虛擬機技術在網絡實驗室中的應用

摘要:分析了目前網絡實驗室存在的問題，并探討了在網絡實驗室中如何引入虛擬機來解決這些問題。

關鍵詞:虛擬機;VMware;實驗室

中國分類號:TP393.1

文獻標識碼:A

文童編號:1002-2422(2010)06-0084-02

1 目前網絡實驗室存在的問題

首先，很多網絡專業課程需要特定的環境，比如《網絡操作系統配置》課程，需要進行硬盤的分區、操作系統的安裝、系統的維護等。這與已有的實驗環境是完全不匹配的，因為一般實驗室的計算機都安裝有保護系統，如果開放讓學生進行操作，很容易破壞現有的軟件環境;如果不開放則影響教學的效果。再比如，《局域網組建》課程需要利用設備進行局域網的組建，但一般網絡實驗室都按照相應規劃組成了局域網，如進行該課程的實驗，就要打亂原有的網絡環境，復原起來工作量太大。

其次，很多網絡專用軟件的數量多、版本多、來源復雜，存在一定的隱患。特別是很多安全類的軟件，本身就帶有木馬或病毒的特征，很容易突破原有保護系統，影響部分計算機甚至整個實驗室的使用。

面對這些問題，引入虛擬機技術構建虛擬實驗環境既能降低資金的投入，又能滿足專業課程的實踐要求。

2 虛擬機技術簡介

虛擬機是通過軟件模擬的，并具有完整硬件系統功能的完整計算機系統。Vmware Workstation是一款具有代表意義的虛擬機軟件，可以在一臺計算機上模擬出若干臺計算機，這些模擬出來的計算機稱之為虛擬機(Virtual Ma-chine)。這些虛擬機跟真正的計算機一樣，擁有自己獨立的CPU、硬盤、內存及其他硬件，可以像使用真正機器一樣進行分區、格式化、安裝系統和應用軟件等操作，并且這些在虛擬機上的操作對真實主機不會造成任何影響和破壞。實際上VMware是建立在真實的計算機之上，通過虛擬出CPU、硬盤、內存等設備，進而在這些設備上安裝操作系統來達到與真實計算機同樣的功能。

3 虛擬機在網絡實驗中的優勢

(1)虛擬仿真程度高。虛擬的操作系統除了具有BIOS、CPU、內存、硬盤外，還擁有自己獨立的網絡地址，提供全部的網絡功能。因此，能很好地滿足網絡實驗室的需求。

(2)虛擬機安全性強。虛擬機和真實主機的系統也具有很強的隔離性，當虛擬機系統出現病毒入侵或災難性損害時，也不會傷及真實機上的數據，因此在進行網絡安全相關實驗時，非虛擬機莫屬。

(3)虛擬機網絡功能強大。在同一臺真實機器上的多個虛擬機彼此完全隔離，不同版本的軟件在虛擬機中可以互不影響同時運行。在正在運行的虛擬系統之間，在虛擬系統與真實機之間，可以通過多種方式聯網，以滿足組網、配置、測試的需求。

(4)虛擬機遷移方便。虛擬系統與真實機存在無關性。在一臺機器上安裝虛擬系統成功后，將其復制到其他機器上，無需任何修改就可以直接使用。并且虛擬系統的所有文件都存放于真實機的一個文件夾中，這樣，虛擬機的備份、安裝都可以通過復制該文件夾的方式實現，增加了軟件部署的方便性和靈活性。

(5)虛擬機支持多種操作系統。VMWare Workstation對Windows 98、xp、vista、Red Hat Linux、SUSE Linux、Man-drake Linux、Ubuntu Linux等都能很好的支持，而這覆蓋了大部分主流操作系統。

4 虛擬機的使用實例

以虛擬機軟件VMWare workstation為例，說明虛擬機的使用。

4.1 虛擬機系統的安裝

(1)新建虛擬機。點“文件”→新建→“虛擬機”，彈出向導，按操作提示選擇將要安裝的操作系統版本和所需的硬盤空間。

(2)編輯虛擬機設置。運行虛擬機→“編輯虛擬機設置”。這里可對要建立的虛擬機系統中的硬件進行設置，包括CPU、內存、硬盤、CD-ROM、網卡、虛擬機等。值得注意的是，這里必須將安裝虛擬機操作系統的啟動方式選擇正確，否則無法進行操作系統的安裝。另外，如果真實主機是雙核CPU，這里也能把虛擬機CPU設置成雙核，使虛擬機執行效率得到極大提升。

(3)安裝虛擬操作系統。安裝虛擬操作系統的過程跟在真實計算機上安裝是完全一樣的，都是通過系統光盤或ISO鏡像啟動，然后分區、格式化、安裝操作系統。

(4)安裝VMwareTools。虛擬機的操作系統安裝完之后，還需要安裝VMwareTools。VMwareTools是VMware虛擬機的驅動程序包，其中整合有主板、顯卡、鼠標等驅動，安裝后能很大地提高虛擬機的性能。安裝步驟:啟動虛擬機操作系統后，點“虛擬機”→“安裝VMwamTools”，按提示操作完成。

4.2 虛擬機使用技巧

(1)添加硬件設備。默認狀態下，VMware虛擬機只默認安裝硬盤、光驅、網卡等設備，如果需要使用聲卡、串口、并口等其它設備，可隨時進行手動添加。添加的工作是在菜單中的“配置”選項中進行，其中的“設備”下顯示了虛擬機中所有已經安裝的硬件設備，點擊“添加”按鈕就可以在窗口中添加其它設備。

(2)在真實機與虛擬機之間切換控制。VMware是在一臺真實計算機中同時運行著多個系統，但是某一時刻還是只有一個系統受控，那么就需要在多個系統之間切換控制，具體來說就是鼠標的切換。默認的切換方法是同時按下Ctrl+Alt組合鍵，如果需要自定義熱鍵，可以在“設置/屬性”窗口的“熱鍵”選項中進行更改。

(3)虛擬機中錄制視頻。VMware提供了視頻錄制功能，這樣可以方便地把虛擬機中的每一步操作錄制成視頻文件，便于學生課下進行學習、復習。操作步驟:選擇菜單中的“捕捉視頻”，選擇好保存位置，然后在“品質”中選擇視頻質量，開始錄制，錄完選擇菜單中的“停止捕捉”即可完成錄制。5結束語

在網絡實驗室中引入虛擬機技術后展現出實驗內容豐富、實驗效率高、設備費用低、使用方便的優勢。為降低實驗成本、提高教學質量起到了一定的作用，同時也可以很好地解決了學校硬件條件跟不上實踐教學要求的問題，對于提高學生的實踐動手能力具有非常重要的意義。

參考文獻

[1]邊香玉.淺談虛擬機技術在計算機實驗室中的應用[J].長春:長春理工大學學報，2010(6).

[2]包敬海，周小珠，樊東紅.基于VMWare構建虛擬網絡實驗室的研究[J].西安:計算機技術與發展，2010(6).

[3]陳春嬌.利用VMware搭建計算機軟件系統維護實驗環境[J].鄭州:光盤技術，2009(4).

[4]呂峰，楊宏.基于Vmware虛擬網絡計算機實驗室的構建[J].北京:電腦編程技巧與維護，2009(16).