SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要：随着现代科技的快速发展,计算机在各个领域、专业得到了广泛应用,几乎各个大学都专门配置了可供教学、学生学习的计算机实验室,并随着时代、科技发展不断地提高计算机数量及设备性能。然而,大部分高校在实验室管理方面,都面临着人员少、设备多、资源浪费严重以及使用效率低下等问题,制约着高校基础设施建设及发展的同时,也对高校管理人员提出了新的问题—如何实现自动化管理,提高现代化管理水平。因而,机房无人值守自动管理系统的开发与应用,也被提上了日程。
关键词：计算机实验室；闲置电脑；计算机
Development and Application of Unattended Automatic Management System Based on Computer Room
XU Shangqing1,ZENG Dajun2
(1.Nanchang Jiaotong University,Nanchang Jiangxi 330100;2.Ji'an Vocational and Technical College,Ji'an Jiangxi 343000)
【Abstract】：With the rapid development of modern science and technology,computers have been widely used in various fields and majors.Almost every university has specially configured computer laboratories for teaching and students'learning,and with the development of the times and science and technology,the number of computers and the performance of equipment have been constantly improved.However,most colleges and universities are faced with problems such as few personnel,more equipment,serious waste of resources and low efficiency in laboratory management,which restrict the construction and development of college infrastructure,and also put forward new challenges for college administrators.Question-how to realize automatic management and improve the level of modern management.Therefore,the development and application of the unattended automatic management system in the computer room has also been put on the agenda.
【Key words】：computer lab;idle computer;computer
随着教育信息化的快速发展,高校紧随时代、科技以及社会发展,正在积极完善校园设施设备,计算机实验室、虚拟实验室等出现,既拓展了学生学习、实验途径,也改变了传统的教学方式。在此背景下,计算机实验室管理也逐步引起了重视。目前,从各大高校实验室管理现状来看,大部分学校实验室管理相对比较原始,管理人员一般是：早上开门开电,中午下课关电关门,下午上课开门开电,下午下课关电关门,系统的维护基本仅靠还原卡来维护。整个管理过程都比较随意,资源浪费现象比较严重,经常出现耗电过量、设备卡顿、断网等情况,严重影响了计算机实验室管理和使用效率。笔者针对就当前高校计算机实验室管理现状,从使用需求入手,探讨机房无人值守自动管理系统开发的原因、系统架构以及系统实现,以实现计算机等实验室高效化、自动化管理。
1计算机实验室管理现状
笔者曾在江西师范大学从事计算机实验室管理工作,该学校一共有2100余台计算机(新校区1300余台,老校区800余台),但负责计算机实验室管理的人员才仅有固定的几位老师,所采用的管理模式也比较原始：早上8：00打开空开电源让学生上机,中午12:00学生下机关闭电源；下午2:00打开电源,下午6点关闭电源；晚上7点打开电源,晚上10点关闭电源。整个管理过程中,并不设计系统维护与技术检查,以至于大多数机房都存在好几台坏电脑,更换硬件设施后,还是会出现相应的损坏,基本上每节课使用都或多或少存在一些问题,既影响了教学,也浪费了资源。而出现这一情况的主要原因有三：
(1)维护与保养不足：计算机属于电子设备,正常使用过程必然会出现损坏的现象,这就需要定期进行系统维护与设备保养,但这些操作都比较繁琐,加之学校缺乏统一的计算机管理系统,使得设备损坏后没有得到及时更换与维修[1]。
(2)错误操作较多：大部分管理人员都将自身工作重心放在了计算机设备与机房环境管理上,并不注重计算机系统操作指导,以至于有些学生会根据自己所学的专业对计算机有破坏性的操作,例如：格式化硬盘、升级或者刷掉主板BIOS等。甚至很多专业的学生拿计算机实验室做破坏性的练手操作等软硬件破坏,使得计算机房的设备使用寿命大幅度缩减。
(3)管理不完善：高校计算机实验室的管理,很大一部分人员都是非专业人员对实验室的管理。在管理制度上与管理效率上都难以达到预想的水平。很多管理人员都只是做到了开电关电的基本管理,而有一些不懂技术的往往太过于依赖还原卡,使得管理人员总觉得有还原卡在就什么事都没有了,只要重启电脑还原卡就能还原到最初的阶段,病毒就会被还原卡还原掉,而实际上安全隐患依旧存在[2]。
综合以上问题来看,开发与应用机房无人值守自动管理系统,是解决这些问题,并切实提高学校计算机实验室现代化管理水平的必然途径。无人化管理系统最大的优势,就在于能让计算机实验室从最原始的开电、关电的管理到后期不需要人工介入的管理。针对此系统开发与应用展开研究,对减少设备损坏,减少工作人员工作强度的方法有积极意义。
2机房无人值守自动管理系统功能设计与运行流程图
2.1计算机损坏更换与维护模块
这一模块主要是为了降低计算机自然损坏率,更好地收集、整理与计算机设备使用损坏原因、时间、运行问题等方面的原因,从采购环节入手优化计算机实验室的设施、设备配置,以及通过集成设备来减少损坏率。
因而,计算机损坏更换与维护模块的设计,是从不同专业学生对计算机使用需求、计算机更换处理入手,构设相应的功能结构,具体结构图如图1所示。
2.2计算机系统错误操作修复模块
由于人为因素是影响计算机系统正常运行的主要原因,针对这一现象,需要专门设计一个模块,用以在学生使用完计算机设备后进行修复操作,以减少人为因素的负面影响,具体结构图如图2所示。对于硬件的损坏需从操作指导、视频监控入手,指导学生进行规范操作,并及时制止学生错误操作；而对于软件的破坏,则是要构建计算机操作子系统,来解决问题。
2.3计算机机房管理系统模块
针对计算机实验室管理,可以通过开发计算机实验室相关管理软件达到计算机自动化管理的目的。通过环境传感器收集机房及机柜的温湿度、光照、烟雾、水浸、气体、电压、电流、开关量、音频的数据的维护管理软件,主要采用TCP/IP采集协议、Kafka+Redis+ZooKeeper消息中间件、Kubenetes分布式协调系统,面向对象设计思想结合UML建模语言,MySQL为存储介质来设计与开发[3]。
3机房无人值守自动管理系统设计思路与实现
3.1设计思路
根据需求判断用户是否使用了键盘鼠标来确定计算机是否处于使用状态,闲置时间是否达到了预定的时间来决定是否需要关机等操作。
预先设置计算机闲置时间与提示时间。计算机开机后程序自动在后台运行,来监测键盘或鼠标是否处于运动状态。如果键盘或鼠标处于运动状态则不即时,一旦键盘或鼠标停止运行,计算机将记录其闲置时间。一旦闲置时间达到了预设的闲置时间将弹出提示“计算机即将关机”。如果没有人点取消关机则电脑将在倒计时结束后自动关机。
3.2系统实现
3.2.1计算机损坏更换与维护模块的实现
管理人员在日常计算机房管理中,可以登入系统后台,根据每台计算机开关机速度、开关机反应,判断每台计算机设施设备是否能正常使用,并记录下开机缓慢、无法正常开关机、运行卡顿的计算机型号、使用寿命等。结合以上信息,将能更换的设备尽快更换,并与采购商联系,配置新的设备,以保证每台计算机都能正常运行。具体可以采取以下方法：(1)可以从商用计算机序列采购商用计算机,商用计算机稳定性一般大于民用计算机。(2)尽可能的采用集成设备来减少损坏率,对于高校计算机使用者一般普遍是学生等,对计算机要求不是很高。正常情况下,只要基本的Office、C语音等操作对计算机要求不会太高。但是还有一些学设计的学生对计算机需求比较高,针对计算机要求较高的专业,可以让他们单独配置计算机实验室,进而降低损坏率。
3.2.2计算机系统错误操作修复模块的实现
管理人员要在日常管理过程中,收集一些常见计算机还原卡破解软件,将其写入注册表让该软件无法运行。例如：让“记事本”无法运行,打开注册表regedit,依次找到“HKEY_CURRENT_USERSoftwareMicrosoftWindowsCurrentVersionPoliciesExplorer”。在其右侧窗口中,新建一个名为“DisallowRun”的DWORD值,然后将其“数值数据”设置为“1”(“0”表示允许运行该程序,“1”表示不允许运行该程序)。在“Explorer”项中,新建一个名为“DisallowRun”的子项。在“Disal-lowRun”子项的右侧窗口中,新建一个名为“1”的字符串,在打开的“编辑字符串”对话框中的“数值数据”文本框中输入要禁止运行的程序名称,如要禁止“记事本”运行,那么就输入“Notepad.exe”。这样即可让下载的破解软件无法正常运行。当然也可以通过安装网络版杀毒软件来解决使用者下载破解软件等问题,也可以通过设置用户权限来解决计算机被病毒破坏的问题[4]。
3.2.3计算机房管理模块的实现
采用定时关机模式的思路：根据学校开关机房时间可以采取早上8:00开机—12：00电脑自动关机,下午2:00开机—6:00关机,晚上7:00开机—10：00关机模式来达到目的。经过使用分析,采用定时关机模式无法达到预定效果。(1)学生开机因为很多电脑主板BIOS没电,学生学习更改电脑时间等原因,导致开机电脑时间0:00:00或其他时间,无法在指定的时间完成关机动作。(2)如果教师在上课期间拖堂,或者提交作业等情况。导致关机等操作会导致授课无法完成,而采用闲置关机模式可以很好的解决以上所面临的问题。具体流程如图3所示：
4系统运行测试与应用优势
4.1系统运行测试
根据需求分析,将程序设计好,并将程序安装到计算机实验室小规模测试。经过小规模测试发现缺陷如下：在用户看电影的时候计算机会自动关机,而因为用户在专注看电影,电影程序也处于最上层而无法知道电脑即将关机。
改进一：将“关机提示”放在最顶层,即如果需要关机之前电脑将最顶层提示。这样可以避免看电影或使用其他程序的用户不知道而关机。在使用的过程中,测试发现用户一旦将闲置时间设置过长“闲置电脑自动关机”软件将无法使用。经过分析设置闲置时间过长,因为电脑进入睡眠状态,软件无法正常工作。
改进二：将软件加入代码不进入睡眠状态。这样即使计算机进入睡眠状态也将唤醒“关机提示”,提示用户计算机即将关机。在Windows10系统中加了禁止进入睡眠状态无效,程序在关机倒计时也无法达到唤醒。经过分析老的软件在新系统中未得到有效的支持,将原码放在VB2010里重新编译。另外将系统禁止进入待机状态代码也加入程序,在Windows10环境下无法唤醒的问题得到解决[5]。
4.2系统应用情况
结合具体使用情况来看,该系统具有以下优点：(1)操作简单方便,系统参数修改和增加配置灵活、方便,管理人员可以快速操作系统不需要培训。(2)有设备故障或机房异常情况,系统会将信息反馈到后台,管理人员可以及时了解信息,并进行问题处理。自2021年6月投入使用一来,经过几次小规模的测试与改进,让“闲置电脑自动关机系统”的程序得到了成熟化,也得到了教职员工一致好评。
5结语
经过此次闲置电脑关机系统的开发与应用,实验室计算机损坏率得到了明显的减少。计算机在无人情况下做到了自动关机,切实减少了实验室工作人员的工作强度,减少了能耗。但是软件应用只能在计算机实验室管理,使用范围上较窄,未来可以将网络管理、作业提交等集成在软件上。
参考文献
[1]谢伟红,李纲,毛鑫,等.基于实名制的无人值守培训机房安全管理系统:中国,CN201320045573.7[P].2013-08-21.
[2]吴燕.无人值守机房监控系统的设计及实现[D].呼和浩特:内蒙古大学,2017.
[3]智国盛,周驰楠,唐建林,等.基于微服务技术的无人值守机房管理方法、服务器和系统:中国,CN202011518664.9[P].2021-04-20.
[4]傅凌云,陈剑利.基于TCP/IP数据流监听技术的无人值守ID卡机房管理系统设计与实现[J].煤炭技术,2010(7):236-238.
[5]陈涛.基于物联网模式下的无人值守机房控制系统[J].中国有线电视,2021(12):1281-1283.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jisuanjilunwen/46016.html
