虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)機(jī)房功能拓展中的應(yīng)用*

申山

(安徽經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院)

0 引言

目前高校教學(xué)中對(duì)學(xué)生的操作能力、實(shí)踐能力越來(lái)越重視，很多專業(yè)的課程不在局限于課堂的講解，更多向培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力轉(zhuǎn)變、在這一過(guò)程中各課程熱衷于建設(shè)各類專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，以更真實(shí)模擬出專業(yè)實(shí)際的工作環(huán)境.專業(yè)實(shí)驗(yàn)室雖然在教學(xué)中能增加學(xué)生的應(yīng)用能力，但在建設(shè)中和應(yīng)用中也出現(xiàn)了費(fèi)用高、通用性低的問(wèn)題.如果通過(guò)對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)機(jī)房的技術(shù)升級(jí)來(lái)滿足課程對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房的要求，這將會(huì)大大節(jié)約資金，提高機(jī)房的利用率.

1 目前課程要求與計(jì)算機(jī)機(jī)房的沖突

目前計(jì)算機(jī)機(jī)房在設(shè)計(jì)、建設(shè)的時(shí)候考慮更多的管理的方便，配備四核芯計(jì)算機(jī)機(jī)房與單核芯計(jì)算機(jī)機(jī)房在應(yīng)用上沒什么區(qū)別，機(jī)器性能提升除了帶來(lái)運(yùn)行速度的提高并沒有在應(yīng)用性有什么作用.這是對(duì)資金和機(jī)器的巨大浪費(fèi).

現(xiàn)在許多課程在計(jì)算機(jī)機(jī)房上機(jī)實(shí)踐時(shí)并不是簡(jiǎn)單的軟件應(yīng)用，還要求學(xué)生對(duì)軟件整體系統(tǒng)安裝、配置、運(yùn)行都有要求，但是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)機(jī)房很難解決這些問(wèn)題.在這里列舉幾個(gè)課程要求與計(jì)算機(jī)機(jī)房有代表性的沖突問(wèn)題.

(1)在電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程教學(xué)中，需要服務(wù)器、路由器、交換機(jī)和普通的計(jì)算機(jī)來(lái)組建一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò).但在現(xiàn)實(shí)中不可能為每位學(xué)生配備這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，即使建設(shè)了專業(yè)實(shí)驗(yàn)室也不可能人手一套完整的設(shè)備.這些課程在計(jì)算機(jī)機(jī)房上機(jī)時(shí)僅僅只能練習(xí)課程要求中很少的一部分操作.機(jī)器在數(shù)量上就不能滿足教學(xué)實(shí)踐的要求，不能完整的練習(xí)課程所要求的全部?jī)?nèi)容.

(2)在平時(shí)計(jì)算機(jī)機(jī)房不可能為每一個(gè)課程而準(zhǔn)備，安排課程多了必然要在計(jì)算機(jī)上安裝眾多的軟件.小型軟件不會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生很大的影響，但如果是兩個(gè)以上的大型軟件例如圖形圖像軟件安裝后會(huì)對(duì)系統(tǒng)整體的運(yùn)行速度產(chǎn)生很大影響，特別是有的部分軟件在安裝時(shí)會(huì)對(duì)安裝環(huán)境有一定的要求.軟件安裝過(guò)多對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行速度有影響，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定也會(huì)有影響.

(3)有些基礎(chǔ)性的教學(xué)需要用到DOS、系統(tǒng)的安裝、病毒防治，這些課程在機(jī)房一般很難進(jìn)行實(shí)踐.因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)房的計(jì)算機(jī)都有還原卡，從管理和維護(hù)的角度來(lái)說(shuō)不可能讓學(xué)生來(lái)進(jìn)行基礎(chǔ)性和破壞性的實(shí)踐.特別是計(jì)算機(jī)病毒這方面的教學(xué)，是屬于機(jī)房嚴(yán)防死守的方面根本不可能讓學(xué)生在機(jī)房進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng).

以上三個(gè)方面可以看出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)機(jī)房雖然可以滿足一部分教學(xué)任務(wù)，但要想全面、完整的滿足教學(xué)要求在現(xiàn)實(shí)中不論資金還是技術(shù)方面都很難滿足.如何利用現(xiàn)有條件進(jìn)行技術(shù)改造滿足教學(xué)要求，同時(shí)又方便機(jī)房管理是不少機(jī)房管理人員夢(mèng)寐以求的.虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)機(jī)房的應(yīng)用可以滿足教學(xué)和機(jī)房管理兩方面的要求.

2 虛擬機(jī)簡(jiǎn)介及應(yīng)用

虛擬機(jī)是通過(guò)虛擬機(jī)軟件在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)模擬出多臺(tái)虛擬的計(jì)算機(jī)，這些虛擬出來(lái)的計(jì)算機(jī)在使用與真實(shí)中的計(jì)算機(jī)沒有區(qū)別，你可以象真實(shí)計(jì)算機(jī)那樣安裝操作系統(tǒng)、安裝程序、運(yùn)行程序、網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn).

虛擬機(jī)目前有三種主流軟件，分別是:VM－ware(VMWare ACE)、Virtual Box和Virtual PC.在選用上以VMware為首選，因?yàn)槠湓谲浻布嫒萆媳容^好，安裝和使用的難度上也比較低.

虛擬機(jī)在系統(tǒng)方面可以滿足教學(xué)對(duì)系統(tǒng)版本的要求，例如XP、Server系列、Linux Netware、Unix等，安裝時(shí)與物理機(jī)原有系統(tǒng)不產(chǎn)生沖突.系統(tǒng)安裝從DOS界面進(jìn)行安裝，學(xué)生可以進(jìn)行CMOS設(shè)置、硬盤分區(qū)、系統(tǒng)安裝和修改注冊(cè)表等對(duì)硬盤數(shù)據(jù)有破壞性的實(shí)踐練習(xí)，這在普通計(jì)算機(jī)機(jī)房來(lái)說(shuō)室?guī)缀醪豢赡艿娜蝿?wù).所以虛擬機(jī)的應(yīng)用對(duì)于計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)專業(yè)可以真實(shí)的模擬出教學(xué)需要的環(huán)境.

在一臺(tái)物理機(jī)上虛擬出的計(jì)算機(jī)可以組成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)，利用虛擬出的服務(wù)器、代理服務(wù)器、普通計(jì)算機(jī)等可以滿足電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)專業(yè)對(duì)服務(wù)器安裝、配置組網(wǎng)等課程要求.這樣一臺(tái)機(jī)器就可以虛擬出一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與真實(shí)的并無(wú)區(qū)別.計(jì)算機(jī)教學(xué)中的病毒防治可以在這個(gè)環(huán)境真實(shí)的進(jìn)行，系統(tǒng)破換之后利用“恢復(fù)”功能可以很快的回到系統(tǒng)的原始狀態(tài).

在一些配置比較低的計(jì)算機(jī)上同過(guò)模擬出多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)安裝一個(gè)大型的軟件可以解決在計(jì)算機(jī)上同時(shí)安裝多個(gè)大型軟件造成系統(tǒng)運(yùn)行緩慢易崩潰的情況.這一點(diǎn)在高配置計(jì)算機(jī)上也是可以的，可以減少系統(tǒng)維護(hù)的壓力.

在日常的課程實(shí)踐中所需的軟件都是事先安裝調(diào)試好學(xué)生直接使用，學(xué)習(xí)結(jié)束后學(xué)生會(huì)用本專業(yè)的軟件但卻不會(huì)安裝調(diào)試本專業(yè)的軟件，特別是一些安裝完成后需要重啟的軟件.因?yàn)橛?jì)算機(jī)機(jī)房從自己管理的角度出發(fā)使用還原卡限制學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有影響的操作.虛擬機(jī)在機(jī)房中使用可以使學(xué)生自由的進(jìn)行軟件的安裝、配置和調(diào)試從而使其對(duì)課程知識(shí)掌握的更加系統(tǒng)全面.

虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)機(jī)房中應(yīng)用可以很好解決其目前不能滿足教學(xué)要求的局面，提高其利用的效率.

3 虛擬機(jī)安裝注意事項(xiàng)

在虛擬機(jī)作為單一系統(tǒng)使用的安裝是比較簡(jiǎn)單的，但因?yàn)樘摂M機(jī)有三種網(wǎng)絡(luò)模式，如果要用幾臺(tái)虛擬機(jī)組網(wǎng)使用就需要特別注意網(wǎng)絡(luò)模式的選擇和配置.

在VMware軟件中，虛擬機(jī)有三種網(wǎng)絡(luò)模式:Bridge(橋接模式)、NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式)和Host－only(主機(jī)模式).Bridge和NAT模式下虛擬機(jī)都可以同外網(wǎng)進(jìn)行連接，主要區(qū)別在于NAT模式下虛擬機(jī)的TCP/IP地址不能指定，只能是“自動(dòng)獲取”.Host－only模式下同一物理機(jī)上組建的虛擬機(jī)是可以相互訪問(wèn)組成一個(gè)局域網(wǎng)的，同時(shí)虛擬機(jī)也可以訪問(wèn)物理機(jī)的但同外界的網(wǎng)絡(luò)連接是阻斷的.

在Host－only模式下，虛擬系統(tǒng)TCP/IP的配置信息是由VMnet1虛擬網(wǎng)絡(luò)的DHCP服務(wù)器來(lái)動(dòng)態(tài)分配的.這就需要我們?cè)谔摂M機(jī)軟件安裝完后打開“虛擬機(jī)設(shè)置”在“以太網(wǎng)”中選擇“Host－only”模式，然后在虛擬網(wǎng)卡設(shè)置環(huán)境中設(shè)置VMnet1類型為Host－only并為連接狀態(tài)，具體如圖1.

圖1

然后在虛擬網(wǎng)卡設(shè)置環(huán)境中設(shè)置VMnet1類型為Host－only并為連接狀態(tài)，具體設(shè)置如圖2.

圖2

在這里有一個(gè)要非常注意的事項(xiàng):電腦中的真實(shí)網(wǎng)卡要停用.

4 應(yīng)用實(shí)例

虛擬機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中組建局域網(wǎng)不但能顯示出其強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)而且在資金節(jié)約上也能得到體現(xiàn).局域網(wǎng)在眾多課程中要應(yīng)用到例如:電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和病毒防治等，通過(guò)模擬出來(lái)的局域網(wǎng)可以使這些原本需要多臺(tái)計(jì)算機(jī)才能完成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在在一臺(tái)機(jī)器上就可以完成.為了更好介紹虛擬機(jī)在組網(wǎng)上的能力，這里以構(gòu)建一個(gè)完整的電子商務(wù)進(jìn)行示例，其他課程需要用到組網(wǎng)教學(xué)的于此大同小異.

電子商務(wù)在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中一般有兩種方法實(shí)現(xiàn)，一種是組建擁有服務(wù)器和數(shù)量不等的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其模擬系統(tǒng);另外一種就是利用現(xiàn)有的商業(yè)網(wǎng)站去申請(qǐng)一個(gè)網(wǎng)店.但這種方法在實(shí)際教學(xué)效果還是有很大的不足.對(duì)于第一種來(lái)說(shuō)雖然可以模擬出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境出來(lái)，但并不是每個(gè)學(xué)生都可以對(duì)網(wǎng)站的規(guī)劃、安裝、配置和維護(hù)進(jìn)行實(shí)際操作，這就造成了學(xué)生對(duì)電子商務(wù)網(wǎng)站沒有一個(gè)系統(tǒng)的了解.申請(qǐng)個(gè)人網(wǎng)店對(duì)于電子商務(wù)專業(yè)的學(xué)生就更不能滿足其對(duì)專業(yè)的深入學(xué)習(xí)了.可以看出來(lái)在目前情況下要想讓學(xué)生真正系統(tǒng)、全面的學(xué)習(xí)電子商務(wù)知識(shí)要為每位學(xué)生配備一套由服務(wù)器和普通計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但這個(gè)條件在現(xiàn)實(shí)中可能沒有一所學(xué)校有能力完成.而虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)機(jī)房的應(yīng)用就可以很好的為每位學(xué)生提供一套這幾乎不可能的實(shí)驗(yàn)設(shè)備.

設(shè)備要求:因?yàn)橐瑫r(shí)運(yùn)行一個(gè)服務(wù)器端和至少兩個(gè)客戶端，所以對(duì)物理機(jī)的CPU要求四核，內(nèi)存在4G以上這樣才能保重整體系統(tǒng)流暢的運(yùn)行.

軟件要求:服務(wù)器安裝流行的Server2003、2008等微軟服務(wù)器系統(tǒng);客戶端一般XP系統(tǒng)即可;數(shù)據(jù)庫(kù)可用Mysql;WEB服務(wù)利用服務(wù)器系統(tǒng)自帶的IIS即可;網(wǎng)店系統(tǒng)可以選用免費(fèi)的Shopex.

實(shí)際安裝首先由學(xué)生利用VMware向?qū)Ы⑻摂M機(jī)，在虛擬機(jī)配置的時(shí)候“CD－ROM”選擇“使用ISO鏡像”這樣可以節(jié)省系統(tǒng)安裝的時(shí)間;在“以太網(wǎng)”選擇“Host－only”模式方便以后組網(wǎng);虛擬機(jī)的安裝建議放在非系統(tǒng)盤下，并且新建文件夾，方便管理，以后虛擬機(jī)系統(tǒng)崩潰直接導(dǎo)入就可以了;虛擬機(jī)系統(tǒng)在安裝完之后要第一時(shí)間安裝VMware tools增強(qiáng)虛擬機(jī)功能.

系統(tǒng)在安裝完畢后首先對(duì)服務(wù)器和客戶端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，使之形成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò).網(wǎng)絡(luò)建立后為服務(wù)器安裝IIS和FTP服務(wù)，客戶端安裝FTP客戶端.這樣一套完整的電子商務(wù)網(wǎng)站就初具規(guī)模了，然后學(xué)生就可以根據(jù)自己對(duì)網(wǎng)站的規(guī)劃設(shè)計(jì)網(wǎng)頁(yè)上傳進(jìn)行測(cè)試.這樣建成的電子商務(wù)網(wǎng)站雖然只擁有三臺(tái)虛擬機(jī)器，卻可以完整的模擬出今后工作中真實(shí)環(huán)境.

利用這套虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還可以滿足網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)、ERP和網(wǎng)絡(luò)信息安全等方面的課程.

5 結(jié)束語(yǔ)

利用虛擬機(jī)本身的特性在高校計(jì)算機(jī)機(jī)房中有很大的作用，機(jī)器配置低的可以通過(guò)一個(gè)虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)一套軟件提高運(yùn)行速度;機(jī)器配置高的可以通過(guò)同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)來(lái)完成需要組網(wǎng)教學(xué)的課程.加大對(duì)虛擬機(jī)在機(jī)房中的應(yīng)用不僅可以有利于教學(xué)同時(shí)也可以大大節(jié)約資金.

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