基于虛擬機技術(shù)的ＮＯＳ實訓(xùn)室建設(shè)

摘要：該文分析了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）的教學(xué)和實驗現(xiàn)狀，指出現(xiàn)有教學(xué)實驗條件存在的問題，給出了一種基于虛擬機技術(shù)的NOS實驗訓(xùn)室的建設(shè)方案，用于解決網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)課程的實踐教學(xué)問題。

關(guān)鍵詞：虛擬機；NOS；實訓(xùn)室

中圖分類號：TP391文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)36-2957-01

The NOS Training Room Building Based on Virtual Personal Computer

ZHOU Min， ZHANG Wei-dong， DU Wei

(Changzhou College of Information Technology， Changzhou 213164， China)

Abstract: Through analysis of the network operating system(NOS) experimental and teaching of the status quo， this paper points out problem that the existing experimental teaching conditions exist， and is given a building program of NOS experimental training room based on virtual personal computer technology， which is used to solve the problem of Network operating system courses practice teaching.

Key words: virtual personal computer; NOS; training room

1 引言

“網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)”（NOS）課程是高職院校計算機網(wǎng)絡(luò)類專業(yè)的必修課程，也是大多數(shù)計算機類專業(yè)的重要課程?！熬W(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)”課程對實踐操作要求很高，只有通過大量的實踐操作才能充分理解和熟練掌握網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，并最終應(yīng)用于實際。

在“網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)”課程教學(xué)過程中，配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和組建計算機網(wǎng)絡(luò)是十分重要的試驗環(huán)節(jié)，但現(xiàn)有教學(xué)實驗條件往往滿足不了課程對實踐操作要求，進而影響了教學(xué)效果，迫切需要尋找一種解決辦法。

本文介紹一種方法，即建設(shè)基于虛擬機技術(shù)的NOS實驗訓(xùn)室的方法，來解決網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)課程的實踐教學(xué)問題。

2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)教學(xué)特點

以windows網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)為例，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)大致分3個部分：基本配置與管理、域環(huán)境配置與管理、應(yīng)用服務(wù)器配置與管理?；九渲门c管理類似桌面操作系統(tǒng)實驗，在單機環(huán)境下操作，而后兩部分則要求搭建出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的實踐教學(xué)具有兩個最顯著的特點：1) 操作系統(tǒng)硬盤分區(qū)不能被保護。在系統(tǒng)配置過程中，由于要多次重新啟動系統(tǒng)，因此操作系統(tǒng)硬盤分區(qū)不能通過還原保護卡進行系統(tǒng)保護；2) 必須保存配置狀態(tài)。系統(tǒng)配置具有連續(xù)性，必須保存配置狀態(tài)，并且不能被下一批次的實驗破壞。

2.2網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實驗室現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實驗室一般采用通用機房模式或?qū)Ｓ脵C房模式。

1) 通用機房模式。為了節(jié)省費用、提高設(shè)備利用率，學(xué)校一般會采用通用機房的形式。在通用機房中，計算機預(yù)裝多種操作系統(tǒng)，適應(yīng)不同的教學(xué)需要。比如：軟件開發(fā)、圖形圖像、CAD、多媒體等等，同時也包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。為了便于機房管理、防止病毒、防止系統(tǒng)損壞，通用機房必須使用還原保護功能。但是，對于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實驗則不能使用還原保護卡，這樣就產(chǎn)生了矛盾。

2) 專用機房模式。在有條件的學(xué)校，實驗室會采用指專用機房模式，即機房專用于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的實踐教學(xué)。即使采用這種方案，也無法解決多批次學(xué)生的上機操作沖突問題。

3 虛擬機技術(shù)

虛擬機(Virtual Machine)技術(shù)，就是用軟件模擬現(xiàn)實的計算機系統(tǒng)的技術(shù)。虛擬機技術(shù)的特點就是在一臺計算機虛擬出多臺虛擬計算機，從而解決教學(xué)的實際問題。

利用這種技術(shù)，可以在現(xiàn)有計算機主操作系統(tǒng)上建立若干個同構(gòu)或異構(gòu)的虛擬計算機系統(tǒng)，這些虛擬機系統(tǒng)有獨立的CPU、內(nèi)存、硬盤，甚至還擁有獨立的BlOS。由于虛擬機系統(tǒng)僅僅是主系統(tǒng)上的一個文件，只需要完成這個文件的備份工作，就可以隨時恢復(fù)虛擬機系統(tǒng)，絕對不會影響主系統(tǒng)和其他虛擬機系統(tǒng)。與在計算機上安裝多啟動操作系統(tǒng)不同，在虛擬機環(huán)境下，多個操作系統(tǒng)可以同時運行，并且不需要重新啟動就可以完成操作系統(tǒng)之間的互相切換。更重要的是，通過虛擬出來的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，虛擬機（Virtual Personal Computer）能完成主機（Host Operating System）之間的網(wǎng)絡(luò)通訊，多個虛擬機還可以和主機組成標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。不僅如此，多個主機上的多個虛擬機還可以通過主機網(wǎng)絡(luò)連接成標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。

日前流行的虛擬機軟件主要有VMware公司的VMware和Microsoft 公司的Virtual PC， 都能在Windows系統(tǒng)上虛擬出多個計算機。

4 采用虛擬機技術(shù)的NOS教學(xué)方案

該方案的核心就是利用“多個主機上的多個虛擬機可以通過主機網(wǎng)絡(luò)連接成標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)”的特性來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實驗網(wǎng)絡(luò)。

表1

4.1 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)配置

在一個實驗室（40臺學(xué)生機）中，按正常方法配置一個windows網(wǎng)絡(luò)，采用TCP/IP協(xié)議，網(wǎng)段使用10.10.10.0，必須保證網(wǎng)絡(luò)正常。

教師機安裝windows 2003 server，可以配置AD。學(xué)生機可以安裝windows XP或windows 2000 professional或其他操作系統(tǒng)。學(xué)生機可以使用保護卡，但要求至少有一個分區(qū)不進行恢復(fù)。

4.2 虛擬機配置

教師機上安裝虛擬機，虛擬機中安裝windows 2003 server，必須配置AD。學(xué)生機上安裝虛擬機，虛擬機中安裝windows XP或windows 2000 professional或windows 2003 server。虛擬機網(wǎng)段使用192.168.1.0

4.3 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)教學(xué)

教師使用教師機上虛擬機（windows 2003 server），學(xué)生使用學(xué)生機上的虛擬機并登錄到教師機上的虛擬機域中，進行相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置實驗。

5 結(jié)論

在實驗室中，利用主機網(wǎng)絡(luò)所建立的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，借助于虛擬機技術(shù)所建立的虛擬機網(wǎng)絡(luò)，可以方便地進行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)課程的實踐教學(xué)。在實際應(yīng)用中注意以下幾點：

1) 為了保證主機網(wǎng)絡(luò)的暢通，可以對主機使用還原卡，避免病毒等對網(wǎng)絡(luò)的影響。

2) 在學(xué)生機中，還可以配置一個windows 2003 server域，在本機上組成網(wǎng)絡(luò)進行聯(lián)系。

3) 為了保護學(xué)生機中不同批次學(xué)生的虛擬機文件，應(yīng)有相應(yīng)的技術(shù)措施。

參考文獻：

[1] 蔣云松.虛擬機應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實訓(xùn)的新探索[J].科技資訊，2006(34).

[2] 韓迎春.使用虛擬機技術(shù)搭建網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)的平臺[J].昆明冶金高等專科學(xué)校學(xué)報，2006(5).

[3] 李松波，謝磊.虛擬機技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2006(6).

[4] 鞏國忠.Virtual PC軟件在教學(xué)中的應(yīng)用[J].天津成人高等學(xué)校聯(lián)合學(xué)報，2005(5).

[4] 李法春，高俊文.虛擬技術(shù)在“網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2005(19).