虛擬機(jī)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

王澤通

摘 要 隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，很多高校都開設(shè)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)課程。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的很多課程都要涉及到操作系統(tǒng)的各種配置，但是由于受高校實訓(xùn)室的相關(guān)配置所限制，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所需求的實驗環(huán)境和教學(xué)方法都無法滿足教學(xué)要求，課堂上只能由授課老師通過課件教學(xué)。但這種紙上談兵的教學(xué)方法很難取得良好的教學(xué)效果。而虛擬機(jī)技術(shù)的誕生很好地解決了這一難題.本文主要通過介紹虛擬機(jī)的相關(guān)技術(shù)。重點闡述該技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)課程當(dāng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】虛擬機(jī) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 教學(xué)應(yīng)用

隨著計算機(jī)信息的不斷創(chuàng)新發(fā)展，相關(guān)專業(yè)課程領(lǐng)域也必須進(jìn)行深入改革。為滿足教學(xué)要求，提高教學(xué)的成效，各高校也必須具備各類專業(yè)課程的上機(jī)實訓(xùn)場所，以提高學(xué)生實踐實訓(xùn)操作能力。虛擬機(jī)技術(shù)通過構(gòu)建一個虛擬的環(huán)境，教師既可以通過這個虛擬環(huán)境授課，學(xué)生也可以通過這個平臺開展實訓(xùn)任務(wù)，同時也不會給計算機(jī)本身造成任何損壞，對高校本身來說，既可以節(jié)約資源，又保證了教學(xué)的正常運行、教學(xué)質(zhì)量也有保障。

1 虛擬機(jī)技術(shù)的簡介

什么是虛擬機(jī)？虛擬機(jī)實際是一種軟件，是一個能夠運用虛擬化技術(shù)的系統(tǒng)軟件。通過這個軟件，能夠模擬出具有完整硬件系統(tǒng)功能、能夠運行在一個完全隔離環(huán)境的完整計算機(jī)系統(tǒng)。我們把這種能夠在虛擬機(jī)上運行使用的技術(shù)稱為虛擬機(jī)技術(shù)，通過虛擬機(jī)技術(shù)，我們可以在虛擬機(jī)上同時安裝并且運行多個相互獨立的操作系統(tǒng)，每個系統(tǒng)可以有多個分區(qū)，可以在每個分區(qū)安裝操作系統(tǒng)、安裝應(yīng)用軟件。每個虛擬出來的系統(tǒng)都各自具有獨立的CPU、硬盤和內(nèi)存，因此，無論在實訓(xùn)實驗過程中對虛擬機(jī)運行的操作系統(tǒng)進(jìn)行什么操作，例如格式化硬盤和重裝系統(tǒng)，都不會對主體系統(tǒng)和其他虛擬系統(tǒng)有任何影響。

目前來說，比較常用的虛擬機(jī)軟件有Vir-tual PC和VMware兩種，VMware普遍針對比較高級專業(yè)的用戶，而且Vir-tual PC主要面向希望簡單操作的用戶。目前來說，各大高校普遍使用VMware作為他們計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)課程的實訓(xùn)軟件工具。VMware可以同時創(chuàng)建多個虛擬鏡像，可以同時運行多個不同的操作系統(tǒng)。例如DOS、WinXP、Win2003、Win7等等，相互之間各不影響，真正做到一“機(jī)”多用。VMware的快照功能更是強(qiáng)大，可以將崩潰的系統(tǒng)直接恢復(fù)到原始狀態(tài)。由于VMware的多系統(tǒng)創(chuàng)建功能可以組成一個局域網(wǎng)，這給計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)帶來了極大的便利，不僅管理方便和實用性強(qiáng)，同時也節(jié)約了大量的硬件資源。

2 虛擬機(jī)（VMware Workstation）安裝和網(wǎng)絡(luò)平臺搭建

虛擬機(jī)的安裝相對來說比較簡單，只是在安裝過程中涉及到一些配置問題需要注意的。一般都是直接下一步，有些地方可根據(jù)自己想使用的功能來選擇，例如設(shè)置類型，可以根據(jù)自身需求選擇“典型”或自定義。選擇完好，直接下一步，直至安裝完成再重啟。VMware虛擬機(jī)安裝完畢后，下一步就是往虛擬機(jī)里搭建虛擬系統(tǒng)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)一般使用較多的是win2003系統(tǒng)。因此，必須準(zhǔn)備win2003系統(tǒng)安裝包一個，安裝時可采用U盤啟動的方式進(jìn)PE系統(tǒng)安裝，也可以采用虛擬光驅(qū)安裝的方式，各俱特色，用戶可根據(jù)自己熟悉的方式進(jìn)行安裝。

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生的工作重點主要要放在如何利用VMware平臺搭建實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建主要從幾個方面入手。首先，就是VMware的網(wǎng)卡工作模式，主要分為Host-only（主機(jī)）、Bridged（橋接）、NAT（網(wǎng)絡(luò)地址解析）三種模式。Host-only的網(wǎng)絡(luò)模式是默認(rèn)建立在VMnet1子網(wǎng)內(nèi)，使用這種方式的虛擬主機(jī)只能與VMnet1子網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)通信，無法與其他子網(wǎng)或外界通信。Bridged主要是通過VMnet0的虛擬交換機(jī)與宿主機(jī)聯(lián)在同一子網(wǎng)內(nèi)，可以與其他主機(jī)相互訪問。NAT模式不僅能夠幫助VMware虛擬機(jī)提供DHCP服務(wù)，并且還能夠進(jìn)行子網(wǎng)到外網(wǎng)的地址轉(zhuǎn)換功能。學(xué)生通過了解這三種模式的特點后，可以根據(jù)實際情況選擇或修改不同的網(wǎng)絡(luò)模式，組建虛擬網(wǎng)絡(luò)，方便實訓(xùn)。學(xué)生也可以利用VMware虛擬機(jī)的多操作系統(tǒng)的特點，通過構(gòu)建小型的虛擬局域網(wǎng)，從而達(dá)到真實環(huán)境實際的效果。

3 使用虛擬機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)的必要性

3.1 便捷靈活的實訓(xùn)環(huán)境

虛擬機(jī)的引入給學(xué)生的實訓(xùn)教學(xué)課程提供了很多便利，不僅有模擬真實的實訓(xùn)環(huán)境，也省去了許多實訓(xùn)環(huán)境的準(zhǔn)備工作，大大地提高了實訓(xùn)效果和增多了實訓(xùn)時間。每次上完實訓(xùn)課程后，管理員只需利用虛擬的快照功能把系統(tǒng)恢復(fù)至原始狀態(tài)后就可以立即進(jìn)行下次實訓(xùn)，大大地提高了管理員的工作效率，減少了很多工作量。

3.2 使用虛擬機(jī)是創(chuàng)新教學(xué)的體現(xiàn)

現(xiàn)階段正是虛擬化技術(shù)迅速發(fā)展時期，更快、更簡單、更靈活的快照技術(shù)使得虛擬化技術(shù)更加引人注目。虛擬化技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中，只需要很少的硬件資源便能夠支撐多重應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)的運行，從而保證實訓(xùn)教學(xué)的正常開展。

3.3 節(jié)約了大量的軟硬件資源

一臺裝有虛擬機(jī)的計算機(jī)可以做到一機(jī)多用，不僅不影響學(xué)生進(jìn)行實訓(xùn)操作，還可以當(dāng)作其他各類課程上機(jī)使用。無論是硬件還是軟件資源上，都節(jié)約了不少，也大大地降低了維護(hù)維修費用。

4 結(jié)語

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)由于其抽象性，如果沒有對理論學(xué)習(xí)進(jìn)行實操論證的話，學(xué)生根本無法通徹理解。而VMware虛擬機(jī)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的引入，恰好地解決了這種枯燥無味的理論教學(xué)。使得網(wǎng)絡(luò)課程更加生動，更加有趣。VMware的引入，不僅提高了教學(xué)質(zhì)量、緩解了實訓(xùn)環(huán)境，同時也大大地解決了硬件實驗室經(jīng)費投入大的問題。為實訓(xùn)實踐教學(xué)提供了有效的手段，給學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性實驗提供了軟硬件保障。不久將來，相信虛擬化技術(shù)的推廣和普及將對各個領(lǐng)域的教學(xué)產(chǎn)生積極的影響。

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作者單位

廣東科技學(xué)院 廣東省東莞市 523083