虛擬化技術(shù)在實(shí)訓(xùn)室應(yīng)用中的研究

張輝煌

摘 要：科技日益發(fā)展的同時(shí)，為虛擬化技術(shù)產(chǎn)生提供很大有利條件，其作為新型技術(shù)，在現(xiàn)代教學(xué)中產(chǎn)生很大影響，在實(shí)訓(xùn)室中應(yīng)用該種技術(shù)，一方面可以提升實(shí)訓(xùn)室技術(shù)整體效果，另一方面能夠確保實(shí)訓(xùn)室得以穩(wěn)定運(yùn)行，這對(duì)于教學(xué)活動(dòng)展開還是很有利的。因此，教師要重視虛擬化技術(shù)，使其在實(shí)訓(xùn)室中可以得到很好的應(yīng)用，提高實(shí)踐效果。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù)；實(shí)訓(xùn)室；應(yīng)用

在對(duì)實(shí)訓(xùn)室系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有的研究人員出于對(duì)訓(xùn)練效果的考慮，經(jīng)常借助一些虛擬反饋系統(tǒng)來(lái)達(dá)到這一目的，確保訓(xùn)練效果得以完全展示，在這個(gè)過(guò)程中，往往離不開虛擬化技術(shù)的配合，只有把其與實(shí)訓(xùn)室相結(jié)合，才能顯現(xiàn)出兩者的價(jià)值，在為學(xué)生提供訓(xùn)練機(jī)會(huì)的同時(shí)，可以提高訓(xùn)練整體效果。

一、虛擬化技術(shù)概述

虛擬化屬于廣義上的術(shù)語(yǔ)，一般通過(guò)虛擬化代指計(jì)算機(jī)各元件在非真實(shí)情境中進(jìn)行操作，出于簡(jiǎn)化管理的目的，從而達(dá)到優(yōu)化資源效果。虛擬化如同一棟通透的寫字樓，人們?cè)诟鱾€(gè)樓層中不能看到墻壁，但用戶可以通過(guò)對(duì)成本的構(gòu)建，有效選擇辦公空間，這樣既可以按照用戶真實(shí)需求來(lái)操作，節(jié)省成本，還能使空間得到最大限度利用。當(dāng)然，虛擬化最為重要的目的是實(shí)現(xiàn)IT基礎(chǔ)設(shè)施方面的簡(jiǎn)化，在達(dá)到對(duì)資源簡(jiǎn)化的同時(shí)，能夠科學(xué)管理資源，從而對(duì)其進(jìn)行有效訪問(wèn)。與實(shí)際操作相比，虛擬化有一定優(yōu)勢(shì)，不同操作系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行，并保持一定獨(dú)立性，由于每個(gè)虛擬機(jī)自身都擁有屬于內(nèi)在特點(diǎn)的虛擬硬件，如CPU[1]，操作人員能夠通過(guò)這些硬件進(jìn)行加載操作，確保程序正常運(yùn)行。需要注意的是，無(wú)論操作人員選擇何種物理硬件組件，在對(duì)硬件進(jìn)行掃描時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)視為相同的、標(biāo)準(zhǔn)化硬件。從虛擬化技術(shù)歷史情況來(lái)看，其最早來(lái)源IBM大型機(jī)，其中邏輯分區(qū)技術(shù)是主要內(nèi)容，最為顯著的特點(diǎn)是主機(jī)能夠進(jìn)行分割，使其分成不同的虛擬機(jī)。但對(duì)現(xiàn)有虛擬化技術(shù)分析，其架構(gòu)可以分為：其一，寄居架構(gòu)。該種類型的架構(gòu)對(duì)于主機(jī)操作系統(tǒng)具有很強(qiáng)的依賴性，不僅需要有完善的設(shè)備進(jìn)行支持，還需要對(duì)其進(jìn)行物力資源管理，這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的應(yīng)用，其中Virtual PC是常見的架構(gòu)之一。其二，裸金屬架構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)主要依賴虛擬擬中的內(nèi)核來(lái)操作，通過(guò)其構(gòu)架在硬件上，這樣既可以對(duì)各程序進(jìn)行控制，還能達(dá)到虛擬化要求。

二、虛擬化技術(shù)在實(shí)訓(xùn)室中的應(yīng)用

（一）服務(wù)器整合

關(guān)于在服務(wù)器整合中的應(yīng)用，從三個(gè)方面進(jìn)行分析：其一，硬件配置。在對(duì)虛擬化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，實(shí)訓(xùn)室中各個(gè)系統(tǒng)需要借助服務(wù)器才能操作，在這個(gè)過(guò)程中，服務(wù)器起到重要作用，只有確保服務(wù)器的穩(wěn)定，才能對(duì)虛擬化服務(wù)進(jìn)行有效構(gòu)建，使各程序達(dá)到控制要求。本次在對(duì)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行研究時(shí)，主要以戴爾中的服務(wù)器為參考對(duì)象，通過(guò)對(duì)該服務(wù)器進(jìn)行控制，發(fā)揮虛擬化技術(shù)的價(jià)值[2]。其二，虛擬化構(gòu)架。一般情況下，在運(yùn)用虛擬化技術(shù)之前，需要以云計(jì)算技術(shù)為前提條件，以其為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行搭建，一方面可以有效控制服務(wù)體系，確保其搭建的合理，另一方面能夠使虛擬化服務(wù)得以展現(xiàn)。其三，虛擬機(jī)部署。從實(shí)訓(xùn)室構(gòu)建情況來(lái)看，虛擬機(jī)部署是其較為重要的一項(xiàng)技術(shù)，在對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行部署時(shí)，常常需要通過(guò)信息技術(shù)操作，這樣既可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還能使應(yīng)用載體發(fā)生一定轉(zhuǎn)變，為實(shí)訓(xùn)室建設(shè)起到積極意義。在布置虛擬機(jī)期間，需要操作人員關(guān)注載體變化情況，對(duì)載體變化進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，這樣能夠使信息形成一定的傳輸源。一旦把這些傳輸源整合為一起時(shí)，逐漸形成虛擬主機(jī)，可以在實(shí)訓(xùn)室中得到虛擬化演示，讓更多人觀看，使虛擬化技術(shù)利用率得到提升。

（二）服務(wù)器資源集中管理

首先，虛擬機(jī)實(shí)時(shí)遷移。其主要指在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操控時(shí)，有時(shí)為了達(dá)到對(duì)系統(tǒng)控制的目的，常常采取一定手段，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，當(dāng)在實(shí)訓(xùn)室中操作時(shí)，經(jīng)常借助物理服務(wù)器來(lái)操控，把該服務(wù)器主機(jī)有效轉(zhuǎn)移到虛擬服務(wù)器中，借助虛擬服務(wù)器達(dá)到實(shí)時(shí)操控目的，這樣既可以實(shí)現(xiàn)遷移轉(zhuǎn)化效果，還能滿足實(shí)訓(xùn)室對(duì)于各項(xiàng)技術(shù)的有效需求[3]。其次，資源動(dòng)態(tài)分配。此種方式在虛擬服務(wù)器相對(duì)常見，各技術(shù)應(yīng)用情況不同，使得服務(wù)水平有著較大差異，導(dǎo)致虛擬資源相差甚遠(yuǎn)。為了使資源分配更為合理，實(shí)現(xiàn)對(duì)其動(dòng)態(tài)分配目的，需要充分考慮虛擬化服務(wù)器，了解其資源分配情況，這樣在對(duì)資源進(jìn)行處理時(shí)，一方面可以達(dá)到實(shí)訓(xùn)室管理相關(guān)要求，另一方面能夠增強(qiáng)虛擬化服務(wù)器整體效果。

三、虛擬化技術(shù)的具體實(shí)施分析

（一）部署統(tǒng)一的實(shí)訓(xùn)環(huán)境

在虛擬化平臺(tái)期間，虛擬機(jī)主要通過(guò)文件形式進(jìn)行存在，在這個(gè)過(guò)程中，與宿主機(jī)系統(tǒng)沒(méi)有較大關(guān)聯(lián)，這就需要對(duì)實(shí)訓(xùn)環(huán)境進(jìn)行有效部署，使其形成一個(gè)較為統(tǒng)一的環(huán)境。在部署過(guò)程中，操作人員要先對(duì)實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行考慮，了解系統(tǒng)環(huán)境相關(guān)要求，這樣才能對(duì)虛擬化平臺(tái)進(jìn)行合理安裝，確保配置的合理[4]。當(dāng)滿足一切條件后，操作人員可以對(duì)虛擬機(jī)文件進(jìn)行復(fù)制，把其粘貼到計(jì)算機(jī)中，值得注意的是，這個(gè)計(jì)算機(jī)需要具有虛擬化平臺(tái)，這樣才能直接使用，一方面不會(huì)受到計(jì)算機(jī)硬件等各方面要求限制，另一方面能夠避免受到系統(tǒng)環(huán)境因素干擾，從而達(dá)到實(shí)訓(xùn)環(huán)境統(tǒng)一這一目的。當(dāng)計(jì)算機(jī)中含有硬盤保護(hù)卡時(shí)，在對(duì)其進(jìn)行安裝時(shí)，要發(fā)揮保護(hù)卡內(nèi)在功能，在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共傳的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)保護(hù)。另外，通過(guò)保護(hù)卡既可以使虛擬機(jī)中的文件得到快速發(fā)送，讓各人員及時(shí)了解，還能避免文件受到損壞，確保文件內(nèi)容的完整性。

（二）快速恢復(fù)特定的實(shí)訓(xùn)環(huán)境

在實(shí)訓(xùn)課程中，需要工作人員構(gòu)建實(shí)訓(xùn)環(huán)境，對(duì)各項(xiàng)系統(tǒng)工作進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，比如，在對(duì)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行操作時(shí)，需要提前做好網(wǎng)絡(luò)部署工作，確保調(diào)試的合理。在實(shí)訓(xùn)期間，工作人員要學(xué)會(huì)運(yùn)用虛擬化平臺(tái)，發(fā)揮其快照功能，這樣既可以對(duì)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行有效保存，還可以便于人們隨時(shí)觀看，并且在保存時(shí)，可以選擇不同版本，這樣當(dāng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)際操作時(shí)，能夠提高操作效率。另外，當(dāng)學(xué)生完成快照任務(wù)時(shí)，能夠?qū)μ摂M機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)有狀態(tài)實(shí)時(shí)保存，即時(shí)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，只需要打開快照就能達(dá)到相應(yīng)的目的，使其恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)[5]。當(dāng)然，在教學(xué)時(shí)，教師可以對(duì)特定狀態(tài)進(jìn)行提前設(shè)置，一旦環(huán)境出現(xiàn)一定故障，可以讓學(xué)生進(jìn)行調(diào)試，不僅可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行鍛煉，使其了解操作技能，還能提高實(shí)踐應(yīng)用能力，對(duì)于實(shí)訓(xùn)教學(xué)還是較為有益的。因此，教師要重視實(shí)訓(xùn)環(huán)境，確保其達(dá)到高校實(shí)訓(xùn)室的標(biāo)準(zhǔn)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，讓學(xué)生都能夠加入實(shí)訓(xùn)中。

（三）提高新建系統(tǒng)效率

在實(shí)踐教學(xué)時(shí)，往往需要多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)作業(yè)，有的系統(tǒng)版本大致相同，需要借助搭建新系統(tǒng)才能滿足需求，面對(duì)該種情形，需要有一定磁盤空間作為支撐，這樣才能對(duì)其進(jìn)行安裝，但在安裝期間經(jīng)常需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。但應(yīng)用虛擬技術(shù)后有所不同，操作人員僅需要對(duì)系統(tǒng)母盤進(jìn)行安裝，就可以借助克隆虛擬機(jī)來(lái)操作，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建效果。當(dāng)然，操作人員也可以通過(guò)鏈接克隆這一方法進(jìn)行操作，一般情況下，在保存數(shù)據(jù)方面，虛擬機(jī)文件有一定優(yōu)勢(shì)，其只能對(duì)差異數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，無(wú)法實(shí)時(shí)修改母盤中的數(shù)據(jù)，這樣既可以對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行克隆，還能確保系統(tǒng)相協(xié)調(diào)性，提高系統(tǒng)兼容效果，從而達(dá)到節(jié)省空間這一目的。另外，在操作時(shí)，可以有效結(jié)合快照這一功能，挖掘虛擬機(jī)的內(nèi)在功能，在實(shí)行克隆的同時(shí)，一方面可以確保兩者狀態(tài)相一致，與虛擬機(jī)相契合，另一方面能夠節(jié)省時(shí)間，提高操作效率。從實(shí)際應(yīng)用情況分析，每一個(gè)克隆虛擬機(jī)能夠減少85%以上的空間，這樣既可以使安裝配置時(shí)間大大降低，還能減少成本投入。

在高校實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，虛擬化技術(shù)起到顯著作用，因此，對(duì)于虛擬化技術(shù)愈加重視，在該種背景下，把其與實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行緊密結(jié)合，無(wú)論對(duì)虛擬化技術(shù)未來(lái)發(fā)展還是實(shí)訓(xùn)室建設(shè)都是有利的，這就需要加強(qiáng)兩者結(jié)合度，盡可能提高技術(shù)應(yīng)用效率，從而使實(shí)訓(xùn)室建設(shè)邁向新的階段。

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