简介:关于本文可作为环境实验方面的大学硕士与本科毕业论文环境实验论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：计算机技术的实践性特征决定了在计算机教学中准备演示、实验环境必不可少.现有的技术方案存在耗时费力等诸多不便,ISR系统的独特功能为克服这些不便,更好地为计算机教学实验准备必要环境,提供了一种另辟蹊径的选择.ISR的原设计与具体教学应用存在不适应的方面,文章探讨了针对性的改进.
ISR系统介绍
ISR是由卡内基梅隆大学开发的一个基于虚拟机技术和网络技术,用于方便的传输PC的运行状态的系统.它能够将PC机的运行状态通过网络方便的传输到另一台PC机上,实现类似笔记本电脑待机( Suspend) -恢复(Resume)的功能.它的名称ISR( Internet Suspend/Resume)也正反映了这一点.
ISR系统基于Linux操作系统开发,采用C/S结构.用户系统运行在客户端的虚拟机中,客户端主要由一个负责监控虚拟机状态,并根据需要将状态信息与服务器进行交互的内核模块以及相应的一些脚本构成.服务器端则主要负责状态文件的存储、传输,用户的认证以及基本的锁机制.
ISR有两种使用模式,一种是在线的,依据局部性原理,将待机( Suspend)时客户端虚拟机中内存和磁盘的记录,分成小块（保证通过网络传输的时间消耗可接受）分别压缩和加密,恢复( Resume)时根据需要动态的从服务器端传输到客户端[3].另一种是离线的,与在线模式不同的是,在恢复时将所有状态文件一次全部传输到客户端,客户端在再次待机之前,不再从服务器传输数据. 现有教学实验环境的不便 计算机科学与技术是一个实践性很强的学科,在教学过程中往往需要由教师进行演示,让学生进行实验,安装、配置相应的环境也就自然必不可少.通常,演示环境可以预先安装配置到教室的计算机上,也可以用笔记本带到教室或者通过远程登录等方式来使用.实验环境需要实验室管理人员协助和参与进行安装配置,再分发到各个学生实验计算机上.这其中的诸多重复劳动和不方便,使得这一准备工作变得耗时费力.比如,同样一门课程每次教学都需要重复相同的过程来完成环境的准备,即使教学实验的内容并没有变化；实验室综合多位老师的要求,通常会将所需要的配置准备成多个稳定的模板,如果需要临时进行变动往往因为牵涉因素太多,难以及时满足：前后相继的一些演示、实验内容,难以做到在时空上的连续,等等.
应用ISR系统
要使用ISR系统,首先需要安装一个能够使用X-Window的Linux操作系统,比如笔者使用的安装了Xfce4的Debian 5.0 lenny,然后分别在服务器和客户机上安装相应的ISR服务器端和客户端软件.在客户机上还需要安装虚拟机软件,目前ISR能够支持的虚拟机软件包括：VMware Workstation、VMwarePlayer、KVM、VirtuaIBox.
ISR服务器端提供的存储、传输和控制功能,与版本控制系统十分类似,包括了用户认证、互斥的锁机制、每次待机的时点恢复等.开始使用ISR系统之前,需要在服务器端向系统中添加相应用户,并创建一个空的包裹（parcel,状态信息的存储结构）.然后用户从客户端使用为其创建的账户登入系统.将空的包裹获取( checkout)到本地,此时运行在虚拟机中的是一个裸机,可在其上安装、配置所需要的环境.运行在虚拟机中的环境是处于ISR的监控下的,当使用完后或需要待机时,比如下课时间到了,只需要将虚拟机的运行状态信息保存( checkin)到服务器端,目前的环境以及它的运行状态就可以在另外的计算机上、另外的时间来使用了.
当使用ISR系统准备演示环境时,按照上述的基本流程操作即可.准备实验环境时,所不同的是首先需要为每一台实验计算机准备一个相应的ISR系统账户,在安装配置好环境,保存到服务器端后,需要使用copypacel命令为每一个实验账户复制一份包含了实验环境信息的包裹的副本.编制一个简单的shell脚本能够使批量添加账户和批量复制包的工作完成的更加轻松.实验完成后,实验者可以使用discard命令放弃对最初实验环境的修改,保留一个干净的实验环境.也可以将本次实验完成后的环境保存到服务器端,留待以后使用.在下次实验时,实验者可以通过恢复最初保存的包,获得全新的实验环境,也可以在上次实验的基础上进行后续的实验.
因为状态信息保存在服务器端,又可以进行每次待机的时点恢复,不再需要每次教学都重复准备相应的环境.如果需要临时对环境进行调整,只需要从服务器将环境恢复运行,进行修改后再保存到服务器端,新的环境就可以提供使用了,即使当堂临时调整也完全可以进行.上一堂课的演示环境的运行状态,甚至于光标停留的位置都可以保存下来,在下一堂课上,两堂课的内容可以实现无缝连接.服务器和网络通常都有专人维护,再也不需要离开教室去解决远端演示机掉电的问题,再也不需要为笔记本和教室的投影仪匹配不好而困扰.
问题与展望
ISR设计的初衷是提供一个使个性化论文范文的PC计算环境跟随使用者,无处不在的解决方案.服务器端的用户认证和锁机制是针对单个用户设计的,不支持包裹在用户间的共享.在准备演示环境时,与应用需求完全吻合,但在准备实验环境时却带来了不小的问题.记录状态信息所需要的存储空间的大小,与对应的计算环境中存储在内存和磁盘中数据的量是直接相关的,所使用的存储器的容量越大,其中存储的数据越多,那么记录其状态信息就需要更多存储空间.一个使用256M内存,10G硬盘,安装Windows×P和Office XP的计算环境,在ISR系统中对应的包裹的大小约为2.4 GB论文范文].试想,要为使用与此相当环境的10门课程,每门课程1 00名学生准备实验环境,需要大约2.4 TB的存储空间,随着实验课程数量和实验学生人数的增长,所需要的存储空间将会更加可观.
环境试验箱:TJ环境实验崇明游（重口游戏）
通过分析源代码,发现copyparcel操作除了修改原包裹的UUID等内容外,主要的数据是原样复制的.这就为包裹的副本节约存储空间带来了可能.笔者尝试修改copyparcel操作,以软链接代替parcel副本中未修改的部分,存储空间的消耗大大下降.另外一个办法是尝试修改checkout操作,在执行时不对包裹加锁,这样多个使用者可以同时使用一个账户进行checkin或resume操作.完全避免了复制操作,空间消耗也得到控制.但这两个方法带来了一个新问题,因为多个用户同时访问同一个包裹,磁盘1/0的瓶颈使得以在线模式和离线模式使用ISR系统时,性能均大受影响,等待的时间很长,客户端恢复的环境运行极不流畅.笔者考虑将二者综合,在不对包裹加锁的同时,提供适当数量（多于一个）的副本,添加一个简单的负载均衡机制,使得适当数量的用户使用同一个包裹副本,在空间消耗和运行性能之间取得一个可接受的折衷.
除此之外,目前虚拟机对于图形图像等应用,支持的还不够理想,这些应用在使用ISR来支持、控制的环境中的使用将会受到一些限制.
当然,如果能够获得充足的资源——充裕的存储空间、高速的I/O性能、更好的虚拟机软件——那不需要对ISR的原设计做修改,为每一位教师和学生提供一个专属的论文范文计算环境,既可以很好的满足教学的需要,同时也将把校园计算环境的配置管理提升到一个走在时代前列的水平.
总结：该文是关于环境实验论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
环境试验箱引用文献:
[1] 经典爱护环境论文题目 爱护环境论文题目选什么比较好
[2] 比较好写的办公环境论文选题 办公环境论文题目哪个好
[3] 保护环境政治方向论文题目 保护环境政治毕业论文题目怎么定
