第一篇：虛擬機(jī)技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬機(jī)技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

作者簡介作者簡介：盧道設(shè)（1987-），男，碩士，廣州華夏職業(yè)學(xué)院助教，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用；許燦（1982-），女，廣州華夏職業(yè)學(xué)院講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；張志青（1954-），男，廣州華夏職業(yè)學(xué)院車輛與信息工程系副教授，研究方向?yàn)榻逃畔⒓夹g(shù)；曾細(xì)平（1970-），女，廣州華夏職業(yè)學(xué)院講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)及軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們生活融入越來越多的科學(xué)元素。得益于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代教學(xué)手段也不斷地更新，融入了更多的先進(jìn)教學(xué)元素。目前，大學(xué)教育中普遍存在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)設(shè)備管理維護(hù)難、設(shè)備更新周期越來越短等問題，教學(xué)設(shè)備投入成本不斷增加。眾多學(xué)者嘗試將虛擬化技術(shù)特別是虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用到具體課程教學(xué)過程中，如操作系統(tǒng)［1］、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與安全［2］、計(jì)算機(jī)維護(hù)［3］等。此外，還有將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到圖書館運(yùn)營管理之中［4］。本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)環(huán)境，針對計(jì)算機(jī)教學(xué)中存在的問題，將虛擬機(jī)系統(tǒng)VirtualBox應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)工作中。

1虛擬機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)領(lǐng)域虛擬技術(shù)主要分為3大類［5］：平臺虛擬化（Platform Virtualization）、資源虛擬化（Resource Virtualization）與應(yīng)用程序虛擬化（Application Virtualization）。通常所說的虛擬機(jī)就屬于平臺虛擬化技術(shù)，它通過硬件或軟件技術(shù)支持，將有限的硬件資源虛擬成多個可共用的虛擬資源，這些虛擬資源所具有的功能與所虛擬的真實(shí)硬件資源例如硬盤、內(nèi)存、光驅(qū)等是等效的，用戶在使用虛擬資源時與真正的物理資源無異。資源虛擬化的典型應(yīng)用就是當(dāng)前比較流行的云計(jì)算服務(wù)，除此之外還有服務(wù)器虛擬化、應(yīng)用虛擬化以及桌面虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、顯卡虛擬化等。

平臺虛擬化最典型的例子就是虛擬機(jī)工具軟件的應(yīng)用，通過虛擬機(jī)工具軟件來虛擬獨(dú)立運(yùn)行的各類桌面操作系統(tǒng)。當(dāng)前主要有3類虛擬工具軟件：VMWare Workstation系列、VirtualPC及VirtualBox。VMWare Workstation系列是VMware公司所打造的一款桌面虛擬工具軟件，功能非常強(qiáng)大，支持各類操作系統(tǒng)，包括主流的Windows系列、Linux系列、Mac OS以及Unix等。VMWare Workstation是商業(yè)軟件，使用時需要正版授權(quán)。VirtualPC是微軟公司出品的一款虛擬化程序，它允許用戶在一臺計(jì)算機(jī)上虛擬多個獨(dú)立運(yùn)行的操作系統(tǒng)，這種虛擬化技術(shù)可以方便有效地利用硬件資源，使資源配置效能盡可能最大化。此虛擬化程序較好支持微軟Windows系列操作系統(tǒng)，但對其它操作系統(tǒng)如Linux或Unix等的支持還有待加強(qiáng)。VirtualBox是一款開源的虛擬化程序，它功能強(qiáng)大，在很多方面都可以與VMWare Workstation相媲美，正逐步推出自己特有的功能，如錄像功能等。由于VirtualBox屬開源且免費(fèi)，吸引眾多科研人員、企業(yè)員工的關(guān)注和使用，其開發(fā)者社區(qū)逐漸壯大，VirtualBox工具及其技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，未來VirtualBox工具可能成為最為流行的虛擬化工具之一。VirtualBox除支持創(chuàng)建虛擬操作系統(tǒng)外，還提供諸多實(shí)用功能。

（1）支持為虛擬操作系統(tǒng)分配多CPU（多核心）?？梢院芎玫丶骖櫿鎸?shí)物理主機(jī)的負(fù)載，可根據(jù)用戶要求分配真實(shí)物理主機(jī)的一個或多個核心CPU給虛擬機(jī)使用，從而避免虛擬機(jī)占用過多或無法充分利用真實(shí)物理主機(jī)的CPU資源的問題。

（2）支持分配USB設(shè)備。支持虛擬機(jī)系統(tǒng)使用真實(shí)物理主機(jī)的USB接口設(shè)備，從而方便用戶在虛擬機(jī)系統(tǒng)使用外接設(shè)備，如U盤、移動硬盤等。

（3）系統(tǒng)快照。此功能類似系統(tǒng)備份還原，可以方便地使用快照功能備份當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)，可在任何時候還原。VirtualBox新的版本提供分支快照功能，可以在任何時候進(jìn)行備份，還原時可選擇需要還原的狀態(tài)，比僅能還原最近一次的備份功能靈活得多。

（4）錄像支持。此功能是VirtualBox新版本的特色，可以在運(yùn)行虛擬操作系統(tǒng)時將運(yùn)行過程當(dāng)中的界面進(jìn)行錄像，方便以后使用。此功能為教學(xué)帶來了極大的便利，可以對在虛擬操作系統(tǒng)中所進(jìn)行的不容易掌握的操作錄制下來，供學(xué)生觀看學(xué)習(xí)。

（5）Php網(wǎng)頁控制接口。嚴(yán)格來說，此功能不是VirtualBox推出的功能，但VirtualBox工具軟件提供Php程序控制接口，可以利用Php語言對VirtualBox相關(guān)功能進(jìn)行操作。

除此之外，VirtualBox還提供了遠(yuǎn)程顯示與控制、共享網(wǎng)絡(luò)、共享文件夾、3D加速、虛擬電腦（系統(tǒng)）導(dǎo)入與導(dǎo)出等功能。

2教學(xué)應(yīng)用

2.1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中存在的問題

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)教學(xué)的主要方式之一，其表現(xiàn)形式豐富多樣，可靈活展示教學(xué)內(nèi)容，提高整體教學(xué)效率。但計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)也存在不足之處：

（1）軟件系統(tǒng)管理維護(hù)困難。不同課程使用的軟件系統(tǒng)不一樣，有些軟件系統(tǒng)對硬件環(huán)境要求比較高，如3DMAX、Maya、UDK、Visual Studio、Oracle、Sql Server等。有些工程實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程，如操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理等，需要對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行系統(tǒng)安裝或分區(qū)，否則無法體驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，這樣勢必增加實(shí)驗(yàn)教師及人員的工作量。

（2）設(shè)備更新快，成本增加。信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及教學(xué)手段的不斷改進(jìn)，對計(jì)算機(jī)設(shè)備提出了更高的要求，如內(nèi)存容量更大、中央處理器速率更快、硬盤存儲容量更大等，從而導(dǎo)致設(shè)備購置成本增加。

2.2虛擬機(jī)技術(shù)解決方案

當(dāng)前使用虛擬機(jī)系統(tǒng)解決軟件系統(tǒng)管理維護(hù)困難的問題，主要是在多媒體計(jì)算機(jī)或是實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中安裝VirtualBox等虛擬機(jī)。在虛擬機(jī)系統(tǒng)下安裝各類操作系統(tǒng)或創(chuàng)建裸機(jī)（即沒有安裝操作系統(tǒng)的虛擬計(jì)算機(jī)，一般用于進(jìn)行操作系統(tǒng)安裝的演示教學(xué)）。在已安裝相應(yīng)操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)系統(tǒng)中安裝并配置專業(yè)軟件如Oracle、Visual Studio等，將這些配置好的虛擬機(jī)系統(tǒng)作為源文件利用VirtualBox等虛擬機(jī)導(dǎo)出為可復(fù)用的虛擬系統(tǒng)文件（虛擬系統(tǒng)文件類似Ghost備份，但與Ghost備份不同的是虛擬系統(tǒng)文件導(dǎo)入虛擬機(jī)后即可使用）。同時，在需要運(yùn)行特定軟件的計(jì)算機(jī)中利用VirtualBox等虛擬機(jī)的導(dǎo)入功能將虛擬系統(tǒng)文件導(dǎo)入。除使用上述導(dǎo)出導(dǎo)入的方法復(fù)用虛擬系統(tǒng)外，也可以直接將裝有專業(yè)軟件系統(tǒng)的vdivhd等格式的虛擬磁盤。復(fù)制到相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，再在虛擬機(jī)中配置此虛擬磁盤。通過虛擬機(jī)操作，若教學(xué)軟件或系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，只需刪除VirtualBox等虛擬機(jī)中出問題的虛擬操作系統(tǒng)，導(dǎo)入新的虛擬操作系統(tǒng)即可使用，這樣實(shí)驗(yàn)室或多媒體計(jì)算機(jī)管理與維護(hù)就容易很多。為了不讓學(xué)生誤操作，需要在計(jì)算機(jī)主機(jī)中限定運(yùn)行VirtualBox等虛擬機(jī)，也可以利用phpVirtuabox這一網(wǎng)頁終端進(jìn)行VirtualBox虛擬機(jī)的運(yùn)行與配置，從而防止誤操作。授課教師也可以根據(jù)需要配置課程所需要的虛擬操作系統(tǒng)，上課演示時再導(dǎo)入到真實(shí)計(jì)算機(jī)主機(jī)中，從而方便教學(xué)。

利用虛擬化技術(shù)可有效解決教學(xué)設(shè)備成本大幅增加的問題。VirtualBox等虛擬機(jī)的虛擬磁盤文件可以是單個文件也可以是多個文件，使用時可以將虛擬磁盤文件放在不同的真實(shí)硬盤中，有效利用教學(xué)計(jì)算機(jī)的硬盤空間；也可以利用VMware或VirtualBox虛擬化技術(shù)對計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬化集群，將多個計(jì)算機(jī)主機(jī)虛擬成一個虛擬計(jì)算機(jī)，從而利用分散的CPU資源和內(nèi)存資源，進(jìn)一步節(jié)省成本。

2.3虛擬教學(xué)具體應(yīng)用

筆者曾講授《C#程序設(shè)計(jì)》課程，需要使用Visual Studio 2008軟件，但無論是多媒體教室，還是實(shí)驗(yàn)室機(jī)房，此軟件都與經(jīng)濟(jì)類課程軟件存在一定沖突，在經(jīng)過一系列測試后仍然無法解決。另外，在《C#程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)過程中需要與授課內(nèi)容（例如軟件的配置、代碼實(shí)例等）進(jìn)行比較，因此需要把當(dāng)前所教授的課程內(nèi)容實(shí)時保存在教學(xué)計(jì)算機(jī)中。實(shí)驗(yàn)室管理員為了管理方便，會對所安裝的操作系統(tǒng)進(jìn)行重啟還原，無法進(jìn)行資料保存。此外，有學(xué)生反映很多操作在課外無法一一模擬，因此需要將備課時所進(jìn)行的操作步驟錄像下來以供學(xué)生復(fù)習(xí)使用。筆者嘗試使用虛擬機(jī)解決上述問題。安裝VirtualBox虛擬機(jī)，并配置PHPVirtualBox 網(wǎng)頁終端接口程序，使教學(xué)用計(jì)算機(jī)與學(xué)生自己的計(jì)算機(jī)處于同一校園網(wǎng)內(nèi)。具體實(shí)施方法如下：

（1）在授課教師和學(xué)生使用的計(jì)算機(jī)中安裝VirtualBox虛擬機(jī)，并搭建PHPVirtualBox遠(yuǎn)程管理接口程序，使用XAMPP等軟件快速配置。

（2）讓學(xué)生在自己使用的計(jì)算機(jī)中配置好相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址，以便能在校園網(wǎng)內(nèi)遠(yuǎn)程訪問PHPVirtualBox接口程序，使用VirtualBox虛擬機(jī)。

（3）教師和學(xué)生通過PHPVirtualBox遠(yuǎn)程操作控制自己的虛擬虛擬機(jī)，使所有的操作能實(shí)時保存，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

3結(jié)語

虛擬化技術(shù)的不斷發(fā)展給日常工作和生活提供了越來越多的便利，虛擬化技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用也越來越廣

第6期 唐艷，唐軍：“微課”：高校體育課教育資源建設(shè)新途徑軟 件 導(dǎo) 刊2014年標(biāo)題

“微課”：高校體育課教育資源建設(shè)新途徑

第二篇：VMware虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用.

2007201225收到,2007206211改回

33梁 誠,男,1977年生,工學(xué)碩士,助教,研究方向:軟件工程。文章編號:100325850(20070820034202 V M ware 虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

Appl ica tion of the V M ware V irtua l M ach i ne Techn ique to the Com puter Practica l Teach i ng 梁 誠1 李 瓊1 夏建波2(1云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 昆明 650101(2昆明冶金高等?？茖W(xué)校 昆明 650033 【摘 要】針對目前計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中存在的設(shè)備及場地不足、硬件損壞、實(shí)驗(yàn)室維護(hù)工作量大等問題,提出了一種VM w are 虛擬機(jī)技術(shù)的解決方法,該方法挖掘了現(xiàn)有設(shè)備的潛力,提高了設(shè)備的利用率,可在一定程度上使上述問題得到緩解,并能夠增加學(xué)生的實(shí)踐動手機(jī)會?！娟P(guān)鍵詞】VM w are W o rk stati on ,虛擬機(jī),計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)。

中圖分類號:T P 39119 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ABSTRACT N ow deficien t facilities and p laces ,the dam aging of hardw are and a m ass of m ain tenance in the labo rato ry lie in compu ter p ractical teach ing ,ai m ing at such p rob lem s ,th is paper pu ts fo rw ard to a so lu ti on of VM w are virtual m ach ine 1T h is so lu ti on exp lo its their po ten tial and i m p roves their efficiency of ex isting facilities ,so it can so lve above 2m en ti oned p rob lem s and add the p ractical chances of studen ts at a certain ex ten t 1

KEYWOR D S VM w are w o rk stati on ,virtual m ach ine ,compu ter p ractical teach ing 1 問題的提出

①當(dāng)前,我國高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大,學(xué)生越來越多,而教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入?yún)s遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上學(xué)生數(shù)量的增長,根本無法滿足實(shí)踐教學(xué)的需要。如何利用有限的計(jì)算機(jī)資源,完成更多的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué),并確保教學(xué)質(zhì)量,成為各個學(xué)校亟待解決的問題。

②計(jì)算機(jī)的某些系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn),如磁盤分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)、系統(tǒng)備份與恢復(fù)等,由于要對磁盤進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn),擔(dān)心損壞硬件設(shè)備,教師一般采取課堂演示或以講代練的方式進(jìn)行教學(xué)。

③W indow s 服務(wù)器維護(hù)與管理中的RA I D 技術(shù)實(shí)驗(yàn),多機(jī)互聯(lián)的路由實(shí)驗(yàn),教師只能從理論上去分析講解,無法在課堂上演示,學(xué)生也無法通過實(shí)驗(yàn)更進(jìn)一步加深理解。

④計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),如局域網(wǎng)的組建、網(wǎng)絡(luò)配置與管理、T elnet、FT P、IIS 等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置、遠(yuǎn)程訪問和路由的設(shè)置等,這類實(shí)驗(yàn)需要用到多臺計(jì)算機(jī)和多種設(shè)備,而現(xiàn)有的教學(xué)條件有限,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完課程卻無法解決實(shí)際問題。

其實(shí),上述提到的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的各種問題,通過VM w are 虛擬機(jī)技術(shù),都可以在一定程度上得到緩解或解決。虛擬機(jī)軟件VM w are 簡介

VM w are W o rk stati on 是VM w are 公司出品的一

款虛擬機(jī)軟件。利用它可以在一臺電腦上模擬出若干臺機(jī)器,這些虛擬機(jī)如同真實(shí)機(jī)一樣各自擁有自己獨(dú)立的操作系統(tǒng)、CPU、硬盤,內(nèi)存及其他硬件,你可以像使用普通機(jī)器一樣對它們進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等操作,所有的這些操作都不會對真實(shí)主機(jī)的硬盤分區(qū)和數(shù)據(jù)造成任何影響和破壞。

VM w are 虛擬機(jī)的最大特點(diǎn)是不需要重新開機(jī)就能在一臺電腦上同時運(yùn)行多個操作系統(tǒng),這跟在同一臺PC 機(jī)上安裝多操作系統(tǒng)是不同的。PC 機(jī)上的多操作系統(tǒng)安裝,在任一時刻,只能運(yùn)行其中的一個系統(tǒng),如果想切換到其它系統(tǒng),必須重新啟動機(jī)器。而在虛擬機(jī)環(huán)境下,多個操作系統(tǒng)可以同時運(yùn)行,人們可以與對待標(biāo)準(zhǔn)的W indow s 應(yīng)用程序那樣在多個操作系統(tǒng)之間來回切換,而不需要重新啟動機(jī)器。最值得關(guān)注的是VM w are 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能,可將多個虛擬機(jī)聯(lián)接在一起,組建一個局域網(wǎng),這個網(wǎng)絡(luò)的行為與真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)完全一致,而且不用擔(dān)心損壞虛擬網(wǎng)卡和虛擬交換機(jī)。

VM w are 510支持的主要功能還包括: ①多映像(M u lti p le Snap sho ts 的支持和管理;②團(tuán)隊(duì)(T eam 功能;③克隆(C lone 功能;④屏幕截圖(Cap tu re Screen 和視頻捕捉(Cap tu 2 ?43?(總828 VM w are 虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用2007年

re M ovie;⑤掛起(Su sp end功能;⑥不同的操作系統(tǒng)之間還能互動操作,包括文件共享以及復(fù)制粘貼等功能,允許真實(shí)主機(jī)與虛擬機(jī)之間或者虛擬機(jī)與虛擬機(jī)之間直接拖動文件進(jìn)行復(fù)制和粘貼操作。VM w are虛擬機(jī)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

由于VM w are虛擬機(jī)具有以上特點(diǎn)和優(yōu)勢,可以把它應(yīng)用在計(jì)算機(jī)的實(shí)踐教學(xué)中: ①系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn)

若在一臺計(jì)算機(jī)上執(zhí)行諸如磁盤分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)、Gho st備份與恢復(fù)等系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn),將會破壞硬盤數(shù)據(jù)的完整性,這在公用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室一般是不允許的。而我們完全可以在虛擬機(jī)中進(jìn)行這類破壞性比較大的實(shí)驗(yàn),由于虛擬機(jī)對應(yīng)的僅是真實(shí)主機(jī)上的一個文件,在虛擬機(jī)中進(jìn)行的任何操作都不會破壞現(xiàn)有的硬盤分區(qū)和數(shù)據(jù),這不但保證了原系統(tǒng)的安全,而且在完成操作后,通過映像功能可以輕松將系統(tǒng)恢復(fù)到原樣。

如果不想在操作之后通過映像功能恢復(fù)系統(tǒng),還可以針對目標(biāo)虛擬機(jī)創(chuàng)建克隆,克隆出來的虛擬機(jī)可以隨意操作,不用擔(dān)心給被克隆的虛擬機(jī)帶來什么影響,完成操作之后直接刪除克隆的虛擬機(jī)即可。要創(chuàng)建克隆,在目標(biāo)虛擬機(jī)的摘要頁面上,點(diǎn)擊“C lone th is V irtual M ach ine”鏈接,打開克隆向?qū)?按提示操作即可依據(jù)目標(biāo)虛擬機(jī)克隆出一個新的虛擬機(jī)。

②RA I D技術(shù)和路由實(shí)驗(yàn)

RA I D技術(shù)需要多個硬盤才能完成實(shí)驗(yàn),可以通過在虛擬機(jī)中添加虛擬硬盤來達(dá)到目的。點(diǎn)擊[VM] [Settings],選擇“H ardw are”面板中的“H ard D isk”,并單擊下部的“A dd”按鈕,按照“A dd H ardw are W iza2 rd”向?qū)У奶崾疽徊讲讲僮骷纯蔀樘摂M機(jī)增加一個或多個新的虛擬硬盤,這不需要拆開主機(jī),比添加一個物理硬盤方便和快捷。路由實(shí)驗(yàn)需要的多張網(wǎng)卡也可以通過類似的過程添加。

③網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)一般要用到多臺計(jì)算機(jī),可以在一臺電腦上虛擬出多個虛擬機(jī),從而在單臺計(jì)算機(jī)上組建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,這樣每個學(xué)生在一臺計(jì)算機(jī)上就可以進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)配置,這不但提高了設(shè)備的利用率,增加了動手的機(jī)會,而且不用擔(dān)心損壞硬件設(shè)備。另外,在虛擬環(huán)境下,學(xué)生不用顧慮到對主系統(tǒng)的破壞,可以放心進(jìn)行各種操作,這

會帶來更好的實(shí)驗(yàn)效果。若學(xué)生不能按時完成實(shí)驗(yàn),還可以利用掛起功能方便地保留當(dāng)前狀態(tài),以便下一次繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

為了減少維護(hù)工作量,可以在實(shí)驗(yàn)前制作一個映像,待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后利用該映像把系統(tǒng)恢復(fù)到以前的狀態(tài),由于虛擬機(jī)只是主系統(tǒng)上的一個文件,系統(tǒng)恢復(fù)非常便捷和快速,這大大減少了準(zhǔn)備下一次實(shí)驗(yàn)和還原系統(tǒng)的時間。要制作映像,可以點(diǎn)擊[VM] [Snap sho t] [T ake Snap sho t],而要恢復(fù)映像,可以點(diǎn)擊[VM] [Snap sho t] [Snap sho t M anager],若要掛起當(dāng)前狀態(tài),單擊工具欄上的“Su sp end”按鈕。

④輔助教學(xué)

利用VM w are虛擬機(jī),還有一項(xiàng)非常實(shí)用的功能,即可以進(jìn)行屏幕截圖和視頻捕捉。在授課過程中,某些操作單純用語言可能無法表達(dá)清楚,或者由于條件所限,無法現(xiàn)場演示某些操作,對于這種情況,可以利用屏幕截圖功能事先把操作畫面抓取下來,或者直接利用視頻捕捉功能把操作過程全部錄制下來,然后在課堂上使用投影儀播放出來。要進(jìn)行屏幕截圖,點(diǎn)擊[VM] [Cap tu re Screen];而要進(jìn)行視頻捕捉,在開始操作前選擇[VM] [Cap tu re M ovie],然后在虛擬機(jī)中進(jìn)行相應(yīng)的操作,最后點(diǎn)擊[VM] [Stop M ovie Cap tu re]結(jié)束錄制。結(jié)束語

VM w are虛擬機(jī)技術(shù)的出現(xiàn),給計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)提供了一種有效的輔助工具,它充分挖掘了現(xiàn)有設(shè)備的潛力,提高了現(xiàn)有系統(tǒng)的利用率,既緩解了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場地不足的問題,又提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全性,降低了實(shí)驗(yàn)室的管理難度,而且在不額外添加硬件設(shè)備的條件下,可以增加學(xué)生的實(shí)踐動手機(jī)會,加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐技能。因此,在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中推廣虛擬機(jī)技術(shù)具有非常積極的教學(xué)意義。

當(dāng)然,由于VM w are實(shí)現(xiàn)了多操作系統(tǒng)同時運(yùn)行,每個操作系統(tǒng)對資源的占用使得其對硬件的要求比較高,尤其是CPU和內(nèi)存,當(dāng)多個虛擬機(jī)同時運(yùn)行時,真實(shí)機(jī)的反應(yīng)速度會有明顯的降低。

參考文獻(xiàn)

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第20卷 第8期電腦開發(fā)與應(yīng)用(總829

第三篇：虛擬機(jī)VMware在Linux操作系統(tǒng)課程教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬機(jī)VMware在Linux操作系統(tǒng)課程教學(xué)中的應(yīng)用

譚春茂

張金華

周玉春

（上海農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，上海松江：201600）

摘要：采用虛擬機(jī)來進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，是近年來在計(jì)算機(jī)教學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的一種教學(xué)輔助方法，也是各計(jì)算機(jī)教學(xué)工作者比較熱衷探討的一個應(yīng)用課題。本文介紹了虛擬機(jī)技術(shù)及軟件，重點(diǎn)介紹了利用VMware虛擬機(jī)軟件進(jìn)行Linux操作系統(tǒng)教學(xué)的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)；Vmware；Linux操作系統(tǒng)

引言

在計(jì)算機(jī)教學(xué)中，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)是最受重視的問題，目前在計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中基本上都采用多媒體課件教學(xué)以及結(jié)合教師演示來進(jìn)行，教師配合課件及當(dāng)場的操作演示，讓學(xué)生可以更好學(xué)習(xí)和掌握實(shí)踐技能，然而，在教學(xué)中也遇到一些問題，尤其是操作系統(tǒng)課程的教學(xué)中，主要原因如下：

1）學(xué)校的機(jī)房通常都由機(jī)房管理員進(jìn)行統(tǒng)一安裝，通常都通過硬盤保護(hù)卡來實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)，所以機(jī)房的計(jì)算機(jī)一般是不允許學(xué)生動手來安裝操作系統(tǒng)，更不準(zhǔn)對系統(tǒng)和硬盤進(jìn)行更改設(shè)置操作。

2）即使學(xué)生自己有計(jì)算機(jī)，配置也比較高，但也很少有學(xué)生在自己的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行頻繁分區(qū)，格式化，安裝操作系統(tǒng)等操作。如果經(jīng)常對計(jì)算機(jī)硬盤進(jìn)行分區(qū)和格式化，也會影響到計(jì)算機(jī)的硬盤使用是。如果想在系統(tǒng)里面進(jìn)行一些操作系統(tǒng)有關(guān)的“危險”性操作，在學(xué)生自己的計(jì)算機(jī)上操作很可能就會破壞原來的系統(tǒng)，甚至數(shù)據(jù)。

3）學(xué)生在只有一臺計(jì)算機(jī)的情況下，通常做網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)就無法進(jìn)行，至多也就是做一些上網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。

比如：在Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)中，系統(tǒng)安裝由于各種實(shí)驗(yàn)條件的限制使用得學(xué)生無法去進(jìn)行，在對系統(tǒng)作各種操作時，可能還會由于學(xué)生的誤操作引起系統(tǒng)無法啟動的問題，在對grub引導(dǎo)管理器進(jìn)行修復(fù)這些實(shí)驗(yàn)時，對于初學(xué)Linux而言通常都是比較“危險”的操作，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)置時，學(xué)生沒有比較好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，無法當(dāng)場與windows系統(tǒng)之間進(jìn)行很好的網(wǎng)絡(luò)通信等。以上的這些問題不僅僅影響到教師的教學(xué)演示，同時也影響到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作效果，對于學(xué)生更好的掌握Linux操作系統(tǒng)的技能造成了一定的難度。近幾年來，隨著虛擬機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，這個問題得到了很好的解決。從而使用教學(xué)質(zhì)量也有明顯的提高。虛擬機(jī)技術(shù)及軟件介紹

[作者簡介]2006-07-09 [作者簡介]譚春茂（1977－），男，碩士，上海農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用系助教，從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面教學(xué)和研究工作。所謂虛擬機(jī)就是由虛擬機(jī)軟件模擬出來的計(jì)算機(jī)，或稱為邏輯上的計(jì)算機(jī)（Guest OS）。每個虛擬機(jī)都具有模擬出來的同物理計(jì)算機(jī)相同的運(yùn)行環(huán)境，包括硬件層，驅(qū)動接口，操作系統(tǒng)及應(yīng)用層，都建立在PC機(jī)的應(yīng)用環(huán)境下，屬于用戶級的軟件。同時利用虛擬機(jī)軟件可以在一臺物理計(jì)算機(jī)上模擬出來多個邏輯上的計(jì)算機(jī)，運(yùn)行多個操作系統(tǒng)，還可以將這些計(jì)算機(jī)相互連接起來形成網(wǎng)絡(luò)，虛擬計(jì)算機(jī)能同時運(yùn)行的數(shù)量多少由計(jì)算機(jī)本身配置決定。而且在虛擬機(jī)的環(huán)境下，用戶可以在同時運(yùn)行的多臺虛擬機(jī)中來回切換，而無需重新啟動系統(tǒng)。

目前，應(yīng)用廣泛的虛擬機(jī)軟件主要有VMware公司的VMware workstation及connectix公司設(shè)計(jì)的Virtual PC，這兩個虛擬機(jī)軟件應(yīng)用功能基本相同，它們有如下特點(diǎn)：

（1）不需要對物理硬盤進(jìn)行分區(qū)或重新開機(jī)就能夠在一臺PC機(jī)上安裝使用多種操作系統(tǒng)。

（2）完全隔離并且保護(hù)不同操作系統(tǒng)的操作環(huán)境及所有安裝在不同操作系統(tǒng)上面的各種應(yīng)用軟件和資料，并且硬盤還原功能。

（3）不同的操作系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行互動操作，包括網(wǎng)絡(luò)、周邊設(shè)備，文件共享等。（4）能夠設(shè)定并且隨時修改操作系統(tǒng)的操作環(huán)境，如：內(nèi)存、硬盤、其它外設(shè)等。（5）二者所安裝的系統(tǒng)都是可以移動的，即可能通過移動設(shè)備虛擬機(jī)安裝的文件拷貝的方式在其它的裝有對應(yīng)的虛擬機(jī)軟件的計(jì)算機(jī)上使用。3 VMware在Linux操作系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

在Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)中要涉及到系統(tǒng)安裝，系統(tǒng)各種設(shè)置及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等操作，其中有幾個比較危險的實(shí)驗(yàn)操作在真正的物理計(jì)算機(jī)上來實(shí)現(xiàn)有一定的難度和不現(xiàn)實(shí)性，如：系統(tǒng)安裝，硬盤配額，文件系統(tǒng)的創(chuàng)建與使用，grub的修改與安裝實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)啟動模式設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等，這些操作會改變甚至破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)無法正常工作，則學(xué)生在做相關(guān)實(shí)驗(yàn)時更具有這種特點(diǎn)，因?yàn)長inux操作系統(tǒng)的入門學(xué)習(xí)難度比windows系統(tǒng)的入門學(xué)習(xí)難度要大一些，通常情況下，Linux操作系統(tǒng)都是在文本模式下進(jìn)行教學(xué)，因?yàn)長inux的服務(wù)器在實(shí)際應(yīng)用中，基本上都是遠(yuǎn)程維護(hù)，遠(yuǎn)程維護(hù)就只能使用文本操作方式，同時文本運(yùn)行方式比圖形方式運(yùn)行效率方面而言要好一些。這樣對于初學(xué)學(xué)生而言，在這種環(huán)境下做實(shí)驗(yàn)，更容易造成對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的破壞。這都嚴(yán)重影響到教學(xué)效果，采用虛擬機(jī)技術(shù)后，這些問題已經(jīng)得到很好解決，同時也提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

通過前面的分析和一些資料顯示，Linux在VMware下的運(yùn)行效果要比較Virtual PC略佳，并且VMware支持的Linux版本比Virtual PC多。所以在Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)中選用VMware較好。

虛擬機(jī)教學(xué)過程（下面是以Red Hat Linux9.0為例）：

（1）在宿主計(jì)算機(jī)（Host OS）上安裝VMware軟件（目前的最新版是5.5），一般而言的配置主要要求內(nèi)存稍大一些即可，最好在256M以上。

（2）啟動VMware，創(chuàng)建虛擬機(jī)，在創(chuàng)建虛擬時要注意選擇Linux的版本，在VMware 中對Linux的版本分得比較仔細(xì)，這里尤其要注意選擇，否則會造成無法安裝系統(tǒng)或無法啟動系統(tǒng)的情況。

（3）系統(tǒng)安裝

在Linux操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程上，通常情況下，第一件要做的事就是安裝操作系統(tǒng)，在虛擬機(jī)環(huán)境下，可以完全通過系統(tǒng)的鏡像文件來進(jìn)行安裝，這樣的安裝方式帶來極大的方便，鏡像文件安裝可以省掉大量的光盤，也可以不要求機(jī)房的計(jì)算機(jī)上安裝有真正的物理光驅(qū)就可以進(jìn)行，這同真正的物理計(jì)算機(jī)相比，在練習(xí)操作系統(tǒng)安裝上使用VMware帶來極大的方便。

（4）快照和回復(fù)功能在Linux操作系統(tǒng)教學(xué)中的使用

VMware的一個非常有用的新功能就是快照和回復(fù)。可以在任意時刻為虛擬機(jī)進(jìn)行快照，然后在任意時刻回復(fù)到虛擬機(jī)任何一個快照的狀態(tài)。在虛擬機(jī)啟動關(guān)閉或暫停時都可以進(jìn)行快照?？煺諏⒈４孢M(jìn)行快照時刻的虛擬機(jī)的所有狀態(tài)，包括虛擬硬盤上的所有數(shù)據(jù)狀態(tài)及是否處于虛擬機(jī)啟動，關(guān)閉和暫停狀態(tài)。如果虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)正在運(yùn)行，對它進(jìn)行快照并不會影響客戶操作系統(tǒng)的運(yùn)行。如果在進(jìn)行一系列的操作后，想回復(fù)到快照時刻的狀態(tài)，那么只需要還原快照，這樣從進(jìn)行快照到回復(fù)快照之間的所有對虛擬機(jī)的操作的任何變化都會撤消。

在Linux操作系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)置及修改實(shí)驗(yàn)時，涉及到實(shí)驗(yàn)比較多，比如用戶管理，磁盤管理，文件系統(tǒng)創(chuàng)建，磁盤配額，引導(dǎo)管理器Grub的修復(fù)及設(shè)置等諸多實(shí)驗(yàn)，其中有幾個對系統(tǒng)而言具有相當(dāng)?shù)摹拔ｋU”性，這對于宿主計(jì)算機(jī)而言，即虛擬機(jī)上的操作系統(tǒng)完全損壞，也不會造成什么危害，但是這會對實(shí)驗(yàn)帶來很大的麻煩，在VMware中能利用上面所述的快照和回復(fù)功能能很好的解決這一問題。這樣，當(dāng)學(xué)生在操作過程中因不當(dāng)操作而造成對系統(tǒng)破壞時，就可以利用保存的快照來對系統(tǒng)恢復(fù)，這一點(diǎn)對于初學(xué)用戶而言非常有用，同真正的物理計(jì)算機(jī)上操作如果出現(xiàn)這種情況比較，這種虛擬機(jī)的方式顯然要好很多。

（5）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建

眾所周知，Linux的功能主要就是網(wǎng)絡(luò)功能，也就是做網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，服務(wù)器的配置往往需要有一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，也就是最好Linux做服務(wù)器，一個windows系統(tǒng)做客戶端來測試服務(wù)器的運(yùn)行效果。如果在教室里當(dāng)然有比較好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但是同時就需要開兩臺計(jì)算機(jī)，一臺Linux，另一臺是windows，這樣一來，就造成演示上的不方便，雖然Linux同宿主計(jì)算機(jī)之間有可以直接通信的，但是在windows下有一個記憶功能，在沒有注銷或者關(guān)閉系統(tǒng)前，上次訪問信息會記住，這樣會造成測試服務(wù)器有些時候沒法進(jìn)行，如samba服務(wù)器。利用VMware可以安裝多個虛擬機(jī)的特點(diǎn)，就可以很好的實(shí)現(xiàn)，我們可以再裝一個windows的虛擬機(jī)來形成一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。這時候只需要設(shè)置Linux和windows在同一個網(wǎng)段就可以形成一個網(wǎng)絡(luò)滿足我們做這樣實(shí)驗(yàn)的要求，而不需要去啟動多臺計(jì)算機(jī)。4 結(jié)語

利用虛擬機(jī)VMware軟件來輔助Linux教學(xué)，創(chuàng)建教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使得教師演示和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作都可以非常方便的進(jìn)行，由于是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的一個邏輯上的計(jì)算機(jī)，這樣對硬件上的操作對計(jì)算機(jī)并不造成損害，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的教學(xué)手段在Linux教學(xué)中某些無法完成的操作，不但保證了教學(xué)質(zhì)量，又節(jié)省經(jīng)費(fèi)。同時，在虛擬機(jī)上的操作時可以暫停，繼續(xù)，甚至保存在某一個狀態(tài)，可以很好的控制教學(xué)的進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)的每一個環(huán)節(jié)。同時可以得用VMware的捕獲電影功能可以把教師的操作錄制成電影，讓學(xué)生可以據(jù)其需要而使用。本校開設(shè)的《Linux操作系統(tǒng)》課程利用虛擬進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)一年有余，在這一年多的教學(xué)中，其效果是令人滿意的?？傊摂M機(jī)VMware對于改進(jìn)Linux操作系統(tǒng)教學(xué)和提高教學(xué)質(zhì)量提供了一種新輔助教學(xué)的手段。

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Boson公司為Boson NetSim軟件定制了一些現(xiàn)成的軟件試驗(yàn)包,其中包括CCNA級別的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和CCNP級別的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些試驗(yàn)包內(nèi)置了實(shí)驗(yàn)拓補(bǔ)圖、部分正確配置的配置文件。教師通過Boson NetSim的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航器可以有計(jì)劃、循序漸進(jìn)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí),給學(xué)生思科認(rèn)證考試提供一個平臺。

4.2.3網(wǎng)絡(luò)故障排除實(shí)驗(yàn)。

網(wǎng)絡(luò)管理員在網(wǎng)絡(luò)組建完成之后,要使網(wǎng)絡(luò)保持平穩(wěn)運(yùn)行,就必須對網(wǎng)絡(luò)不斷維護(hù),并及時排除故障,這需要非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。在以往的教學(xué)中,學(xué)生在故障排除時大多數(shù)停留在講步驟、記方法的基礎(chǔ)上,缺乏實(shí)戰(zhàn)。利用模擬器,我們可以設(shè)置一些軟件故障點(diǎn),并以文件形式保存后打包發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生分析故障所在,邊做邊學(xué),積累排除故障的經(jīng)驗(yàn)[5]。

5.結(jié)語

采用虛擬技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,克服了硬件實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)投入大、管理與維護(hù)困難等方面的問題,最大限度地滿足了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程的要求,提高了教學(xué)質(zhì)量。但是,虛擬實(shí)驗(yàn)不能完全代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,它只是起到輔助作用,可以提高學(xué)生操作的熟練程度,但是如果想讓學(xué)生真正掌握技術(shù),還需要在真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行體驗(yàn)。因此,在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)注意“虛實(shí)”結(jié)合[6]。

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來源:004km.cn

摘要：虛擬機(jī)技術(shù)作為一種新的教學(xué)輔助手段在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中具有很好的應(yīng)用前景。同時，采用虛擬機(jī)技術(shù)模擬真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境授課也是提高教師教學(xué)效果和保證教學(xué)質(zhì)量的一種有效手段。正是基于此，本文對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用做了深入的探討。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)；網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)；應(yīng)用

一、虛擬機(jī)技術(shù)及其虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境概述

(一)虛擬機(jī)(Virtual Machine)技術(shù)

虛擬機(jī)(VM)是支持多操作系統(tǒng)并行在單個物理服務(wù)器上的一種系統(tǒng)，能夠提供更加有效的底層硬件使用。在虛擬機(jī)中，中央處理器芯片從系統(tǒng)其它部分劃分出一段存儲區(qū)域，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運(yùn)行在“保護(hù)模式”環(huán)境下。如果在某虛擬機(jī)中出現(xiàn)程序凍結(jié)現(xiàn)象，這并不會影響運(yùn)行在虛擬機(jī)外的程序操作和操作系統(tǒng)的正常工作。在真實(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)組成中的設(shè)備驅(qū)動控制硬件資源，負(fù)責(zé)將系統(tǒng)指令轉(zhuǎn)化成特定設(shè)備控制語言。在假設(shè)設(shè)備所有權(quán)獨(dú)立的情況下形成驅(qū)動，這就使得單個計(jì)算機(jī)上不能并發(fā)運(yùn)行多個操作系統(tǒng)。虛擬機(jī)則包含了克服該局限性的技術(shù)。虛擬化過程引入了低層設(shè)備資源重定向交互作用，而不會影響高層應(yīng)用層。通過虛擬機(jī)，客戶可以在單個計(jì)算機(jī)上并發(fā)運(yùn)行多個操作系統(tǒng)。每個虛擬機(jī)由一組 虛擬化設(shè)備構(gòu)成，其中每個虛擬機(jī)都有對應(yīng)的虛擬硬件?？蛻舨僮飨到y(tǒng)和應(yīng)用程序可以運(yùn)行在虛擬機(jī)上。而不需要提供任何交互作用的網(wǎng)絡(luò)適配器的支持。虛擬服務(wù)器只是物理以太網(wǎng)中的一種軟件仿真設(shè)備。從服務(wù)器整合到越來越多的Windows2003升級行動，再到防止黑客、蠕蟲和其它威脅的軟件測試的不斷增長的需求，虛擬技術(shù)已經(jīng)無處不在。虛擬化造成了跨越計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)糅合。

在一臺電腦E將硬盤和內(nèi)存的一部分拿出來虛擬出若干臺機(jī)器，每臺機(jī)器可以運(yùn)行單獨(dú)的操作系統(tǒng)而互不干擾，這些“新”機(jī)器各自擁有自己獨(dú)立的CMOS、硬盤和操作系統(tǒng)，你可以像使用普通機(jī)器一樣對它們進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等操作，還可以將這幾個操作系統(tǒng)聯(lián)成一個網(wǎng)絡(luò)。在虛擬系統(tǒng)崩潰之后町直接刪除不影響本機(jī)系統(tǒng)，同樣本機(jī)系統(tǒng)崩潰后也不影響虛擬系統(tǒng)，可以下次重裝后再加入以前做的虛擬系統(tǒng)。同時它也是唯一的能在Windows和Linux主機(jī)平臺上運(yùn)行的虛擬計(jì)算機(jī)軟件。虛擬機(jī)軟件不需要重開機(jī)，就能在同一臺電腦使用好幾個OS，不但方便，而且安全。虛擬機(jī)在學(xué)習(xí)技術(shù)方面能夠發(fā)揮很大的作用。虛擬操作系統(tǒng)模式虛擬化解決方案同樣能夠滿足一系列的需求：安全隔離、計(jì)算機(jī)資源的靈活性和控制、硬件抽象操作及最終高效、強(qiáng)大的管理功能。

(二)虛擬機(jī)軟件概述

目前主流的虛擬機(jī)的軟件有VMWare和Visu—alPC，一般專業(yè)用戶選擇VMware，最求簡單方便和兼容性的Windows用戶選擇Viaual PC。考慮到VMWare的Vmware Workstation能創(chuàng)建多個主機(jī)輕松組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)性能測試容易，方便實(shí)現(xiàn)模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在本課程中選擇了VMware Workstation搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

VMWare是一個“虛擬機(jī)”軟件。它在一個操作系統(tǒng)上虛擬出多臺虛擬機(jī)環(huán)境，從而可以在一臺物理機(jī)器上同時運(yùn)行多個操作系統(tǒng)。它使你可以在一臺機(jī)器上同時運(yùn)行2個或更多WIN2000／WINNTWIN9X／DOS／LINUX系統(tǒng)。運(yùn)行VMware的平臺稱為主機(jī)，在VMware上運(yùn)行的系統(tǒng)稱為客戶機(jī)。從客戶機(jī)的角度來看，它是一個完整的系統(tǒng)，從主機(jī)的角度來看，每個客戶機(jī)分別是一個軟件應(yīng)用進(jìn)程，每個客戶機(jī)的硬盤就是一個大的文件或者分區(qū)。與“多啟動”系統(tǒng)相比，VMWare采用了完全不同的概念。

多啟動系統(tǒng)在一個時刻只能運(yùn)行一個系統(tǒng)，在系統(tǒng)切換時需要重新啟動機(jī)器。VMware是真正“同時”

運(yùn)行，多個操作系統(tǒng)在主機(jī)的平臺上，就象標(biāo)準(zhǔn)的Windows應(yīng)用程序那樣切換。由此可見，利用VMware可以讓一臺機(jī)器實(shí)現(xiàn)一個局域網(wǎng)的功能，可大大節(jié)省硬件設(shè)備和物理空間，管理方便、安全性高，特別適合做網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)。

二、虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建及其教學(xué)中的應(yīng)用

(一)虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建過程以及注意事項(xiàng)

首先是下載和安裝Vmware軟件，目前最新版本是Vmware Workstation6．5。然后再去運(yùn)行Win—dows(WinNT以上)和Linux操作系統(tǒng)的實(shí)體機(jī)上安裝VMware Workstation；其次是啟動VMware Work—station，根據(jù)需要創(chuàng)建多個虛擬機(jī)；再次是對虛擬機(jī)進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝；最后是對每臺VMware Work—station進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置連網(wǎng)。同時，我們在進(jìn)行虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境構(gòu)建過程中也要注意一些事項(xiàng)：一是預(yù)先規(guī)劃虛擬網(wǎng)絡(luò)的虛擬機(jī)的數(shù)蕈，在一個硬箍分區(qū)中，為每臺虛擬機(jī)的映像文件預(yù)留足夠的硬盤空間。Windows2000 Professional的虛擬機(jī)映像文件約占900MB，Windows2003 Server的虛擬機(jī)映像文件約占1．7GB，Linux Red hat的虛擬機(jī)映像文件約占2．5GB。在新建虛擬機(jī)向?qū)е兄付ù疟P容量時，磁艋大小可用默認(rèn)的8GB，無需立刻分配所有磁盤空間，讓其根據(jù)應(yīng)用程序的安裝的多少而增大。二是在新建虛擬機(jī)向?qū)е信渲镁W(wǎng)絡(luò)模式時，一般用戶選擇網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式(NAT)，這種方式主機(jī)不用做任何的設(shè)置虛擬機(jī)就可以利用主機(jī)上網(wǎng)。我們這鍵使用橋接模式(bridged)，使虛擬機(jī)是局域網(wǎng)中的一個獨(dú)立的主機(jī)系統(tǒng)，手工為虛擬機(jī)配置IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)，而且還要和實(shí)體主機(jī)處于同一網(wǎng)段，以實(shí)現(xiàn)通過局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)或路由器訪問巨聯(lián)網(wǎng)。三是安裝操作系統(tǒng)之前，根據(jù)實(shí)際內(nèi)存大小來調(diào)整內(nèi)存容量，設(shè)最 大不超過實(shí)際內(nèi)存的一半。除此之外，光驅(qū)要選擇一個物理驅(qū)動器，否則會彈出無法找到光驅(qū)的信息，操作系統(tǒng)將不能進(jìn)行光盤安裝。四是在實(shí)體機(jī)上，專門創(chuàng)建存放“虛擬機(jī)硬盤映像文件”

的文件夾，用于存放映像文件。如果要備份該虛擬系統(tǒng)，只要備份這個文件夾。

(二)虛擬機(jī)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全課堂教學(xué)中和學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安傘課程中，對于一些黑客工具的使廂(如掃描器、Sniffer工具、木馬、Dos工具等)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安全配置(Windows)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的安全配置(IIS)、數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的應(yīng)用(PGP)，需要在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)。如果只采用PowerPoint文檔講解和演示，非常抽象，沒有現(xiàn)場感，不便于學(xué)牛理解，學(xué)生聽多了也不感興趣。采取PowerPoint文檔演示結(jié)合虛擬機(jī)教學(xué)，可以讓學(xué)生看到實(shí)際的操作過程，掌握各種工具的具體如何使用。從各種攻擊工具具體對系統(tǒng)產(chǎn)生的危害結(jié)果，以及采取的相關(guān)防范措施中，學(xué)生可以一起思考和分析，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)興趣和加深理解，起到很好的教學(xué)效果。同時如果離開了現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)安全操作的演示也缺乏對學(xué)生的說服力。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，黑客工具的使用、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安全配置、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的安全配置、數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)都可以在虛擬機(jī)的環(huán)境下完成。學(xué)院可以基于原有的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，只需極少的資金就能為大量的學(xué)生提供實(shí)用的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，也町以避免因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接問題影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的效果和減少設(shè)備的損壞和維護(hù)的工作量。

同時在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中學(xué)生需要2人或者多人一組一起連網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，可以一人單獨(dú)實(shí)驗(yàn)，便于學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

當(dāng)然，在實(shí)際使用中，虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境技術(shù)的應(yīng)用也有自身的不足，如：一是在教學(xué)時，當(dāng)啟動的虛擬機(jī)較多時，對硬件的要求較高(如內(nèi)存)。教學(xué)前應(yīng)先規(guī)劃好，避免在啟動虛擬機(jī)卜浪費(fèi)授課時間。二是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)時，缺乏對真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的操作，也無法體會到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中如掉線等情況引起的網(wǎng)絡(luò)故障。

綜上所述，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的教學(xué)中，由于課程教學(xué)的特殊性，造成教學(xué)很具抽象性，比較難教，不在實(shí)際環(huán)境下講解，學(xué)牛很難理解。而目前教學(xué)的多媒體教室都為單機(jī)，因此采用虛擬機(jī)技術(shù)模擬真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境授課是提高教師教學(xué)效果和保證教學(xué)質(zhì)量的一種手段，同時也減輕了設(shè)備維護(hù)的經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)員的工作星，在實(shí)際的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中取得了良好的效果。

第四篇：計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)論文計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)論文：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的VMware虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用

計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)論文計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)論文：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的VMware虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用

摘要：虛擬機(jī)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)在一臺計(jì)算機(jī)中模擬出一個近似真實(shí)的局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，它為教師進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的課堂教學(xué)演示和利用普通計(jì)算機(jī)機(jī)房進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)提供了極大的便利和低成本化。本文闡述了虛擬機(jī)技術(shù)的概念和特點(diǎn)，介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)現(xiàn)狀，提供了虛擬機(jī)軟件在網(wǎng)絡(luò)課程課堂教學(xué)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用方法和技巧。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)課程；教學(xué)；虛擬機(jī)技術(shù)；Vmware

一、虛擬機(jī)技術(shù)簡介

正常情況下，一臺計(jì)算機(jī)雖然可以安裝多個操作系統(tǒng)，但在同一時刻只能運(yùn)行一個操作系統(tǒng)。而有了虛擬機(jī)（Virtual Machine，簡稱VM）技術(shù)則可不用這么麻煩。虛擬機(jī)技術(shù)就是用虛擬機(jī)軟件真實(shí)地模擬完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，使我們可以在這個虛擬的計(jì)算機(jī)中安裝全新的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。這樣就可以在一臺計(jì)算機(jī)上同時運(yùn)行多個操作系統(tǒng)，用戶可以在同時運(yùn)行的多個操作系統(tǒng)間來回切換，相互不影響。還可以將這些虛擬出的計(jì)算機(jī)相互連接起來形成虛擬網(wǎng)絡(luò)（VirtualNetworking）。

目前，市場上比較流行的虛擬機(jī)軟件主要有兩種：1.Microsoft的Virtual PC。運(yùn)行環(huán)境為Win-dows和MacOS，支持安裝的操作系統(tǒng)有Win-dows、Mac和Linux；2.VMware公司的VMware Workstation。運(yùn)行環(huán)境為Linux、Windows 2000以上版本，支持安裝的操作系統(tǒng)有

MS-DOS、Win9x、Win2000、WinXP、Linux、NetWare等。Vmware和Virtual PC都能在Windows系統(tǒng)上虛擬出多個計(jì)算機(jī),用于安裝其他操作系統(tǒng)。微軟在2003年2月份收購connectix后，很快發(fā)布了Microsoft Virtual PC 2004。但出于種種考慮,新發(fā)布的Virtual PC 2004已不再明確支持Lin-ux、Freebsd、netware、solaris等操作系統(tǒng)，只保留了OS/2，如果要虛擬一臺linux計(jì)算機(jī)，只能自己手工設(shè)置。相比而言，Vmware不論是在多操作系統(tǒng)的支持上，還是在執(zhí)行效率上，都比Vir-tual PC 2004明顯高出一籌，本文建議使用VMware的虛擬機(jī)軟件。虛擬機(jī)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是通過中間層次實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的管理和再分配，實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化，虛擬化分區(qū)帶來的最大好處是使同一物理平臺能夠同時運(yùn)行多個同類或不同類型的操作系統(tǒng)，以分別作為不同業(yè)務(wù)和應(yīng)用的支撐平臺。

二、目前網(wǎng)絡(luò)課教學(xué)中存在的問題

由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我們的日常生活中產(chǎn)生的影響越來越大，很多學(xué)校和專業(yè)都把與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的課程列為必修或選修的課程內(nèi)容。而網(wǎng)絡(luò)課是一門理論與實(shí)踐并重的課程，若采用傳n e t統(tǒng)的PPT文檔，用投影儀進(jìn)行講解和演示，這對于我校理解能力相對薄弱的學(xué)生，沒有現(xiàn)場感，很難理解和掌握。最終導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生困難，甚至?xí)箤W(xué)生對網(wǎng)絡(luò)課產(chǎn)生抵觸情緒。

1.由于學(xué)院沒有專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，只能使用普通機(jī)房，而普通機(jī)房通常都通過硬盤保護(hù)卡來實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)，不允許學(xué)生動

手來安裝操作系統(tǒng)，更不準(zhǔn)對系統(tǒng)和硬盤進(jìn)行更改設(shè)置等操作。

2.網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中要涉及到系統(tǒng)安裝，系統(tǒng)設(shè)置及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置等操作，其中有幾個比較危險的實(shí)驗(yàn)操作在真正的物理計(jì)算機(jī)上來實(shí)現(xiàn)有一定的難度和不現(xiàn)實(shí)性，如：系統(tǒng)安裝就會破壞真正物理計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)無法正常工作，因此上機(jī)時難以設(shè)定具體的目標(biāo)或因?yàn)槟繕?biāo)難實(shí)現(xiàn)。

3.在多媒體教室只有一臺教師機(jī)的情況下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程的課堂教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置演示存在困難。如：DHCP、DNS，郵件服務(wù)器的配置實(shí)驗(yàn)一般都涉及到多臺計(jì)算機(jī)，這為教師的教學(xué)演示和學(xué)生的理解帶來困難。上述種種限制，都導(dǎo)致了我們的學(xué)生在學(xué)完了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后卻沒有足夠的動手能力，更無法完成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境應(yīng)用的開發(fā)。為了解決上面這些問題，一種最為簡單的解決方法就是使用虛擬機(jī)軟件來搭建一個小型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，讓學(xué)生在這個模擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)原理，進(jìn)而有能力進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)。虛擬機(jī)技術(shù)由于其帶來的維護(hù)費(fèi)用的大幅降低而受到青睞。另一方面，一般較少提及，那就是虛擬化技術(shù)能大幅提升系統(tǒng)的安全性。

三、虛擬機(jī)技術(shù)特點(diǎn)使用虛擬機(jī)技術(shù)，可以體現(xiàn)出如下三個優(yōu)越性：

1.仿真性強(qiáng)。虛擬機(jī)軟件可以提供一個近似真實(shí)的計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境，在真實(shí)機(jī)器上完成的試驗(yàn)虛擬機(jī)上均可完成，同時它還可以在一臺宿主機(jī)上集成幾個虛擬客戶機(jī)操作系統(tǒng)，組建的一個虛擬機(jī)局域網(wǎng)

環(huán)境，這個網(wǎng)絡(luò)的行為與真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)完全一致，可以拋開真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中各種瑣碎的硬件沖突的可能性。既可以給學(xué)生提供專心實(shí)踐網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識的操作，又便于實(shí)現(xiàn)教師在課堂上對于局域網(wǎng)操作的演示以及教學(xué)的安排。

2.安全性高。對于宿主機(jī)環(huán)境而言，每一臺虛擬客戶機(jī)只是運(yùn)行在其上的一個應(yīng)用程序但是對于在客戶機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序而言，它就像是在真正的計(jì)算機(jī)中進(jìn)行工作?？梢韵袷褂闷胀ㄓ?jì)算機(jī)一樣對它們進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等操作，因此，當(dāng)在虛擬機(jī)中進(jìn)行操作時，可能系統(tǒng)一樣會崩潰，但是，崩潰的只是虛擬機(jī)上的操作系統(tǒng)，而不是物理計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)。

3.成本低，維護(hù)簡單。虛擬機(jī)主要以映像文件包作為其系統(tǒng)存儲文件，為此用戶可以直接拷貝映像文件包到其他計(jì)算機(jī)上使用，從而省去系統(tǒng)安裝過程，便于在機(jī)房中多機(jī)統(tǒng)一部署安裝。同時每一臺虛擬機(jī)歸根到底是主機(jī)上的一個軟件系統(tǒng)。這樣學(xué)生可以在機(jī)器上任意練習(xí)。如：如何組建局域網(wǎng)絡(luò)、設(shè)IP地址、網(wǎng)關(guān)DNS等內(nèi)容，并可使客戶機(jī)與宿主機(jī)甚至宿主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)中的其他計(jì)算機(jī)通信。再也不用擔(dān)心學(xué)生會搞破壞，同時也減少設(shè)備的損壞、降低設(shè)備的投資、減輕設(shè)備維護(hù)的工作量，可以省去購買昂貴實(shí)驗(yàn)設(shè)備的費(fèi)用，從而可以大幅節(jié)省實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用。

四、虛擬機(jī)軟件在網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用要點(diǎn)

1.VMware軟件安裝運(yùn)行虛擬計(jì)算機(jī)軟件的計(jì)算機(jī)我們稱為宿主

機(jī)（Host Machine），在虛擬機(jī)軟件上運(yùn)行的虛擬計(jì)算機(jī)可稱為客戶機(jī)（Guest Machine）。首先，我們要在宿主機(jī)上現(xiàn)有的操作系統(tǒng)（稱為宿主操作系統(tǒng)，Host Operating System）中安裝VMware軟件，然后，在VMware中就可以新建多個虛擬機(jī)，并且每個虛擬機(jī)器中都可以安裝不同的操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)稱為客戶操作系統(tǒng)（Guest OperatingSystem）。由于虛擬機(jī)器中的硬件設(shè)備都是軟件模擬的，因此在安裝完客戶操作系統(tǒng)后，顯示效果并不理想，例如：在虛擬機(jī)器中安裝完Window2000后，分辨率只有640x480一種，顏色也只有2色和16色。這時，我們還要安裝VMware提供的另一個工具VMware Tools（客戶操作系統(tǒng)啟動后，在VM菜單中選擇Install VMware Tools項(xiàng)）安裝完VMware Tools后，顯卡驅(qū)動和鼠標(biāo)驅(qū)動都會自動安裝好，虛擬機(jī)器用起來會更方便。

2.不同客戶機(jī)和主機(jī)間的切換由于VMware的工作特點(diǎn)是在一臺計(jì)算機(jī)中同時運(yùn)行多個操作系統(tǒng)，因此這就存在一個系統(tǒng)控制權(quán)的切換問題，如果你發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)和鍵盤在某一操作系統(tǒng)中無法使用，那么就必須進(jìn)行切換，缺省的切換方法是同時按下Ctrl+Alt組合鍵，不過也可以在VMware的窗口下部點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵。假如你覺得同時按下鍵比較費(fèi)勁的話，那么可以在“Settings/Perferences”窗口的“HotKeys”選項(xiàng)頁中自定義所希望的熱鍵。

3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)置利用VMware創(chuàng)建出來的虛擬客戶機(jī)可以與宿主機(jī)組成可正常使用的局域網(wǎng)，而且虛擬機(jī)也能正常訪問Internet。Vmware的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置有兩種方式：①Bridged方式：用這種方式，Guest OS的IP可設(shè)置成與Host OS在同一網(wǎng)段，Guest OS相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一臺機(jī)器，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他機(jī)器可訪問Guest OS，Guest OS也可訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他機(jī)器，當(dāng)然與Host OS的雙向訪問也不成問題。②NAT方式：這種方式也可以實(shí)現(xiàn)Host OS與Guest OS的雙向訪問。但網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他機(jī)器不能訪問Guest OS，Guest OS可通過Host OS用NAT協(xié)議訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他機(jī)器。NAT方式的IP地址配置方法：Guest OS先用DHCP自動獲得IP地址，Host OS里的VMWare services會為Guest OS分配一個IP，之后如果想每次啟動都用固定IP的話，在Guest OS里直接設(shè)定這個IP即可。一般來說，Bridged方式最方便好用。但如果Host OS是Win2000而網(wǎng)線沒插（或沒有交換機(jī)），網(wǎng)絡(luò)很可能不可用，此時就只能用NAT方式。

4.多重快照的使用一般使用虛擬機(jī)用于軟件或網(wǎng)絡(luò)安裝、測試等操作，經(jīng)常會使系統(tǒng)癱瘓掉，使用VMware的快照或者克隆功能，需要的時候恢復(fù)一下就避免了重裝系統(tǒng)的麻煩。VMware軟件還有多重快照的功能，而且功能非常強(qiáng)大。在它的支持下，可以針對一臺虛擬機(jī)創(chuàng)建出兩個以上的快照來，也就意味在不同時刻的系統(tǒng)環(huán)境時創(chuàng)建多個快照就可以無限制的往返于任何時刻的快照之間了。同時VMWare還提供了一個比較直觀而且快捷的快照管理器，形象的說明了多個快照鏡像之間的關(guān)系。多重快照并不只是簡單的保存了虛擬機(jī)的多個狀態(tài)，通過建立多個快照，可以為不同的工作保存多個狀態(tài)，并且不互相影響。當(dāng)我們要在虛擬機(jī)上做試驗(yàn)或測試點(diǎn)什么時，難免會碰到不熟悉的地方，此時做個快照，備份一下當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)，一旦操作失誤，可以很快還原到出錯前的狀態(tài)，完成實(shí)驗(yàn)。避免出錯就要重新開始甚至于重裝虛擬機(jī)。

5.注意事項(xiàng)虛擬機(jī)軟件是在一臺計(jì)算機(jī)中模擬多臺獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此需要宿主計(jì)算機(jī)的硬件配置比較高。從實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)來看，由于每個虛擬客戶機(jī)都要占用一定的內(nèi)存，因此要想比較流暢的運(yùn)行軟件，最好能夠分配給每個客戶機(jī)512M以上的內(nèi)存。另外，還需要注意的是虛擬客戶機(jī)的正常關(guān)機(jī)。虛擬機(jī)的重新啟動、關(guān)機(jī)等對于宿主計(jì)算機(jī)來說都是虛擬的，但對于虛擬機(jī)中安裝的操作系統(tǒng)來說則是真實(shí)的。因此，安裝好操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)，一樣要先通過“開始”菜單關(guān)機(jī)，最后再單擊工具欄上的方塊按鈕關(guān)掉虛擬機(jī)的電源。不能強(qiáng)制關(guān)閉虛擬機(jī)電源，否則虛擬機(jī)下次啟動的時候也會像真實(shí)的電腦一樣檢測磁盤的。

五、結(jié)語

本人多年來的網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)實(shí)踐證明，通過靈活使用VMware軟件，可以建立各種符合實(shí)驗(yàn)要求和開發(fā)需要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。使用虛擬機(jī)軟件，一方面可以解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中網(wǎng)絡(luò)環(huán)境方面的欠缺，另一方面可以滿足教學(xué)活動中對網(wǎng)絡(luò)靈活性的要求，是網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)，尤其是網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)中非常有力的助手。

第五篇：虛擬機(jī)軟件VMware在Linux操作系統(tǒng)課程教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬機(jī)VMware在Linux操作系統(tǒng)課程教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：采用虛擬機(jī)來進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，是近年來在計(jì)算機(jī)教學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的一種教學(xué)輔助方法，也是各計(jì)算機(jī)教學(xué)工作者比較熱衷探討的一個應(yīng)用課題。本文介紹了虛擬機(jī)技術(shù)及軟件，重點(diǎn)介紹了利用VMware虛擬機(jī)軟件進(jìn)行Linux操作系統(tǒng)教學(xué)的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)；Vmware；Linux操作系統(tǒng)

引言

在計(jì)算機(jī)教學(xué)中，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)是最受重視的問題，目前在計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中基本上都采用多媒體課件教學(xué)以及結(jié)合教師演示來進(jìn)行，教師配合課件及當(dāng)場的操作演示，讓學(xué)生可以更好學(xué)習(xí)和掌握實(shí)踐技能，然而，在教學(xué)中也遇到一些問題，尤其是操作系統(tǒng)課程的教學(xué)中，主要原因如下：

1）學(xué)校的機(jī)房通常都由機(jī)房管理員進(jìn)行統(tǒng)一安裝，通常都通過硬盤保護(hù)卡來實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)，所以機(jī)房的計(jì)算機(jī)一般是不允許學(xué)生動手來安裝操作系統(tǒng)，更不準(zhǔn)對系統(tǒng)和硬盤進(jìn)行更改設(shè)置操作。

2）即使學(xué)生自己有計(jì)算機(jī)，配置也比較高，但也很少有學(xué)生在自己的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行頻繁分區(qū)，格式化，安裝操作系統(tǒng)等操作。如果經(jīng)常對計(jì)算機(jī)硬盤進(jìn)行分區(qū)和格式化，也會影響到計(jì)算機(jī)的硬盤使用是。如果想在系統(tǒng)里面進(jìn)行一些操作系統(tǒng)有關(guān)的“危險”性操作，在學(xué)生自己的計(jì)算機(jī)上操作很可能就會破壞原來的系統(tǒng)，甚至數(shù)據(jù)。

3）學(xué)生在只有一臺計(jì)算機(jī)的情況下，通常做網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)就無法進(jìn)行，至多也就是做一些上網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。

比如：在Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)中，系統(tǒng)安裝由于各種實(shí)驗(yàn)條件的限制使用得學(xué)生無法去進(jìn)行，在對系統(tǒng)作各種操作時，可能還會由于學(xué)生的誤操作引起系統(tǒng)無法啟動的問題，在對grub引導(dǎo)管理器進(jìn)行修復(fù)這些實(shí)驗(yàn)時，對于初學(xué)Linux而言通常都是比較“危險”的操作，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)置時，學(xué)生沒有比較好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，無法當(dāng)場與windows系統(tǒng)之間進(jìn)行很好的網(wǎng)絡(luò)通信等。以上的這些問題不僅僅影響到教師的教學(xué)演示，同時也影響到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作效果，對于學(xué)生更好的掌握Linux操作系統(tǒng)的技能造成了一定的難度。近幾年來，隨著虛擬機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，這個問題得到了很好的解決。從而使用教學(xué)質(zhì)量也有明顯的提高。虛擬機(jī)技術(shù)及軟件介紹

所謂虛擬機(jī)就是由虛擬機(jī)軟件模擬出來的計(jì)算機(jī)，或稱為邏輯上的計(jì)算機(jī)（Guest OS）。每個虛擬機(jī)都具有模擬出來的同物理計(jì)算機(jī)相同的運(yùn)行環(huán)境，包括硬件層，驅(qū)動接口，操作系統(tǒng)及應(yīng)用層，都建立在PC機(jī)的應(yīng)用環(huán)境下，屬于用戶級的軟件。同時利用虛擬機(jī)軟件 [作者簡介]2006-07-09 [作者簡介]譚春茂（1977－），男，碩士，上海農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用系助教，從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面教學(xué)和研究工作。可以在一臺物理計(jì)算機(jī)上模擬出來多個邏輯上的計(jì)算機(jī)，運(yùn)行多個操作系統(tǒng)，還可以將這些計(jì)算機(jī)相互連接起來形成網(wǎng)絡(luò)，虛擬計(jì)算機(jī)能同時運(yùn)行的數(shù)量多少由計(jì)算機(jī)本身配置決定。而且在虛擬機(jī)的環(huán)境下，用戶可以在同時運(yùn)行的多臺虛擬機(jī)中來回切換，而無需重新啟動系統(tǒng)。

目前，應(yīng)用廣泛的虛擬機(jī)軟件主要有VMware公司的VMware workstation及connectix公司設(shè)計(jì)的Virtual PC，這兩個虛擬機(jī)軟件應(yīng)用功能基本相同，它們有如下特點(diǎn)：

（1）不需要對物理硬盤進(jìn)行分區(qū)或重新開機(jī)就能夠在一臺PC機(jī)上安裝使用多種操作系統(tǒng)。

（2）完全隔離并且保護(hù)不同操作系統(tǒng)的操作環(huán)境及所有安裝在不同操作系統(tǒng)上面的各種應(yīng)用軟件和資料，并且硬盤還原功能。

（3）不同的操作系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行互動操作，包括網(wǎng)絡(luò)、周邊設(shè)備，文件共享等。（4）能夠設(shè)定并且隨時修改操作系統(tǒng)的操作環(huán)境，如：內(nèi)存、硬盤、其它外設(shè)等。（5）二者所安裝的系統(tǒng)都是可以移動的，即可能通過移動設(shè)備虛擬機(jī)安裝的文件拷貝的方式在其它的裝有對應(yīng)的虛擬機(jī)軟件的計(jì)算機(jī)上使用。3 VMware在Linux操作系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

在Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)中要涉及到系統(tǒng)安裝，系統(tǒng)各種設(shè)置及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等操作，其中有幾個比較危險的實(shí)驗(yàn)操作在真正的物理計(jì)算機(jī)上來實(shí)現(xiàn)有一定的難度和不現(xiàn)實(shí)性，如：系統(tǒng)安裝，硬盤配額，文件系統(tǒng)的創(chuàng)建與使用，grub的修改與安裝實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)啟動模式設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等，這些操作會改變甚至破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)無法正常工作，則學(xué)生在做相關(guān)實(shí)驗(yàn)時更具有這種特點(diǎn)，因?yàn)長inux操作系統(tǒng)的入門學(xué)習(xí)難度比windows系統(tǒng)的入門學(xué)習(xí)難度要大一些，通常情況下，Linux操作系統(tǒng)都是在文本模式下進(jìn)行教學(xué)，因?yàn)長inux的服務(wù)器在實(shí)際應(yīng)用中，基本上都是遠(yuǎn)程維護(hù)，遠(yuǎn)程維護(hù)就只能使用文本操作方式，同時文本運(yùn)行方式比圖形方式運(yùn)行效率方面而言要好一些。這樣對于初學(xué)學(xué)生而言，在這種環(huán)境下做實(shí)驗(yàn)，更容易造成對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的破壞。這都嚴(yán)重影響到教學(xué)效果，采用虛擬機(jī)技術(shù)后，這些問題已經(jīng)得到很好解決，同時也提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

通過前面的分析和一些資料顯示，Linux在VMware下的運(yùn)行效果要比較Virtual PC略佳，并且VMware支持的Linux版本比Virtual PC多。所以在Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)中選用VMware較好。

虛擬機(jī)教學(xué)過程（下面是以Red Hat Linux9.0為例）：

（1）在宿主計(jì)算機(jī)（Host OS）上安裝VMware軟件（目前的最新版是5.5），一般而言的配置主要要求內(nèi)存稍大一些即可，最好在256M以上。

（2）啟動VMware，創(chuàng)建虛擬機(jī)，在創(chuàng)建虛擬時要注意選擇Linux的版本，在VMware中對Linux的版本分得比較仔細(xì)，這里尤其要注意選擇，否則會造成無法安裝系統(tǒng)或無法啟動系統(tǒng)的情況。

（3）系統(tǒng)安裝 在Linux操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程上，通常情況下，第一件要做的事就是安裝操作系統(tǒng)，在虛擬機(jī)環(huán)境下，可以完全通過系統(tǒng)的鏡像文件來進(jìn)行安裝，這樣的安裝方式帶來極大的方便，鏡像文件安裝可以省掉大量的光盤，也可以不要求機(jī)房的計(jì)算機(jī)上安裝有真正的物理光驅(qū)就可以進(jìn)行，這同真正的物理計(jì)算機(jī)相比，在練習(xí)操作系統(tǒng)安裝上使用VMware帶來極大的方便。

（4）快照和回復(fù)功能在Linux操作系統(tǒng)教學(xué)中的使用

VMware的一個非常有用的新功能就是快照和回復(fù)。可以在任意時刻為虛擬機(jī)進(jìn)行快照，然后在任意時刻回復(fù)到虛擬機(jī)任何一個快照的狀態(tài)。在虛擬機(jī)啟動關(guān)閉或暫停時都可以進(jìn)行快照?？煺諏⒈４孢M(jìn)行快照時刻的虛擬機(jī)的所有狀態(tài)，包括虛擬硬盤上的所有數(shù)據(jù)狀態(tài)及是否處于虛擬機(jī)啟動，關(guān)閉和暫停狀態(tài)。如果虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)正在運(yùn)行，對它進(jìn)行快照并不會影響客戶操作系統(tǒng)的運(yùn)行。如果在進(jìn)行一系列的操作后，想回復(fù)到快照時刻的狀態(tài)，那么只需要還原快照，這樣從進(jìn)行快照到回復(fù)快照之間的所有對虛擬機(jī)的操作的任何變化都會撤消。

在Linux操作系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)置及修改實(shí)驗(yàn)時，涉及到實(shí)驗(yàn)比較多，比如用戶管理，磁盤管理，文件系統(tǒng)創(chuàng)建，磁盤配額，引導(dǎo)管理器Grub的修復(fù)及設(shè)置等諸多實(shí)驗(yàn)，其中有幾個對系統(tǒng)而言具有相當(dāng)?shù)摹拔ｋU”性，這對于宿主計(jì)算機(jī)而言，即虛擬機(jī)上的操作系統(tǒng)完全損壞，也不會造成什么危害，但是這會對實(shí)驗(yàn)帶來很大的麻煩，在VMware中能利用上面所述的快照和回復(fù)功能能很好的解決這一問題。這樣，當(dāng)學(xué)生在操作過程中因不當(dāng)操作而造成對系統(tǒng)破壞時，就可以利用保存的快照來對系統(tǒng)恢復(fù)，這一點(diǎn)對于初學(xué)用戶而言非常有用，同真正的物理計(jì)算機(jī)上操作如果出現(xiàn)這種情況比較，這種虛擬機(jī)的方式顯然要好很多。

（5）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建

眾所周知，Linux的功能主要就是網(wǎng)絡(luò)功能，也就是做網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，服務(wù)器的配置往往需要有一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，也就是最好Linux做服務(wù)器，一個windows系統(tǒng)做客戶端來測試服務(wù)器的運(yùn)行效果。如果在教室里當(dāng)然有比較好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但是同時就需要開兩臺計(jì)算機(jī)，一臺Linux，另一臺是windows，這樣一來，就造成演示上的不方便，雖然Linux同宿主計(jì)算機(jī)之間有可以直接通信的，但是在windows下有一個記憶功能，在沒有注銷或者關(guān)閉系統(tǒng)前，上次訪問信息會記住，這樣會造成測試服務(wù)器有些時候沒法進(jìn)行，如samba服務(wù)器。利用VMware可以安裝多個虛擬機(jī)的特點(diǎn)，就可以很好的實(shí)現(xiàn)，我們可以再裝一個windows的虛擬機(jī)來形成一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。這時候只需要設(shè)置Linux和windows在同一個網(wǎng)段就可以形成一個網(wǎng)絡(luò)滿足我們做這樣實(shí)驗(yàn)的要求，而不需要去啟動多臺計(jì)算機(jī)。4 結(jié)語

利用虛擬機(jī)VMware軟件來輔助Linux教學(xué)，創(chuàng)建教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使得教師演示和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作都可以非常方便的進(jìn)行，由于是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的一個邏輯上的計(jì)算機(jī)，這樣對硬件上的操作對計(jì)算機(jī)并不造成損害，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的教學(xué)手段在Linux教學(xué)中某些無 法完成的操作，不但保證了教學(xué)質(zhì)量，又節(jié)省經(jīng)費(fèi)。同時，在虛擬機(jī)上的操作時可以暫停，繼續(xù)，甚至保存在某一個狀態(tài)，可以很好的控制教學(xué)的進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)的每一個環(huán)節(jié)。同時可以得用VMware的捕獲電影功能可以把教師的操作錄制成電影，讓學(xué)生可以據(jù)其需要而使用。本校開設(shè)的《Linux操作系統(tǒng)》課程利用虛擬進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)一年有余，在這一年多的教學(xué)中，其效果是令人滿意的?？傊摂M機(jī)VMware對于改進(jìn)Linux操作系統(tǒng)教學(xué)和提高教學(xué)質(zhì)量提供了一種新輔助教學(xué)的手段。

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Application of the Virtual Machine VMware in the Teaching of Linux OS

Tan Chunmao，Zhang Jinhua，Zhou Yuchun(Shanghai Vocational Technical College of Agriculture & Forestry, Songjiang, Shanghai, 201600)Abstract: In recent years, it is becoming more and more widely used adopting virtual machine technology in the computer-assisted Teaching.It is also a researching field for the teacher of teaching of computer.This paper introduces virtual machines technology and software, and introduces in detail the application of the virtual machine software VMware in the Teaching of Linux OS.Key words: Virtual Machine，Vmware，Linux OS 4