淺談虛擬機技術(shù)在高職計算機網(wǎng)絡安全教學中的應用

王萌　程永紅　周奕含

摘 要：高職計算機技術(shù)網(wǎng)絡安全課程教學在虛擬機技術(shù)的教學工作上，需要進一步應用現(xiàn)有的試驗設備，降低實驗室建設的支出，同時確保學生能夠在教學過程中形成較好的學習興趣，以此提升理論內(nèi)容的學習質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：虛擬機;計算機網(wǎng)絡安全;高職;教學

引言：隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)快速發(fā)展及其在多個行業(yè)中的深入應用，網(wǎng)絡安全問題也隨之突出。從當前計算機網(wǎng)絡技術(shù)的覆蓋范圍上看，已基本實現(xiàn)全球化覆蓋;從國內(nèi)計算機網(wǎng)絡需求發(fā)展角度上看，網(wǎng)絡安全管理人才需求呈現(xiàn)快速增長的趨勢。面對此趨勢，高職院校需要在學生的教育工作上進行優(yōu)化與創(chuàng)新，一方面加大技術(shù)性課程的引入，另一方面結(jié)合計算機網(wǎng)絡發(fā)展情況，使學生所學內(nèi)容積極向社會所需靠攏，并在教師的引導下完成相關(guān)學習任務。

一、虛擬機與高職計算機網(wǎng)絡安全課程教學的相關(guān)概述

（一）高職院校計算機網(wǎng)絡安全課程教學現(xiàn)狀

在計算機網(wǎng)絡技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，不同行業(yè)在信息技術(shù)的應用上逐漸深入，使得生產(chǎn)、經(jīng)營與管理工作等方面發(fā)生了較大轉(zhuǎn)變。計算機網(wǎng)絡安全作為當前社會發(fā)展過程中面臨的主要問題之一，其不僅影響計算機相關(guān)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，還影響社會居民的財產(chǎn)安全等。在市場的推動下，計算機網(wǎng)絡安全維護的人才需求增大，對于高職院校而言，既是機遇，也是一項挑戰(zhàn)。出于社會需求的增加，高職院校在課程的設置上，大部分都開設了計算機網(wǎng)絡安全課程，主要用于研究計算機病毒與木馬軟件等對計算機造成的損壞。該項課程若通過機房普通計算機進行實驗與操作演示，則相關(guān)機房的操作難度加大，若設置專門的網(wǎng)絡安全實驗室，對于高職院校而言，這無疑是一筆較大的投資項目，而且面臨使用率低等問題。因此，在開展網(wǎng)絡安全教育的過程中，部分高職院校通過多媒體鋪筑的形式，對學生開展理論上的教學，然而該種形式缺少了學生的實踐操作。高職院校在人才教育的目標上，主要目的在于培養(yǎng)專項技術(shù)的素質(zhì)人才，用以滿足社會生產(chǎn)、建設與管理的需要。因此，為實現(xiàn)較好的教學質(zhì)量，高職院校需要在教學過程中，通過場景模擬與針對性的實踐訓練設置，使學生能夠獲得較好的理論內(nèi)容學習與實踐技能鍛煉，以此滿足當前社會發(fā)展的人才需求。虛擬機技術(shù)能夠在當前階段的教學工作中滿足教育工作者與高職院校的需要。

（二）使用虛擬機構(gòu)建教學環(huán)境

虛擬機在當前的互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)發(fā)展過程中，主要用于教學領(lǐng)域與相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)制造工作中。該技術(shù)在結(jié)構(gòu)與形式上，能夠較好適應教學的應用環(huán)境，使教師能夠在課程演示與學生操作指導等工作上提供便利性。計算機技術(shù)作為當代學生需要掌握的一項基礎技能之一，計算機安全技術(shù)維護等內(nèi)容，對于高職院校的相關(guān)專業(yè)而言，屬于重要的理論內(nèi)容與技術(shù)操作項目，需要在結(jié)合理論的基礎上，通過技術(shù)上的練習進行掌握。虛擬機能夠在同一臺計算機中構(gòu)建多臺，能夠使教師的內(nèi)容演示獲得一定便利性，對于學校而言，也能夠在有限的教育資源上為學生提供較好的教學環(huán)境。虛擬機的運行環(huán)境為物理計算機，通過軟件模擬的計算機進行運作，軟件類型包含：VMware（VMWare ACE）、Virtual Box和Virtual PC等，在應用上，都可通過微軟操作系統(tǒng)虛擬多個計算機。Vmware Workstation在運行環(huán)境上，主要為Windows或Linux計算機，該虛擬機可以模擬x86的pc環(huán)境，與真實計算機的功能結(jié)構(gòu)完全相似，包含CPU、內(nèi)存以及顯卡等方面。在實際應用上，虛擬機與物理主機功能接近，一般情況下需要進行分區(qū)、格式化與操作系統(tǒng)的安裝等，操作模式與計算機相近。不同操作系統(tǒng)都具備相應的虛擬機。在課堂教學的工作中，通過VM虛擬機軟件能夠便捷構(gòu)建計算機網(wǎng)絡安全實驗所需的環(huán)境，該軟件在構(gòu)造上較為簡單，使用中需要注重以下幾方面管理：注重虛擬機數(shù)量的選擇，當一臺實體機創(chuàng)建多臺虛擬機時，需要考慮占用的硬件資源與系統(tǒng)運行速度，對于教學而言虛擬機的構(gòu)建數(shù)量不大于3個就能滿足演示與操作教學的需求;在虛擬機的操作系統(tǒng)選擇上，教學過程中會遇到網(wǎng)絡服務器的相關(guān)問題，此時，可在構(gòu)建安裝Windows 2003 Server操作系統(tǒng)的虛擬機，同時另外一臺模擬一般狀態(tài)下的計算機，具備微軟XP操作系統(tǒng)即可;虛擬機在網(wǎng)絡連接方面，為實現(xiàn)真實情況網(wǎng)絡條件模擬，可采用橋接的形式，使構(gòu)建的虛擬機可以與實體機位于同一網(wǎng)段，在教學上，可通過相同實體機以兩臺虛擬機進行教學演示，也可通過不同實體機的虛擬機進行網(wǎng)絡攻防的教學演示;虛擬機在內(nèi)容的大小上，需要適當增加物理內(nèi)存，確保內(nèi)存能夠滿足實際教學的需要。

二、虛擬機技術(shù)在教學中的應用

教師在計算機網(wǎng)絡安全教學中，在病毒危害、系統(tǒng)漏洞、黑客工具、網(wǎng)絡服務器以及防護墻等環(huán)節(jié)教學中，首先需要結(jié)合理論內(nèi)容向?qū)W生進行操作上的演示，使學生能夠在理論內(nèi)容學習的基礎上，通過教師的實際演示，理解關(guān)鍵的計算機安全防護操作。在學生進行虛擬機操作的過程中，教師可設置黑客攻擊情況下如何進行防護措施的問題，使學生在黑客攻擊系統(tǒng)的過程中能夠應用正確的手段對計算機系統(tǒng)實施防護，由此在一定程度上增強計算機的安全防護水平。比如在DDoS攻擊、網(wǎng)絡嗅控工具對操作系統(tǒng)的攻擊中，教師可通過遠程操作的形式，使學生在觀察演示的基礎上，配合教師進行思考、分析與操作練習，使學生能夠與教師通過交流互動的形式進行計算機系統(tǒng)的安全防護練習。比如，教師在進行計算機安全防護技術(shù)的操作演示中，首先通過遠程控制軟件（軟件在局域網(wǎng)的教學演示應用中較為方便），在實體機中啟動兩臺虛擬機，一臺作為黑客計算機對另一臺計算機進行入侵，黑客計算機的操作系統(tǒng)為微軟XP系統(tǒng)，受到黑客入侵的計算機操作系統(tǒng)為Windows 2003 Server，在黑客計算機運行sss漏銅掃描工具;對被入侵的IP地址實施掃描，結(jié)果顯示受到黑客入侵的計算機系統(tǒng)產(chǎn)生RPC漏洞;在黑客計算機上運行NC工具，以獲取被入侵計算機的shell模式窗口權(quán)限;在黑客計算機上啟動遠程控制軟件，配置服務端安裝相關(guān)程序;在黑客計算機上的服務端進行程序安裝，實施加殼操作，避免病毒軟件阻截;通過文件服務程序使配置完全的服務端進行程序安裝，其次降低上傳到被攻擊計算機上，安裝與啟動;最后，在黑客虛擬機上運行遠程控制軟件，進行相關(guān)功能演示。

總結(jié)：虛擬技術(shù)在教學領(lǐng)域的應用能夠提供較好的計算機網(wǎng)絡安全防范技術(shù)的演示環(huán)境;從教師的角度上看，該技術(shù)的應用能夠在原有的基礎上拓展教師的教學手段，從而更好進行相關(guān)理論內(nèi)容的闡釋與傳導;從學生的角度上看，通過虛擬機技術(shù)的應用，能夠接受教師較好的教學演示同時，可以通過較好的實際演練軟件環(huán)境，獲得計算機安全防護技術(shù)上的提升。因此，在現(xiàn)階段的計算機網(wǎng)絡安全技術(shù)教學過程中，教師需要重視并加強虛擬機技術(shù)的應用，由此使教學工作可以得到優(yōu)化與提升。

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