摘要：本文從四個方面介紹了虛擬計算機在計算機網(wǎng)絡課程教學中的應用：學校多班共用機房的問題、學校機房機位不足的問題、真實環(huán)境難于操作的問題以及實訓時間受學校課時限制的問題。

關鍵詞：虛擬計算機；計算機網(wǎng)絡；公共機房

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913(2008)02-0119-03

中等職業(yè)學校計算機網(wǎng)絡專業(yè)有很多實踐性的課程，如“實用組網(wǎng)技術”、“服務器的配置與管理”、“局域網(wǎng)組建實訓”等。這些課程有很多的實訓內(nèi)容，這些實訓內(nèi)容都需要在專業(yè)實訓室中完成，加上實訓項目內(nèi)容上有一定的連貫性，此專業(yè)實訓室不能提供給其他授課對象使用，造成了學校投入加大、資源浪費。有沒有一種替代方案可以完成此門課程的實訓教學，又不影響教學效果，不影響其他授課對象的教學呢？回答是肯定的，使用虛擬計算機。

虛擬計算機是在一臺物理計算機上通過虛擬技術，模擬產(chǎn)生一臺或多臺計算機的軟件，虛擬出的計算機使用實體計算機的硬件設備，但獨立于實體計算機，在實體計算機中以文件的形式存在，主要用來解決服務器系統(tǒng)的整合、系統(tǒng)升級、軟件測試和實訓環(huán)境的構建等任務?，F(xiàn)在廣泛使用的虛擬軟件有VMware Workstation和Virtual PC，下面以VMware Workstation為例介紹虛擬機在計算機網(wǎng)絡課程教學中應用。

1解決多班分時上機的問題

計算機網(wǎng)絡類課程的實訓內(nèi)容具有一定的連續(xù)性，一個大的實訓項目可能需要很多個學時才能完成。在完成項目的過程中，操作系統(tǒng)不能進行設置上的調整，否則會影響實訓效果。如果學校有多個班級在上同一類型的課時，就需要學校有多個計算機網(wǎng)絡類的專業(yè)實訓室，這樣給學校增加了負擔，也影響了實訓空間的利用率。由于虛擬計算機是以文件的形式存在于實體計算機中的，使用它可以很好地解決多班分時上機的問題，實現(xiàn)每個學生都有一個專用的實訓環(huán)境。

選擇實體計算機中合適的磁盤分區(qū)作為存放虛擬計算機文件的空間，由各個班級學生在此空間內(nèi)建立各人自己的文件夾，在此文件夾下再建立需要的文件夾。如需要在實體計算機中虛擬出Windows Server 2003和Windows XP兩臺計算機，可以采用如圖1所示的管理模式。

啟動虛擬軟件，由每個學生通過此軟件構建自己虛擬的實訓計算機，并將虛擬的計算機以文件的形式保存在各人自己的文件夾中，每次實訓每個學生就用此虛擬計算機完成實訓內(nèi)容，這樣各個班級學生互不干擾，各人使用自己構建的虛擬計算機系統(tǒng)，可以很好地解決多班分時上機的問題，并且不影響其他非網(wǎng)絡課程的教學用機。

2解決實訓空間機位不足的問題

計算機網(wǎng)絡類課程的實訓內(nèi)容通常需要兩臺以上的計算機協(xié)作完成，一臺計算機充當服務器，一臺計算機充當客戶機，有的實訓項目還需要有第二臺客戶機，學校的實訓機房的機位會出現(xiàn)嚴重不足。雖然，有些學?？赡軙捎眯〗M協(xié)作的方式完成相應的實訓內(nèi)容，即每位學生只完成實訓項目的部分內(nèi)容，一個小組合作才能完成整個實訓項目。這樣做雖然可以培養(yǎng)學生團結合作的能力，但影響了學生操作技能的培養(yǎng)，學生對實訓內(nèi)容的掌握就會有一定的片面性。為了保證學生技能的培養(yǎng)，老師只有將同樣的實訓內(nèi)容分多次完成，每位學生每次完成同一項目中的不同內(nèi)容，這樣會給教學進度的完成帶來一定的影響。

當用戶的物理計算機具有大于等于1GB的內(nèi)存時，可以使用虛擬軟件在物理計算機中虛擬出兩臺虛擬計算機，一臺虛擬計算機安裝Windows Server操作系統(tǒng)，一臺虛擬計算機安裝Windows XP或Windows 2000 Professional，使用橋接技術進行網(wǎng)絡連接，加上物理計算機也可以作為客戶機進行通信，一臺物理計算機就完成了三臺計算機的功能，每位學生可以一臺物理計算機上獨立完成實訓項目，很好地解決了實訓空間機位不足的問題。

3解決真實環(huán)境難以解決的問題

(1) 系統(tǒng)安裝

操作系統(tǒng)的安裝一直是困擾學校計算機網(wǎng)絡類課程教學的一個問題，給學生練習安裝，需要學校的實訓計算機都配置有光驅，而且需要配備幾十張安裝光盤，并且安裝過程對實訓計算機有一定的損害（需要對硬盤進行分區(qū)操作并進行格式化）。整個機房將不能提供給其他課程的實訓使用，使得機房的利用率降低。使用虛擬機可以很好地解決系統(tǒng)安裝的問題。

先使用虛擬軟件在物理計算機中虛擬出一臺計算機，將Windows操作系統(tǒng)的安裝光盤制作成一個鏡像文件，在虛擬計算機中將此鏡像文件導入到光驅中，這樣在虛擬計算機的光驅中就放置了一張Windows的安裝光盤。啟動該虛擬計算機，按下F2鍵進入虛擬計算機的BIOS設置狀態(tài)，設置虛擬機由光驅啟動，如圖2所示。保存并退出BIOS的設置后，虛擬計算機就會直接進行操作系統(tǒng)的安裝，如圖3所示。

(2) 磁盤管理

Windows Server 2003系統(tǒng)將磁盤分為基本磁盤和動態(tài)磁盤，動態(tài)磁盤可以提供一些基本磁盤不具備的功能，如可以創(chuàng)建可跨越多個磁盤的卷和創(chuàng)建具有容錯能力的卷（如鏡像卷和RAID-5卷）。鏡像卷使用的是RAID-1技術，數(shù)據(jù)將同時向兩塊硬盤上寫入，兩塊硬盤中保存狀態(tài)是一樣的，當一塊硬盤出現(xiàn)故障時，可以保證數(shù)據(jù)的完整性。RAID-5卷被稱為帶有奇偶校驗的帶區(qū)集，在向卷中寫入數(shù)據(jù)時還要定入校驗信息，這些信息被寫入不同的硬盤中，可以在源數(shù)據(jù)部分丟失的情況下通過剩余的數(shù)據(jù)和校驗信息恢復丟失的數(shù)據(jù)。RAID-5卷的創(chuàng)建至少需要3塊硬盤，最多需要32塊硬盤。

由于磁盤管理的實訓項目需要多塊硬盤才能完成，而學校的機房又不可能為了幾個實訓項目將每臺計算機配置3個以上的硬盤，磁盤管理的實訓內(nèi)容只能由教師做演示，學生沒有自己的實踐機會，影響了教學效果。使用虛擬計算機可以很好地解決磁盤管理的實訓問題。

啟動虛擬軟件，在虛擬軟件的工作窗口中選擇虛擬的計算機，執(zhí)行“虛擬機”→“設置”菜單命令，打開“虛擬機設置”對話框，如圖4所示。在此對話框中選擇“硬盤”后，單擊“添加”按鈕，給虛擬計算機添加新的虛擬硬盤，并且可以根據(jù)實訓的需要添加足夠的硬盤，完成鏡像卷、RAID-5卷的創(chuàng)建實訓。在此實訓中，如果需要對實訓效果進行驗證，可以在卷創(chuàng)建完成后，拷貝一些數(shù)據(jù)到卷中，關閉虛擬計算機后，再將某個硬盤刪除（表示硬盤損壞），啟動虛擬計算機，查看數(shù)據(jù)是否可用。對于鏡像卷，數(shù)據(jù)是可用的，對于RAID-5卷，數(shù)據(jù)是不可用的，需要對卷進行修復操作。修復操作是再給虛擬計算機添加一塊硬盤，啟動系統(tǒng)后進行修復操作，修復完成后，原來的數(shù)據(jù)就可以恢復出來。

4解決實訓內(nèi)容受課時限制的問題

學校的每節(jié)課都有時間限制，一般為45分鐘一節(jié)課，實訓課一般會兩節(jié)連排，加上課間休息時間，最長為100分鐘。這樣一個時間安排給實訓課的教學帶來了困難：如果學生實訓內(nèi)容不能在規(guī)定的時間段內(nèi)完成，既影響其他課程的教學，也會影響實訓內(nèi)容的教學。使用虛擬計算機的快照功能可以使實訓內(nèi)容不受時間的限制，本次課內(nèi)不能完成的項目，下一次課可以繼續(xù)完成。

啟動虛擬計算機進行實訓內(nèi)容的訓練，如果訓練內(nèi)容進行過程中，剩余的時間已經(jīng)不能完成實訓時，可以執(zhí)行“虛擬機”→“快照”→“創(chuàng)建快照”菜單命令，打開“創(chuàng)建快照”對話框，如圖5所示。在此對話框中可以對需要創(chuàng)建的快照進行簡單的描述，以記錄此次快照的內(nèi)容，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建一個快照，將此時的虛擬計算機的狀態(tài)以文件的形式保存在物理計算機中，下次實訓課時，執(zhí)行“虛擬機”→“快照”→“恢復到快照”菜單命令，將本次保留的虛擬計算機狀態(tài)恢復出來，繼續(xù)進行實訓內(nèi)容的練習。這樣操作，可以使所有的實訓內(nèi)容連續(xù)進行，很好地解決了實訓項目受時間限制的問題。

5結束語

由于虛擬計算機與物理計算機是完全隔離的，其操作環(huán)境與真實環(huán)境幾乎沒有差異，可以在虛擬計算機中進行分區(qū)、格式化、文件刪除，甚至損壞文件系統(tǒng)、感染病毒、進行網(wǎng)絡攻擊等對系統(tǒng)具有毀滅性的操作而不必擔心這些操作會影響物理計算機。所以虛擬計算機不僅可以應用于計算機網(wǎng)絡類的課程中，還可以應用于“常用工具軟件”、“計算機應用基礎”、“因特網(wǎng)應用”、“計算機組裝與維護”等課程的教學中，為學校提高教學效率，加強教學管理與機房的管理提供了有力的保障。

收稿日期：2007-10

作者簡介

段標，南京市玄武中等專業(yè)學校教師，南京市第二屆專業(yè)學科帶頭人

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