高校計算機硬件資源利用率提高

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摘要在計算機普遍普及的今天，如何充分利用計算機的資源，提高計算機及硬件資源利用率，促進高校教育教學效率的提高必將成為我們教育工作者認真研究和探討的一個方面。依據教學實踐經驗，本文從機房及教學管理、機房建設等方面來做好這方面的工作。

關鍵詞計算機資源；利用率；機房建設

1引言

計算機利用率是指在正常工作時間內計算機的使用率，計算機資源利用率指計算機在正常運行中所需求的硬件資源使用率，如CPU、內存、顯卡、硬盤等硬件的使用率。計算機機房是高校計算機及若干科目教學質量的保證。隨著信息時代的飛速發展，計算機已經滲透到各個領域，高校為了滿足教學需要都在不斷地擴建計算機機房，隨著計算機機房數量的增加，規模不斷地擴大。與此同時，計算機硬件性能的提升發展更是迅猛，從而導致現在的電腦CPU資源嚴重浪費，利用率不到15%，克林頓總統訪華做過的演講中，有一次大部分講了能源的節省方面，說每年全球，電腦浪費掉的電費就達55%。怎樣加強對現有計算機的科學管理，積極推廣應用，提高使用效率，是迫切要求解決的問題。本文結合教學實踐經驗及在計算機機房長期工作中所積累的經驗，就機房及教學管理、機房建設兩方面談談如何提高高校計算機及硬件資源利用率。

2機房及教學管理

提高計算機利用率最重要的因素就是機房及教學管理模式，高校機房是教學、科研的重要基地，是人才培養、實施素質教育的重要場所。它的工作質量也是衡量學校辦學水平的重要標志之一。管理機房，必須要有一個合適的管理機構，才能最大限度地推廣應用和提高利用率。目前管理形式可分為統一集中管理、分散管理、集中和分散相結合。

1)統一集中管理

近年來，為了優化教育資源的配置，進一步提高辦學質量，促進學科發展，深化素質教育，各高校紛紛建設統一的實驗教學中心，以實現資源共享、提高效率，適應全校師生的實驗教學、科學研究以及學科發展等的需要。優點是計算機和人員均能集中管理，維護方便，能有效地開放和研制新的軟硬件產品、接受較大的科研和協作項目，以及對用機學生能統籌兼顧，集中安排上機。缺點是用機安排一般為有計劃的分批集中上機，對臨時及少數用機人員較難做到靈活服務。

2)分散管理

即有需要的單位自己組建機房，自行管理。優缺點也較明顯，優點是使用方便，有各學院(系)自行組織安排教學。缺點也主要體現在管理和維護力量差，開發軟件、硬件能力薄弱，不能同意安排使用設備資源，以致用機負擔輕重不一，一般所能提供的機時數多余所需機時，會造成經常性的停機待用，在很大程度上造成機時浪費。

3)集中和分散相結合

以統一的實驗教學中心為主，各學院(系)一定數量的計算機為輔，大型公共課、公選課集中安排在實驗教學中心，各學院(系)獨立專業課可靈活自行安排。

筆者認為集中和分散相結合這種管理方式綜合了前面兩種的優點，在管理制度上確定雙重領導職能，機房利用空余時間的開放等措施，給學生營造一個進行自主學習，具有寬松、自由、良好的學習環境，并能充分發揮計算機的功能，更能提高計算機利用率。

3機房建設

計算機更新換代速度非?？欤冯S著遵循著摩爾定律驚人發展。當然計算機配置越高，對教學越有促進作用。而正如引言所說，現在的計算機CPU資源嚴重浪費，利用率不到15%，電腦浪費掉的電費卻高達55%。如何提高每臺計算機硬件資源使用率，成為了我們建設機房時需要考慮的一個問題。

計算機多用戶終端設備(拖機卡)技術的出現，其出發點也正是為了充分利用每臺電腦的硬件資源。目前該類產品都可以支持Windows和Linux操作系統，都能達到一臺主機共享達32臺以上終端設備，利用Windows多用戶終端設備解決方案(如圖1)，或是利用拖機卡解決方案(如圖2)，我們可以讓多個用戶獨立、同時運用一臺主機的軟、硬件資源和所有外部設備資源。以1拖6為例，需購買的設備僅僅為：一臺配置較高的計算機、6臺計算機多用戶終端設備(或只需購買一個拖機卡)、6個顯示器、6個鍵盤、6個鼠標。

圖1利用多用戶終端設備連接圖

圖2利用拖機卡及USBHub連接圖

圖1中，每個終端都配置了顯示器、鍵盤、鼠標、多用戶終端設備，通過網線連接多用戶終端設備，而顯示器、鍵盤、鼠標都接入到多用戶終端設備的接口；圖2中，利用VGA分頻器連接終端顯示器，利用USBHub連接鍵盤、鼠標。由此可以看出采用圖2方案需要鍵盤、鼠標為USB接口，而圖1方案則沒有這個要求。

顯而易見，其優點也非常突出，主要表現為以下幾個方面：

(1)花費極少的硬件費用就可以讓多名學生同時獨立使用一臺計算機，無須購買昂貴的計算機，更可省去以后升級電腦的費用。

(2)可省去大量維護、管理工作，僅需要維護少量幾臺主計算機即可。使您省去大量時間來管理和維護多臺電腦。

(3)能夠實現個性化的真面設置和個人私有文件的安全與保密，以及共有文件的共享設置。本地斷電也不會導致信息丟失，重新開機后自動恢復到關機前的狀態。

(4)大大降低了電費的支出。

(5)最大限度地發揮了計算機的能力。

(6)有效避免了電腦主機輻射，更加綠色，更加環保。

然而其缺點也暴露了出來，如果學生運行一些比較耗費電腦系統資源的軟件(如：三維制作、圖像制作等)時，那么系統的運行速度將會變得緩慢；如果某一個學生由于操作不當而造成死機現象，則其余公用同一臺電腦的用戶就必須跟著主機重啟。為了改良這種情況，筆者結合上文提到的管理形式進行了優化，分類組建機房將是最好的選擇，可以組建1拖2機房甚至標志的一人一機的機房用于要求較高的課程，其余機房可以組建1拖多的形式，筆者認為1拖4或1拖6的形式最恰當，即可完全滿足教學要求，減少故障輻射面積，又大大降低采購成本和維護成本。

3結束語

在能源緊缺的當今社會，綠色環保意識越來越受到重視。據統計：制造一臺電腦要用700多種化學原料，其中約有一半的原料都含有對人體有害的有毒物質，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電腦的機房的輻射又有多少。利用筆者提出的解決方案，不僅降低了采購成本、維護工作量、電費支出，更加重要的是既綠色又環保。我們要時刻站在先進技術的前沿才能提高我們的工作效率。

參考文獻

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[3]田立軍,劉玉琳.淺談公用開放式計算機實驗室的管理與維護,《中國現代教育裝備》2007年第6期