VMware Player在高校教學(xué)實驗中的應(yīng)用

摘 要：本文通過對高校計算機機房現(xiàn)狀及存在的主要問題的分析，針對用傳統(tǒng)方法管理維護(hù)機房過程所出現(xiàn)的問題，提出用虛擬機技術(shù)管理維護(hù)機房的解決方案。虛擬機技術(shù)方案的實施提高了機房管理、維護(hù)與使用效率，激發(fā)了學(xué)生對計算機專業(yè)課程實驗的興趣，提高了計算機實踐教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞：VMware Workstation；VMware Player；虛擬機；實踐教學(xué)

中圖分類號：TP391.9

隨著現(xiàn)代教育改革的不斷深化，實踐教學(xué)已經(jīng)成為高校教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，無論是計算機專業(yè)還是非計算機專業(yè)的學(xué)生，在計算機機房做實驗已經(jīng)成為學(xué)習(xí)的一個重要內(nèi)容，計算機已經(jīng)成為學(xué)校必不可少的一個教學(xué)設(shè)備。在高校的所有實驗室中，計算機機房的使用率是最高的。由于學(xué)校專業(yè)的不斷增加，機房需要多種操作系統(tǒng)與多種應(yīng)用環(huán)境，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足實踐教學(xué)的要求，需要應(yīng)用新的技術(shù)手段來解決。

1 高校計算機機房現(xiàn)狀與主要問題

對于有計算機或與計算機相關(guān)專業(yè)的學(xué)校、院系來說，機房的建設(shè)、管理與維護(hù)，在整個實驗系統(tǒng)中占用重要的位置，機房建設(shè)管理與維護(hù)的好壞，對學(xué)生實驗效果密切相關(guān)。由于計算機專業(yè)課程眾多，需要安裝的系統(tǒng)、軟件也非常多，這給機房的管理與維護(hù)帶來了一定的難度。

如某高校計算機機房，承擔(dān)計算機公共課及計算機各專業(yè)課程的上機實驗任務(wù)，需要安裝Windows XP、Windows 2003、Linux等操作系統(tǒng)，及VB、VC、VF、Adobe Photoshop、CAD等軟件，還需要在Linux、Windows 2003下配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，對于網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程，還需要讓學(xué)生自己配置環(huán)境。這樣計算機上要安裝多個系統(tǒng)與多種軟件，在很多時候，任課老師會臨時安裝某個軟件。

這樣復(fù)雜的配置環(huán)境，對于高校機房來說，安裝軟件、配置系統(tǒng)就是比較復(fù)雜的問題。

（1）系統(tǒng)恢復(fù)困難。學(xué)生實驗過程中，可能會做一些有“損傷性”的實驗，如安裝系統(tǒng)、配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，學(xué)生實驗完成后，可能當(dāng)前系統(tǒng)就不能使用了。而對于一些網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置，學(xué)生如配置錯誤后，基本上不能恢復(fù)到正常的狀態(tài)，這必然影響后續(xù)的使用。（2）多系統(tǒng)環(huán)境安裝配置困難。不同的上機實驗就需要不同實驗環(huán)境，需要安裝不同的系統(tǒng)。隨著新系統(tǒng)的不斷發(fā)布，需要的安裝的系統(tǒng)數(shù)量也會增加，同樣會增加管理與維護(hù)的難度。（3）管理與易用性的矛盾。對機房管理嚴(yán)格，學(xué)生上機實驗時操作將受到一定的限制，實驗可能無法完成，學(xué)生掌握不了知識；而放開管理，學(xué)生上機實驗一次，則所有系統(tǒng)都需要重新恢復(fù)，這將對管理造成極大的負(fù)擔(dān)，同時會影響后續(xù)上機實驗。（4）軟件版本的兼容性問題。上機實驗有時同一個軟件（或產(chǎn)品），不同的課程需要不同的版本。如有的課程要用Office 2003，有的需要Office XP或Office 2007，對于開發(fā)工具，有的需要VC6，有的需要VS 2008或VS 2010，一般情況下，相同軟件（或產(chǎn)品）的不同版本不能“共存”，軟件版本之間會出現(xiàn)兼容性問題。

2 機房管理的傳統(tǒng)解決方案

為方便機房的管理與維護(hù)，學(xué)校所采購的計算機都配置有硬盤還原及網(wǎng)絡(luò)同傳控制功能。管理人員可通過硬盤還原及網(wǎng)絡(luò)同傳功能實現(xiàn)多系統(tǒng)啟動與網(wǎng)絡(luò)克隆進(jìn)行管理和維護(hù)機房。使用這些功能對于普通機房來說，是非常方便的，能滿足一般上機實踐教學(xué)要求。但對于計算機專業(yè)課程所要求進(jìn)行的上機實驗來說，還存在以下幾個問題：（1）對某些系統(tǒng)的支持不好。硬盤的還原功能對Windows Server 2003、Linux操作系統(tǒng)，以及64位的Windows 2003、Windows 2008、Windows 7等操作系統(tǒng)不支持。不能滿足實踐教學(xué)的需要。（2）軟件更新需要占用大量的時間。在進(jìn)行計算機專業(yè)課程教學(xué)中，為跟上軟件技術(shù)的發(fā)展，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到最新的技術(shù)，機房中軟件安裝與更新都較為頻繁。而當(dāng)安裝或更新軟件后，需要用網(wǎng)絡(luò)同傳功能完全傳送當(dāng)前的整個系統(tǒng)分區(qū)，長此以往，對硬盤有一定的損傷，減少了硬盤的使用壽命。

3 機房管理的虛擬機技術(shù)解決方案

為解決在計算機專業(yè)課程中所存在的實踐教學(xué)問題，經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)與摸索實踐，決定采用VMware Workstation與VMware Player虛擬機技術(shù)，得到了能滿足計算機專業(yè)課程實踐教學(xué)的虛擬機解決方案。此解決方案的技術(shù)要點主要有：

3.1 建立主機啟動系統(tǒng)與基礎(chǔ)虛擬機

計算機實踐教學(xué)中由于課程的不同，需要用不同的操作系統(tǒng)，在計算機上至少需要安裝Windows XP、Windows Server 2003、Windows Server 2008、Windows 7、Linux等操作系統(tǒng)，因此需要建立不同操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)虛擬機。

（1）建立分區(qū)。使用硬盤還原功能在硬盤上創(chuàng)建一個50GB左右的WinXP系統(tǒng)啟動分區(qū)，文件系統(tǒng)為NTFS，用于安裝啟動操作系統(tǒng)、常用應(yīng)用軟件和工具軟件；創(chuàng)建一個20～50GB左右的“共用資料盤”，文件系統(tǒng)為FAT32，用于存放實驗資料和數(shù)據(jù)；硬盤剩余空間可創(chuàng)建文件系統(tǒng)為NTFS分區(qū)，用于存放各操作系統(tǒng)安裝鏡像（ISO）文件，各種應(yīng)用和工具軟件的安裝鏡像（ISO）文件或者壓縮文件，以及所要創(chuàng)建的基礎(chǔ)虛擬機和實驗虛擬機。（2）安裝主機操作系統(tǒng)。在分區(qū)WinXP上安裝Windows XP Professional系統(tǒng)，完成最新補丁更新、VMware Workstation7.1、常用軟件如Office 2003及工具軟件如WinRAR、輸入法等的安裝。（3）建立各操作系統(tǒng)基礎(chǔ)虛擬機。使用VMware Workstation，創(chuàng)建并安裝Windows XP、Windows Server 2003、Windows Server 2008、Windows 7、Linux等操作系統(tǒng)虛擬機各一臺，作為以后“克隆”為安裝不同實驗軟件的基礎(chǔ)虛擬機。在基礎(chǔ)虛擬機上打好補丁，安裝好VMware Tools及輸入法。在建立基礎(chǔ)虛擬機時進(jìn)行相應(yīng)的配置，其配置原則為：如果虛擬機是Windows XP、Windows 7操作系統(tǒng)，則設(shè)置管理員密碼為空，如果是Windows Server 2003、Windows Server 2008，則可以統(tǒng)一設(shè)置密碼并設(shè)置為自動登錄。

3.2 建立實驗虛擬機

（1）“克隆”實驗虛擬機。根據(jù)不同的實驗軟件需在不同操作系統(tǒng)下進(jìn)行，用建立好的基礎(chǔ)虛擬機用“克隆”的方法創(chuàng)建多臺實驗虛擬機，如在Windows Server 2003系統(tǒng)下進(jìn)行VC、VB、VF等實驗，則可用Windows Server 2003基礎(chǔ)虛擬機“克隆”一臺名為VC的實驗虛擬機。又如需在Windows XP系統(tǒng)進(jìn)行Photoshop、Protel 97、AutoCAD 2005等實驗，則可用WindowsXP 基礎(chǔ)虛擬機“克隆”一臺名為PS的實驗虛擬機。因此可根據(jù)實驗需要用基礎(chǔ)虛擬機“克隆”出相應(yīng)的一臺或多臺實驗虛擬機。（2）安裝實驗軟件。在計算機專業(yè)課程中，經(jīng)常會用到Office 2003、VC、VB、VS2005、SQL Server、Oracle、AutoCAD等應(yīng)用軟件，因此可根據(jù)需要將應(yīng)用軟件安裝到實驗虛擬機上。如將VC、VB、VF等程序安裝到VC實驗虛擬機上；將Photoshop、Protel 97、AutoCAD 2005等程序安裝到PS實驗虛擬機上。在實驗虛擬機中安裝好軟件后，還要編輯一個文本文件或者網(wǎng)頁，寫清當(dāng)前實驗虛擬機安裝的系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫名稱、連接的地址、管理員帳戶與密碼等，并且修改“桌面”以顯示幫助信息。

這樣可以建立多個在不同操作系統(tǒng)進(jìn)行實驗操作的實驗虛擬機，如安裝VC、VB、VF等程序的VC虛擬機，安裝有Oracle數(shù)據(jù)庫的Oracle虛擬機，安裝SQL Server 2000 軟件的SQL2000虛擬機等。

4 使用VMware Player打開并運行各種虛擬機

在準(zhǔn)備好所有的實驗虛擬機并進(jìn)行測試后，為方便學(xué)生運行相應(yīng)的實驗虛擬機進(jìn)行實驗，可創(chuàng)建VMware Player的快捷方式，用VMware Player打開并運行這些實驗虛擬機。

4.1 創(chuàng)建VMware Player快捷方式

主機中安裝完成VMware Workstation7.1后，也同時安裝了“VMware Player”程序，在“VMware”程序組中有“VMware Player”命令項。下面以創(chuàng)建VC實驗虛擬機的快捷方式為例介紹其方法：（1）如創(chuàng)建的VC實驗虛擬機，保存在D盤D：＼VMS＼JFVM-VC目錄中，虛擬機的配置文件名稱為JFVM-VC.vmx。（2）將“VMware”程序組中的“VMware Player”快捷方式發(fā)送到“桌面”。（3）打開此快捷方式的“屬性”對話框，在“快捷方式”選項卡中“目標(biāo)”后面的內(nèi)容修改為：\"D：＼Program Files＼VMware＼VMware Workstation＼vmplayer.exe\" \"D：＼VMS＼JFVM-VC＼JFVM-VC.vmx\"，注意，一定要用英文的雙引號，其中前面\"D：＼Program Files＼VMware＼VMware Workstation＼vmplayer.exe\"是VMware Player的快捷方式，后面的參數(shù)\"D：＼VMS＼JFVM-VC＼JFVM-VC.vmx\"是指定讓VMware Player運行的虛擬機。（4）在“常規(guī)”選項卡中，將快捷方式的名稱改為VC，單擊“確定”按鈕，這樣專用于VC實驗的VC虛擬機快捷方式就創(chuàng)建好了。以后雙擊桌面上的VC圖標(biāo)，VMware Player自動打開并運行該實驗虛擬機，學(xué)生即可在虛擬機上進(jìn)行VC編程實驗。

參照以上面步驟，為每個實驗虛擬機創(chuàng)建相應(yīng)快捷方式。為了讓學(xué)生“習(xí)慣”并“掌握”實驗虛擬機的使用，以及各實驗虛擬機包含的實驗內(nèi)容，可以編寫一個使用說明文件，介紹當(dāng)前系統(tǒng)中安裝的各實驗虛擬機的內(nèi)容及使用方法，在主機啟動之后自動打開該說明。

4.2 使用“VMware Player”應(yīng)注意問題

在實際使用中，學(xué)生會習(xí)慣性地使用VMware Player 窗口右上角“關(guān)閉”按鈕退出虛擬機。而VMware Player在默認(rèn)的情況下，單擊窗口右上角“關(guān)閉”按鈕，VMware Player會“休眠”正在運行的虛擬機。要達(dá)到退出虛擬機的目的，可將默認(rèn)行為由“休眠”改為“立刻”關(guān)機，這樣可以加快VMware Player虛擬機的退出時間。

（1）在“VMware”程序組中打開VMware Player窗口，在“File”（文件）菜單中單擊“Player Preferences”（播放器首選項）命令，打開“Preferences”（參數(shù)）對話框中。（2）在“Preferences”（參數(shù)）對話框中，將“When closing a virtual machine”（掛起虛擬機）改為“Power off the virtual machine”（關(guān)閉虛擬機電源）即可。

如果創(chuàng)建了Linux實驗虛擬機，學(xué)生實驗時會使用Ctrl+Alt+F1～F7熱鍵切換到不同的終端，但這與VMware Workstation默認(rèn)的熱鍵“沖突”，為避免這種情況，可以修改VMware Workstation的熱鍵為“Ctrl+Shift+Alt”鍵。

5 結(jié)束語

高校計算機機房按照虛擬機技術(shù)方案實施后，提高了機房管理、維護(hù)與使用效率，大大減少過去機房管理維護(hù)中出現(xiàn)的問題，激發(fā)了學(xué)生對計算機專業(yè)課程實驗的興趣，提高了實驗效果。

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作者簡介：邱廣文（1962.10-），男，本科，副教授，研究方向：計算機應(yīng)用研究及教學(xué)。

作者單位：昭通學(xué)院圖書館，云南昭通 657000