虛擬機在全國計算機等級考試機試中的應用

摘要：虛擬機是可以像真實計算機一樣運行程序的計算機的軟件實現。根據虛擬機的特點，提出了一種將虛擬機應用在全國計算機等級考試機試中的方法，這種方法可復用性強，可以大量減少工作時間和強度。

關鍵詞：全國計算機等級考試；虛擬機；Windows 2000

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)30-0687-02

Application of Virtual Machine in National Computer Rank Examination

LONG Rui， WU Hong-bing， YU Hai-ying， HU Yong-qiang

(Engineering Institute of PLA University of Science and Technology， Nanjing 210007， China)

Abstract: Virtual Machine is the same as the real computer running a computer software， it is a realization of computer by software. The method of application of Virtual Machine in National Computer Rank Examination is introduced， which has strong reusability and can significant reduce working hours and intensity.

Key words: National Computer Rank Examination; Virtual Machine; Windows 2000

1 引言

全國計算機等級考試自2005年4月（第21次）起，上機考試環境改在Windows 2000下進行。系統要求1臺服務器，1臺管理機，若干考試機，服務器和管理機要求安裝Windows 2000服務器版，考試機要求安裝Windows 2000專業版。考試機是考生機試使用的電腦，考試機的主要設置有：1) 在每臺考試機創建考試登錄賬號，這個賬號必須是服務器中的賬號，而且其權限應該和考試機上系統管理員Administrator的權限相同，考試時考生在考試機上用已經創建的賬號登錄，每臺考試機登錄的賬號應該不同；2) 映射網絡驅動器，考試機要把服務器上的WKS（等級考試安裝目錄）目錄映射為本地K盤。調試好1臺考試機后，通常的做法是以它為母機將系統克隆到其他考試機上。

但是這樣的做法在實際應用中存在一些問題，一般考試機平時都是學生機房用機，安裝的都是Windows XP，要在考試機上重新安裝Windows 2000并做好考試需要的設置，再克隆系統，這樣的做法既給機房管理員增加了很多工作量，也會影響平時學生用機。針對這一問題，本文提出一種在虛擬機平臺上搭建考試機環境的做法，這種方法不用改動原有的Windows XP系統，不但可以節省克隆系統的時間，而且虛擬機平臺還可以在下次考試中使用，減少管理員的工作量。

2 虛擬機的設置

虛擬機軟件是一種特殊的軟件，它是可以像真實計算機一樣運行程序的計算機的軟件實現。目前虛擬機軟件主要有VMware和Virtual PC，本文選用的是Virtual PC 2007。首先需要在每個考試機上預裝Virtual PC 2007，然后啟動Virtual PC通過其新建向導新建一個虛擬機，這時會產生了一個擴展名為vhd的虛擬機磁盤文件，再啟動該虛擬機，通過光盤安裝Windows 2000專業版，安裝完成后會產生一個擴展名為vmc的虛擬機配置文件。只要將這兩個文件復制到其他考試機上就可用Virtual PC 2007啟動虛擬機了。不過在使用這兩個虛擬機文件前，有一個問題要解決，Virtual PC會為新安裝的虛擬機分配1個MAC地址，這個MAC地址是在vmc虛擬機配置文件中的，可用任何文本編輯工具如記事本打開配置文件，可看到如下內容：

0003FF34A8D3

其中的0003FF34A8D3就是Virtual PC為虛擬機分配的MAC地址，如果不修改配置文件中的MAC地址，Virtual PC本身并不會修改配置文件中的MAC地址，那么其它考試機上直接用復制的虛擬機磁盤文件和配置文件啟動的虛擬機也會有相同的MAC地址，這顯然是不能在等級考試中的網絡環境中使用的。為了使每個虛擬機具有不相同的MAC地址，要修改每個考試機中虛擬機配置文件中的MAC地址，這個修改最好能自動完成而不需要手工修改，為了做到這點，需要一些文本處理工具，本文選用的是GNU Bash for Windows。GNU Bash for Windows中有許多有用的工具，這里用到的是其中的grep、cut、sed等工具。本文建立了1個Bash腳本文件changmac.sh，完成修改虛擬機配置文件中MAC地址的工作，內容如下：

#!/bin/bash

#檢索MAC地址行

TMP='ipconfig -all|grep Physical'

#獲取物理主機MAC地址低位8字節

STR=$(echo $TMP|cut -b43，44，46，47，49，50，52，53)

echo $STR

#替換VMC文件中的MAC地址的低位8字節

sed \"s/FF34A8D3/$STR/g\" 'Win2k.vmc' >tmp.vmc

rm 'Win2k.vmc'

mv tmp.vmc 'Win2k.vmc'

其中ipconfig命令獲取網絡配置，grep命令從獲取的網絡配置中找到包含“Physical”詞語即MAC地址所在行，cut命令從48位的MAC地址中截取低32位，也即是所在的低位8字節。sed命令用截取的考試機MAC地址的低位8字節替換虛擬機配置文件Win2k.vmc中的MAC地址的低位8字節，不過由于sed只支持UTF-8編碼，因此在執行這個腳本文件之前，要將虛擬機配置文件Win2k.vmc轉換為UTF-8編碼，這個轉換可以使用Notepad++等文本編輯工具。

為了能使changemac.sh腳本自動執行，要將GNU Bash for Windows工具包復制到考試機上，并將其路徑加入考試機的環境變量中，使Bash命令可以在命令窗口中執行，加入環境變量的方法是在“控制面板”的“系統”對話框中的“高級選項卡”中的“環境變量”。

可以將changemac.sh腳本放在每臺考試機的啟動項中，當考試機啟動后就能自動執行這個腳本文件，不過為了盡量減少對考試機原有系統的改動，本文采用了另一種方法，在每臺考試機的啟動項中建立1個腳本文件getserver.cmd，內容如下：

echo off

c:

cd c:

if exist server.cmd del server.cmd

@rem 從服務器下載server.cmd文件

wget http://192.168.10.1/server.cmd

server.cmd

echo on

wget也是GNU Bash中1個很好用的工具，它可以從Web服務器下載文件，支持HTTP、HTTPS、FTP協議。在1臺服務器上，可以是等級考試機試的管理機，其IP地址設為192.168.10.1，啟動Web服務器，如IIS或Apache，在其Web主目錄中存放虛擬機配置文件Win2k.vmc，并建立1個server.cmd的腳本文件內容如下：

echo off

d:

@rem 存放虛擬機磁盤文件和配置文件的目錄

cd d:\cre

if exist Win2k.vmc del Win2k.vmc

if exist changemac.sh del changemac.sh

@rem 從服務器下載changemac.sh和Win2k.vmc文件

wget http://192.168.10.1/changemac.sh

wget http://192.168.10.1/Win2k.vmc

@rem 執行changemac.sh腳本文件

sh changemac.sh

del changemac.sh

@rem 啟動虛擬機

\"c:\\program files\\virtual pc\\virtual pc.exe\"–startvm \"d:\cre\\Win2k.vmc\"

echo on

當考試機啟動時，執行getserver.cmd 腳本文件從服務器下載server.cmd文件，再下載changemac.sh文件和Win2k.vmc文件并完成修改MAC地址、啟動虛擬機的工作。采用這種方法的好處在于考試機中的getserver.cmd文件設置好后不需再修改，當不進行等級考試時，服務器上server.cmd文件的內容可以根據需要修改，盡可能減少考試機原有系統的改動，以減少機房管理員的工作量。

虛擬機除了要設不一樣的MAC地址外，還要有不相同的IP地址，IP地址當然可以手動設置，不過更省時省力的方法是將虛擬機的IP地址設為自動獲取方式，這樣只需要在服務器上打開DHCP服務就可以了，可以使用Windows的DHCP服務，也可以用小巧的TFTPD32軟件中的DHCP服務。

接下來就是在虛擬機上創建考試登錄賬號，每個考生的登錄賬號是不同的，那么是不是每個虛擬機上要分別設置不同的賬號呢，本文的做法是將所有要用到的登錄賬號在1個虛擬機中全部創建好，考試時考生按指定給他的賬號登錄，這樣就不用每臺虛擬機分別設置了，創建賬號可以用批處理文件，內容如下：

@rem 添加k1到k10共10個用戶

for /L %%i in (1，1，10) do net user k%%i /add

@rem 將k1到k10共10個用戶加入administrators本地組

for /L %%j in (1，1，10) do net localgroup administrators k%%j /add

@rem 將k1到k10共10個用戶從本地組users中刪除

for /L %%m in (1，1，10) do net localgroup users k%%m /delete

其中for語句加參數L表示產生一個指定的數字序列，可根據考試機的數量修改括號中第3個參數也即是數字序列的終值。然后就是映射網絡驅動器，本文的方法是在虛擬機的啟動項中加入如下內容的批處理文件：

echo off

net use k: \\\\192.168.10.2\\wks

echo on

其中192.168.10.2是等級考試服務器的IP地址，以上就是虛擬機的主要設置方法，希望對機房管理人員有所幫助。

參考文獻：

[1] sed -a stream editor [DB/OL]. http://www.gnu.org/software/sed/manual/sed.html.

[2] Olle Jaefors.A short overview of ISO/IEC 10646 and Unicode[DB/OL].http://www.nada.kth.se/i18n/ucs/unicode-iso10646-oview.html.

[3] grep-print lines matching a pattern[DB/OL]. http://www.gnu.org/software/grep/.

[4] GNU Wget Manual[DB/OL]. http://www.gnu.org/software/wget/manual/.

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文