机安装的操作系统和应用软件常常出现运行故障。如果管理员不能及时进行维护，则影响电子教室的正常使用。当需要装多个操作系统时，配置和分发复杂。

3、公共计算机房

    在电子阅览室和公共计算机房中，一般都使用硬件保护卡保护客户机的操作系统。一台客户机会被多名学生使用，学生在对该机的操作系统进行了个性化修改后，计算机一旦重启，数据就会被系统自动释放掉，不可保存。而对客户机的公共数据分区，学生如果在该分区里存放个人数据，一方面是不能实现个人数据的保密，另一方面该数据可能被其他使用者删除或破坏掉。所以公共计算机房的客户机上不能存放学生的个人数据，也不能让学生根据自己的要求修改操作系统。而且由于要应对大量学生和大量课程，系统盘的应用软件装得很庞大，系统启动特别慢，各应用软件之间冲突也很多。

4、教师办公用机

    对于部分经费紧张的学校，一般是几个教师合用一台电脑，这尤其对高校是合理的，因为考虑了教师不坐班和去上课了，合用有助于提高电脑设备的利用率。但问题也随之而来，每个老师都有其独特的安装需求和使用习惯，合用会导致教师之间使用和应用电脑的别扭；其次，假设固定3人合用某一台电脑，若某时刻该3位都来办公了，如何办? 能否用其他空着的电脑？

    种种以上这些问题和困难，仔细分析发现，实际电脑硬件都是一样的，原因关键是应用环境，也就是软件的差异性需求引起的，而软件是装在硬盘中的。所以若把硬盘向上迁移到服务器，然后能根据客户机或用户需求，自动配置各人所需的应用环境，则问题就解决了。这就是虚拟存储技术的应用之一，也就是“服务器+瘦客户机”应用模式。

二、解决思路

1、传统解决思路

    解决学校电脑大批量，复杂应用的困难，除了上述的硬盘保护卡外，还有硬盘克隆，无盘工作站等技术，但他们都有一些无法解决的缺陷，比如：

    硬盘保护卡：

    Ø   每台PC安装硬盘保护卡，学生不能修改操作系统，不能安装自己需要的软件。

    Ø   出现硬盘保护卡黑客软件，使硬盘保护卡失效，一旦事件产生，后果严重。

    Ø   对用户的约束非常大，每个用户不能用个性化系统。

    无盘工作站(EHD)：

    Ø   所有用户共享一套操作系统，故障点多。

    Ø   一旦有人把操作系统损坏，所有人都不能使用。

    Ø   无盘技术的缺陷，使其不能广泛应用。

2、虚拟存储解决思路

    伴随着虚拟存储技术在各领域的快速发展，各种存储方案和存储产品在各行业的应用已经达到了一个前所未有的普及，随之而诞生的IP SAN存储技术也被广泛地认同并得以应用。借助LAN内高速网络技术（百兆到桌面），利用虚拟存储技术实现“随需而配”是完全可行的。想象一下，你存取网上邻居的共享目录，与存取你本机的目录基本是一样快的。

    PC SAN是一种基于网络存储的新型计算环境管理系统，采用全球标准的通讯协议TCP/IP，将网络中所有的存储资源集中存储在由高速互联网络连接的存储管理服务器上，形成存储硬盘池，在该服务器硬盘池上虚拟出多个网络硬盘映射给客户机使用。它采用虚拟存储技术，实现数据集中存储、网络硬盘按需分配，借助快照和快速部署技术，实现简单快速地网络硬盘分配与软件安装；通过客户机和不同的网络磁盘实现动态映射，使客户机能够按需转换角色，更好地被动态调度并组合计算资源和存储资源，满足不断变化的需求。

    见下图，存储区有A/B/C……等用户的Win2K环境，有A的Linux环境等等……

3、虚拟存储的工作原理

    通过专用虚拟化系统软件对多个网络存储设备进行管理，提供多个虚拟磁盘供客户机使用，提高了存储设备的利用率和可扩展性，节约了管理成本，为用户提供大容量、动态可扩展的虚拟存储空间。

    在客户端虚拟出多个虚拟磁盘，并根据默认或定制的策略动态或静态地为虚拟磁盘分配物理存储空间。

    动态分配

时，没有写入数据时，虚拟磁盘不占用任何存储资源；写入新数据时，虚拟磁盘所消耗的存储资源随之自动增长，这样可使实际分配的物理存储空间远远小于虚拟磁盘容量，从而提高存储设备的空间使用率。

静态分配时，虚拟磁盘的大小等同于为用户分配的实际物理存储空间，用户不必关心数据的实际存储位置和分布情况。

[1] [2] [3] 下一页

文章录入：admin 责任编辑：admin

上一篇文章：染料行业ERP配方成本算法及其存储过程实现

下一篇文章：在soc设计方法中加入低开销、低功耗的音频处理

【字体：小大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】

专题栏目