高校計(jì)算機(jī)硬件資源利用率提高

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摘要在計(jì)算機(jī)普遍普及的今天，如何充分利用計(jì)算機(jī)的資源，提高計(jì)算機(jī)及硬件資源利用率，促進(jìn)高校教育教學(xué)效率的提高必將成為我們教育工作者認(rèn)真研究和探討的一個(gè)方面。依據(jù)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文從機(jī)房及教學(xué)管理、機(jī)房建設(shè)等方面來(lái)做好這方面的工作。

關(guān)鍵詞計(jì)算機(jī)資源；利用率；機(jī)房建設(shè)

1引言

計(jì)算機(jī)利用率是指在正常工作時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)的使用率，計(jì)算機(jī)資源利用率指計(jì)算機(jī)在正常運(yùn)行中所需求的硬件資源使用率，如CPU、內(nèi)存、顯卡、硬盤(pán)等硬件的使用率。計(jì)算機(jī)機(jī)房是高校計(jì)算機(jī)及若干科目教學(xué)質(zhì)量的保證。隨著信息時(shí)代的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，高校為了滿足教學(xué)需要都在不斷地?cái)U(kuò)建計(jì)算機(jī)機(jī)房，隨著計(jì)算機(jī)機(jī)房數(shù)量的增加，規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)硬件性能的提升發(fā)展更是迅猛，從而導(dǎo)致現(xiàn)在的電腦CPU資源嚴(yán)重浪費(fèi)，利用率不到15%，克林頓總統(tǒng)訪華做過(guò)的演講中，有一次大部分講了能源的節(jié)省方面，說(shuō)每年全球，電腦浪費(fèi)掉的電費(fèi)就達(dá)55%。怎樣加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的科學(xué)管理，積極推廣應(yīng)用，提高使用效率，是迫切要求解決的問(wèn)題。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及在計(jì)算機(jī)機(jī)房長(zhǎng)期工作中所積累的經(jīng)驗(yàn)，就機(jī)房及教學(xué)管理、機(jī)房建設(shè)兩方面談?wù)勅绾翁岣吒咝Ｓ?jì)算機(jī)及硬件資源利用率。

2機(jī)房及教學(xué)管理

提高計(jì)算機(jī)利用率最重要的因素就是機(jī)房及教學(xué)管理模式，高校機(jī)房是教學(xué)、科研的重要基地，是人才培養(yǎng)、實(shí)施素質(zhì)教育的重要場(chǎng)所。它的工作質(zhì)量也是衡量學(xué)校辦學(xué)水平的重要標(biāo)志之一。管理機(jī)房，必須要有一個(gè)合適的管理機(jī)構(gòu)，才能最大限度地推廣應(yīng)用和提高利用率。目前管理形式可分為統(tǒng)一集中管理、分散管理、集中和分散相結(jié)合。

1)統(tǒng)一集中管理

近年來(lái)，為了優(yōu)化教育資源的配置，進(jìn)一步提高辦學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)科發(fā)展，深化素質(zhì)教育，各高校紛紛建設(shè)統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，以實(shí)現(xiàn)資源共享、提高效率，適應(yīng)全校師生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究以及學(xué)科發(fā)展等的需要。優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算機(jī)和人員均能集中管理，維護(hù)方便，能有效地開(kāi)放和研制新的軟硬件產(chǎn)品、接受較大的科研和協(xié)作項(xiàng)目，以及對(duì)用機(jī)學(xué)生能統(tǒng)籌兼顧，集中安排上機(jī)。缺點(diǎn)是用機(jī)安排一般為有計(jì)劃的分批集中上機(jī)，對(duì)臨時(shí)及少數(shù)用機(jī)人員較難做到靈活服務(wù)。

2)分散管理

即有需要的單位自己組建機(jī)房，自行管理。優(yōu)缺點(diǎn)也較明顯，優(yōu)點(diǎn)是使用方便，有各學(xué)院(系)自行組織安排教學(xué)。缺點(diǎn)也主要體現(xiàn)在管理和維護(hù)力量差，開(kāi)發(fā)軟件、硬件能力薄弱，不能同意安排使用設(shè)備資源，以致用機(jī)負(fù)擔(dān)輕重不一，一般所能提供的機(jī)時(shí)數(shù)多余所需機(jī)時(shí)，會(huì)造成經(jīng)常性的停機(jī)待用，在很大程度上造成機(jī)時(shí)浪費(fèi)。

3)集中和分散相結(jié)合

以統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為主，各學(xué)院(系)一定數(shù)量的計(jì)算機(jī)為輔，大型公共課、公選課集中安排在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，各學(xué)院(系)獨(dú)立專(zhuān)業(yè)課可靈活自行安排。

筆者認(rèn)為集中和分散相結(jié)合這種管理方式綜合了前面兩種的優(yōu)點(diǎn)，在管理制度上確定雙重領(lǐng)導(dǎo)職能，機(jī)房利用空余時(shí)間的開(kāi)放等措施，給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，具有寬松、自由、良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的功能，更能提高計(jì)算機(jī)利用率。

3機(jī)房建設(shè)

計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代速度非常快，追隨著遵循著摩爾定律驚人發(fā)展。當(dāng)然計(jì)算機(jī)配置越高，對(duì)教學(xué)越有促進(jìn)作用。而正如引言所說(shuō)，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)CPU資源嚴(yán)重浪費(fèi)，利用率不到15%，電腦浪費(fèi)掉的電費(fèi)卻高達(dá)55%。如何提高每臺(tái)計(jì)算機(jī)硬件資源使用率，成為了我們建設(shè)機(jī)房時(shí)需要考慮的一個(gè)問(wèn)題。

計(jì)算機(jī)多用戶終端設(shè)備(拖機(jī)卡)技術(shù)的出現(xiàn)，其出發(fā)點(diǎn)也正是為了充分利用每臺(tái)電腦的硬件資源。目前該類(lèi)產(chǎn)品都可以支持Windows和Linux操作系統(tǒng)，都能達(dá)到一臺(tái)主機(jī)共享達(dá)32臺(tái)以上終端設(shè)備，利用Windows多用戶終端設(shè)備解決方案(如圖1)，或是利用拖機(jī)卡解決方案(如圖2)，我們可以讓多個(gè)用戶獨(dú)立、同時(shí)運(yùn)用一臺(tái)主機(jī)的軟、硬件資源和所有外部設(shè)備資源。以1拖6為例，需購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備僅僅為：一臺(tái)配置較高的計(jì)算機(jī)、6臺(tái)計(jì)算機(jī)多用戶終端設(shè)備(或只需購(gòu)買(mǎi)一個(gè)拖機(jī)卡)、6個(gè)顯示器、6個(gè)鍵盤(pán)、6個(gè)鼠標(biāo)。

圖1利用多用戶終端設(shè)備連接圖

圖2利用拖機(jī)卡及USBHub連接圖

圖1中，每個(gè)終端都配置了顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、多用戶終端設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)線連接多用戶終端設(shè)備，而顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)都接入到多用戶終端設(shè)備的接口；圖2中，利用VGA分頻器連接終端顯示器，利用USBHub連接鍵盤(pán)、鼠標(biāo)。由此可以看出采用圖2方案需要鍵盤(pán)、鼠標(biāo)為USB接口，而圖1方案則沒(méi)有這個(gè)要求。

顯而易見(jiàn)，其優(yōu)點(diǎn)也非常突出，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

(1)花費(fèi)極少的硬件費(fèi)用就可以讓多名學(xué)生同時(shí)獨(dú)立使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，無(wú)須購(gòu)買(mǎi)昂貴的計(jì)算機(jī)，更可省去以后升級(jí)電腦的費(fèi)用。

(2)可省去大量維護(hù)、管理工作，僅需要維護(hù)少量幾臺(tái)主計(jì)算機(jī)即可。使您省去大量時(shí)間來(lái)管理和維護(hù)多臺(tái)電腦。

(3)能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化的真面設(shè)置和個(gè)人私有文件的安全與保密，以及共有文件的共享設(shè)置。本地?cái)嚯娨膊粫?huì)導(dǎo)致信息丟失，重新開(kāi)機(jī)后自動(dòng)恢復(fù)到關(guān)機(jī)前的狀態(tài)。

(4)大大降低了電費(fèi)的支出。

(5)最大限度地發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的能力。

(6)有效避免了電腦主機(jī)輻射，更加綠色，更加環(huán)保。

然而其缺點(diǎn)也暴露了出來(lái)，如果學(xué)生運(yùn)行一些比較耗費(fèi)電腦系統(tǒng)資源的軟件(如：三維制作、圖像制作等)時(shí)，那么系統(tǒng)的運(yùn)行速度將會(huì)變得緩慢；如果某一個(gè)學(xué)生由于操作不當(dāng)而造成死機(jī)現(xiàn)象，則其余公用同一臺(tái)電腦的用戶就必須跟著主機(jī)重啟。為了改良這種情況，筆者結(jié)合上文提到的管理形式進(jìn)行了優(yōu)化，分類(lèi)組建機(jī)房將是最好的選擇，可以組建1拖2機(jī)房甚至標(biāo)志的一人一機(jī)的機(jī)房用于要求較高的課程，其余機(jī)房可以組建1拖多的形式，筆者認(rèn)為1拖4或1拖6的形式最恰當(dāng)，即可完全滿足教學(xué)要求，減少故障輻射面積，又大大降低采購(gòu)成本和維護(hù)成本。

3結(jié)束語(yǔ)

在能源緊缺的當(dāng)今社會(huì)，綠色環(huán)保意識(shí)越來(lái)越受到重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)：制造一臺(tái)電腦要用700多種化學(xué)原料，其中約有一半的原料都含有對(duì)人體有害的有毒物質(zhì)，例如電腦的塑料外殼涂層中的溴化阻燃劑，可以想象擁有幾百臺(tái)電腦的機(jī)房的輻射又有多少。利用筆者提出的解決方案，不僅降低了采購(gòu)成本、維護(hù)工作量、電費(fèi)支出，更加重要的是既綠色又環(huán)保。我們要時(shí)刻站在先進(jìn)技術(shù)的前沿才能提高我們的工作效率。

參考文獻(xiàn)

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