高校公共機房硬盤保護卡的技術解決方案

徐淑艷

摘要：高校計算機公共機房普遍具有使用頻率高、開放時間長、系統程序多、網絡開放、上機人員多且水平參差不齊的問題，這就使公共機房的管理面臨著計算機安全和信息安全等諸多的問題，目前廣泛使用硬盤保護卡實現對公共機房的計算機系統和數據進行安全保護，隨著計算機技術的發展，保護卡在使用過程中也逐漸暴露出一些問題，在一定程度上影響教學的正常進行。筆者結合工作實際對公共機房所存在的普遍問題進行了研究并且提出自己的解決方案。

關鍵詞：硬盤保護卡網絡拷貝 桌面虛擬化

中圖分類號：TP30 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（b）-0000-00

引言

計算中心承擔著全校的計算機基礎和相關專業的計算機輔助教學任務。公共機房具有使用頻率高、開放時間長、系統程序多、網絡開放、上機人員多且水平參差不齊的特點，這就使公共機房的管理面臨著計算機安全和信息安全等諸多的問題，也給計算機實驗室技術人員提出了更高的要求。目前廣泛使用硬盤保護卡實現對公共機房的計算機系統和數據進行安全保護，硬盤保護卡能夠使計算機從病毒感染、軟件沖突、誤操作引起的系統錯誤甚至是癱瘓中快速恢復，具備的網絡拷貝功能，能夠快捷、高效地升級計算機系統和軟件，大大地提高了機房的工作效率和管理水平。然而，隨著計算機技術的發展，保護卡在使用過程中也逐漸暴露出一些問題，這些問題如不能及時排除，將會在一定程度上影響教學的正常進行。筆者結合工作實際對公共機房所存在的普遍問題進行了研究并且提出自己的解決方案。

1 保護卡簡介

保護卡也稱為還原卡，最初其主要功能是進行硬盤上的數據還原。保護卡的原理簡單來講就是接管對硬盤進行讀寫操作的一個INTl3中斷。保護卡在系統啟動的時候，首先用自身的程序接管INTl3中斷地址，只要是對硬盤的讀寫操作都要經過保護卡的保護程序進行保護性的讀寫，在計算機啟動時，硬盤保護卡總是讓硬盤的部分或者全部分區能恢復先前的內容，避免計算機的系統和數據因病毒感染、誤操作和軟件沖突等問題而癱瘓和丟失。

早期的保護卡是基于DOS平臺開發的，運行環境為DOS系統、最高支持32位的WINXP系統。最初保護卡只有數據還原、BIOS保護等功能，后來增添了網絡拷貝、變量拷貝、斷電續傳等功能；現在市場上主流保護卡是基于LINUX研發的多功能保護卡，具備頻道管理、虛擬系統管理、遠程管理、差異拷貝等多項功能，支持64位、128位的操作系統，WINDOWS系統操作界面趨于更加友好，同時，網絡拷貝的速度變得更快，目前百兆環境平均1G/分鐘，千兆環境平均2G/分鐘。

硬盤保護卡的應用使機房的工作效率和管理水平有了較大提高。

2保護卡使用過程中存在的問題

任何一項技術的使用都不是一勞永逸的，隨著計算機技術的發展，保護卡在使用過程中逐漸暴露出一些問題和局限性。

2.1防病毒功能差

保護卡是通過保護計算機硬盤的分區來實現操作系統的正常運行。通過設置每次啟動時系統會自動還原為一個干凈安全的系統，從而保證系統不會被病毒破壞，從而能夠起到防病毒的作用。但是保護卡對病毒的防護方式不同于殺毒軟件的防火墻，保護卡不能對系統進行實時防護，更不能阻斷病毒的傳播和阻止對系統的侵害，它只能做到每次開機將被破壞的系統推倒重來。作為公共機房，保護卡除了對系統分區進行保護之外，其他的分區一般都會面向學生開放。這樣病毒會通過網絡或移動存儲進行傳播，進而感染本地磁盤中的文件，甚至會攻擊系統，導致系統出現故障或執行操作時出現錯誤。在重啟后，系統會得到還原，但因本地磁盤感染了病毒，只要執行相關的操作，系統會因再次感染病毒而出錯甚癱瘓，陷入死循環。

2.2系統和病毒庫更新過程麻煩，效率較低，風險大

硬盤處于保護狀態，系統和病毒庫的升級更新就會變得非常麻煩。為了維護計算機的正常運行，硬盤需要保護卡和殺毒軟件的雙重保護，病毒庫每幾天就要更新版本，系統也需要經常檢查漏洞打補丁。雖然保護卡具有變量拷貝的功能，網絡拷貝較快，用時少，但是因系統環境需求的不同和計算機硬件差異性化的原因，要求事先必須針對每一種環境和機型做相應的系統和安裝驅動程序，即做樣機，再由做好的樣機分別進行發射拷貝。以本實驗中心為例，按照計算機機型和系統環境需求，共制作了8個不同版本的樣機。也就是說每一次更新，要分別對8臺樣機進行更新，分8次進行發射拷貝，工作效率較低。而且其過程必須在機房空閑時才能進行，這對于使用率極高的公共機房來說是非常困難的，同時也會加大傳輸失敗導致系統大面積癱瘓的風險，影響教學正常進行甚至造成重大的教學事故。

2.3在網絡拷貝之后，個別機器出現藍屏現象

網絡拷貝之后，個別機器啟動后可能出現藍屏現象，重傳之后仍得不到解決，這種情況一般是由于內存條存在問題或者是樣機的驅動和軟件不兼容的造成的。

2.4網絡拷貝發射速度非常慢，甚至死機

保護卡在網絡拷貝時受網絡環境影響非常大，很多時候會出現網絡拷貝速度非常慢。這是因為保護卡數據傳輸利用的是廣播技術，受同路效應的影響，寬帶的傳輸速度是由網絡中最慢的一臺計算機決定的，也就是說網速整體受到牽制。

3 解決方案

3.1安裝殺毒軟件且及時升級病毒庫，定期檢查系統漏洞，打好補丁，防止病毒的侵害

也就是說硬盤僅僅有保護卡的保護是不夠的，同時也需要殺毒軟件的保護。本學期末機房感染了SETUP.EXE病毒，每次病毒可以通過網絡或者usb接口進行傳輸，感染本地磁盤文件進而感染WINDOWS系統，導致系統出現故障或執行軟件時出現錯誤。雖然在保護卡的作用下系統重新啟動后會恢復帶干凈的工作環境，但是很快病毒會再次感染系統，再次崩潰，陷入死循環之中。解決辦法是固定時間殺毒軟，檢查系統漏洞打好補丁。

3.2利用虛擬化技術的桌面系統解決方案

較為常見的有武漢噢易公司推出的云桌面V3。該方案首先由管理員將客戶端用戶所需的全部軟件統一安裝在云服務器上，并且按照客戶端用戶的不同需求，創建不同的云桌面即應用系統環境。客戶端通過局域網直接訪問云服務器上的應用軟件，無需安裝，這樣避免了因客戶端軟件沖突、兼容性、中毒等問題帶來的各類軟件運行故障。因為采用了pnp技術和硬件差異化技術，只要對一臺云服務器進行系統和病毒庫的更新，就可以完成整個網內計算機的更新，無需再做多個樣機和多次網絡拷貝。而且云桌面系統有后臺實時更新的功能，服務器會根據網絡運行情況設置傳輸帶寬寬度，在不影響客戶端使用的情況下由后臺自動進行更新，不再受場地和時間的限制。云桌面具有更加簡潔、高效、靈活的特點，解決了傳統保護卡效率低下的問題，大幅提高了機房的工作效率。

3.3數據傳輸錯誤解決方案

第一步先檢查內存查是否插好，第二部檢查網絡狀況是否存在數據掉包的情況，進行重傳。如果還不能解決就要檢查樣機系統的驅動程序是否和軟件不兼容，根據情況安裝新的操作系統和驅動程序，用重新制做的樣機進行網絡拷貝，一般問題就會得以解決。

3.4網絡拷貝中斷解決方案

（1）斷開服務器外連的端口。

（2）檢查交換機的級聯，看是否是交換機的端口存在問題。

（3）將交換機網絡風暴抑制的選項關閉掉，看網絡拷貝速度是否能夠恢復正常。

（4）如仍不能解決，就通過發射端查找出傳輸速度最慢的機器，檢查該網線的端口連接是否正常，如果沒問題就直接拔掉該機器的網線。這樣處理之后網絡傳輸的速度會立刻有較大提高。而那臺中斷傳輸的計算機只需單獨進行拷貝就可以了。

3.5個別問題的解決

保護卡在讀取硬盤數據時因為磁道損壞或者是數據丟失等原因造成保護卡報錯，受工作環境清潔度、溫度、濕度的影響，保護卡會出現脫卡現象，表現為是顯示器黑屏或者報錯。解決辦法是：打開機箱，簡單清理機箱的內的灰塵，拔下保護卡并且把金手指部分擦拭干凈，重新裝回，啟動后恢復。

4 結語

硬盤保護發展未來趨勢是桌面的虛擬化。利用PNP計算和硬件差異化技術，把所有的軟件統一安裝在服務器上，根據客戶端需求創建不同的應用系統環境，完全不同于傳統的芯片硬件保護卡。客戶端通過網絡訪問服務器上的應用軟件，無需安裝，這樣避免了使用硬件保護卡所存在的軟件、兼容性等問題，真正能夠把技術人員從重復而繁重的工作中解放出來。

參考文獻

[1]張興，黃如，劉曉彥.微電子學概論[M].北京：北京大學出版社，2005.

[2] 劉微雨.高校保護卡特點應用到機房網絡管理的探討[J]. 時代教育， 2013（11）：87

[3] 高飛.虛擬化桌面技術在高校機房管理中的應用[J].中國現代化教育裝備，2013（23）：15-17

[4] 任云鳳. 硬盤保護卡在高校計算機實驗室中的應用[J]實驗室科學20129（15）：112-114