試分析虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

摘 要：隨著信息技術(shù)水平的不斷提高，硬件設(shè)備的逐漸的更新，大多數(shù)系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件均得到了進(jìn)一步的更新。因?yàn)檐浖牟粩嗌?jí)與更新，為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理帶了很多的難題與不便，在一定程度上，增加了幾倍的工作量。本文主要對(duì)虛擬機(jī)概念及其運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行分析，闡述計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中存在的問(wèn)題，明確虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)技術(shù)；計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；問(wèn)題；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP399

虛擬機(jī)主要就是利用軟件模擬，在一個(gè)完全隔離的環(huán)境中運(yùn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中，通過(guò)虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以有效提高學(xué)生上機(jī)操作的靈活性，還可以在最大限度上減少老師的工作量，促進(jìn)了工作效率的提高。在實(shí)際應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)的時(shí)候，一定要加強(qiáng)對(duì)虛擬機(jī)技術(shù)的了解，這樣才可以進(jìn)行全面、高效的運(yùn)用，促進(jìn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理水平的提高，進(jìn)而充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的作用。

1 虛擬機(jī)概念及其運(yùn)行環(huán)境

虛擬機(jī)指的就是具備軟件模擬與完整硬件系統(tǒng)，可以在完全隔離的環(huán)境中運(yùn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。虛擬機(jī)是一種抽象計(jì)算機(jī)，與實(shí)際計(jì)算機(jī)一樣，均具有一個(gè)指令集，并且可以利用不同的儲(chǔ)存區(qū)域。其主要負(fù)責(zé)執(zhí)行指令，并且對(duì)數(shù)據(jù)、內(nèi)存、寄存器等進(jìn)行管理。在任何運(yùn)行平臺(tái)中，虛擬機(jī)均可以為編譯程序提供一個(gè)共同接口。編譯程序只需要直接連接虛擬機(jī)，生成一些虛擬機(jī)可以理解的代碼，之后利用解釋器將虛擬機(jī)代碼轉(zhuǎn)變成特定系統(tǒng)的機(jī)器碼，予以相應(yīng)的執(zhí)行。隨著虛擬機(jī)的廣泛應(yīng)用，虛擬機(jī)軟件得到了快速發(fā)展，目前普遍應(yīng)用的虛擬機(jī)軟件主要有Virtual PC與VMware Workstation。

在應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)的時(shí)候，一定要達(dá)到相應(yīng)的運(yùn)行環(huán)境要求。首先，操作環(huán)境要求。大部分計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室均安裝了硬盤保護(hù)卡，可以利用相應(yīng)的管理軟件設(shè)置受保護(hù)區(qū)域與開放權(quán)限區(qū)域。用戶可以在受保護(hù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行相關(guān)操作，但是在下次開機(jī)之后，就會(huì)恢復(fù)到上次的開機(jī)狀態(tài)，在設(shè)置容量的時(shí)候，應(yīng)盡可能小一些；在開放權(quán)限區(qū)域上儲(chǔ)存一些資料，在下一次開機(jī)之后，資料依然存在，在設(shè)置容量的時(shí)候，可以盡量大一些，通常情況下，均是將硬盤最后一個(gè)分區(qū)設(shè)為開放權(quán)限區(qū)域。其次，硬件要求。如果計(jì)算機(jī)CPU不小于1GHz，內(nèi)容不低于512M，就可以進(jìn)行虛擬機(jī)的順暢運(yùn)行。尤其需要注意的就是硬盤最后一個(gè)分區(qū)容量盡可能大一些，要不然可能會(huì)出現(xiàn)磁盤容量不足的情況。

2 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中存在的問(wèn)題

2.1 教學(xué)任務(wù)重，機(jī)器故障不斷

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)負(fù)著全校計(jì)算機(jī)專業(yè)課、公共課等上機(jī)教學(xué)任務(wù)，并且還要為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供一定的保障，基本上全天開放，所以，機(jī)器使用時(shí)間非常長(zhǎng)，使用的人數(shù)也比較多，利用效率十分高，在超負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)下，機(jī)器硬件、軟件故障不斷發(fā)生。

2.2 計(jì)算機(jī)軟件更新不斷

現(xiàn)階段，市場(chǎng)各種軟件更新非常快，不同專業(yè)學(xué)習(xí)所需要的軟件也不同，進(jìn)而要想保證教學(xué)的先進(jìn)行，就要加強(qiáng)最新版本軟件的應(yīng)用，進(jìn)而需要經(jīng)常安裝與更新軟件。而計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室為了滿足不同專業(yè)不、不同年級(jí)對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的要求，經(jīng)常需要安裝多個(gè)操作系統(tǒng)，這樣就需要每學(xué)期都要進(jìn)行安裝與更新。

2.3 各種木馬、病毒、惡意軟件較多

因?yàn)橛?jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)負(fù)著全校計(jì)算機(jī)課的上機(jī)教學(xué)，使用的人數(shù)非常多，并且大多數(shù)學(xué)生都經(jīng)常使用U盤、移動(dòng)硬盤等USB接口，這樣非常容易使計(jì)算機(jī)感染一些病毒。加之計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)均是利用局域網(wǎng)進(jìn)行連接的，為病毒傳播提供了一定的途徑，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，運(yùn)行緩慢，甚至出現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓的情況。

2.4 學(xué)生經(jīng)常有意或者無(wú)意破壞實(shí)驗(yàn)室設(shè)備

因?yàn)椴煌瑢I(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生計(jì)算機(jī)操作水平不一，一些學(xué)生有意或者無(wú)意的經(jīng)常刪除系統(tǒng)文件、更改系統(tǒng)設(shè)置，甚至?xí)O(shè)置開機(jī)密碼等，致使計(jì)算機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。甚至有的學(xué)生，因?yàn)楹闷婊蛘咂渌康?，進(jìn)行黑客軟件或者木馬程序的下載，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的情況。

3 虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，在建設(shè)與管理計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候，一定要采用新思路。在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)的時(shí)候，不僅可以提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的利用效率，還可以降低機(jī)器故障發(fā)生的可能性，提高了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)效果。其應(yīng)用如下：

3.1 安裝虛擬機(jī)軟件，構(gòu)建虛擬機(jī)

現(xiàn)階段，普遍應(yīng)用的虛擬機(jī)軟件主要有Virtual PC與VMware Workstation，這些軟件均可以在Windows系統(tǒng)中構(gòu)建虛擬機(jī)，用于安裝FreeBSD、OS/2等其它操作系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以根據(jù)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的具體情況，選擇適合的虛擬機(jī)軟件。相較來(lái)說(shuō)，VMware Workstation軟件無(wú)論是在執(zhí)行效率上，還是多操作系統(tǒng)支持上，均是非常出色的，應(yīng)用也是較為普遍的。本文主要以VMware Workstation軟件為例，了解虛擬機(jī)應(yīng)用：其一，在進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候，可以先點(diǎn)“文件”，之后選擇新建“虛擬機(jī)”，這樣就會(huì)彈出相應(yīng)的向?qū)Т翱?，根?jù)相應(yīng)的提示進(jìn)行操作。需要說(shuō)明的是，虛擬機(jī)磁盤容量一定要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行制定，如果設(shè)備安裝了很多應(yīng)用程序，就需要設(shè)置大一些。其二，編輯虛擬機(jī)設(shè)置，在運(yùn)行虛擬機(jī)的時(shí)候，需要點(diǎn)擊“編輯虛擬機(jī)設(shè)置”，進(jìn)行設(shè)置，其設(shè)置內(nèi)容主要包括網(wǎng)卡、硬盤、內(nèi)存等，并且需要對(duì)光驅(qū)啟動(dòng)進(jìn)行設(shè)置。其三，安裝虛擬系統(tǒng)。在進(jìn)行虛擬系統(tǒng)安裝的時(shí)候，和真實(shí)系統(tǒng)一樣，可以先設(shè)置物理驅(qū)動(dòng)，之后進(jìn)行分區(qū)、格式化、操作系統(tǒng)安裝。其四，VMwareTools安裝。在操作系統(tǒng)安裝完成之后，需要進(jìn)行VMwareTools的安裝。在某種程度上，其就相當(dāng)于虛擬機(jī)的主板芯片。在完成VMwareTools安裝之后，可以有效提高虛擬機(jī)的運(yùn)行性能，并且進(jìn)行進(jìn)行分辨率的設(shè)置。其五，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用軟件的安裝，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。

3.2 虛擬機(jī)快照創(chuàng)建

虛擬機(jī)的“快照”功能就是和“系統(tǒng)還原”差不多，并且還原速度十分快。首先，創(chuàng)建“快照”。在進(jìn)行創(chuàng)建的時(shí)候，可以點(diǎn)擊“虛擬機(jī)”的快照，之后進(jìn)行相應(yīng)的命名，之后“確定”就可以了。其次，恢復(fù)“快照”。在進(jìn)行恢復(fù)的時(shí)候，可以直接點(diǎn)擊快照中的“恢復(fù)到快照”選項(xiàng)，之后選定進(jìn)行恢復(fù)。最后，管理“快照”。如果存在著多個(gè)“快照”，有些舊照就可以刪除了，此時(shí)就可以點(diǎn)擊快照中的“快照管理器”選項(xiàng)，之后選擇需要?jiǎng)h除的快照，最后點(diǎn)擊“刪除”。這樣就實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的安裝，可以進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理與維護(hù)工作非常復(fù)雜，需要相關(guān)管理人員進(jìn)行積極的探索與實(shí)踐，結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行有效的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的高效管理。通過(guò)虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可以構(gòu)建相應(yīng)的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行充分的開發(fā)與利用，促進(jìn)設(shè)備使用效率的提高，這樣不僅可以節(jié)約運(yùn)行成本，還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備與場(chǎng)地不足的情況進(jìn)行緩解，在很大程度上，提高了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性，有效減少了管理人員的工作量，為實(shí)驗(yàn)室教學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮榮.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)用虛擬機(jī)軟件及其要點(diǎn)分析[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（15）.

[2]何珍祥，任文.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的利器——虛擬機(jī)之應(yīng)用研究[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2010（02）.

[3]朱艷，尹叢叢.淺析高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理與維護(hù)[J].工會(huì)論壇（山東省工會(huì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)），2010（04）.

[4]邊香玉.淺談虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（06）.

作者簡(jiǎn)介：任立勝（1982.07-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，助理實(shí)驗(yàn)師，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)室管理。

作者單位：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息管理系，內(nèi)蒙古包頭 014109