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云桌面在微電子機(jī)房的應(yīng)用論文
隨著集成技術(shù)的迅速發(fā)展，時至今日，電子系統(tǒng)設(shè)計已離不開計算機(jī)的輔助。熟練掌握和運(yùn)用電子設(shè)計自動化工具進(jìn)行電路分析、設(shè)計和器件開發(fā)成為了微電子專業(yè)大學(xué)生所必須具備的基本素質(zhì)之一這些課程實(shí)踐性極強(qiáng)，學(xué)生必須進(jìn)行大量的上機(jī)實(shí)驗(yàn)才能真正掌握。因此，為了培養(yǎng)和提升學(xué)生的實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力，補(bǔ)充實(shí)踐課程，加強(qiáng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)在專業(yè)課程中所占的比例是十分必要的。然而，目前高校的微電子專業(yè)普遍存在機(jī)房管理人員不足、計算機(jī)維護(hù)困難等問題。因此，如何對機(jī)房實(shí)施科學(xué)、髙效的管理與維護(hù)，保障教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，成為了高校所普遍面臨的緊迫問題。
1微電子機(jī)房現(xiàn)存問題分析
科學(xué)技術(shù)日新月異，為了滿足日益增長的教學(xué)需求，微電子專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也在不斷增加新內(nèi)容，機(jī)房的建設(shè)成本不斷增力。另外，髙校還承擔(dān)著培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重任。如何讓髙校機(jī)房提供更加個性化、靈活性的實(shí)驗(yàn)條件，讓學(xué)生能夠通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)去掌握獨(dú)立思考和獨(dú)立解決問題的方法，也是高校教育工作者值得關(guān)注的問題。
(1)計算機(jī)硬件配置差異大。
在機(jī)房日常維護(hù)過程中，為了保證良好的運(yùn)行環(huán)境，經(jīng)常需要增刪軟件，更新版本等。然而，由于計算機(jī)的購置時間不同，硬件配置存在較大差異，這導(dǎo)致計算機(jī)軟件環(huán)境的部署和維護(hù)都無法通過網(wǎng)絡(luò)拷貝進(jìn)行批量克隆，逐臺計算機(jī)維護(hù)耗時費(fèi)力，工作效率低。
(2)專業(yè)課的教學(xué)環(huán)境復(fù)雜。
微電子機(jī)房需要承擔(dān)多門專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，所以需要有針對性地安裝大量的專業(yè)軟件，如多種電子電路設(shè)計模擬分析軟件、電子仿真實(shí)驗(yàn)軟件等。大量的應(yīng)用軟件導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)緩慢，嚴(yán)重影響應(yīng)用程序的運(yùn)行速度，同時也妨礙了教學(xué)質(zhì)量的提高。
(3)無法便捷提供個性化實(shí)驗(yàn)平臺。
傳統(tǒng)的微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)需要使用到大量的信號采集、測量測試、控制等儀器設(shè)備，投入與維護(hù)費(fèi)用髙D而且，由于實(shí)驗(yàn)條件限制，目前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生缺乏了足夠的實(shí)踐訓(xùn)練和自主思考，學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)無從談起。因此，用效率高、成本低的計算機(jī)模擬仿真替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，就成為了一個解決高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源緊張問題的好辦法。如何將虛擬實(shí)驗(yàn)室與遠(yuǎn)程共享相結(jié)合，讓學(xué)生可以隨時隨地開展實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮機(jī)房計算機(jī)的潛力，更加成為了一個亟待解決的問題。
因此，面對以上的種種突出問題，傳統(tǒng)的機(jī)房管理措施已難以滿足現(xiàn)今髙校大規(guī)模計算機(jī)維護(hù)的豐富需求。為此，我們嘗試采用云桌面技術(shù)，來簡化微電子機(jī)房的日常管理和維護(hù)，取得了良好的實(shí)際效果。
2云桌面概念
云桌面作為云計算的一種典型應(yīng)用t2通俗的來理解，就是顯示在用戶屏幕上的桌面是由虛擬的“云”所提供。這個“云”就是以網(wǎng)絡(luò)為載體，借助虛擬化技術(shù)所整合的計算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)等資源[31。所以云桌面的一個突出特點(diǎn)就是，用戶數(shù)據(jù)的運(yùn)行和顯示是完全分離的，用戶終端所顯示的桌面都不是真實(shí)運(yùn)行在用戶設(shè)備上的，而是由服務(wù)器所提供。用戶共享軟、硬件資源，這大大增加了資源利用率，同時也為靈活、人性化服務(wù)的提供創(chuàng)造了條件。
用戶訪問云桌面后，系統(tǒng)就會根據(jù)用戶的需求和權(quán)限提供桌面和應(yīng)用程序，無需再次安裝和調(diào)試，也不改變計算機(jī)的傳統(tǒng)操作方式，從而避免了為每臺設(shè)備單獨(dú)安裝、配置系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的煩惱，讓用戶可以方便的享受各類計算機(jī)資源。而且，用戶的數(shù)據(jù)都保存于服務(wù)器上，更換設(shè)備后只需再次訪問云桌面，就能夠繼續(xù)工作，非常適合移動辦公和移動學(xué)習(xí)。除此之外，管理.員還能夠根據(jù)實(shí)際需要，靈活的調(diào)整和分配計算資源給各個應(yīng)用軟件使用，避免了高性能硬件資源被閑置的情況發(fā)生，確保了用戶應(yīng)用的穩(wěn)定運(yùn)行，減少用戶計算機(jī)因處理能力的不足而無法滿足不斷提高的軟件需求的情況發(fā)生，大大降低了機(jī)房建設(shè)成本。
3云桌面在微電子機(jī)房的應(yīng)用效果
(1)機(jī)房維護(hù)更輕松。
云桌面完全消除了操作系統(tǒng)與計算機(jī)硬件間的關(guān)聯(lián)，所有的用戶終端都只是一個云桌面的訪問接入點(diǎn)。因此，管理員不必對硬件配置不同的計算機(jī)區(qū)別對待，實(shí)現(xiàn)了在配置不同的計算機(jī)上運(yùn)行統(tǒng)一的桌面環(huán)境[4]。這樣一來，在更換計算機(jī)硬件或者購置了新計算機(jī)時，可以通過云桌面快速的部署操作桌面環(huán)境，把機(jī)房管理人員從重復(fù)性的重裝系統(tǒng)和軟件中解放了出來，大大減輕了工作負(fù)擔(dān)。
(2)集中化的課堂管理。
云桌面支持遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，管理員能夠通過監(jiān)控軟件，隨時獲取實(shí)驗(yàn)室中每臺設(shè)備的運(yùn)行情況。如果學(xué)生在上課時間運(yùn)行與學(xué)習(xí)無關(guān)的軟件應(yīng)用，管理員可以立即可以確認(rèn)系統(tǒng)的可用性，采取適當(dāng)?shù)木S護(hù)措施(如重啟、增加、更換高性能硬件等)來保證系統(tǒng)的健康、安全。
有時設(shè)備存在小故障時，系統(tǒng)也不一定會馬上停止工作(如機(jī)箱風(fēng)扇故障);另外設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境(溫度、濕度、煙塵)，不間斷電源保障能力也非常重要。通過周期性的巡檢工作，可以及時地發(fā)現(xiàn)故障隱患。所以在加強(qiáng)設(shè)備性能檢測的同時應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的巡檢工作。
2.3加強(qiáng)操作人員的口令安全管理，專人專用
ATS系統(tǒng)設(shè)備的使用者比較繁雜，難免有些內(nèi)部人員有意或者無意的執(zhí)行非法操作和使用禁用設(shè)備，造成病毒侵入或操作系統(tǒng)損壞的可能;所以有必要將用戶分為不同的安全等級，例如將ATS維護(hù)人員設(shè)為root超級用戶(擁有l(wèi)inux系統(tǒng)下所有操作權(quán)限)，而操作人員設(shè)為受限用戶(根據(jù)需要給予linux系統(tǒng)部分操作權(quán)限)。通過對操作人員權(quán)限控制，只允許對ATS系統(tǒng)軟件進(jìn)行操作，限制對系統(tǒng)的非法訪問和修改，可以有效地減少系統(tǒng)的出錯率。同時應(yīng)定期更改用戶密碼，防止因密碼泄漏，造成非相關(guān)人員登陸系統(tǒng)。
2.4設(shè)備備份
設(shè)備備份需要在系統(tǒng)環(huán)境配置完成后進(jìn)行一次備份及在每次軟件升級完成后進(jìn)行一次備份，并在備份完成后進(jìn)行測試。當(dāng)發(fā)生較大故障需要更換硬盤或重裝軟件時，可以直接進(jìn)行替換。
一號線服務(wù)器在進(jìn)行備份時需借用外界存貯設(shè)備及使用外來微型操作系統(tǒng)，一般使用G4L軟件。所以要求在進(jìn)行備份時要注意外接存儲設(shè)備及備份軟件的干凈，同時由于服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大，建議采用備件硬盤進(jìn)行備份，在故障情況下可以直接進(jìn)行更換，減小故障處理時間。
3常規(guī)維護(hù)方法3.1定時重啟服務(wù)器
服務(wù)器在長時間運(yùn)行過程中，會產(chǎn)生很多冗余的程序，占用內(nèi)存和CPU資源，另外會在系統(tǒng)的/home/s/sys、/tmp、/var，/home/logs目錄中產(chǎn)生一些臨時的信息文件(見圖3)。定期執(zhí)行服務(wù)器重啟可以激活清理臨時盤區(qū)的腳本，對系統(tǒng)的部分臨時文件進(jìn)行清理，凈化硬盤空間，同時釋放更多的內(nèi)存和CPU資源。
3.2硬盤空間檢查
當(dāng)硬盤根分區(qū)占用率在90%以上時，可能會造成計算機(jī)運(yùn)行速度變慢，甚至不能正常啟動。因此需要在日常維護(hù)中時刻檢查硬盤空間的使用情況，可以通過df命令針對硬盤的可用空間、讀盤和存盤的速度進(jìn)行檢査，在命令行窗口內(nèi)輸入df-k命令，査看服務(wù)器硬盤各分區(qū)的使用情況，若某一分區(qū)使用比率較大，還可以通過du命令找出分區(qū)中哪一個目錄占用了大量硬盤空間。如錄放的次數(shù)過多或時間過長，大量的記錄文件沒有及時清除，系統(tǒng)故障時產(chǎn)生的core文件過大等造成硬盤空間被占用，可以根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)清理或轉(zhuǎn)存。
3.3進(jìn)程監(jiān)督
服務(wù)器的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件不管是在前臺還是在后臺運(yùn)行，都會有相對應(yīng)的進(jìn)程。作為系統(tǒng)維護(hù)人員，要想知道各服務(wù)器頻繁運(yùn)行的進(jìn)程名稱。可以用PS-1T命令顯示當(dāng)前終端正在運(yùn)行的所有進(jìn)程及其詳細(xì)狀態(tài)信息，監(jiān)督進(jìn)程和系統(tǒng)資源的利用情況。在運(yùn)行過程中有可能進(jìn)程被終止了，會在系統(tǒng)信息文件中會產(chǎn)生相應(yīng)的報告。如果發(fā)現(xiàn)進(jìn)程被終止，可以用命令“service進(jìn)程名字start”，重新激活程序進(jìn)程。
4結(jié)語
ATS系統(tǒng)作為地鐵信號系統(tǒng)正常運(yùn)行的指揮基礎(chǔ)，作為其核心的服務(wù)器設(shè)備需要不間斷運(yùn)行，進(jìn)而對發(fā)生故障時的處理時效性及日常維護(hù)保養(yǎng)提出了更髙的要求，服務(wù)器的硬件設(shè)計雖為熱備冗余，但仍存在一定風(fēng)險。所以需要在ATS系統(tǒng)服務(wù)器的安全策略及日常維護(hù)保養(yǎng)工作中采用正確的思路和方法，以便降低服務(wù)器發(fā)生故障的機(jī)率，提高運(yùn)營維護(hù)效率。
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