高校公共机房硬盘保护卡的技术解决方案

摘要：高校计算机公共机房普遍具有使用频率高、开放时间长、系统程序多、网络开放、上机人员多且水平参差不齐的问题，这就使公共机房的管理面临着计算机安全和信息安全等诸多的问题，目前广泛使用硬盘保护卡实现对公共机房的计算机系统和数据进行安全保护，随着计算机技术的发展，保护卡在使用过程中也逐渐暴露出一些问题，在一定程度上影响教学的正常进行。笔者结合工作实际对公共机房所存在的普遍问题进行了研究并且提出自己的解决方案。

关键词：硬盘保护卡网络拷贝 桌面虚拟化

中图分类号：TP30 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（b）-0000-00

引言

计算中心承担着全校的计算机基础和相关专业的计算机辅助教学任务。公共机房具有使用频率高、开放时间长、系统程序多、网络开放、上机人员多且水平参差不齐的特点，这就使公共机房的管理面临着计算机安全和信息安全等诸多的问题，也给计算机实验室技术人员提出了更高的要求。目前广泛使用硬盘保护卡实现对公共机房的计算机系统和数据进行安全保护，硬盘保护卡能够使计算机从病毒感染、软件冲突、误操作引起的系统错误甚至是瘫痪中快速恢复，具备的网络拷贝功能，能够快捷、高效地升级计算机系统和软件，大大地提高了机房的工作效率和管理水平。然而，随着计算机技术的发展，保护卡在使用过程中也逐渐暴露出一些问题，这些问题如不能及时排除，将会在一定程度上影响教学的正常进行。笔者结合工作实际对公共机房所存在的普遍问题进行了研究并且提出自己的解决方案。

1 保护卡简介

保护卡也称为还原卡，最初其主要功能是进行硬盘上的数据还原。保护卡的原理简单来讲就是接管对硬盘进行读写操作的一个INTl3中断。保护卡在系统启动的时候，首先用自身的程序接管INTl3中断地址，只要是对硬盘的读写操作都要经过保护卡的保护程序进行保护性的读写，在计算机启动时，硬盘保护卡总是让硬盘的部分或者全部分区能恢复先前的内容，避免计算机的系统和数据因病毒感染、误操作和软件冲突等问题而瘫痪和丢失。

早期的保护卡是基于DOS平台开发的，运行环境为DOS系统、最高支持32位的WINXP系统。最初保护卡只有数据还原、BIOS保护等功能，后来增添了网络拷贝、变量拷贝、断电续传等功能；现在市场上主流保护卡是基于LINUX研发的多功能保护卡，具备频道管理、虚拟系统管理、远程管理、差异拷贝等多项功能，支持64位、128位的操作系统，WINDOWS系统操作界面趋于更加友好，同时，网络拷贝的速度变得更快，目前百兆环境平均1G/分钟，千兆环境平均2G/分钟。

硬盘保护卡的应用使机房的工作效率和管理水平有了较大提高。

2保护卡使用过程中存在的问题

任何一项技术的使用都不是一劳永逸的，随着计算机技术的发展，保护卡在使用过程中逐渐暴露出一些问题和局限性。

2.1防病毒功能差

保护卡是通过保护计算机硬盘的分区来实现操作系统的正常运行。通过设置每次启动时系统会自动还原为一个干净安全的系统，从而保证系统不会被病毒破坏，从而能够起到防病毒的作用。但是保护卡对病毒的防护方式不同于杀毒软件的防火墙，保护卡不能对系统进行实时防护，更不能阻断病毒的传播和阻止对系统的侵害，它只能做到每次开机将被破坏的系统推倒重来。作为公共机房，保护卡除了对系统分区进行保护之外，其他的分区一般都会面向学生开放。这样病毒会通过网络或移动存储进行传播，进而感染本地磁盘中的文件，甚至会攻击系统，导致系统出现故障或执行操作时出现错误。在重启后，系统会得到还原，但因本地磁盘感染了病毒，只要执行相关的操作，系统会因再次感染病毒而出错甚瘫痪，陷入死循环。

2.2系统和病毒库更新过程麻烦，效率较低，风险大

硬盘处于保护状态，系统和病毒库的升级更新就会变得非常麻烦。为了维护计算机的正常运行，硬盘需要保护卡和杀毒软件的双重保护，病毒库每几天就要更新版本，系统也需要经常检查漏洞打补丁。虽然保护卡具有变量拷贝的功能，网络拷贝较快，用时少，但是因系统环境需求的不同和计算机硬件差异性化的原因，要求事先必须针对每一种环境和机型做相应的系统和安装驱动程序，即做样机，再由做好的样机分别进行发射拷贝。以本实验中心为例，按照计算机机型和系统环境需求，共制作了8个不同版本的样机。也就是说每一次更新，要分别对8台样机进行更新，分8次进行发射拷贝，工作效率较低。而且其过程必须在机房空闲时才能进行，这对于使用率极高的公共机房来说是非常困难的，同时也会加大传输失败导致系统大面积瘫痪的风险，影响教学正常进行甚至造成重大的教学事故。

2.3在网络拷贝之后，个别机器出现蓝屏现象

网络拷贝之后，个别机器启动后可能出现蓝屏现象，重传之后仍得不到解决，这种情况一般是由于内存条存在问题或者是样机的驱动和软件不兼容的造成的。

2.4网络拷贝发射速度非常慢，甚至死机

保护卡在网络拷贝时受网络环境影响非常大，很多时候会出现网络拷贝速度非常慢。这是因为保护卡数据传输利用的是广播技术，受同路效应的影响，宽带的传输速度是由网络中最慢的一台计算机决定的，也就是说网速整体受到牵制。

3 解决方案

3.1安装杀毒软件且及时升级病毒库，定期检查系统漏洞，打好补丁，防止病毒的侵害

也就是说硬盘仅仅有保护卡的保护是不够的，同时也需要杀毒软件的保护。本学期末机房感染了SETUP.EXE病毒，每次病毒可以通过网络或者usb接口进行传输，感染本地磁盘文件进而感染WINDOWS系统，导致系统出现故障或执行软件时出现错误。虽然在保护卡的作用下系统重新启动后会恢复带干净的工作环境，但是很快病毒会再次感染系统，再次崩溃，陷入死循环之中。解决办法是固定时间杀毒软，检查系统漏洞打好补丁。

3.2利用虚拟化技术的桌面系统解决方案

较为常见的有武汉噢易公司推出的云桌面V3。该方案首先由管理员将客户端用户所需的全部软件统一安装在云服务器上，并且按照客户端用户的不同需求，创建不同的云桌面即应用系统环境。客户端通过局域网直接访问云服务器上的应用软件，无需安装，这样避免了因客户端软件冲突、兼容性、中毒等问题带来的各类软件运行故障。因为采用了pnp技术和硬件差异化技术，只要对一台云服务器进行系统和病毒库的更新，就可以完成整个网内计算机的更新，无需再做多个样机和多次网络拷贝。而且云桌面系统有后台实时更新的功能，服务器会根据网络运行情况设置传输带宽宽度，在不影响客户端使用的情况下由后台自动进行更新，不再受场地和时间的限制。云桌面具有更加简洁、高效、灵活的特点，解决了传统保护卡效率低下的问题，大幅提高了机房的工作效率。

3.3数据传输错误解决方案

第一步先检查内存查是否插好，第二部检查网络状况是否存在数据掉包的情况，进行重传。如果还不能解决就要检查样机系统的驱动程序是否和软件不兼容，根据情况安装新的操作系统和驱动程序，用重新制做的样机进行网络拷贝，一般问题就会得以解决。

3.4网络拷贝中断解决方案

（1）断开服务器外连的端口。

（2）检查交换机的级联，看是否是交换机的端口存在问题。

（3）将交换机网络风暴抑制的选项关闭掉，看网络拷贝速度是否能够恢复正常。

（4）如仍不能解决，就通过发射端查找出传输速度最慢的机器，检查该网线的端口连接是否正常，如果没问题就直接拔掉该机器的网线。这样处理之后网络传输的速度会立刻有较大提高。而那台中断传输的计算机只需单独进行拷贝就可以了。

3.5个别问题的解决

保护卡在读取硬盘数据时因为磁道损坏或者是数据丢失等原因造成保护卡报错，受工作环境清洁度、温度、湿度的影响，保护卡会出现脱卡现象，表现为是显示器黑屏或者报错。解决办法是：打开机箱，简单清理机箱的内的灰尘，拔下保护卡并且把金手指部分擦拭干净，重新装回，启动后恢复。

4 结语

硬盘保护发展未来趋势是桌面的虚拟化。利用PNP计算和硬件差异化技术，把所有的软件统一安装在服务器上，根据客户端需求创建不同的应用系统环境，完全不同于传统的芯片硬件保护卡。客户端通过网络访问服务器上的应用软件，无需安装，这样避免了使用硬件保护卡所存在的软件、兼容性等问题，真正能够把技术人员从重复而繁重的工作中解放出来。

参考文献

[1]张兴，黄如，刘晓彦.微电子学概论[M].北京：北京大学出版社，2005.

[2] 刘微雨.高校保护卡特点应用到机房网络管理的探讨[J]. 时代教育， 2013（11）：87

[3] 高飞.虚拟化桌面技术在高校机房管理中的应用[J].中国现代化教育装备，2013（23）：15-17

[4] 任云凤. 硬盘保护卡在高校计算机实验室中的应用[J]实验室科学20129（15）：112-114