計算機虛擬仿真實驗平臺的實現(xiàn)探究

摘要：隨著計算機技術(shù)的日益發(fā)展，計算機虛擬化技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于全國高校計算機專業(yè)的教學(xué)過程中。本文就計算機虛擬仿真實驗平臺的搭建出發(fā)，探究其構(gòu)建目標與設(shè)計特點，并簡要介紹構(gòu)建技術(shù)與構(gòu)建方式，以此為高校培養(yǎng)計算機人才做出貢獻。

關(guān)鍵詞：計算機;虛擬仿真;實驗平臺

前言：計算機專業(yè)需要為社會輸送綜合型計算機人才，因此需要學(xué)生具備一定的實踐技能，通過搭建計算機虛擬仿真實驗平臺，讓高校中的計算機專業(yè)人才使用虛擬平臺進行計算機技能的模擬訓(xùn)練，在仿真實驗平臺進行鍛煉，能夠提高自身的綜合能力，以此為社會做出貢獻。

1計算機虛擬仿真實驗平臺的設(shè)計目標和設(shè)計特點

高校搭建計算機虛擬仿真實驗平臺的目的是在于模擬真實的計算機實驗環(huán)境，以此提高學(xué)生的綜合實踐能力。計算機虛擬仿真實驗平臺在搭建過程中需要保證能夠為學(xué)生提供計算機模擬環(huán)境，讓學(xué)生可以應(yīng)用完善的設(shè)備及設(shè)施完成學(xué)習(xí)與實驗，高校為學(xué)生搭建模擬現(xiàn)實的實驗環(huán)境，讓學(xué)生熟悉實際操作環(huán)境的同時，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。計算機虛擬仿真實驗平臺還可以將學(xué)生的實驗進度進行及時的跟蹤與記錄，讓學(xué)生在實驗過程中能夠隨時回顧自己的操作步驟，當遇到問題時也可以通過查看歷史記錄，及時篩選出錯誤步驟，從而大大提高學(xué)生的實驗效率，幫助學(xué)生提升自身實驗操作的正確性。高校搭建的計算機虛擬仿真實驗平臺還需要能夠滿足教師的實驗需求，保證每一次實驗的設(shè)計都滿足教師的授課需要，以此保證教學(xué)進度。

對于計算機虛擬仿真實驗平臺的設(shè)計特點來說，首先需要保證平臺中的資源具備開放性，其次要保證操作環(huán)境難度適中。計算機虛擬仿真實驗平臺需要具備資源開放性這一特點，是因為此實驗平臺能夠?qū)崿F(xiàn)跨網(wǎng)操作，讓學(xué)校中的計算機網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)通，實現(xiàn)校園內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的統(tǒng)一，以此打造出可以隨時隨地進行計算機虛擬實驗的平臺，打破傳統(tǒng)計算機實驗室的束縛，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。計算機虛擬仿真實驗平臺的構(gòu)建是要提高學(xué)生的實際操作能力，因此需要參照大部分學(xué)生的實際能力進行建設(shè)，重點在于指導(dǎo)學(xué)生的實驗操作，幫助學(xué)生解決操作中遇到的問題，故此需要保證實驗操作簡單易上手。

2虛擬仿真實驗平臺的搭建

2.1硬件搭建

在計算機虛擬仿真實驗平臺搭建的過程中，需要保證主體硬件設(shè)施的完整，以此作為實驗平臺的基礎(chǔ)設(shè)備。主控中心設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是保證計算機虛擬仿真實驗平臺順利應(yīng)用的核心，基于此搭建出虛擬仿真實驗平臺的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。想要保證計算機虛擬仿真實驗平臺的運行穩(wěn)定，首先要選擇高性能服務(wù)器作為中心主機設(shè)備，以保證DNS、DHCP等服務(wù)能夠被正常使用，當實驗過程中需要連接外網(wǎng)時，也能夠提供網(wǎng)絡(luò)連接路徑，為實驗提供相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件。主控設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)管理計算機虛擬仿真實驗平臺的功能，當實驗環(huán)境受到干擾或是出現(xiàn)異常時，可以通過控制主控設(shè)備實現(xiàn)對計算機虛擬仿真實驗平臺的綜合管理。對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說，其主要功能是保證實驗平臺具備自動化管理服務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備為基礎(chǔ)，讓網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)能夠完成自動化管理，優(yōu)化了傳統(tǒng)的實驗過程，學(xué)生在計算機虛擬仿真實驗平臺進行實驗的過程中，可以大大提高數(shù)據(jù)的傳輸速度，降低了網(wǎng)絡(luò)延遲對實驗結(jié)果的影響，以此保證學(xué)生的實驗效率[1]。

2.2軟件搭建

在計算機虛擬仿真實驗平臺的搭建過程中，需要以仿真協(xié)議編輯器、協(xié)議分析器、模擬IP地址三部分為軟件搭建的基礎(chǔ)。仿真協(xié)議編輯器與協(xié)議分析器能夠為學(xué)生模擬實際的網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境，讓學(xué)生的實驗過程更加貼近實際應(yīng)用，模擬IP地址則可以為學(xué)生提供虛擬IP地址，保護主機IP不受虛擬實驗的影響，讓主機設(shè)備更加穩(wěn)定。對于計算機的虛擬仿真實驗來說，需要結(jié)合不同的實驗操作搭建不同的實驗環(huán)境，每一臺學(xué)生所用的實驗機都需要保證環(huán)境相同，因此，在計算機虛擬仿真實驗平臺中需要保證資源共享，因此需要搭建出虛擬實驗的共享資源庫。比如實驗教師在進行授課前，需要對本次實驗進行綜合分析，以此收集實驗過程中需要應(yīng)用的軟件、資源等實驗材料，編輯出實驗所需的鏡像文件，接著教師需要針對實驗內(nèi)容建立虛擬仿真實驗所需數(shù)據(jù)庫，將實驗所需數(shù)據(jù)進行存儲，保證學(xué)生實驗過程順利。

2.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)

計算機虛擬化技術(shù)能夠在保證機器不受影響的情況下，對虛擬平臺上的信息資源進行操作，是一種重要的計算機技術(shù)形式。計算機虛擬化技術(shù)能夠設(shè)置虛擬局域網(wǎng)絡(luò)、虛擬IP地址、虛擬內(nèi)存等數(shù)據(jù)信息。計算機虛擬仿真實驗平臺是以計算機虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)打造的實驗教學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)用web技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、云技術(shù)等計算機技術(shù)實現(xiàn)計算機虛擬仿真實驗教學(xué)，顛覆傳統(tǒng)的計算機實驗室，讓計算機實驗更加數(shù)字化[2]。

計算機虛擬仿真實驗平臺的實現(xiàn)需要遵循全方位開放共享的原則，從而進行系統(tǒng)架構(gòu)的建設(shè)，首先建立虛擬實驗室管理平臺，以此作為中控平臺，實現(xiàn)對實驗數(shù)據(jù)的設(shè)置與收集，在實驗的過程中也可以隨時掌握學(xué)生的實驗進展，方便教學(xué)過程;其次，要搭建云虛擬實驗平臺，保證教師可以根據(jù)實驗需求靈活搭建實驗環(huán)境;最后需要應(yīng)用虛擬拓撲連接器與RCMS服務(wù)，提高硬件設(shè)備與虛擬平臺的適配程度，保證計算機虛擬仿真實驗的順利進行。

2.4虛擬仿真教學(xué)資源庫的搭建

在計算機虛擬仿真實驗平臺實現(xiàn)的過程中，資源庫的穩(wěn)定是實驗?zāi)軌蝽樌M行的關(guān)鍵因素之一，因此虛擬仿真教學(xué)資源庫的搭建需要作為重點關(guān)注對象。在進行計算機虛擬仿真實驗時，資源庫就是學(xué)生實驗的數(shù)據(jù)支撐，因此在搭建教學(xué)資源庫的過程中，需要結(jié)合教學(xué)與實驗內(nèi)容選取不同類型的數(shù)據(jù)進行存儲，根據(jù)不同專業(yè)方向、不同實驗類型、不同實驗重點創(chuàng)造出不同板塊的資源庫，與此同時，還需要教師不斷對資源庫中的數(shù)據(jù)進行測試與優(yōu)化，以此保證實驗的順利。對于計算機虛擬仿真實驗平臺的教學(xué)資源庫來說，必須具備共享功能，因此需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)等共享網(wǎng)絡(luò)手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)在局域網(wǎng)內(nèi)的共享，讓計算機虛擬仿真實驗平臺實現(xiàn)開放功能，與此同時，應(yīng)用云計算技術(shù)還可以構(gòu)建出更加先進、有層次的教學(xué)資源庫，讓基礎(chǔ)實驗、實踐性實驗、進階性實驗等能夠與實驗平臺進行匹配，降低實驗與平臺不兼容情況發(fā)生的概率。需要注意的是，高校在搭建計算機虛擬仿真實驗平臺資源庫時，要以基礎(chǔ)知識與實踐操作為重點關(guān)注對象，鞏固學(xué)生對知識的掌握能力與應(yīng)用能力，從根本提高學(xué)生的實踐能力。

結(jié)論：綜上所述，高校打造計算機虛擬仿真實驗平臺能夠有效提升學(xué)生能力，幫助學(xué)生掌握實際中常用的計算技術(shù)，計算機虛擬仿真實驗平臺通過硬件的搭建與軟件的選擇，讓學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中提升自身的實踐應(yīng)用能力，以此從根本上提升高校學(xué)生的計算機水平，保證高校能夠為國家穩(wěn)定輸送計算機人才。

參考文獻：

[1]張衛(wèi)強.計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實驗平臺的建設(shè)探討[J].電腦知識與技術(shù)，2021，17（26）：38-39+44.

[2]王戰(zhàn)偉，王香寧，王麗麗.計算機虛擬仿真實驗平臺建設(shè)與實踐[J].電腦知識與技術(shù)，2021，17（17）：85-86+93.

作者簡介：

姓名：倪天予，1981.6，男，民族：漢族，籍貫：遼寧省沈陽市和平區(qū)，職稱：工程師，學(xué)歷：碩士研究生，工作單位：沈陽工業(yè)大學(xué)，研究方向：虛擬仿真、計算機軟件。