文/劉震

虛擬機(jī)簡(jiǎn)化配置多媒體教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境

文/劉震

由于各專業(yè)人才培養(yǎng)要求和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的需要，教學(xué)時(shí)需要同時(shí)使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或需要不同操作系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，可是在使用完以后，又要重新規(guī)劃和分配計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這造成資源的浪費(fèi)和大量的維護(hù)和優(yōu)化成本，而構(gòu)建虛擬機(jī)環(huán)境可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

武漢科技職業(yè)學(xué)院擁有六個(gè)計(jì)算機(jī)中心機(jī)房，每個(gè)機(jī)房在實(shí)際教學(xué)中承擔(dān)著不同的作用。根據(jù)教育部對(duì)高等院校人才培養(yǎng)方案的制定和要求，大部分專業(yè)的實(shí)驗(yàn)需要大量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和計(jì)算機(jī)支持，但是，這種情況需要不斷添加計(jì)算機(jī)來(lái)滿足教學(xué)需求，加大維護(hù)的工作量，降低運(yùn)行效率：不同的機(jī)房并不能完全按照各專業(yè)的實(shí)際實(shí)驗(yàn)要求來(lái)配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，特別是不同專業(yè)課對(duì)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、程序語(yǔ)言等要求不同，造成每個(gè)教學(xué)系部需要不同的環(huán)境，經(jīng)常出現(xiàn)拓?fù)浠靵y、速度下降、病毒肆意、數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題。總而言之，對(duì)于專業(yè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有起到教育教學(xué)的效果，既浪費(fèi)資源，又浪費(fèi)時(shí)間。

為了解決此類問(wèn)題，我們建立了虛擬機(jī)機(jī)房環(huán)境，實(shí)現(xiàn)按專業(yè)配環(huán)境，按項(xiàng)目配主機(jī)，按要求做實(shí)驗(yàn)的功能，利用現(xiàn)有資源，采用“虛擬機(jī)服務(wù)器+VMware虛擬軟件”解決現(xiàn)有問(wèn)題。

圖1 虛擬機(jī)環(huán)境硬件資源

虛擬機(jī)的配置和管理

虛擬機(jī)的安裝

虛擬機(jī)是指通過(guò)軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。根據(jù)所需要的操作環(huán)境，準(zhǔn)備好所對(duì)應(yīng)的映像操作系統(tǒng)ISO安裝文件包，選擇虛擬機(jī)文件保存路徑，最后配置如圖1所示的硬件資源，包括具體參數(shù)，內(nèi)存大小、處理器個(gè)數(shù)、硬盤大小、cd/dvd路徑等。

進(jìn)入虛擬機(jī)之后，按下F2鍵，在虛擬機(jī)的BIOS中將虛擬機(jī)設(shè)置成從光驅(qū)啟動(dòng)后安裝虛擬機(jī)操作系統(tǒng)。

安裝好虛擬機(jī)操作系統(tǒng)后，宿主機(jī)服務(wù)器桌面上面會(huì)生成一個(gè)虛擬機(jī)快捷方式圖標(biāo)：，雙擊啟動(dòng)出現(xiàn)虛擬機(jī)管理平臺(tái)界面。

點(diǎn)擊“接通虛擬機(jī)電源”后，開(kāi)始啟動(dòng)虛擬機(jī)。使用默認(rèn)的CTRL+ALT+INSERT組合鍵按下，輸入系統(tǒng)管理員用戶名和密碼后，進(jìn)入虛擬機(jī)系統(tǒng)桌面。教師根據(jù)需要自行安裝和配置教學(xué)軟件和系統(tǒng)。由于各虛擬機(jī)是相互隔離的，所以不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失和被修改的情況發(fā)生。

主機(jī)與虛擬機(jī)配置

在選購(gòu)主機(jī)時(shí)，一般根據(jù)預(yù)算來(lái)購(gòu)買，建議購(gòu)買價(jià)格在3萬(wàn)元以上的專業(yè)服務(wù)器，這樣可以在一定時(shí)間內(nèi)來(lái)滿足教學(xué)和發(fā)展需要。

根據(jù)主機(jī)、專業(yè)機(jī)房需要來(lái)創(chuàng)建虛擬機(jī)的配置，例如，在ERP機(jī)房，虛擬機(jī)在CPU、內(nèi)存、硬盤上的要求比較高（2.0GHz/2GB/120GB）; 在公共機(jī)房中，由于只進(jìn)行辦公軟件及常規(guī)教學(xué)，所以在虛擬機(jī)配置上要求不太高（1.8GHz/1GB/80GB）。

為了適應(yīng)今后發(fā)展，我們將考慮升級(jí)到借助 VMware vCenter Server，實(shí)現(xiàn)單個(gè)控制臺(tái)統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)中心的所有主機(jī)和虛擬機(jī)，并聚合集群、主機(jī)和虛擬機(jī)的性能監(jiān)控功能，使網(wǎng)絡(luò)中心管理員從一個(gè)位置深入了解虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的集群、主機(jī)、虛擬機(jī)、存儲(chǔ)、客戶操作系統(tǒng)和其他關(guān)鍵組件等所有信息。

虛擬機(jī)的應(yīng)用管理

在虛擬機(jī)的應(yīng)用管理中，我們目前使用的還是早期的VI Client(vSphere Client)，它是VMware提供的免費(fèi)的一種使用SSL連接的客戶端管理工具，主要是針對(duì)單一的ESX Server上的虛擬機(jī)創(chuàng)建以及管理操作的。安裝完后，如果要直接管理單個(gè)主機(jī)，就輸入IP地址或主機(jī)名稱；如果要管理多個(gè)主機(jī)，就輸入IP地址或Virtualcenter Server的名稱，再連接管理。

機(jī)房管理員擁有最高權(quán)限，連接到管理控制臺(tái)，可以進(jìn)行虛擬機(jī)的創(chuàng)建和刪除等操作，也可以進(jìn)行快照的創(chuàng)建與管理，包括主機(jī)CPU和內(nèi)存的大小、虛擬機(jī)的CPU內(nèi)存大小、狀態(tài)等。教師只能登錄遠(yuǎn)程桌面或客戶機(jī)連接工具，憑機(jī)房管理員分配的虛擬機(jī)用戶和密碼進(jìn)行多媒體教學(xué)，而學(xué)生只能通過(guò)指定賬號(hào)登錄到指定的實(shí)驗(yàn)虛擬機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。

圖2 校園網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)

圖3 宿主機(jī)配置各種教學(xué)環(huán)境

虛擬機(jī)在教學(xué)的使用

采用虛擬化技術(shù)可以構(gòu)建一個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)（如圖2所示），對(duì)平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)和管理，還可以維護(hù)和收集大量系統(tǒng)運(yùn)行信息，為整個(gè)平臺(tái)的維護(hù)和管理提供較好的依據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)信息中心負(fù)責(zé)接入各機(jī)房網(wǎng)絡(luò)線路，在宿主機(jī)上面按學(xué)期教學(xué)需要和各教師授課需要，配置不同的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，各專業(yè)課教師根據(jù)自己的賬號(hào)登錄各自的虛擬機(jī)（如圖3所示）。有需要做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生機(jī)也可以同時(shí)安裝虛擬機(jī)軟件和備份操作系統(tǒng)映像文件，以方便實(shí)驗(yàn)操作。

教學(xué)使用設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是方便維護(hù)和管理，各個(gè)教師對(duì)教學(xué)所使用的操作系統(tǒng)和教學(xué)軟件都不相同，所以通過(guò)不同虛擬機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如教師在教網(wǎng)站開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)這門課程時(shí)，要求使用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，需要配置Web服務(wù)器上面的IIS、FTP等；辦公自動(dòng)化這門課只需要常用的WIN XP/WIN 7操作系統(tǒng)即可。這樣，可以讓學(xué)生在實(shí)際案例教學(xué)中真實(shí)了解實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。

一般情況下，各高校機(jī)房實(shí)驗(yàn)員都管理著部分學(xué)生網(wǎng)管團(tuán)隊(duì)，在開(kāi)學(xué)前會(huì)把各機(jī)房的計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一恢復(fù)和維護(hù)工作，有時(shí)安裝的教學(xué)軟件版本和操作系統(tǒng)與實(shí)際教學(xué)有一定的沖突，所以有時(shí)教師會(huì)選擇自行安裝。使用虛擬機(jī)來(lái)管理機(jī)房的優(yōu)勢(shì)是：各虛擬機(jī)之間沒(méi)有沖突，相互隔離，分配單獨(dú)的IP地址和物理內(nèi)存，維護(hù)方便。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行和不斷完善，基本上已經(jīng)解決校園計(jì)算機(jī)中心機(jī)房遇到的問(wèn)題，同時(shí)也很大程序上提高用戶管理和維護(hù)的效率。

（作者單位為武漢科技職業(yè)學(xué)院）

惠普推出擬真3D技術(shù)

本刊訊 近期，惠普實(shí)驗(yàn)室推出光子引擎技術(shù)，這一技術(shù)可在巨大物體表面投放逼真的3D圖像。這一技術(shù)變革將更好地幫助用戶利用數(shù)據(jù)與客戶實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。

HP光子引擎技術(shù)采用HP Z800工作站和多臺(tái)投影機(jī)，構(gòu)成靈活的系統(tǒng)，可以快速設(shè)置并在幾乎任何地方使用。光子引擎解決方案也可同時(shí)在一個(gè)或多個(gè)表面上顯示2D內(nèi)容。

擬真3D技術(shù)還集合了屏幕技術(shù)、軟件和攝像設(shè)備方面的技術(shù)創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)室使用專業(yè)攝像機(jī)捕捉圖像，并在巨型屏幕上投射其3D圖像。例如可以為一場(chǎng)音樂(lè)會(huì)設(shè)計(jì)2倍寬的屏幕，或者按照真實(shí)籃球場(chǎng)比例投射畫面，轉(zhuǎn)播某場(chǎng)籃球比賽。

3D系統(tǒng)的關(guān)鍵在于軟件Pluribus 3D技術(shù)。它連接多臺(tái)數(shù)字視頻投影機(jī)，在同一屏幕上投射出高分辨率、超明亮的視頻?！皩着_(tái)投影機(jī)對(duì)準(zhǔn)同一個(gè)屏幕，然后啟動(dòng)它們，這個(gè)系統(tǒng)攝像機(jī)捕捉每一個(gè)投射到屏幕上的圖像，并把它們傳輸?shù)诫娔X中。這時(shí)Pluribus 3D技術(shù)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像，使它們無(wú)縫連接?！被萜找苿?dòng)與擬真體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的首席科學(xué)家Nelson Chang博士說(shuō)。擬真3D不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，它還為惠普公司的業(yè)務(wù)開(kāi)辟一片新天地?；萜諏?shí)驗(yàn)室的Pluribus 3D技術(shù)并不僅僅是在現(xiàn)有產(chǎn)品基礎(chǔ)上創(chuàng)造出更好的版本，而是要打造全新的產(chǎn)品種類。

Pluribus系統(tǒng)的閃光點(diǎn)就在于只需要購(gòu)置幾臺(tái)千元美金左右的視頻投影機(jī)，便可創(chuàng)造出影院般的畫面效果，而無(wú)需購(gòu)置10萬(wàn)美金左右的影院專用投影機(jī)。擬真3D的投影效果使觀眾們?nèi)缗R其境。