魏軍君

南京揚子石化電視大學(xué)，南京 210048

虛擬機技術(shù)在計算機培訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

魏軍君

南京揚子石化電視大學(xué)，南京 210048

計算機培訓(xùn)由于機房硬件設(shè)備的相對落后等原因，形成了教學(xué)瓶頸，該文研究了利用虛擬機的特點去尋找突破教學(xué)瓶頸的方法，分析探討了虛擬機技術(shù)在計算機培訓(xùn)中的若干實際應(yīng)用。

虛擬機；計算機培訓(xùn)；操作系統(tǒng)；計算機網(wǎng)絡(luò)

virtual machineC; omputetrr aining; The operating system; The computer network

引言

計算機信息技術(shù)作為21世紀人才必須掌握的基本技能，成為企業(yè)員工和大學(xué)生必須掌握的重要課程。但是，隨著計算機硬件與軟件的飛速發(fā)展，許多培訓(xùn)單位和高校的計算機教學(xué)與實踐出現(xiàn)了教學(xué)需求與現(xiàn)實機房設(shè)備相對落后的矛盾，以致無法完全滿足培訓(xùn)和教學(xué)的實驗要求。虛擬機技術(shù)的使用卻可以提高單臺計算機的利用率，是解決這類問題最有效的方法和途徑。

1 機房存在的問題

在計算機操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)等課程部分內(nèi)容的教學(xué)時 ,往往需要運行對計算機具有破壞性的軟件,如格式化軟件或病毒軟件,另外還需要多臺計算機互聯(lián)，教師才能進行網(wǎng)絡(luò)課程實際操作的講解。而大多數(shù)培訓(xùn)單位或?qū)W校因受資金等因素的制約,沒有能力建立專門的實驗機房,許多知識點停留在理論講解上,這樣就影響了教學(xué)效果。虛擬機的研究和應(yīng)用無疑可以解決以上問題。

2 虛擬機概述

虛擬機 (Virtual Machine)是指利用第三方軟件在一臺實體計算機中劃分出一部分硬盤空間和內(nèi)存容量來模擬出一臺完整的計算機硬件系統(tǒng),而這臺被模擬出來的計算機可以和真實的實體計算機一樣擁有自己的硬件設(shè)備,例如CPU、硬盤、聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等等,并且這些硬件是標(biāo)準(zhǔn)的,能被大多數(shù)系統(tǒng)所支持。

VMware Workstation和Virtual PC是建立虛擬機和構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)的最常用工具軟件。在實際使用中,可以根據(jù)自己的需要去選擇，筆者使用的是VMware Workstation。

3 虛擬機（VMware Workstation）在培訓(xùn)使用中的特點

虛擬機（VMware Workstation）的應(yīng)用可以降低硬件上的資金開銷，既經(jīng)濟又有效果，這對于那些資金不足的培訓(xùn)單位和學(xué)校較為適用。比如,以前要做一個組網(wǎng)實驗,就必須購買多臺計算機,還需要交換機和復(fù)雜的連線。而有了虛擬系統(tǒng),只要一臺普通計算機就可以實現(xiàn)組建網(wǎng)絡(luò)了。

在虛擬機（VMware Workstation ）構(gòu)建的平臺上,可以安裝多種計算機操作系統(tǒng),如Windows系列和Linux 等,可以滿足不同的計算機培訓(xùn)課程的教學(xué)需求。

2012年以來，諸暨市人民法院及下屬各個法庭，先后設(shè)立了訴訟服務(wù)中心，由法官輪流值班，為案件當(dāng)事人提供法律咨詢、糾紛調(diào)解、訴訟引導(dǎo)、判后答疑等法律服務(wù)。對涉及婚姻家庭糾紛、鄰里矛盾、小額債務(wù)等案情簡單、爭議不大的民事糾紛，當(dāng)事人前來立案時，立案法官會發(fā)送《調(diào)解勸導(dǎo)書》，勸導(dǎo)其到駐庭調(diào)解中心先行調(diào)解。2013年以來，各法庭的駐庭調(diào)解中心累計促成3460起糾紛訴前調(diào)解成功，調(diào)解成功率達70%以上，自動履行率達98.34%。[6]

虛擬機（VMware Workstation）模擬出的硬件是標(biāo)準(zhǔn)化的，并且與原實體計算機中的硬件設(shè)備無關(guān),這就保證了虛擬機的硬件兼容性。這一特性為教學(xué)培訓(xùn)提供了便利。

虛擬機（VMware Workstation）系統(tǒng)與主機系統(tǒng)之間有很好的隔離性,虛擬機系統(tǒng)的崩潰不會損壞原有實體計算機的操作系統(tǒng)和軟件。

利用虛擬機（VMware Workstation）可以在一臺計算機上組建網(wǎng)絡(luò), 虛擬機提供了虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，比如網(wǎng)卡、交換機等,這為計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了方便。

虛擬機（VMware Workstation）系統(tǒng)具有快速恢復(fù)的特性,使得原本繁雜的計算機系統(tǒng)的維護變得簡單了。在使用中一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)受到計算機病毒的破壞或嚴重的誤刪除操作,可以利用其還原功能快速還原到系統(tǒng)先前的狀態(tài)。

虛擬機（VMware Workstation）具有比實體計算機實際系統(tǒng)好得多的擴展性,可以方便地在虛擬機系統(tǒng)上增加硬件，比如硬盤或者網(wǎng)卡,不需要拆開機箱和花費額外的多余的硬件費用。

4 虛擬機（VMware Workstation）技術(shù)在計算機培訓(xùn)中的應(yīng)用

下面是虛擬機（VMware Workstation）在計算機操作系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中應(yīng)用的幾個實驗。

4.1 操作系統(tǒng)（OS）底層軟件操作實驗

虛擬機（VMware Workstation）的啟動過程和實體計算機啟動過程是一樣的。首先是自檢，按F2便可以進入BIOS界面進行設(shè)置。進入BIOS SETUP界面，可以讓學(xué)員了解BIOS的各項參數(shù)，例如開機系統(tǒng)啟動順序、時間設(shè)置、日期設(shè)置、CPU頻率、密碼等。

4.2 安裝操作系統(tǒng)和多操作系統(tǒng)實驗

進入裝好的虛擬機，從光盤、U盤或者鏡像文件引導(dǎo)系統(tǒng).然后從操作系統(tǒng)安裝光盤或者系統(tǒng)的鏡像文件進行所需的操作系統(tǒng)安裝，與實體PC機的安裝方式相同。

目前在計算機培訓(xùn)的教學(xué)領(lǐng)域，大部分培訓(xùn)單位或?qū)W校使用的操作系統(tǒng)都是WINDOWS XP，對于Linux等其他操作系統(tǒng)只限于理論上的介紹。怎樣才能讓學(xué)生能夠掌握多種操作系統(tǒng)的使用，且避免多個系統(tǒng)對機房計算機的影響，借助虛擬機進行多系統(tǒng)的安裝和使用就是一種有效的技術(shù)途徑?？梢栽谝慌_實體電腦上將硬盤和內(nèi)存的一部分拿出來虛擬出若干臺虛擬機，每臺虛擬機可以運行不同的操作系統(tǒng)而互不干擾。如果某個虛擬系統(tǒng)崩潰，可以將其直接刪除而不影響其他虛擬機和實體機系統(tǒng)。因此，在虛擬機中的任何操作都不會破壞實體計算機的硬盤分區(qū)和數(shù)據(jù)。這樣教師上課時不用擔(dān)心學(xué)員上課會誤操作，致使機器崩潰了，同時教師在進行培訓(xùn)教學(xué)過程中，可以利用虛擬機從一種操作系統(tǒng)直接進入其他操作系統(tǒng)進行教學(xué)演示，而不需要頻繁重啟計算機。

4.3 組建網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器配置與管理實驗

組建網(wǎng)絡(luò)實驗需要多臺實體計算機和若干網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，而利用虛擬機技術(shù)只要一臺電腦便能建立多臺虛擬機，還可以虛擬出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機、網(wǎng)卡等，滿足組建網(wǎng)絡(luò)的需要。進行實驗時，每個虛擬機都要對虛擬網(wǎng)卡進行配置，并為虛擬網(wǎng)卡選擇正確的連接類型，這樣才能夠與其它虛擬機或主機進行數(shù)據(jù)通信。

在組建的虛擬網(wǎng)絡(luò)里，將一些虛擬機配置為服務(wù)器，另外些虛擬機配置為客戶機，這樣就可以讓學(xué)員從中學(xué)習(xí)服務(wù)器的管理和配置?？稍谔摂M機上進行Web、DNS、DHCP、FTP、Mail、服務(wù)器的配置實驗。

4.4 計算機網(wǎng)絡(luò)安全實驗

由于互聯(lián)網(wǎng)病毒的傳播和破壞方式的多樣化和網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)課程也就顯得至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)課程一般要完成網(wǎng)絡(luò)命令、計算機掃描技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)、計算機病毒及反病毒技術(shù)、防火墻技術(shù)等實驗，計算機機房機器上由于安裝軟（硬）件保護的原因，導(dǎo)致了像網(wǎng)絡(luò)攻擊軟件、病毒軟件不能存在于安裝了殺毒軟件的普通實體計算機上。教師在培訓(xùn)教學(xué)中講解計算機病毒和計算機掃描等技術(shù)時只能停留在理論上，很難進行實驗演示。虛擬機的使用可以改變這一狀況，可以在虛擬機系統(tǒng)上安裝檢測和攻擊軟件，可以植入病毒文件進行攻擊和防御實驗，讓學(xué)員更加直觀地了解計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，保證了教學(xué)質(zhì)量。

5 虛擬機（VMware Workstation）技術(shù)在計算機培訓(xùn)中的應(yīng)用之局限性

首先，虛擬機對實體計算機CPU和內(nèi)存資源占用較多，如果運行多個虛擬機，時間會較長，不采取措施會影響教學(xué)。其次，虛擬機無法虛擬網(wǎng)絡(luò)故障，這讓學(xué)員無法完全體驗真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

6 結(jié)語

綜上所述，在計算機培訓(xùn)中，可以利用虛擬機高效完成計算機操作系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)等課程的要求，同時可以充分利用機房資源，減少硬件成本。隨著對虛擬機技術(shù)的研究和探討的不斷深入，更多的功能會被挖掘并在計算機培訓(xùn)中發(fā)揮更大的作用。

The virtual machine technology in computer training the teaching application

Wei Junjun

Nanjing yangzi petrochemical TV university, Nanjing 210048

Computetrr aining because of the relative ly backward hardwaree quipmenrot om and othe r reasonsf, ormedt he bottlenectke achingt, his paper studiest he use of virtual machinfe eatures to look for the breakthrougteh aching methood f the bottleneckt, he paper discussetd he virtual machine technologiyn computetrr aining, some practic al application.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.15.112

魏軍君， 職稱：大學(xué)計算機講師。