計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中對(duì)于虛擬機(jī)技術(shù)的運(yùn)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中對(duì)于虛擬機(jī)技術(shù)的運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中對(duì)于虛擬機(jī)技術(shù)的運(yùn)用

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

ApplicationofVirtualMachineTechnologyinComputerNetworksTeaching

LIJing

〔JiangsuAgri-animalHusbandryVocationalCollege，Taizhou，Jiangsu225300〕

AbstractVirtualmachineisaclassofsoftwaretousesoftwaretechnologywithhardwareaccelerationtechnologydeveloped，it'saverybroadrangeofapplications，themainpurposeistheoperatingsystemdebugging，performcompromisesystemsecurityistoexperienceallkindsofexperimentsorotheroperatingsystems.Inacomputernetworkforteachingcomputerapplicationsismainlythelattertwo，thisarticlewillexplorehowtoapplyvirtualmachineonthenetworkteaching.

Keywordsnetworkteaching；virtualmachine

0引言

教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的根底，但是在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中需要用到的教學(xué)環(huán)境較多，如果全部都使用真實(shí)的硬件來(lái)構(gòu)建的話無(wú)疑會(huì)加大學(xué)校的負(fù)擔(dān)，也會(huì)給學(xué)生帶來(lái)麻煩，而且學(xué)生的技術(shù)水平有限，很容易破壞教學(xué)環(huán)境，這些都是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)需要考慮到的問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，現(xiàn)在許多的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境都采用虛擬機(jī)技術(shù)構(gòu)建，虛擬機(jī)的特點(diǎn)恰好可以解決以上提出的問(wèn)題，因此，將虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中是一個(gè)可行且非常有意義的伎倆。

1虛擬機(jī)技術(shù)特點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的益處

1.1虛擬機(jī)的特點(diǎn)與選用

虛擬機(jī)技術(shù)誕生于上個(gè)世紀(jì)，它的主要作用是模擬各種硬件，能夠撐持起一個(gè)虛擬的操作系統(tǒng)在其上運(yùn)行。隨著虛擬機(jī)技術(shù)的開展，虛擬機(jī)軟件又增加了眾多的功能，使之功能愈趨強(qiáng)大。首先是虛擬機(jī)軟件能夠提供完備的硬件支持，如CPU、硬盤、網(wǎng)卡、聲卡、顯卡、內(nèi)存以及各類端口等等。其次是能夠很好地支持虛擬系統(tǒng)與主機(jī)之間的資源共享，如輸入輸出設(shè)備、文件系統(tǒng)等等。還有如創(chuàng)立分支、快照等等，方便進(jìn)行各類實(shí)驗(yàn)以及恢復(fù)環(huán)境。按照不同的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)技術(shù)，虛擬機(jī)可以分為兩類：第一類為純正使用軟件進(jìn)行硬件模擬的虛擬機(jī)，如bochs等，這類虛擬機(jī)運(yùn)行速度較慢，但是可調(diào)試性非常強(qiáng)大，所以常用于操作系統(tǒng)級(jí)別的調(diào)試工作。第二類為軟件模擬配合硬件輔助技術(shù)的虛擬機(jī)，也是使用最為廣泛的虛擬機(jī)，如Vmware、VirtualBox等等，這類虛擬機(jī)的功能較為強(qiáng)大，由于使用了硬件輔助技術(shù)，所以運(yùn)行速度也更快。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中根本不會(huì)波及操作系統(tǒng)級(jí)別的調(diào)試，所以最好使用此類的虛擬機(jī)軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境構(gòu)建。

1.2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中使用虛擬機(jī)的益處

按照上節(jié)所述的虛擬機(jī)的特點(diǎn)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的對(duì)于教學(xué)環(huán)境的要求?？梢钥偨Y(jié)出在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中使用虛擬機(jī)的益處。

〔1〕虛擬機(jī)可以模仿各種硬件，并不存在真實(shí)的硬件，所以不怕各種危險(xiǎn)的操作損壞硬件?！?〕虛擬機(jī)中的操作系統(tǒng)是可以很方便地進(jìn)行復(fù)原操作的，即使學(xué)生損壞了操作系統(tǒng)也可以快速地恢還原樣?！?〕可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝多個(gè)虛擬操作系統(tǒng)，并可以方便地進(jìn)行各種硬件資源共享，方便構(gòu)建不同系統(tǒng)環(huán)境?！?〕降低主機(jī)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，可以放心地安裝和使用各種軟件，不會(huì)留下任何的痕跡，同時(shí)將應(yīng)用軟件放在虛擬操作系統(tǒng)中也可以加快主機(jī)的運(yùn)行速度?！?〕保密性高，可以作為功能加強(qiáng)版的沙盤系統(tǒng)使用。

2在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中虛擬機(jī)的具體運(yùn)用方向

虛擬機(jī)軟件的功能非常多，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)該充沛結(jié)合自身的實(shí)際要求，發(fā)揮虛擬機(jī)的特點(diǎn)，輔助教學(xué)順利進(jìn)行。按照不同的使用要求，可以分為下列幾種情況：

2.1構(gòu)建各種操作系統(tǒng)環(huán)境

在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程中，波及到各種各樣的操作系統(tǒng)，如Windows系列操作系統(tǒng)以及各種發(fā)行版Linux操作系統(tǒng)。但是顯然學(xué)校是不可能每一種操作系統(tǒng)都使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，即使使用多操作系統(tǒng)共存的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，也會(huì)浪費(fèi)許多的人力與時(shí)間，因此，使用虛擬機(jī)安裝各類操作系統(tǒng)是虛擬機(jī)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中最重要的用途。

這樣學(xué)校節(jié)省了大筆資金，學(xué)生也可以方便地學(xué)習(xí)各種不同操作系統(tǒng)。同時(shí)，虛擬機(jī)軟件對(duì)于虛擬的操作系統(tǒng)的設(shè)置都是可以導(dǎo)出的，硬盤文件同樣可以在真實(shí)機(jī)上進(jìn)行操作，所以一個(gè)操作系統(tǒng)可以很方便地從一臺(tái)計(jì)算機(jī)復(fù)制中到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，適合大面積地更新操作系統(tǒng)且能減少更新時(shí)間。同時(shí)結(jié)合虛擬機(jī)軟件提供的快照功能，可以建立用于不同情況下的差異不大的系統(tǒng)的快照，這樣就可以在不同的系統(tǒng)情況間快速切換了。

2.2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程往往會(huì)波及到多個(gè)計(jì)算機(jī)，因此可以用虛擬機(jī)軟件在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上虛擬安裝多個(gè)操作系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置硬件讓多個(gè)虛擬的操作系統(tǒng)共享網(wǎng)卡，就可以讓學(xué)生進(jìn)行類似局域網(wǎng)構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)平安防御等等實(shí)驗(yàn)，從宏觀上感受網(wǎng)絡(luò)。虛擬機(jī)軟件的網(wǎng)卡共享模式分為許多種，根據(jù)教學(xué)需要可以進(jìn)行設(shè)置，一般情況下，常用到的有下列三種模式：①Bridged模式。當(dāng)需要虛擬操作系統(tǒng)作為當(dāng)前局域網(wǎng)中一臺(tái)主機(jī)時(shí)可以使用該模式，設(shè)置好IP地址以及子網(wǎng)掩碼后，即可參加局域網(wǎng)中。②Host-Only模式。使用該模式時(shí)，虛擬系統(tǒng)與主機(jī)不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，但是所有安裝于該主機(jī)的虛擬系統(tǒng)之間可以相互訪問(wèn)，可用于特殊情況下的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試。③NAT模式。在此模式下，虛擬系統(tǒng)可以通過(guò)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)，虛擬系統(tǒng)之間同樣可以相互訪問(wèn)，但是無(wú)法訪問(wèn)主機(jī)所在局域網(wǎng)絡(luò)。此類模式用法最為簡(jiǎn)單，無(wú)需進(jìn)行任何的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。

2.3全性實(shí)驗(yàn)

在進(jìn)行平安性實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果操作不當(dāng)很容易對(duì)系統(tǒng)造成傷害，因此在進(jìn)行計(jì)算機(jī)平安類教學(xué)時(shí)，應(yīng)構(gòu)筑起一個(gè)平安的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，所以需要使用虛擬機(jī)軟件虛擬操作系統(tǒng)進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn)。

首先，虛擬機(jī)技術(shù)可以隔離虛擬系統(tǒng)與主機(jī)之間的關(guān)系，在虛擬系統(tǒng)上可以任意地進(jìn)行各類實(shí)驗(yàn)不用擔(dān)憂傷害到主機(jī)。目前雖然有可以穿虛擬機(jī)軟件的病毒，但是該技術(shù)沒(méi)有擴(kuò)散，所以可以放心進(jìn)行各類平安性實(shí)驗(yàn)，只需要注意不要讓虛擬系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)涉及到主機(jī)即可。其次，虛擬機(jī)軟件帶有快照功能，類似于系統(tǒng)復(fù)原，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前可以先做一個(gè)快照，實(shí)驗(yàn)完成后恢復(fù)快照就可以復(fù)原虛擬系統(tǒng)，速度非常快。

2.4其他用途

除以上所提外，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中虛擬機(jī)技術(shù)還可以有其他用途，如下列兩點(diǎn)：〔1〕用于錄制屏幕。在教學(xué)過(guò)程中，教師不可能逐個(gè)去巡視學(xué)生的操作情況，這是可以開啟虛擬機(jī)的屏幕錄像功能，記錄學(xué)生操作，方便教師查看?！?〕凈化主機(jī)環(huán)境。將教學(xué)中需要用到的軟件轉(zhuǎn)移至虛