高校計算機實驗室VMware虛擬化平臺建設

張東曉+宣凱新

以紹興職業技術學院信息工程學院現有計算機教學實驗室管理，教學實驗環境搭建存在的一些問題為背景，探討基于Windows操作系統為基礎，搭建VMware虛擬化平臺的意義。通過課題的研究，探索出在不改變現有機房中計算機設備的條件下，可以更合理利用現有計算機設備，讓機房管理變得輕松。

實驗室管理虛擬化技術軟件沖突數據遷移一、引言

高校計算機實驗室承擔著大量的實驗課、課程設計、畢業設計、虛擬仿真等教學任務以及提供教師科研任務的硬件支持等。但是，當前高校計算機實驗室面臨著諸多問題。首先，實驗室的硬件及軟件環境較為復雜，針對于不同的開發平臺，不同的實驗室需要搭建不同的軟件開發平臺，如Java 平臺、.NET平臺以及Linux平臺等，同時也需要搭建多種數據庫管理系統，如Oracle、SQL—Server、MySQL 等，并且不同的任課教師往往使用同一軟件的不同版本，各類教學用軟件隨著課程的變化不打反復安裝、更新和卸載。這就為實驗室軟件環境管理增加了難度；其次，由于計算機學科技術發展迅速，軟件環境更新換代較快，傳統的實驗室管理手段是每隔一段時間進行整體的軟件升級與維護，維護人員不但工作量較大，并且管理難度較高；第三，高校計算機實驗室往往承擔教師的科研任務，其中不同教師需要的軟硬件環境往往不同，這就要求實驗室提供多臺不同軟硬件環境的計算機。

虛擬化平臺硬件由服務器搭建，在平臺中可以根據資源配置建立能夠滿足不同需求的虛擬機。虛擬機平臺提供給用戶個性化制定資源，并縮減信息服務器的管理成本，提高管理效率。

針對高校計算機實驗室的情況，本文以紹興職業技術學院信息工程學院為例，利用VMware虛擬化平臺建設實現實驗室軟硬件以及虛擬機的管理， 對資源進行優化配置，根據實際情況給出VMware虛擬化平臺建設方案。

二、技術架構

1.虛擬化技術

虛擬化，原指資源的抽象化，就是把物理資源轉變為邏輯上可以管理的資源，以打破物理結構之間的壁壘，所有的資源都透明地運行在各種各樣的物理平臺上，資源的管理都按邏輯方式進行，完全實現資源的自動化分配。虛擬化本質上是一種物理資源封裝手段，是構建云計算的基礎技術之一。通過虛擬化技術，可以最大限度地屏蔽軟硬件資源的差異性，根據需要靈活分配這些資源，減少總體成本。

虛擬化技術通過虛擬機監控器對底層硬件資源進行管理，支持多個操作系統實例同時運行。虛擬化技術的目標是實現資源利用率的最大化，同時將底層的物理設備與上層操作系統、應用軟件分離，從而實現計算資源的靈活性。

對虛擬化可以根據不同方面屬性進行分類。按照實現的層次可以分為硬件虛擬化、操作系統虛擬化、應用程序虛擬化；按其應用的領域可分為服務器虛擬化、 存儲虛擬化、網絡虛擬化、桌面虛擬化。

2.虛擬機

虛擬機是通過軟件模擬的、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。虛擬機是一臺抽象的計算機，但和真實的計算機一樣具有一個指令集并使用不同的存儲區域。它負責執行指令，還要管理數據、內存和寄存器。一臺虛擬的計算機在任何平臺上都提供給編譯程序一個共同的接口。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然后由解釋器來將虛擬機代碼轉換為特定系統的計算機碼執行。使虛擬機發揮作用的虛擬機軟件（Hypervisor）是一層位于操作系統和計算機硬件之間的代碼。

三、VMware虛擬化平臺建設方案

1.平臺建設環境

計算機硬件平臺為CPU采用英特爾Core（TM） i3 550 @3.20GHz處理器、內存采用4GB（Hynix DDR3 1333MHz）、硬盤采用西部數據WD3200AAJS-60Z0A0 （320 GB SATAⅡ）、顯卡采用英特爾HD Graphics板載。計算機操作系統采用WINDOWS 7 64位。虛擬機平臺：VMware Workstation 10版本下安裝Windows XP的虛擬機。測試軟件：AUTOCAD 2008、用友ERP、CrystalMark R3、PassMark PerformanceTest V6.1等。

2.平臺建設過程

（1）在虛擬機Windows XP中安裝AUTOCAD 2008，嘗試解決軟件的一機一碼問題；

（2）在虛擬機Windows XP中安裝用友ERP運行的環境，并測試其運行穩定性；

（3）在不同機房環境中，進行虛擬機系統遷移，測試虛擬機系統可用性、穩定性；

（4）測試物理主機與虛擬機的性能，并記錄數據。

四、結論

VMware虛擬化平臺有效解決了機房安裝很多教學軟件時，引起的軟件沖突，導致軟件不能正常使用問題；解決了某些軟件安裝時一機一碼的限制，從而保障相關課程的實踐教學順利進行；充分利用現有機房硬件設備，最大限度提升軟件運行速度，提高效能；讓機房管理變得輕松，提高機房利用率，解決了教學科排課難的問題。隨著虛擬化平臺的不斷發展以及VMware功能的不斷強大，未來虛擬化平臺將會提供更加便捷的管理模式。

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