計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的問題與對策

摘 要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)由于課程教學(xué)本身的特殊性，對學(xué)生的動手能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)環(huán)境的要求都非常高，且每一次的實(shí)驗(yàn)都必須完成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，不然會影響到下一輪教學(xué)任務(wù)的完成。因此，在每一次的實(shí)驗(yàn)中如何快速地指導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)又要排除因設(shè)備或軟件所造成的網(wǎng)絡(luò)故障問題，是每一位計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)老師都頭痛的問題。文章使用微軟虛擬機(jī)技術(shù)，輕而易舉地解決了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題。該方法簡單、靈活、實(shí)用、容易實(shí)現(xiàn)和易于擴(kuò)展，值得推廣。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；虛擬機(jī)技術(shù)；Virtual PC 2007

分類號：G642；TP393-4

1 引言

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，由于涉及到安裝和配置Windows 2008及其活動目錄、DNS、DHCP服務(wù)器、IIS服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)等[1]。大部分的學(xué)生都是新手，只要稍微操作不當(dāng)就會引起系統(tǒng)崩潰、設(shè)備癱瘓，使得實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。因此，作為網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課的指導(dǎo)老師除了要求有過硬的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和修復(fù)本領(lǐng)外，還必須善于運(yùn)用虛擬機(jī)技術(shù)以快速解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題。節(jié)約時間和成本，提高實(shí)驗(yàn)成功的概率。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

當(dāng)今的高校網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室為了教學(xué)上的方便大部分都安裝Windows 7和Windows 2008服務(wù)器雙系統(tǒng)。在用還原卡保護(hù)的C盤上安裝Windows 7并采用自動獲取IP地址的方式以使機(jī)器啟動便能自動聯(lián)入因特網(wǎng)，方便學(xué)生配置VLAN、路由器和上網(wǎng)，在不用還原卡保護(hù)的D盤上安裝Windows 2008服務(wù)器并且安裝好活動目錄、DNS、DHCP服務(wù)器和IIS服務(wù)，以方便學(xué)生分組配置服務(wù)器時使用。如果分3至6人一組做實(shí)驗(yàn)的話就有可能只有一人使用Windows 2008域控制器操作，而其他同學(xué)由于使用Windows 7系統(tǒng)作為客戶機(jī)只能觀望，不利于對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。

另外，隨著高校招生規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)課幾乎是排滿的。一個班實(shí)驗(yàn)課后接著就是另一個班上，根本沒有空余時間維護(hù)或重置Windows Server 2008域控制器。這樣，前一個班做好的實(shí)驗(yàn)，后一個班的學(xué)生根本不用動手實(shí)驗(yàn)就已經(jīng)完成，后做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)由于不用動手配置因此實(shí)驗(yàn)報告也不知從何入手。更不幸的是如果前面的同學(xué)由于操作不當(dāng)使得配置諸如DNS等服務(wù)器錯誤或不小心刪除了Windows 2008的某一組件，則服務(wù)器本身受損，實(shí)驗(yàn)不可能成功，而后繼做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)也不能完成。

最后，當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)各種問題時不利于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師快速幫助、指導(dǎo)學(xué)生解決問題。

3 解決辦法

針對以上情況，有效的做法是使用虛擬機(jī)技術(shù)。常用的虛擬機(jī)有VMware和微軟的Virtual PC 2007。相對于VMware，后者只有幾M的大小，且用后者開啟的各臺虛擬機(jī)的硬盤映像文件是獨(dú)立的，易于用U盤攜帶，方便維護(hù)。因此我們使用的是后者。

（1）制作Windows 2008和Windows XP虛擬硬盤映像文件

經(jīng)過Windows 2000和Windows 2003服務(wù)器的更新和升級，Windows 2008服務(wù)器已相當(dāng)穩(wěn)定。但由于學(xué)生操作的失誤或配置各種服務(wù)器時誤刪除某個組件，使得Windows Server 2008崩潰啟動不了也是常有的事，或雖能啟動但卻不能完成諸如DNS、DHCP、IIS服務(wù)器的配置。當(dāng)然Windows Server 2008系統(tǒng)光盤也提供災(zāi)難修復(fù)程序，但這個程序根本不管用！即使是能夠修復(fù)，等系統(tǒng)修復(fù)完成后兩節(jié)實(shí)驗(yàn)課的時間也就過去了。

為了能快速、準(zhǔn)確、輕松地指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，我們在虛擬機(jī)Virtual PC 2007上先安裝Windows 2008服務(wù)器和配置好活動目錄，將虛擬硬盤映像文件命名為Windows 2008.vhd，然后用壓縮程序WinRAR壓縮成自解壓Windows 2008.exe文件（約1.7G）。另外，考慮到聯(lián)網(wǎng)和配置DNS、DHCP和IIS服務(wù)器需要客戶機(jī)，有些實(shí)驗(yàn)也可能需要重啟系統(tǒng)，故還制作了Windows XP.vhd的自解壓Windows XP.exe文件（約470M）。以上文件加上漢化版的Virtual PC 2007（約3M）、Windows 2008系統(tǒng)光盤的映像文件Windows 2008.iso（約2G）、Windows XP系統(tǒng)光盤的映像文件Windows XP.iso（約700M），總大小5G左右，用一塊容量16G的U盤足夠存儲。

（2）解決安裝Windows 2008服務(wù)器存在的問題

眾所周知，除了安裝雙系統(tǒng)之外，安裝操作系統(tǒng)會破壞原來的系統(tǒng)。因此實(shí)驗(yàn)室是不允許在物理主機(jī)上安裝系統(tǒng)的。但在Virtual PC 2007下安裝，學(xué)生只在虛擬環(huán)境下操作，操作步驟幾乎與真實(shí)環(huán)境一模一樣，不用擔(dān)心安裝新系統(tǒng)后破壞原來系統(tǒng)的問題。若由于操作失誤使得本次實(shí)驗(yàn)安裝不成功，則刪除剛剛建立的虛擬硬盤擴(kuò)展名為.vhd的映像文件，重新建一塊虛擬硬盤安裝即可。

（3）解決聯(lián)網(wǎng)和資源共享問題

域控制器和客戶機(jī)的聯(lián)網(wǎng)是整個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。域控制器使用Windows 2008虛擬機(jī)充當(dāng)，客戶機(jī)用宿主機(jī)Windows 7或虛擬機(jī)Windows XP充當(dāng)，實(shí)驗(yàn)時只需將它們的IP地址設(shè)置在同一網(wǎng)段，然后用ping 命令測試直至測通為止（使用ping命令時注意提醒學(xué)生關(guān)閉Windows自帶的防火墻）。域控制器和宿主機(jī)Windows 7聯(lián)網(wǎng)后就可以實(shí)現(xiàn)宿主機(jī)和虛擬機(jī)Windows 2008域控制器之間資源的共享。當(dāng)然，也可以使用UltraISO程序?qū)⑺拗鳈C(jī)上的文件打包成擴(kuò)展名為.iso的文件，然后用Virtual PC 控制臺啟動虛擬機(jī)后通過依次執(zhí)行“CD”→“載入ISO映像”命令將文件轉(zhuǎn)存到虛擬機(jī)上。

（4）解決安裝和配置活動目錄、DNS、DHCP和IIS時存在的問題

安裝活動目錄后的Window 2008服務(wù)器叫域控制器，必須在域控制器上才能安裝和配置DNS、DHCP和IIS服務(wù)。由于只是在虛擬機(jī)上操作Windows 2008域控制器，因此每一個學(xué)生都能使用自己安裝的系統(tǒng)配置，所需要的客戶機(jī)既可用宿主機(jī)或其他物理主機(jī)充當(dāng)，也可在Virtual PC 2007控制臺下開啟Windows XP虛擬機(jī)充當(dāng)（一般開啟一至兩臺虛擬機(jī)）。這樣，解決了分組實(shí)驗(yàn)中只有一個學(xué)生動手配置服務(wù)器而其他同學(xué)觀望的問題。也不用擔(dān)心一個班學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)之后下一個班不能做實(shí)驗(yàn)的問題。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯誤時指導(dǎo)老師也能使用備份在U盤中的虛擬硬盤文件快速、輕松地指導(dǎo)和幫助學(xué)生解決實(shí)際問題。

4 結(jié)語

教學(xué)實(shí)踐證明，采用微軟虛擬機(jī)技術(shù)學(xué)生能夠輕易地在單機(jī)上構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，完成各種網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)問題時老師也能快速、輕松地幫助和指導(dǎo)學(xué)生解決。這樣構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺既節(jié)省人力物力，又取得了良好的教學(xué)效果，也方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)使用，因此值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]林雄. 新編計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程[M]. 北京：（中國出版集團(tuán)）現(xiàn)代教育出版社， 2008.