聯(lián)想保護(hù)卡系統(tǒng)傳輸技術(shù)的應(yīng)用研究

楊志紅

摘? 要： 為了提高實(shí)驗(yàn)室的工作效率，減少重復(fù)勞動(dòng)，近10年來(lái)，高校紛紛采用保護(hù)卡系統(tǒng)進(jìn)行軟件的安裝和系統(tǒng)的傳輸。聯(lián)想保護(hù)卡系統(tǒng)是眾多保護(hù)卡中比較出色的一款，深入研究保護(hù)卡技術(shù)，不僅能提升機(jī)房管理的工作效率，還可以解決一些軟硬件問(wèn)題，節(jié)省大量的維護(hù)費(fèi)用。

關(guān)鍵詞： 保護(hù)卡; diskpart; 系統(tǒng)同傳; windows 操作系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP308? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2019）06-16-03

Abstract： Universities and colleges adopt protection card system for software installation and system transmission in recent 10 years， in order to improve the efficiency of laboratory and reduce duplication of labor. Lenovo protection card transmission system is an excellent one among those protection cards. In-depth study of protection card technology can not only improve the efficiency of computer laboratory management， but also solve some hardware and software problems and save a lot of maintenance costs.

Key words： protection card; diskpart; system simultaneous transmission; windows operating system

0 引言

大學(xué)計(jì)算機(jī)公共機(jī)房不僅供計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)使用，還供許多專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)使用。機(jī)房的軟硬件設(shè)備需要維護(hù)，特別是軟件環(huán)境需要切換，要解決多種不同版本的教學(xué)軟件容易發(fā)生沖突的問(wèn)題。以聯(lián)想保護(hù)卡技術(shù)為代表的底層虛擬軟件技術(shù)解決了這個(gè)難題，那就是在同一臺(tái)的計(jì)算機(jī)上虛擬出多個(gè)不同的分區(qū)系統(tǒng)，安裝不同版本的軟件并同時(shí)提供系統(tǒng)快速部署，病毒防護(hù)和網(wǎng)絡(luò)同傳功能[1-2]。

1 概述

2008年以來(lái)，本校機(jī)房使用的機(jī)器均采用了聯(lián)想電腦作為主要的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，作為機(jī)房管理的重要技術(shù)手段，全面采用了聯(lián)想保護(hù)卡技術(shù)。該技術(shù)讓機(jī)房自動(dòng)化管理水平大幅提升，2008年之前機(jī)房是九個(gè)人的事業(yè)編制，到2015年編制人數(shù)縮減為二人，外加二個(gè)企業(yè)編制。人員編制減少一半以上;設(shè)備的可用率提高到96%以上，每年為學(xué)校節(jié)省10萬(wàn)以上的維護(hù)費(fèi)用。

自2012年以來(lái)，本人獨(dú)自鉆研機(jī)房管理技術(shù)，多方調(diào)研，多次同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，精心研究，反復(fù)調(diào)試。最后形成了一整套機(jī)房管理的有效技術(shù)體系。總結(jié)如下，以供同行參考。

2 聯(lián)想保護(hù)卡系統(tǒng)的架構(gòu)

聯(lián)想的保護(hù)卡系統(tǒng)是一種獨(dú)立于硬件之上的虛擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種linux為核心的虛擬平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)之上再安裝操作系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。其主要功能[3-4]包括：

⑴ 多操作系統(tǒng)共存。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種軟件越來(lái)越多，很多軟件由于開(kāi)發(fā)的時(shí)間不同，版本差異大，所需要系統(tǒng)平臺(tái)差別較大，加上學(xué)校的機(jī)器購(gòu)買(mǎi)時(shí)間相差5年以上，所以軟件的不同時(shí)期的版本無(wú)法共存，但是教學(xué)需求又是多種多樣，所以多操作系統(tǒng)共存成了教學(xué)的必然需求。

⑵ 病毒防護(hù)。保護(hù)卡第一次出現(xiàn)的時(shí)候，主要是防止計(jì)算機(jī)病毒，所以最早的保護(hù)卡就是防毒卡，而且是基于硬件的，在計(jì)算機(jī)的主板上安裝一款防毒卡，對(duì)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)性讀寫(xiě)進(jìn)行過(guò)濾，后來(lái)才隨著技術(shù)成熟逐漸過(guò)渡到軟件保護(hù)卡，其主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)系統(tǒng)的保護(hù)，任何對(duì)系統(tǒng)盤(pán)的讀寫(xiě)都會(huì)按照保護(hù)卡的保護(hù)要求而完成，比如當(dāng)保護(hù)卡設(shè)置成每次恢復(fù)，只要計(jì)算機(jī)重啟，任何寫(xiě)在系統(tǒng)盤(pán)的數(shù)據(jù)都會(huì)無(wú)效，這大大方便了計(jì)算機(jī)機(jī)房的管理。不管遇到任何的病毒攻擊，只要機(jī)器重啟，就可以保證教學(xué)系統(tǒng)不受影響，這大大提高了機(jī)房的病毒防護(hù)能力，即便是最流行的病毒，目前完全穿透聯(lián)想保護(hù)卡底層軟件的，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。

⑶ 系統(tǒng)快速部署和軟件同傳功能。隨著高校的人才政策向教學(xué)一線傾斜，實(shí)驗(yàn)室人員編制大幅度減少，軟件安裝這種重復(fù)性勞動(dòng)比較高的工作逐漸被保護(hù)卡的同傳功能解決。

保護(hù)卡的同傳功能主要完成在一臺(tái)機(jī)器上安裝操作系統(tǒng)和軟件以后，同類配置的計(jì)算機(jī)，只要每臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝好了保護(hù)卡系統(tǒng)，便可以通過(guò)一臺(tái)主機(jī)聯(lián)網(wǎng)完成全部實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)教學(xué)平臺(tái)的軟件部署，這大大方便了教學(xué)，減少了重復(fù)勞動(dòng)，據(jù)可對(duì)比實(shí)驗(yàn)，該項(xiàng)技術(shù)使得計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的工作效率提高了100倍。

在保護(hù)卡技術(shù)出現(xiàn)之前，采取的較好的方法主要是硬盤(pán)ghost技術(shù)，通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝萬(wàn)系統(tǒng)以后，再打包成ghost鏡像文件，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)或者移動(dòng)安裝介質(zhì)，駐臺(tái)安裝系統(tǒng)，這比手工安裝要提高了10倍，但是ghost產(chǎn)生的系統(tǒng)還存在IP地址和DNS等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的修改，依然不夠自動(dòng)化。但聯(lián)想同傳系統(tǒng)出現(xiàn)以后，把IP地址和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的修改也完成了自動(dòng)化，同傳以后的計(jì)算機(jī)，會(huì)根據(jù)之前設(shè)置的IP地址參數(shù)和計(jì)算機(jī)主機(jī)名參數(shù)，自動(dòng)完成參數(shù)的修改，只要開(kāi)機(jī)就可以使用。這使得計(jì)算機(jī)軟件的部署真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。相比于手工安裝，效率提高了100倍以上。

⑷ 提供了便捷的考試系統(tǒng)部署功能。每個(gè)高校都會(huì)遇到各種各樣的計(jì)算機(jī)平臺(tái)的考試，每次考試都需要對(duì)考試的計(jì)算機(jī)平臺(tái)進(jìn)行軟件安裝和調(diào)試，多數(shù)考試都存在時(shí)間緊，任務(wù)重，考試軟件千奇百怪，各種軟件沖突問(wèn)題更是層出不窮。通過(guò)保護(hù)卡系統(tǒng)，可以獨(dú)立安裝一個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)，然后只安裝一款考試軟件，在少量幾臺(tái)考試機(jī)上進(jìn)行安裝和測(cè)試完畢以后，再大規(guī)模部署其他機(jī)器上，減少了大量的人力物力。

3 聯(lián)想保護(hù)系統(tǒng)的主要功能實(shí)現(xiàn)

聯(lián)想的保護(hù)卡系統(tǒng)是服務(wù)商安裝的增值服務(wù)技術(shù)，作為聯(lián)想機(jī)器銷(xiāo)售的賣(mài)點(diǎn)，不向用戶開(kāi)放技術(shù)細(xì)節(jié)，其他學(xué)校一旦硬盤(pán)損壞，就需要向服務(wù)商請(qǐng)求服務(wù)，三年保修期以后，這部分的服務(wù)要另行購(gòu)買(mǎi)，價(jià)格為100元每臺(tái)機(jī)器。或者高價(jià)向服務(wù)商購(gòu)買(mǎi)專用硬盤(pán)。從2012年開(kāi)始，本人研究聯(lián)想EDU保護(hù)卡技術(shù)，獲得了EDU保護(hù)卡的安裝和卸載方法，并從互聯(lián)網(wǎng)上下載了所有版本的保護(hù)卡系統(tǒng)鏡像文件，以解決所有版本的保護(hù)卡技術(shù)的使用方法。

本技術(shù)的核心技術(shù)是diskpart分區(qū)清除技術(shù)和光盤(pán)安裝技術(shù)。

3.1 系統(tǒng)的安裝和卸載

以下給出基本步驟。

⑴ 光盤(pán)啟動(dòng)系統(tǒng)，輸入：diskpart。

輸入：select disk 0

輸入：clean

輸入：exit

以上步驟主要功能為清除已有的保護(hù)卡系統(tǒng)和原來(lái)的硬盤(pán)分區(qū)系統(tǒng)。

⑵ 運(yùn)行保護(hù)卡啟動(dòng)光盤(pán)里的EDU.cmd或者winxp.cmd。

⑶ 重啟計(jì)算機(jī)主機(jī)，按F4鍵 聯(lián)想保護(hù)卡運(yùn)行界面出現(xiàn)。

⑷ 按照保護(hù)卡使用說(shuō)明書(shū)[5]劃分系統(tǒng)分區(qū)，進(jìn)行系統(tǒng)安裝，保護(hù)卡分區(qū)格式分為FAT32和NTFS兩種，如果有Linux教學(xué)系統(tǒng)，分區(qū)格式為EXT格式。

這里關(guān)鍵問(wèn)題有：每個(gè)分區(qū)大小不能超過(guò)200G，分區(qū)格式和安裝操作系統(tǒng)的時(shí)候格式化的格式應(yīng)該保持一致;否則后續(xù)會(huì)出現(xiàn)分區(qū)不一致的提示，聯(lián)想服務(wù)商也沒(méi)有解決這個(gè)問(wèn)題，此問(wèn)題直到2017年底才通過(guò)反復(fù)調(diào)試解決。

⑸ 保護(hù)卡分區(qū)完成以后，重啟主機(jī)，插入windows 光盤(pán)進(jìn)行系統(tǒng)安裝，這里冷啟動(dòng)主機(jī)以后按F12，選擇光驅(qū)啟動(dòng)，否則系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別啟動(dòng)光盤(pán)的內(nèi)容。

選擇光驅(qū)啟動(dòng)以后進(jìn)入保護(hù)卡界面，選擇指定分區(qū)，進(jìn)入該分區(qū)的windows安裝;

⑹ 安裝完畢windows之后，需要安裝對(duì)應(yīng)版本的保護(hù)卡驅(qū)動(dòng)程序，特別要提醒，一定要這個(gè)時(shí)候安裝，如果安裝了其他軟件，可能導(dǎo)致軟件沖突，出現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法保護(hù)的現(xiàn)象。

操作系統(tǒng)安裝完畢以后，冷啟動(dòng)計(jì)算機(jī)并按home鍵，將系統(tǒng)的保護(hù)模式設(shè)置成每次恢復(fù)模式，并設(shè)置好機(jī)房對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括IP地址，子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)以及DNS地址。

每個(gè)機(jī)房的IP地址和機(jī)房樓層分布一致，否則會(huì)出現(xiàn)無(wú)法上網(wǎng)的現(xiàn)象。

⑺ 保護(hù)卡分區(qū)刪除。一旦投入使用的系統(tǒng)不能任意刪除保護(hù)卡分區(qū)，否則無(wú)法恢復(fù)，刪除保護(hù)卡分區(qū)的次序是從最后一個(gè)分區(qū)開(kāi)始，依次逆序刪除。

⑻ 保護(hù)卡卸載。如果不考慮數(shù)據(jù)丟失，卸載保護(hù)卡的話，直接開(kāi)機(jī)按HOME鍵進(jìn)入保護(hù)卡系統(tǒng)選擇卸載即可。卸載后的系統(tǒng)，硬盤(pán)并不是干凈的，而是保留了一個(gè)分區(qū)的windows系統(tǒng)，如果需要徹底清除，可以運(yùn)行步驟⑴的DISKPART命令。

3.2 系統(tǒng)同傳

聯(lián)想保護(hù)系統(tǒng)同傳的上限是200臺(tái)，超過(guò)200臺(tái)的機(jī)房要分開(kāi)傳輸。安裝好保護(hù)卡系統(tǒng)和操作系統(tǒng)軟件以及應(yīng)用軟件的計(jì)算機(jī)可以通過(guò)按F4，進(jìn)入聯(lián)想同傳系統(tǒng)。然后同步喚醒其他要傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)進(jìn)入同傳系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)界面，所有計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)后即開(kāi)始系統(tǒng)的傳輸。

傳輸?shù)哪Ｊ椒譃樵隽總鬏敽腿糠謪^(qū)傳輸。增量傳輸只傳輸新增加的數(shù)據(jù)，全部分區(qū)傳輸傳輸整個(gè)系統(tǒng)的軟件。

⑴ 同傳之前，每個(gè)機(jī)器要安裝好保護(hù)卡系統(tǒng)并設(shè)置好本地網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，已經(jīng)按裝了保護(hù)卡的機(jī)器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)喚醒技術(shù)WOL進(jìn)行喚醒，實(shí)現(xiàn)一鍵同傳。同傳的時(shí)候，母機(jī)保護(hù)卡系統(tǒng)設(shè)置成保護(hù)狀態(tài)，否則所有的機(jī)器同傳以后會(huì)出現(xiàn)同一個(gè)IP地址現(xiàn)象，無(wú)法正常使用。

⑵ 開(kāi)機(jī)按F4，進(jìn)入同傳界面。其他機(jī)器通過(guò)喚醒技術(shù)進(jìn)入同傳狀態(tài)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的前提是打開(kāi)每臺(tái)計(jì)算機(jī)BIOS設(shè)置里的PXE或者wake On Line選項(xiàng)。同傳的時(shí)候，不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)有不同的網(wǎng)絡(luò)延遲，可以通過(guò)按+鍵或者-鍵調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的延遲參數(shù)，以達(dá)到最大傳輸速率。

3.3 保護(hù)卡升級(jí)

目前聯(lián)想保護(hù)卡系統(tǒng)的版本主要有EDU 6.0- EDU 7.0，EDU 7.2，EDU 7.5，EDU 7.6，EDU 8.0和EDU 9.1幾個(gè)主流版本。

其中EDU 7.0以前的只支持windows xp ，EDU 7.0-EDU 7.6支持windows xp和windows 7 32位系統(tǒng)，EDU 8.0-EDU9.1支持64位windows 7，windows 8和windows 10系統(tǒng)。嚴(yán)格按照保護(hù)卡的限定安裝操作系統(tǒng)，否則無(wú)法安裝操作系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)功能。

不同的保護(hù)卡系統(tǒng)針對(duì)不同的硬盤(pán)格式，IDE的硬盤(pán)已經(jīng)逐漸退出歷史舞臺(tái)了，但是windows XP只能在IDE格式的硬盤(pán)上安裝，所以如果使用SATA格式的硬盤(pán)，應(yīng)該將BIOS里的硬盤(pán)參數(shù)設(shè)置成IDE兼容格式，否則無(wú)法安裝windows xp系統(tǒng)。

3.4 保護(hù)卡功能對(duì)比

目前市場(chǎng)流行的保護(hù)卡品牌包括：海光卡，增霸卡，HP保護(hù)卡，聯(lián)想保護(hù)卡等許多品牌，相比其他保護(hù)卡系統(tǒng)，聯(lián)想EDU系列的保護(hù)卡存在很多優(yōu)勢(shì)。

⑴ 安裝卸載簡(jiǎn)單。

⑵ 升級(jí)簡(jiǎn)單。

⑶ 網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單，每臺(tái)機(jī)器可以獨(dú)立設(shè)置IP地址，網(wǎng)關(guān)地址和DNS地址，一旦機(jī)器換一個(gè)地方使用，只要在保護(hù)卡里重新設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，開(kāi)機(jī)即可使用，不用每個(gè)操作系統(tǒng)修改一次。

⑷ 維護(hù)方便。由于保護(hù)卡集成了網(wǎng)絡(luò)喚醒WOL功能，每次檢查機(jī)房只要使用喚醒功能即可發(fā)現(xiàn)無(wú)法開(kāi)機(jī)的機(jī)器，相比人工檢查效率提升10倍以上。

⑸ 軟件安裝發(fā)布方便。只要在任意一臺(tái)機(jī)器上安裝新增軟件，然后以這臺(tái)主機(jī)為發(fā)送機(jī)器，進(jìn)行增量傳輸[6]，可以在短時(shí)間內(nèi)完成所有同類機(jī)器的軟件安裝，相比逐臺(tái)人工安裝，效率提升100倍以上。

⑹ 可以禁用某些外設(shè)，如光驅(qū)，移動(dòng)硬盤(pán)等，適合保密性高的單位，如銀行，金融機(jī)構(gòu)和法院等政府部門(mén)的辦公機(jī)器。

4 結(jié)束語(yǔ)

聯(lián)想保護(hù)卡技術(shù)基本上解決了目前公共教學(xué)的軟件安裝頻繁、不同版本沖突，以及考試軟件沖突等突出問(wèn)題，也解放了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員的大量重復(fù)勞動(dòng)問(wèn)題，特別在升級(jí)到64位操作系統(tǒng)以后，大量工程軟件都以10G以上的容量增加，保護(hù)卡的重要性更加突出。基于保護(hù)卡的同傳技術(shù)的應(yīng)用研究，是提升計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息化管理水平的關(guān)鍵目標(biāo)之一。

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[6] 聯(lián)想公司.聯(lián)想保護(hù)卡增量傳輸?shù)慕鉀Q方法? ?聯(lián)想知識(shí)庫(kù).http：//iknow.lenovo.com.cn/detail/dc_028264.html，2015.11.19.