計算機多媒體教學論文計算機網(wǎng)絡教學論文：計算機網(wǎng)絡課程教學中的VMware虛擬機技術應用

1、 計算機多媒體教學論文計算機網(wǎng)絡教學論文：計算機網(wǎng)絡課程教學中的VMware虛擬機技術應用摘要：虛擬機技術能實現(xiàn)在一臺計算機中模擬出一個近似真實的局域網(wǎng)絡環(huán)境，它為教師進行計算機網(wǎng)絡課程的課堂教學演示和利用普通計算機機房進行網(wǎng)絡實訓提供了極大的便利和低成本化。本文闡述了虛擬機技術的概念和特點，介紹了計算機網(wǎng)絡的教學和實訓現(xiàn)狀，提供了虛擬機軟件在網(wǎng)絡課程課堂教學和實訓環(huán)節(jié)中的應用方法和技巧。關鍵詞：網(wǎng)絡課程；教學；虛擬機技術；Vmware一、虛擬機技術簡介正常情況下，一臺計算機雖然可以安裝多個操作系統(tǒng)，但在同一時刻只能運行一個操作系統(tǒng)。而有了虛擬機（Virtual Machine，簡稱VM）技術

2、則可不用這么麻煩。虛擬機技術就是用虛擬機軟件真實地模擬完整的計算機硬件系統(tǒng)，使我們可以在這個虛擬的計算機中安裝全新的操作系統(tǒng)和應用軟件。這樣就可以在一臺計算機上同時運行多個操作系統(tǒng)，用戶可以在同時運行的多個操作系統(tǒng)間來回切換，相互不影響。還可以將這些虛擬出的計算機相互連接起來形成虛擬網(wǎng)絡（VirtualNetworking）。目前，市場上比較流行的虛擬機軟件主要有兩種：1.Microsoft的Virtual PC。運行環(huán)境為Win-dows和MacOS，支持安裝的操作系統(tǒng)有Win-dows、Mac和Linux；2.VMware公司的VMware Workstation。運行環(huán)境為Linux、W

3、indows 2000以上版本，支持安裝的操作系統(tǒng)有MS-DOS、Win9x、Win2000、WinXP、Linux、NetWare等。Vmware和Virtual PC都能在Windows系統(tǒng)上虛擬出多個計算機,用于安裝其他操作系統(tǒng)。微軟在2003年2月份收購connectix后，很快發(fā)布了Microsoft Virtual PC 2004。但出于種種考慮,新發(fā)布的Virtual PC 2004已不再明確支持Lin-ux、Freebsd、netware、solaris等操作系統(tǒng)，只保留了OS/2，如果要虛擬一臺linux計算機，只能自己手工設置。相比而言，Vmware不論是在多操作系統(tǒng)的支持

4、上，還是在執(zhí)行效率上，都比Vir-tual PC 2004明顯高出一籌，本文建議使用VMware的虛擬機軟件。虛擬機技術的實質(zhì)是通過中間層次實現(xiàn)計算機資源的管理和再分配，實現(xiàn)資源利用的最大化，虛擬化分區(qū)帶來的最大好處是使同一物理平臺能夠同時運行多個同類或不同類型的操作系統(tǒng)，以分別作為不同業(yè)務和應用的支撐平臺。二、目前網(wǎng)絡課教學中存在的問題由于計算機網(wǎng)絡在我們的日常生活中產(chǎn)生的影響越來越大，很多學校和專業(yè)都把與網(wǎng)絡相關的課程列為必修或選修的課程內(nèi)容。而網(wǎng)絡課是一門理論與實踐并重的課程，若采用傳n e t統(tǒng)的PPT文檔，用投影儀進行講解和演示，這對于我校理解能力相對薄弱的學生，沒有現(xiàn)場感，很難理解

5、和掌握。最終導致學生學習產(chǎn)生困難，甚至會使學生對網(wǎng)絡課產(chǎn)生抵觸情緒。1.由于學院沒有專用網(wǎng)絡實驗室，只能使用普通機房，而普通機房通常都通過硬盤保護卡來實現(xiàn)對計算機系統(tǒng)的保護，不允許學生動手來安裝操作系統(tǒng)，更不準對系統(tǒng)和硬盤進行更改設置等操作。2.網(wǎng)絡課程教學中要涉及到系統(tǒng)安裝，系統(tǒng)設置及網(wǎng)絡服務器的配置等操作，其中有幾個比較危險的實驗操作在真正的物理計算機上來實現(xiàn)有一定的難度和不現(xiàn)實性，如：系統(tǒng)安裝就會破壞真正物理計算機的系統(tǒng)，使計算機無法正常工作，因此上機時難以設定具體的目標或因為目標難實現(xiàn)。3.在多媒體教室只有一臺教師機的情況下進行網(wǎng)絡課程的課堂教學中，網(wǎng)絡服務器的配置演示存在困難。如：D

6、HCP、DNS，郵件服務器的配置實驗一般都涉及到多臺計算機，這為教師的教學演示和學生的理解帶來困難。上述種種限制，都導致了我們的學生在學完了計算機網(wǎng)絡課后卻沒有足夠的動手能力，更無法完成網(wǎng)絡環(huán)境應用的開發(fā)。為了解決上面這些問題，一種最為簡單的解決方法就是使用虛擬機軟件來搭建一個小型的網(wǎng)絡環(huán)境，讓學生在這個模擬的網(wǎng)絡環(huán)境中學習網(wǎng)絡原理，進而有能力進行網(wǎng)絡應用的開發(fā)。虛擬機技術由于其帶來的維護費用的大幅降低而受到青睞。另一方面，一般較少提及，那就是虛擬化技術能大幅提升系統(tǒng)的安全性。三、虛擬機技術特點使用虛擬機技術，可以體現(xiàn)出如下三個優(yōu)越性：1.仿真性強。虛擬機軟件可以提供一個近似真實的計算機硬件環(huán)

7、境，在真實機器上完成的試驗虛擬機上均可完成，同時它還可以在一臺宿主機上集成幾個虛擬客戶機操作系統(tǒng)，組建的一個虛擬機局域網(wǎng)環(huán)境，這個網(wǎng)絡的行為與真實的網(wǎng)絡完全一致，可以拋開真實網(wǎng)絡中各種瑣碎的硬件沖突的可能性。既可以給學生提供專心實踐網(wǎng)絡專業(yè)知識的操作，又便于實現(xiàn)教師在課堂上對于局域網(wǎng)操作的演示以及教學的安排。2.安全性高。對于宿主機環(huán)境而言，每一臺虛擬客戶機只是運行在其上的一個應用程序但是對于在客戶機中運行的應用程序而言，它就像是在真正的計算機中進行工作?？梢韵袷褂闷胀ㄓ嬎銠C一樣對它們進行分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)和應用軟件等操作，因此，當在虛擬機中進行操作時，可能系統(tǒng)一樣會崩潰，但是，崩潰的只是

8、虛擬機上的操作系統(tǒng)，而不是物理計算機上的操作系統(tǒng)。3.成本低，維護簡單。虛擬機主要以映像文件包作為其系統(tǒng)存儲文件，為此用戶可以直接拷貝映像文件包到其他計算機上使用，從而省去系統(tǒng)安裝過程，便于在機房中多機統(tǒng)一部署安裝。同時每一臺虛擬機歸根到底是主機上的一個軟件系統(tǒng)。這樣學生可以在機器上任意練習。如：如何組建局域網(wǎng)絡、設IP地址、網(wǎng)關DNS等內(nèi)容，并可使客戶機與宿主機甚至宿主機所在網(wǎng)絡中的其他計算機通信。再也不用擔心學生會搞破壞，同時也減少設備的損壞、降低設備的投資、減輕設備維護的工作量，可以省去購買昂貴實驗設備的費用，從而可以大幅節(jié)省實驗室的建設和維護費用。四、虛擬機軟件在網(wǎng)絡課程教學中的應用要

9、點1.VMware軟件安裝運行虛擬計算機軟件的計算機我們稱為宿主機（Host Machine），在虛擬機軟件上運行的虛擬計算機可稱為客戶機（Guest Machine）。首先，我們要在宿主機上現(xiàn)有的操作系統(tǒng)（稱為宿主操作系統(tǒng)，Host Operating System）中安裝VMware軟件，然后，在VMware中就可以新建多個虛擬機，并且每個虛擬機器中都可以安裝不同的操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)稱為客戶操作系統(tǒng)（Guest OperatingSystem）。由于虛擬機器中的硬件設備都是軟件模擬的，因此在安裝完客戶操作系統(tǒng)后，顯示效果并不理想，例如：在虛擬機器中安裝完Window2000后，分辨率只

10、有640x480一種，顏色也只有2色和16色。這時，我們還要安裝VMware提供的另一個工具VMware Tools（客戶操作系統(tǒng)啟動后，在VM菜單中選擇Install VMware Tools項）安裝完VMware Tools后，顯卡驅動和鼠標驅動都會自動安裝好，虛擬機器用起來會更方便。2.不同客戶機和主機間的切換由于VMware的工作特點是在一臺計算機中同時運行多個操作系統(tǒng)，因此這就存在一個系統(tǒng)控制權的切換問題，如果你發(fā)現(xiàn)鼠標和鍵盤在某一操作系統(tǒng)中無法使用，那么就必須進行切換，缺省的切換方法是同時按下Ctrl+Alt組合鍵，不過也可以在VMware的窗口下部點擊鼠標左鍵。假如你覺得同時按下

11、鍵比較費勁的話，那么可以在“Settings/Perferences”窗口的“HotKeys”選項頁中自定義所希望的熱鍵。3.網(wǎng)絡設置利用VMware創(chuàng)建出來的虛擬客戶機可以與宿主機組成可正常使用的局域網(wǎng)，而且虛擬機也能正常訪問Internet。Vmware的網(wǎng)絡設置有兩種方式：Bridged方式：用這種方式，Guest OS的IP可設置成與Host OS在同一網(wǎng)段，Guest OS相當于網(wǎng)絡內(nèi)的一臺機器，網(wǎng)絡內(nèi)其他機器可訪問Guest OS，Guest OS也可訪問網(wǎng)絡內(nèi)其他機器，當然與Host OS的雙向訪問也不成問題。NAT方式：這種方式也可以實現(xiàn)Host OS與Guest OS的雙向訪

12、問。但網(wǎng)絡內(nèi)其他機器不能訪問Guest OS，Guest OS可通過Host OS用NAT協(xié)議訪問網(wǎng)絡內(nèi)其他機器。NAT方式的IP地址配置方法：Guest OS先用DHCP自動獲得IP地址，Host OS里的VMWare services會為Guest OS分配一個IP，之后如果想每次啟動都用固定IP的話，在Guest OS里直接設定這個IP即可。一般來說，Bridged方式最方便好用。但如果Host OS是Win2000而網(wǎng)線沒插（或沒有交換機），網(wǎng)絡很可能不可用，此時就只能用NAT方式。4.多重快照的使用一般使用虛擬機用于軟件或網(wǎng)絡安裝、測試等操作，經(jīng)常會使系統(tǒng)癱瘓掉，使用VMware的快

13、照或者克隆功能，需要的時候恢復一下就避免了重裝系統(tǒng)的麻煩。VMware軟件還有多重快照的功能，而且功能非常強大。在它的支持下，可以針對一臺虛擬機創(chuàng)建出兩個以上的快照來，也就意味在不同時刻的系統(tǒng)環(huán)境時創(chuàng)建多個快照就可以無限制的往返于任何時刻的快照之間了。同時VMWare還提供了一個比較直觀而且快捷的快照管理器，形象的說明了多個快照鏡像之間的關系。多重快照并不只是簡單的保存了虛擬機的多個狀態(tài)，通過建立多個快照，可以為不同的工作保存多個狀態(tài)，并且不互相影響。當我們要在虛擬機上做試驗或測試點什么時，難免會碰到不熟悉的地方，此時做個快照，備份一下當前的系統(tǒng)狀態(tài)，一旦操作失誤，可以很快還原到出錯前的狀態(tài)，完成實驗。避免出錯就要重新開始甚至于重裝虛擬機。5.注意事項虛擬機軟件是在一臺計算機中模擬多臺獨立的計算機系統(tǒng)，因此需要宿主計算機的硬件配置比較高。從實際使用經(jīng)驗來看，由于每個虛擬客戶機都要占用一定的內(nèi)存，因此要想比較流暢的運行軟件，最好能夠分配給每個客戶機512M以上的內(nèi)存。另外，還需要注意的是虛擬客戶機的正常關機。虛擬機的重新啟動、關機等對于宿主計算機來說都是虛擬的，但對于虛擬機中安裝的操作系統(tǒng)來說則是真實的。因此，安裝好操作系統(tǒng)的虛擬機