運用虛擬機技術構建單機網絡實驗環境

摘要:隨著計算機技術的發展，虛擬機技術近年來越來越多的應用于教學和工作中。巧妙運用虛擬機，不僅節約教學成本，也有利于自己的專業發展。筆者根據自己多年的虛擬機使用經驗，通過分析虛擬機的工作模式，詳細描述了虛擬機的配置要點及注意事項，并通過幾個經典的配置案例，說明了在一臺單機環境下配置網絡實驗環境的過程，為廣大計算機工作者提供了學習和實驗的新途徑。

關鍵詞:虛擬機技術;運用;單機;網絡環境

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)21-5748-02

1 虛擬機簡介

虛擬機(Virtual Machine)指通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整計算機系統。

通過虛擬機軟件，你可以在一臺物理計算機上模擬出一臺或多臺虛擬的計算機，這些虛擬機完全就像真正的計算機那樣進行工作，例如你可以安裝操作系統、安裝應用程序、訪問網絡資源等等。

目前，常見的虛擬軟件有vmware和virtual pc。Vmware占用系統資源少，操作方便，本文以該軟件為例。

2 相關術語約定

宿主:指真實的計算機;

虛擬機:指由虛擬機軟件模擬的操作系統;

宿主網卡:指真實計算機的網卡;

宿主的虛擬網卡:指安裝虛擬機軟件后，在真實計算機上產生的兩塊虛擬網卡，該網卡主要用于模擬操作系統通信，兩塊虛擬網卡名稱分別為Vmnet1和Vmnet8;

虛擬機網卡:指由虛擬軟件虛擬的操作系統的網卡。

3 安裝虛擬機前的準備

3.1 虛擬機的硬件配置要求

根據筆者的經驗，如果要在一臺電腦上同時運行三個虛擬機，系統配置推薦為1G以上的內存，雙核2.0G以上的CPU。每個虛擬機的內存分配推薦為128M。如果安裝的系統是linux環境，則內存分配推薦為256M。

3.2 準備ISO文件

要在虛擬機中安裝操作系統，必須要事先準備好操作系統的ISO鏡像文件。如圖1所示。我們在這里要澄清一個概念，Vmware中的操作系統并非是模擬的系統，而是通過vmware這個平臺，真實安裝的系統，它的安裝過程和使用感受和真實系統完全一樣。首先安裝好虛擬機軟件，在虛擬機軟件中指定好ISO文件的位置，并設置好虛擬機占用宿主的內存大小，然后啟動虛擬機即可，余下的步驟和真實安裝環境沒有區別。

4 虛擬機基本操作

4.1 宿主與虛擬機的相互切換

默認情況下，宿主進入到虛擬機只需將鼠標放到虛擬機中即可。從虛擬機返回宿主則按CTRL+ALT。

4.2 全屏顯示虛擬機

CTRL+ALT+ENTER，反之也是。

4.3 虛擬機的開機，關機，重啟

虛擬機運行后，在上方有四個按鈕，分別對應關機，暫停，開機，重啟。一般情況下，虛擬機的試驗做完后不必急于關機，只需暫停即可，下次還可以繼續當前的狀態做試驗。

4.4 虛擬機的硬件添加

在虛擬機關機的狀態下，通過菜單欄中的虛擬機->設置->ADD，選中相關設備一步步添加即可。

5 虛擬機的網絡工作模式

5.1 橋接模式(bridged)

如圖2所示。橋接模式是將虛擬機的網卡連接到宿主的網卡上。這種模式下，虛擬機被當成真實的計算機看待。它能訪問到網絡中的其它計算機，也能被其它計算機訪問到。這種模式要求虛擬機的網卡IP被設置成與宿主相同的網絡號。例如宿主的網卡IP為192.168.1.5，則虛擬機的應設為192.168.1.x。

5.2 NAT模式

如圖3所示。NAT模式是將虛擬機連接到宿主的虛擬網卡VMnet8上。通過Vmnet8將虛擬機映射成一個NAT網絡。Vmnet8網卡負責地址轉換。該模式下，虛擬機能順利訪問到網絡內的其它計算機，而其它計算機則不能訪問到虛擬機。

5.3 Host-only模式

如圖4所示。虛擬機運行在Host-only模式下，虛擬機被單獨隔離在一個封閉的網絡中，宿主使用Vmnet1與虛擬機通信。這種模式在實驗中是最常用的模式之一。

6 經典配置案例

6.1 虛擬機之間訪問

如圖5所示。

注意:第二臺虛擬機可以通過克隆技術來產生。

6.2 虛擬機與宿主的訪問

配置方案1與2的不同點在于:方案1是虛擬機通過與宿主機的vmnet1通信來達到通信的目的，方案2是虛擬機被連接到了宿主的真實網卡上，它被當成了網絡內的一臺真實機而存在。

6.3 虛擬機與其它宿主的訪問

采用上圖的第二種方案，或將虛擬機的網絡工作模式設為NAT模式，IP設為自動獲取。

7 常見問題及解答

7.1 從宿主傳文件到虛擬機，有哪些方法

要將文件傳送到虛擬機，可采用以下三種方法:

1) 直接拽拉復制。方法是，首先安裝虛擬機的tools工具，安裝好后，可以直接將要復制的文件選中，拉到虛擬機中即可。

2) 宿主與虛擬機通過網絡傳送。網絡和工作模式設置好后，通過類似于\\\\192.168.1.1這種方法來訪問對方的資源。

3) 以上兩種方法比較適合于少量文件的傳送。如果要傳送大量文件，比如整個分區，則可采用此方法。步驟;首先安裝虛擬機工具，然后，選中虛擬機->設置->options->shared folders，設置為總是啟用，并按照向導提示一步步完成即可。

7.2 虛擬機能否快速產生

對于要組建網絡而言，一臺虛擬機顯然不夠。如果要產生多臺虛擬機，正常安裝顯得太耗時間。可以通過克隆的方式產生。步驟:虛擬機->克隆，根據向導一步步完成即可。

7.3 虛擬機之間為何不能通信?

如果實驗中的多臺虛擬機是通過克隆產生的，則它們的MAC地址極可能一樣，而網絡中每一臺計算機的MAC地址都是唯一的，如果出現一致則相互間不能通信。解決辦法是將他們的網卡驅動刪除后重新安裝，即可產生新的MAC地址。

8 結束語

目前，虛擬機技術已廣泛用于教學和生產實踐中。它不僅解決了教學設備不足的問題，也不會擔心因系統崩潰而疲于恢復系統，為正常的教學環境提供了可靠的保障。另外，計算機教師或網絡管理員掌握好虛擬機技術，既有利于工作，更有利于自己的專業發展。隨著社會信息化水平的不斷提高，會有更多的IT人員把虛擬機技術看作是現實生活的新選擇。

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