虛擬機在實驗教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：虛擬機技術(shù)經(jīng)過這些年的發(fā)展已經(jīng)不斷成熟，得到了廣大計算機愛好者的認(rèn)可，并在實驗教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合教學(xué)實踐總結(jié)了實驗室中虛擬機的應(yīng)用及其優(yōu)勢，并就應(yīng)用過程中出現(xiàn)的一些問題，例如如何與主機進行數(shù)據(jù)交換，虛擬機聯(lián)網(wǎng)等給出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：虛擬機；實驗教學(xué)；虛擬機聯(lián)網(wǎng)；共享文件

中圖分類號：TP393文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)14-20979-02

1 引言

虛擬機技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有幾十年的歷史，近兩年更是火爆，虛擬機越來越受到企業(yè)和媒體的關(guān)注。本文以VMWare為例介紹虛擬機在教學(xué)中的應(yīng)用情況。

虛擬機是指運行在Windows或Linux平臺上的一個應(yīng)用程序，它利用軟件的方法來模擬硬件。這個虛擬出來的電腦和真實的電腦幾乎完全一樣，它擁有真實電腦擁有的幾乎所有硬件設(shè)備：CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、軟驅(qū)等，當(dāng)然這些都是虛擬出來的。

我們能夠在虛擬機上做任何可以在真實計算機上能進行的幾乎所有操作，如開機、關(guān)機、對硬盤進行格式化、設(shè)置BIOS，而所有這些操作對主機沒有任何影響。在虛擬機崩潰時可直接將其刪除而不影響主機，同樣主機崩潰后也不會影響虛擬機，可以在下次重裝系統(tǒng)后再加入先前創(chuàng)建的虛擬機，繼續(xù)使用它。

使用虛擬機軟件可以在一臺電腦上使用多個操作系統(tǒng)，不但方便，而且安全。虛擬機的這些特點非常適用于進行實驗或進行程序開發(fā)與測試。目前，虛擬機軟件有很多，如VMWare、Virtual PC、twoOStwo、simics、VGS、Virtual Server、Cherry OS、SkyEye等都屬此類。本文將以應(yīng)用廣泛，功能強大的VMWare為例來進行介紹。

2 虛擬機在實驗室中的應(yīng)用

在計算機實踐教學(xué)過程中，經(jīng)常組織學(xué)生上機。但實驗室中，由于人員混雜，計算機水平不一，安全意識不強，經(jīng)常對系統(tǒng)造成破壞，導(dǎo)致實驗室不能正常使用。為了防止學(xué)生對電腦的無意破壞，很多機房安裝了還原卡。然而，由于安裝了還原卡的機器重啟后對機器所做的修改將丟失，這使得一些實驗不能進行，如對BIOS進行設(shè)置，用GHOST對系統(tǒng)進行備份和還原，安裝操作系統(tǒng)，修改注冊表等。在實驗中，可以把這些操作放到虛擬機上進行。這樣即使操作失誤使虛擬機崩潰也不會影響主機。并且主機重啟后，原來對虛擬機的更改依然有效。這樣既保證了實驗的順利進行，又不影響主機。

同時使用虛擬機進行系統(tǒng)操作，有利于教學(xué)演示軟件的使用。當(dāng)演示一些系統(tǒng)操作時，由于會退出操作系統(tǒng)，使得網(wǎng)絡(luò)教室軟件不能運行，因此，無法將畫面?zhèn)魉偷綄W(xué)生機上，影響了教學(xué)效果。在虛擬機上進行這些操作不會影響主機，這樣保證了演示軟件的正常工作。

3 如何在虛擬機和主機之間遞數(shù)據(jù)

使用虛擬機過程中，經(jīng)常需要與主機交換文件。下面介紹幾種虛擬機與主機交換文件的方法。

最簡單、最常用的方法是共享文件夾方法。這種方法文件交換是雙向的。這需要虛擬機安裝VMware Tools。設(shè)置共享文件夾的步驟為：在主菜單中選擇“設(shè)置”，選擇“選項”標(biāo)簽，選擇其中的共享文件夾，然后點擊“添加”，選擇主機上的一個文件夾作為主機與該虛擬機的共享目錄。注意，把共享文件夾屬性設(shè)置為啟用。設(shè)置完成后，在虛擬機中，右鍵點擊我的電腦，選擇“映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器”，然后在“Vmware Shared Floders”中，找到剛剛設(shè)置的共享文件夾。然后，在虛擬機的“我的電腦”中，將多出一個網(wǎng)絡(luò)硬盤。

使用ISO映像文件方法。通過把主機中的文件刻錄成ISO映像文件，然后將虛擬機的光驅(qū)設(shè)置為該映像文件，即可將主機數(shù)據(jù)傳到虛擬機。這種方法的缺點是單向傳遞，只能將主機數(shù)據(jù)傳遞給虛擬機。

通過直接拖拽進行文件交換。需要注意的是鼠標(biāo)拖曳的時候，虛擬機當(dāng)前窗口必須是個文件夾或者桌面，不允許當(dāng)前窗口是程序的情況下進行拖曳交換。該方法是雙向的。

通過把虛擬機和主機建成局域網(wǎng)，進行網(wǎng)絡(luò)文件的共享。比如：FTP服務(wù)、Windows的文件共享等。這種方式也是雙向的。缺點是設(shè)置了共享后，也就意味著真實局域網(wǎng)的其他用戶也可看到你共享的文件夾了。

4 如何使用虛擬機訪問互聯(lián)網(wǎng)

VMware有三種方式使虛擬機訪問互聯(lián)網(wǎng)：網(wǎng)橋（bridged networking），NAT適配器（network address translation），僅主機適配器（HOST ONLY networking）。

使用NAT方式時需要啟動主機中的兩個服務(wù)：VMware DHCP Service 和 VMware NAT Service 服務(wù)。其中，DHCP 服務(wù)負(fù)責(zé)為虛擬機分配IP地址，NAT 服務(wù)負(fù)責(zé)為虛擬機做路由。然后，將虛擬機設(shè)置為自動獲得IP地址，自動獲得DNS服務(wù)器地址。

使用橋接方式比較簡單，虛擬機只需要和主機設(shè)置相同的子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、DNS，IP地址設(shè)置成與主機在相同網(wǎng)段即可。這種方式適合使用局域網(wǎng)聯(lián)結(jié)互聯(lián)網(wǎng)的。

使用HOST ONLY方式，虛擬機無法聯(lián)網(wǎng)。

5 結(jié)束語

本文介紹了虛擬機的特點，并總結(jié)了虛擬機在實驗教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，同時就如何在虛擬機與主機之間交換文件，虛擬機的聯(lián)網(wǎng)問題給出了解決方案。

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