VMware在Linux操作系統(tǒng)管理課程中的應(yīng)用

宮鼎

摘要：通過對Linux操作系統(tǒng)管理課程性質(zhì)、虛擬機(jī)特點(diǎn)的分析，結(jié)合該課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，歸納出使用VM虛擬機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)勢；結(jié)合實(shí)際案例，總結(jié)出VMWARE在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中應(yīng)用的五個(gè)基本步驟以規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：Linux教學(xué)；VMware；虛擬鏡像文件；BIND服務(wù)器組件；C/S模式

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）35-8445-02

Application of VMware Software in the Course of the Linux OS Configuration and Management

GONG Ding

（Nanjing Communications Institute of Technology， Nanjing 210000， China）

Abstract： Through the analysis of the course of Linux operating system configuration and management， the feature of virtual machine， combined with teaching experience of this course， summed up the advantages of using the VM virtual machine aided teaching；combined the actual case， summed up the five basic steps of application of VMWARE in the experimental project to standardize experimental operation， to improve the quality of teaching.

Key words： Linux education； VMware； virtual image file； the BIND server software；C/S mode

1 概述

Linux操作系統(tǒng)管理課程是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，對實(shí)驗(yàn)環(huán)境有較高的要求。其主要教學(xué)內(nèi)容是以Red Hat Enterprise Linux 5.0 Server網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)為平臺對主流網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的進(jìn)行配置、維護(hù)與管理，以及利用簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，組建和管理局域網(wǎng)，側(cè)重于對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)計(jì)的實(shí)用性與應(yīng)用的職業(yè)操作技能的學(xué)習(xí)[1]。為了解決各高校招生規(guī)模的不斷增長與學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入資金有限的矛盾，在教學(xué)過程中引入VMware虛擬機(jī)軟件去構(gòu)建Linux OS實(shí)驗(yàn)平臺，既能較好的提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可節(jié)約實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資金投入[2] 。通過Vmware虛擬機(jī)構(gòu)建Linux實(shí)驗(yàn)操作平臺，能夠讓本課程設(shè)計(jì)的所有的項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)在虛擬鏡像環(huán)境下，不損害宿主操作系統(tǒng)地反復(fù)進(jìn)行，有助于學(xué)生操作技能的熟練，可以完成一些因?qū)嶒?yàn)經(jīng)費(fèi)與條件投入不足等因素?zé)o法實(shí)施的課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)更加豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[3]。

2 VMware虛擬機(jī)介紹

VMware是為在一臺物理計(jì)算機(jī)上模擬出一到多臺虛擬計(jì)算機(jī)而設(shè)計(jì)的軟件。每個(gè)虛擬出的計(jì)算機(jī)都具備完整的硬件系統(tǒng)功能，可以像真實(shí)的計(jì)算機(jī)一樣進(jìn)行各種工作，例如安裝新的操作系統(tǒng)、安裝各種應(yīng)用軟件、與網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行交互，存儲數(shù)據(jù)等等，是一個(gè)運(yùn)行在完全隔離鏡像環(huán)境下的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[4]。該軟件還可以虛擬出網(wǎng)絡(luò)通信模式，例如虛擬機(jī)的Bridge模式，相當(dāng)于虛擬出一臺交換機(jī)，將宿主計(jì)算機(jī)與個(gè)虛擬出的計(jì)算機(jī)同時(shí)接入在一臺交換機(jī)上，這樣就使得宿主計(jì)算機(jī)與多臺虛擬出的計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信，從而用一臺物理機(jī)虛擬組建了一個(gè)小型的局域網(wǎng)環(huán)境[5]。宿主計(jì)算機(jī)作測試機(jī)客戶端，而虛擬機(jī)作配置服務(wù)器，這樣就可以把一臺物理機(jī)可以當(dāng)多臺計(jì)算機(jī)使用，既減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資金投入，又為Linux操作系統(tǒng)管理課程的實(shí)踐教學(xué)提供了較好的實(shí)驗(yàn)條件[6]。

3 VMware虛擬機(jī)對本課程教學(xué)的作用

在Linux操作系統(tǒng)的管理課程教學(xué)中使用VMware軟件的主要優(yōu)勢如下：

1）大部分學(xué)校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室安裝的操作系統(tǒng)是Windows系列的操作系統(tǒng)，專業(yè)的Linux實(shí)驗(yàn)機(jī)房使用用戶單一，管理維護(hù)較為復(fù)雜，使用VMware軟件可在普通機(jī)房的操作系統(tǒng)里構(gòu)建虛擬的Linux操作平臺，降低了構(gòu)建教學(xué)環(huán)境的難度；

2） 未裝VM的實(shí)驗(yàn)這部分內(nèi)容也只能讓教師通過多媒體課件進(jìn)行講解，效果不佳，而VMware虛擬機(jī)可以模擬真實(shí)物理機(jī)幾乎所有的操作，教師可將本課程的所有項(xiàng)目，例如Linux系統(tǒng)安裝，硬盤分區(qū)的操作完整地向?qū)W生演示，學(xué)生也可通過虛擬機(jī)親自操作，這樣可提高教學(xué)效果，加強(qiáng)學(xué)生這方面的職業(yè)操作技能；

3） 使用VMware構(gòu)建的系統(tǒng)，是以鏡像的形式存儲在計(jì)算機(jī)上的，對虛擬的Linux系統(tǒng)進(jìn)行的任何編輯不會影響計(jì)算機(jī)本身的系統(tǒng)，用戶可更大膽的去做深入到系統(tǒng)編輯相關(guān)實(shí)驗(yàn)，有助于更深入的學(xué)LinuxOS，鏡像文件可完整地移植到另外的計(jì)算機(jī)上，方便學(xué)生利用課外時(shí)間學(xué)習(xí)本課程；

4） Linux操作系統(tǒng)管理課程項(xiàng)目要求學(xué)生在裝有Linux的服務(wù)器上作配置與管理操作，在一些客戶機(jī)上對所配置的服務(wù)進(jìn)行測試，反復(fù)調(diào)試。 使用VMware可以虛擬出多臺計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，將宿主計(jì)算機(jī)作為客戶端，虛擬機(jī)作為服務(wù)器，這樣用一臺物理機(jī)，就可以進(jìn)行C/S；B/S模式調(diào)試，滿足課程所有實(shí)驗(yàn)條件的要求，并提高實(shí)驗(yàn)效率。

4 VMware虛擬機(jī)在本課程項(xiàng)目化教學(xué)中的應(yīng)用

建立好VMware實(shí)驗(yàn)環(huán)境后，可以用一臺計(jì)算機(jī)實(shí)施Linux服務(wù)器的管理課程的項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)。以下是在安裝Linux OS的虛擬機(jī)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中可開展的主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的介紹。本課程教學(xué)的14個(gè)組成項(xiàng)目分別是：（1） Linux系統(tǒng)簡介及安裝；（2） RHEL5圖形字符界面基本操作；（3） 文件和目錄的管理；（4） 用戶與文件權(quán)限的管理；（5） 磁盤管理；（6） 網(wǎng)絡(luò)配置與軟件包管理；（7） Samba跨平臺資源共享的管理；（8） DHCP服務(wù)器的配置與管理；（9） BIND域名解析服務(wù)器的配置與管理；（10）Apache 服務(wù)器的配置與管理；（11） MySQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的配置與管理；（12） vsftpd FTP服務(wù)器的配置與管理；（13） Postfix與Dovecot郵件服務(wù)器的配置與管理；（14） 防火墻與squid代理服務(wù)器的搭建。使用Vmware軟件構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)平臺可以確保這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的順利實(shí)施， 對于學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)，職業(yè)實(shí)踐操作技能的提高有著很好的的指導(dǎo)作用[7]。

4.1 Linux虛擬機(jī)的創(chuàng)建與系統(tǒng)的安裝

在宿主操作系統(tǒng)中安裝Linux虛擬機(jī)與操作系統(tǒng)的步驟如下[8]：

1）從網(wǎng)上下載VMWare軟件，進(jìn)行安裝，安裝完畢后打開VMWare進(jìn)入引導(dǎo)主界面；

2） 單擊“新建虛擬機(jī)”選項(xiàng)，進(jìn)入“新建虛擬機(jī)向?qū)А毕鄳?yīng)窗口；

3） 單擊“下一步”按鈕，在彈出的“虛擬機(jī)配置”對話框中，單擊“典型”按鈕，選擇建立典型的虛擬機(jī)；

4）單擊“下一步”按鈕，在下一個(gè)窗口中的“選擇一個(gè)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)”對話框中，選擇相應(yīng)的操作系統(tǒng)及其版本號，這里選擇本課程需要的“Linux”操作系統(tǒng)，并在版本下拉列表中選擇“Red Hat Enterprise Linux 5.0”；

5） 單擊“下一步”按鈕，在彈出的“虛擬機(jī)名稱”對話框中，設(shè)置一個(gè)好記的虛擬機(jī)的名稱。本例在該對話框中輸入“Red Hat Enterprise Linux 5”，并選擇保存該系統(tǒng)的路徑；

6） 單擊“下一步”按鈕，在彈出“網(wǎng)絡(luò)類型”對話框中，選擇虛擬機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)類型，本課程所需要的橋接（Bridge）模式；

7）單擊確定，完成虛擬機(jī)的創(chuàng)建；

8） 定位Linux安裝光盤鏡像位置，將其導(dǎo)入至虛擬機(jī)的光驅(qū)中；

9） 開啟虛擬機(jī)，按照安裝光盤提示進(jìn)行全新的Linux操作系統(tǒng)的安裝，至圖1所示界面，表明已將Linux操作系統(tǒng)成功的安裝在虛擬機(jī)中了。

這樣虛擬機(jī)與宿主操作系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)小型局域網(wǎng)，裝有Linux 0S的虛擬機(jī)是服務(wù)器作為學(xué)習(xí)本課程的配置端使用，宿主操作系統(tǒng)（如Win7） 作客戶端使用，用以測試服務(wù)器端的配置管理操作是否正確合理，這樣就可以用一臺物理機(jī)當(dāng)多臺計(jì)算機(jī)使用，提高實(shí)驗(yàn)效率。

4.2 VMware在BIND域名解析服務(wù)器的配置與管理項(xiàng)目中的應(yīng)用

使用VMware軟件實(shí)施本課程教學(xué)項(xiàng)目主要分為五個(gè)步驟：

1） 構(gòu)建項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)條件，配置虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使之與宿主系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)小型局域網(wǎng)，并可相互通信；裝有Linux 0S的虛擬機(jī)做服務(wù)器，宿主操作系統(tǒng)（如Win7） 做客戶端測試，如宿主操作系統(tǒng)的配置地址是172.16.0.10/24，虛擬機(jī)的網(wǎng)卡需設(shè)置為Bridge模式，并在Linux里配置地址統(tǒng)一網(wǎng)段的地址172.16.0.20/24，在Linux虛擬機(jī)中配置網(wǎng)卡地址其過程如下：

（1）在終端模式下鍵入 vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0；

（2） 進(jìn)入VI編輯模式配置選項(xiàng)： BOOTROTO=static，IPADDR=172.16.102.20，NETMASK=255.255.255.0；其他項(xiàng)目可不變，保存退出；

（3） 使用 service network restart 將網(wǎng)卡重啟使配置生效。

2） 安裝BIND域名服務(wù)器相關(guān)的組件， bind-9.3.6-4.P1.el5_4.2.i386.rpm，bind-chroot-9.3.6-4.P1.el5_4.2.i386.rpm，Linux服務(wù)器相關(guān)組件的默認(rèn)路徑在光盤里的Server文件夾中，可在虛擬機(jī)的LinuxOS中通過指令“mount /dev/cdrom /mnt” 掛載光驅(qū)，在通過指令“rpm —ivh /mnt/Server/（相關(guān)服務(wù)器組件名稱）”進(jìn)行服務(wù)器的安裝。

3） 編輯服務(wù)器相關(guān)配置文件

（1）在虛擬機(jī)Bind域名服務(wù)器的主配置文件“var/named/chroot/etc/named.conf”中設(shè)置服務(wù)偵聽地址是172.160.0.10：53并其末尾增加如下程序段：

zone “test.net” IN { //申明正向查找區(qū)域

type master；

file “test.net.zone”；

allow-update { none； }；

zone “0.16.172.in-addr.arpa" IN { //申明該區(qū)域?yàn)榉聪虿檎覅^(qū)域

type master；

file “test.net.zero"；

allow-update { none；}

}；

（2） 編寫相應(yīng)的正向與反向區(qū)文件：”/var/named/chroot/var/named/test.net.zone”，

”/var/named/chroot/var/named/test.net.zero”，建立域名與IP地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)接；

（3） 執(zhí)行指令”service named restart”使配置生效。

4） 調(diào)試程序，主要是通過服務(wù)檢查指令查看服務(wù)在啟動過程中是否報(bào)錯(cuò)，若出現(xiàn)差錯(cuò)根據(jù)反饋的信息修改配置文件中的出錯(cuò)的程序段，進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，直到重啟服務(wù)成功為止。

5） 用宿主客戶端測試Linux虛擬機(jī)服務(wù)器是否能提供任務(wù)所要求的服務(wù)結(jié)果，如圖2所示，說明結(jié)果正確，完成該項(xiàng)目。

若一些測試結(jié)果為達(dá)到任務(wù)要求則進(jìn)入虛擬機(jī)進(jìn)行反復(fù)修改，直到達(dá)到任務(wù)要求為止。

5 結(jié)束語

在Linux操作系統(tǒng)管理課程教學(xué)中使用例如VMware虛擬機(jī)軟件組建實(shí)驗(yàn)平臺，不僅節(jié)約設(shè)備的資金投入，方便實(shí)驗(yàn)室管理，還可以在宿主計(jì)算機(jī)上完整地模擬出Linux服務(wù)器，進(jìn)行更加豐富的教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，操作演示等教學(xué)活動，提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。VMware軟件還具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)組建與互聯(lián)，虛擬存儲等方面的功能，后續(xù)還將深入這方面研究，以對課程進(jìn)行進(jìn)一步地開發(fā)。

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