談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用

1、談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬機(jī)的應(yīng)用文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng)  摘 要:本文介紹了虛擬機(jī)的概念及工作原理,論述了虛擬機(jī)軟件在計(jì)算機(jī)教育領(lǐng)域所具有的優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐證明教學(xué)中應(yīng)用虛擬機(jī)可 以改善教學(xué)環(huán)境,提高教學(xué)質(zhì)量,具有很好的效果。關(guān)鍵詞: 虛擬機(jī) vmware模擬軟件 教學(xué)平臺(tái)1 虛擬機(jī)的概念及工作原理虛擬機(jī)(virtual machine,簡(jiǎn)稱vm),顧名 思義,虛擬的計(jì)算機(jī)。它是指運(yùn)行在windows 或linux  平臺(tái)上的一個(gè)應(yīng)用程序,  本質(zhì)上是對(duì)計(jì)算機(jī)的模擬仿真。虛擬機(jī)擁有電腦擁有的幾乎所有硬件設(shè)備, 包括 c p u 、內(nèi)存、硬 盤、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、軟驅(qū)等等?？梢?/p>

2、進(jìn)行開機(jī)、 關(guān)機(jī)、對(duì)硬盤進(jìn)行格式化、設(shè)置bios等操作而 對(duì)主機(jī)沒有任何影響。使用虛擬機(jī),可以在“虛 擬的操作系統(tǒng)”下,自由地對(duì)自己需要學(xué)習(xí)和 試驗(yàn)的操作環(huán)境進(jìn)行配置和修改,而不必?fù)?dān)心 會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,不會(huì)對(duì)實(shí)際的操作系統(tǒng)造成 影響。其工作原理是通過進(jìn)入保護(hù)模式,在物 理機(jī)中運(yùn)行的主機(jī)系統(tǒng)上創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)虛 擬的客戶系統(tǒng),使得客戶操作系統(tǒng)如同運(yùn)行在 一臺(tái)真正的機(jī)器上。 2 虛擬機(jī)的優(yōu)點(diǎn)由于虛擬機(jī)能對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬仿真,可 作實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)許多在普通計(jì)算機(jī)上無法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),而且實(shí)驗(yàn)效果與物理機(jī)的完全一樣,它有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)使用方便、易于維修:虛擬機(jī)可以在一 臺(tái)pc機(jī)上集成幾個(gè)操作系統(tǒng)

3、平臺(tái),是實(shí)驗(yàn)及軟件開發(fā)人員的好工具。有了它,在任何時(shí)間、 任何地點(diǎn),用戶只需要一臺(tái)電腦,就可以調(diào)試c/s ,b/s 等各種程序。一臺(tái)物理主機(jī)可以互不干擾地同時(shí)運(yùn)行多臺(tái)虛擬機(jī)。如果其中一 臺(tái)虛擬機(jī)出現(xiàn)問題,主機(jī)以及其他的虛擬機(jī)不會(huì)有任何影響,具有易與維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。(2)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠:虛擬機(jī)可以一機(jī) 多用、節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。由于虛擬機(jī)是利用軟件來模擬完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),所以無需添加新硬件設(shè)備就可增加計(jì)算機(jī)功能,既節(jié)約資 源又具有較好的經(jīng)濟(jì)性。虛擬機(jī)還可擺脫多硬盤、多分區(qū)之缺點(diǎn),從而達(dá)到既省錢又安全的效果。 (3)便于移植、利于安裝:虛擬機(jī)主要是以 映像文件包作為其系

4、統(tǒng)存儲(chǔ)文件,為此用戶可 以直接拷貝映像文件包到其它計(jì)算機(jī)上使用, 從而省去系統(tǒng)安裝的過程,方便多機(jī)統(tǒng)一部署 安裝。 (4)感性直觀、有益教學(xué):由于虛擬機(jī)具有 連網(wǎng)功能,在教學(xué)中可通過用虛擬機(jī)構(gòu)建的虛 擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué),使學(xué)生更感性、直 觀地掌握網(wǎng)絡(luò)的組建、管理和維護(hù)。 3 虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)(1)虛擬機(jī)有助于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。通過用虛擬 機(jī)構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò),教師可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué), 使學(xué)生更感性、直觀地掌握網(wǎng)絡(luò)的組建、管理和維護(hù);虛擬機(jī)有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)樘摂M機(jī)的安裝要求不高,安裝的方法也較 為簡(jiǎn)單。學(xué)生學(xué)會(huì)了虛擬機(jī)組建虛擬網(wǎng)絡(luò)的 原理和方法后,可以在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境之外的

5、其它環(huán)境自主地做網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。(2)虛擬機(jī)節(jié)省資源,具有兼容性。學(xué)校不 用另外找場(chǎng)地和購(gòu)買計(jì)算機(jī) 、交換機(jī) 、網(wǎng) 卡、網(wǎng)線等計(jì)算機(jī)相關(guān)設(shè)備。wmware模擬 的虛擬機(jī)器中的硬件型號(hào)是固定的,這就最大 限度的保證虛擬機(jī)器的硬件兼容性。虛擬機(jī) 能夠設(shè)定并且隨時(shí)修改操作系統(tǒng)的操作環(huán)境, 而且不需要經(jīng)費(fèi)。虛擬技術(shù)給教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供 了一種有效的工具,不僅可以緩解當(dāng)前實(shí)驗(yàn)設(shè) 備和場(chǎng)地不足的問題,而且在虛擬機(jī)系統(tǒng)上的 操作不影響主機(jī),可在一定程度上提高設(shè)備的 安全性,減少實(shí)驗(yàn)室的管理難度,提高教學(xué)效率 。 (3)虛擬機(jī)克服了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中 不足。利用vmware在教學(xué)中的易用性、安 全性和便利性,

6、可以在保證教師機(jī)原操作系統(tǒng) 不進(jìn)行變動(dòng)的情況下輕松達(dá)到教學(xué)目的。 4 虛擬機(jī)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用目前常見的虛擬機(jī)軟件有兩種:vmware 和virtual pc。下面主要介紹用vmware建立 虛擬機(jī)。4 . 1  虛擬機(jī)的建立建立虛擬機(jī)的方法有幾種,   通常用的方 法是用vmwar  e向?qū)Ы⑻摂M機(jī)和用備份文件建立虛擬機(jī)兩種。第一種是用vmware向?qū)Ы⑻摂M機(jī):點(diǎn)擊新建虛擬機(jī)圖標(biāo)進(jìn)行有關(guān)參 數(shù)的設(shè)置后,就成功地建立了一個(gè)虛擬機(jī),然后就可以在該虛擬機(jī)上安裝需要的guest  os了。第二種是用備份文件建立虛擬機(jī)

7、虛擬機(jī)的 備份文件指的就是配置文件和磁盤文件的備份。首先復(fù)制備份文件到硬盤指定目錄,然后啟動(dòng)向?qū)?在“選擇一個(gè)磁盤”的三個(gè)選項(xiàng)中選 “使用已存在的磁盤鏡像文件來建虛擬磁盤”,然后選備份磁盤文件就完成了。4 . 2  安裝操作系統(tǒng) 建立虛擬機(jī)后,就可以在新建的虛擬機(jī)上安裝操作系統(tǒng)了。在“窗口”菜單下選擇要啟動(dòng)的子機(jī), 然后選擇“電源”菜單下的“打 開電源”即可啟動(dòng)該子機(jī)了。啟動(dòng)后用鼠標(biāo) 點(diǎn)擊子機(jī)窗口, 即可進(jìn)入子機(jī), 這時(shí)鍵盤、鼠 標(biāo)對(duì)guestos起作用,然后在光驅(qū)里放入操作 系統(tǒng)安裝盤或指定操作系統(tǒng)安裝盤的鏡像文 件, 直至這個(gè)操作系統(tǒng)安裝完成 , 按組合鍵 ctr l+tab可以

8、在guestos與hostos 間切換。4 . 3  構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)(1)vmware提供了一些虛擬設(shè)備(虛擬交 換機(jī)、虛擬網(wǎng)卡)和用這些設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的方法,通 過這些虛擬設(shè)備我們可以連接到因特網(wǎng)或者組建單機(jī)局域網(wǎng),vmware可以提供以下三種 組網(wǎng)方式:橋接(bridged)模式、網(wǎng)絡(luò)地址翻譯( n a t ) 模式 、僅主機(jī) ( h o s t  o n 1 y ) 模式。 vm

9、ware 有三種方式使虛擬機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng): 網(wǎng)橋 ( b r i d g e d    n e t w o r k i n g ) , n a t 適配器 ( networ k  addr ess  tr anslation) ,僅主機(jī)適配器 ( h o s t   o n l y   n e t w o r k i n g ) 。( 2 ) 虛擬網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例 ( v m w a r eworkstatioil環(huán)境)。組網(wǎng)目標(biāo):一臺(tái)web服務(wù) 器通過一個(gè)防火

10、墻連接到一個(gè)外部網(wǎng)絡(luò)。一臺(tái)管理員的計(jì)算機(jī)可以通過一個(gè)二級(jí)防火墻 連接到web服務(wù)器。組網(wǎng)要點(diǎn):創(chuàng)建四臺(tái)虛擬機(jī);使用manage  virtual  networks為虛擬機(jī)的虛擬網(wǎng)絡(luò)適配器調(diào)整設(shè)置;在每一臺(tái)虛擬機(jī) 中安裝適當(dāng)?shù)目蛻舨僮飨到y(tǒng)和應(yīng)用程序軟件,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)置。 5 結(jié)語虛擬機(jī)技術(shù)的出現(xiàn),給計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)提 供了有效的工具,可以緩解當(dāng)前實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場(chǎng)地不足的問題,而且可在一定程度上提高實(shí)驗(yàn) 設(shè)備的安全性,減少實(shí)驗(yàn)室的管理難度,同時(shí)教學(xué)質(zhì)量也不會(huì)受到影響。因此,推廣“虛擬機(jī)”在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,是一種有益的嘗試,利 用虛擬機(jī)技術(shù)為學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和實(shí)訓(xùn)技能,建構(gòu)一個(gè)綜合的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)境,使教師的教學(xué)演示和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作都能在 虛擬機(jī)環(huán)境下無損害地重復(fù)進(jìn)行,極大地豐富了網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,完成了用傳統(tǒng)方法不能實(shí)現(xiàn)的某些教學(xué)要求。既保證了教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的安全性,減少實(shí)驗(yàn)室的管理 難度,又能充分利用設(shè)備、節(jié)省經(jīng)費(fèi),使實(shí)訓(xùn)教學(xué)更有的放矢。通過在虛擬機(jī)環(huán)境中進(jìn)行教 學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性很高,實(shí)踐教學(xué)效果是令人滿意的。 參考文獻(xiàn)1 石志國(guó).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教程m.北京:清 華大學(xué)出版社 , 北京交通大學(xué)出版社 ,2006:2382432  梁誠(chéng),李瓊,