虛擬機技術在網絡實訓教學中的應用

王澤通

摘 要 隨著計算機網絡技術的迅速發展，很多高校都開設了計算機網絡的相關課程。計算機網絡專業的很多課程都要涉及到操作系統的各種配置，但是由于受高校實訓室的相關配置所限制，計算機網絡技術所需求的實驗環境和教學方法都無法滿足教學要求，課堂上只能由授課老師通過課件教學。但這種紙上談兵的教學方法很難取得良好的教學效果。而虛擬機技術的誕生很好地解決了這一難題.本文主要通過介紹虛擬機的相關技術。重點闡述該技術在網絡課程當中的應用。

【關鍵詞】虛擬機 網絡技術 教學應用

隨著計算機信息的不斷創新發展，相關專業課程領域也必須進行深入改革。為滿足教學要求，提高教學的成效，各高校也必須具備各類專業課程的上機實訓場所，以提高學生實踐實訓操作能力。虛擬機技術通過構建一個虛擬的環境，教師既可以通過這個虛擬環境授課，學生也可以通過這個平臺開展實訓任務，同時也不會給計算機本身造成任何損壞，對高校本身來說，既可以節約資源，又保證了教學的正常運行、教學質量也有保障。

1 虛擬機技術的簡介

什么是虛擬機？虛擬機實際是一種軟件，是一個能夠運用虛擬化技術的系統軟件。通過這個軟件，能夠模擬出具有完整硬件系統功能、能夠運行在一個完全隔離環境的完整計算機系統。我們把這種能夠在虛擬機上運行使用的技術稱為虛擬機技術，通過虛擬機技術，我們可以在虛擬機上同時安裝并且運行多個相互獨立的操作系統，每個系統可以有多個分區，可以在每個分區安裝操作系統、安裝應用軟件。每個虛擬出來的系統都各自具有獨立的CPU、硬盤和內存，因此，無論在實訓實驗過程中對虛擬機運行的操作系統進行什么操作，例如格式化硬盤和重裝系統，都不會對主體系統和其他虛擬系統有任何影響。

目前來說，比較常用的虛擬機軟件有Vir-tual PC和VMware兩種，VMware普遍針對比較高級專業的用戶，而且Vir-tual PC主要面向希望簡單操作的用戶。目前來說，各大高校普遍使用VMware作為他們計算機網絡實訓課程的實訓軟件工具。VMware可以同時創建多個虛擬鏡像，可以同時運行多個不同的操作系統。例如DOS、WinXP、Win2003、Win7等等，相互之間各不影響，真正做到一“機”多用。VMware的快照功能更是強大，可以將崩潰的系統直接恢復到原始狀態。由于VMware的多系統創建功能可以組成一個局域網，這給計算機網絡實訓帶來了極大的便利，不僅管理方便和實用性強，同時也節約了大量的硬件資源。

2 虛擬機（VMware Workstation）安裝和網絡平臺搭建

虛擬機的安裝相對來說比較簡單，只是在安裝過程中涉及到一些配置問題需要注意的。一般都是直接下一步，有些地方可根據自己想使用的功能來選擇，例如設置類型，可以根據自身需求選擇“典型”或自定義。選擇完好，直接下一步，直至安裝完成再重啟。VMware虛擬機安裝完畢后，下一步就是往虛擬機里搭建虛擬系統，計算機網絡實訓一般使用較多的是win2003系統。因此，必須準備win2003系統安裝包一個，安裝時可采用U盤啟動的方式進PE系統安裝，也可以采用虛擬光驅安裝的方式，各俱特色，用戶可根據自己熟悉的方式進行安裝。

在計算機網絡實訓教學中，學生的工作重點主要要放在如何利用VMware平臺搭建實訓網絡環境。網絡環境的搭建主要從幾個方面入手。首先，就是VMware的網卡工作模式，主要分為Host-only（主機）、Bridged（橋接）、NAT（網絡地址解析）三種模式。Host-only的網絡模式是默認建立在VMnet1子網內，使用這種方式的虛擬主機只能與VMnet1子網內的主機通信，無法與其他子網或外界通信。Bridged主要是通過VMnet0的虛擬交換機與宿主機聯在同一子網內，可以與其他主機相互訪問。NAT模式不僅能夠幫助VMware虛擬機提供DHCP服務，并且還能夠進行子網到外網的地址轉換功能。學生通過了解這三種模式的特點后，可以根據實際情況選擇或修改不同的網絡模式，組建虛擬網絡，方便實訓。學生也可以利用VMware虛擬機的多操作系統的特點，通過構建小型的虛擬局域網，從而達到真實環境實際的效果。

3 使用虛擬機進行網絡實訓教學的必要性

3.1 便捷靈活的實訓環境

虛擬機的引入給學生的實訓教學課程提供了很多便利，不僅有模擬真實的實訓環境，也省去了許多實訓環境的準備工作，大大地提高了實訓效果和增多了實訓時間。每次上完實訓課程后，管理員只需利用虛擬的快照功能把系統恢復至原始狀態后就可以立即進行下次實訓，大大地提高了管理員的工作效率，減少了很多工作量。

3.2 使用虛擬機是創新教學的體現

現階段正是虛擬化技術迅速發展時期，更快、更簡單、更靈活的快照技術使得虛擬化技術更加引人注目。虛擬化技術應用于教學當中，只需要很少的硬件資源便能夠支撐多重應用軟件和操作系統的運行，從而保證實訓教學的正常開展。

3.3 節約了大量的軟硬件資源

一臺裝有虛擬機的計算機可以做到一機多用，不僅不影響學生進行實訓操作，還可以當作其他各類課程上機使用。無論是硬件還是軟件資源上，都節約了不少，也大大地降低了維護維修費用。

4 結語

計算機網絡教學由于其抽象性，如果沒有對理論學習進行實操論證的話，學生根本無法通徹理解。而VMware虛擬機在網絡教學的引入，恰好地解決了這種枯燥無味的理論教學。使得網絡課程更加生動，更加有趣。VMware的引入，不僅提高了教學質量、緩解了實訓環境，同時也大大地解決了硬件實驗室經費投入大的問題。為實訓實踐教學提供了有效的手段，給學生自主學習和創造性實驗提供了軟硬件保障。不久將來，相信虛擬化技術的推廣和普及將對各個領域的教學產生積極的影響。

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作者單位

廣東科技學院 廣東省東莞市 523083