虛擬技術在信息類專業實驗中的應用研究

章聯軍 陳美子

摘要：針對目前信息技術專業實驗教學中存在的設備及場地不足、實驗室管理工作量大等問題，提出了基于Vmware虛擬實驗平臺的新型實驗教學與管理方式，節省了實驗室的建設成本，并較好地促進了學生學習能力提升。

關鍵詞：虛擬技術;VMw are;實驗教學

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標志碼：A ? ?文章編號：1674-9324（2015）46-0224-02

一、引言

隨著虛擬化、統一存儲等技術的不斷發展，社會對信息類技術相關的人才需求日益旺盛，各個高校也對信息技術人才的培養提出了更高的要求。在現有的信息技術類專業實驗教學環境中，不少實驗項目是需要多臺硬件設備協同工作來完成的。然而，目前大部分學校實驗設備和場地的投入缺乏，不少實驗教學無法如愿開展。此外，部分教學實驗內容涉及實際動手能力的訓練，為了讓學生對所學內容有更為直觀的認知和了解，需要對其進行直接操控，對設備極易造成損壞，帶來不必要的設備損耗及大量重復的管理成本。因此，如何能建立有效的方法克服上述缺陷，是一個值得深思的問題。

二、構建虛環境下的實驗模式

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》指出，“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視”，并把“加快教育信息化進程”單獨作為一部分進行了專門的闡述。虛擬計算是當今最熱門的信息技術之一，尤其是虛擬機軟件（VMware）的出現，能夠在一臺物理計算機上虛擬出多臺計算機，進而為學生在單機環境下學習組建網絡提供了必要的條件。VMware具有執行效率高、網絡功能強大、顯示界面友好以及跨平臺支持等優點。本文就是采用虛擬計算技術，搭建基于虛擬機的實驗運行環境，主要優勢在于：可以在一臺實體計算機上安裝若干臺虛擬機，使得在單機條件下實現多系統的組合實驗環境成為可能，而且能模擬出真實的網絡環境，既能解決計算機等應該設備數量不足的困難，又能實現在真實機器上同樣的教學效果;部分信息安全類的教學實驗，如病毒防護、黑客攻擊等，需要借助木馬程序、病毒在真實設備上進行測試演練，虛擬機技術很好地解決了安全性無法保證等一系列問題。構建一個基于虛擬機的實驗網絡主要步驟如下，以下操作均在你的虛擬機內操作：VMware軟件安裝;WINDOWS 2000 server安裝;VMware下WINDOWS 2000server的網絡設置，模式：bridge，IP：192.168.11.x/24，DNS：10.22.77.253，GW：192.168.11.1;最重要的是VMware下的共享設置：

1.在主機上建立c：

ns文件夾，將虛擬機需要的軟件拷貝到該文件夾。

2.VMware軟件菜單項setttingsptionshared folders中添加共享c：

ns。

3.VMware下的windows 2000server虛擬機中映射文件夾＼.host＼。

而后安裝IE8，就可以對VMware下的IIS中www、ftp等進行設置：

1.設計一個簡單的homepage到c：

netpubwwroot（可以將www.nbu.edu.cn保存為index.html），能以http：//127.0.0.1/index.html訪問。

2.開設一個windows系統賬戶test，并設置密碼為1234，在IIS的默認FTP站點中設置該用戶為安全賬號，并設置ftp的主目錄為可讀寫，請在虛擬機內測試的命令行下測試ftp 127.0.0.1，應該能登錄訪問。

以上是基本的虛擬環境架構搭建，我們還可以更加實驗需求配置服務器群，運用“虛實結合”的方式實現虛擬機與真實設備間的互聯互通。

三、虛擬環境下的實驗方案與示例實現

為了充分展現虛擬化工具的強大功能，本文構建如圖1所示的實驗方案。

1.在單一主機硬件環境下，利用虛擬化軟件，實現WWW服務的群集備份。在虛擬機里安裝多個web服務器，通過http協議實現多臺電腦互訪。首先，在虛擬機里搭建Storage、DNS、Web1、Web2四個虛擬機;再在Storage存儲虛擬機中創建www對象，并分配虛擬磁盤;將Web1、Web2加到li.com域中;在Web1、Web2分別掛載磁盤;在Web1上創建服務器集群，虛擬出共享IP，并將Web2添加到群集服務器當中;在Web1、Web2添加IIS服務，并在群集服務器上創建IIS依存服務;在Web1、Web2上分別利用IIS建立網站www.li.com;分別測試當其中一臺服務器不工作時，備用服務器開啟后，Web服務器能正常工作。該部分通過Storage存儲服務器提供虛擬磁盤為WEB服務器提供存儲空間，DNS服務器用于域名與IP地址之間的解析服務，而WEB1與WEB2之間通過群集管理，實現服務器之間的備份冗余，以防出現其中一臺服務器Down掉后，www服務無法正常工作。

2.在網絡系統集成實踐課程中，在單一主機硬件環境下，利用虛擬化工具軟件，實現BBS、wordpress與DNS之間的服務集成。在虛擬機里搭建DNS、Wordpress、Discuz三個虛擬機;將Wordpress、Discuz服務器加到DNS域中并搭建相關服務;分別訪問兩個服務器，對其進行測試，如圖2所示，可以看到Wordpress、Discuz服務的IP地址分別為10.22.65.121和10.22.65.122。然后，在DNS服務器上通過抓取數據包，顯示出域名與IP地址之間的轉換，顯示wordpress.ls.com所對解析出的IP為10.22.62.121，而discuz.ls.com解析出的IP則為10.22.65.122。

四、結束語

本課題具體實踐了基于虛擬機的網絡技術、信息安全、黑客技術、系統集成等方面的實驗和演示體系的開發和建設，采用VMWARE虛擬機技術開發完成相關實驗內容的安全實戰演示平臺，有效地豐富了教學手段，提升了教學效果，解決了課程實驗開出的難題，并且節省了硬件資源的損耗，同時也為實驗室管理模式的創新提供了很好的實例。

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