摘 要：在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越多，具備一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)技能，是新世紀(jì)的高素質(zhì)技能型人才所需要的。所以，《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》已成為高校公共課程，教學(xué)意義十分重大。但在網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建一直是個(gè)難題，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，基于虛擬機(jī)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)架構(gòu)的設(shè)想就應(yīng)運(yùn)而生。本文結(jié)合教學(xué)工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，對(duì)虛擬機(jī)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究和探討。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)技術(shù)；虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；DHCP服務(wù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.07-4

在網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中，教師要想形象直觀地向?qū)W生展示具體的教學(xué)內(nèi)容和詳細(xì)的操作步驟，并且使學(xué)生能夠?qū)嶋H動(dòng)手操作，最直接的方式就是組建一個(gè)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。組建最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)至少需要以下設(shè)備：兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，并且安裝配置了網(wǎng)卡；一根交叉雙絞線。如果要組建比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，還需要安裝配置以下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：服務(wù)器、工作站、路由器、交換機(jī)等。

如果將網(wǎng)絡(luò)課程安排在多媒體教室進(jìn)行，其中只有一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)，這種條件下教師很難高效地完成教學(xué)任務(wù)。而要通過(guò)購(gòu)置大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組建專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，又遇到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展導(dǎo)致設(shè)備更新快和經(jīng)費(fèi)短缺的難題，所以，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置和更新問(wèn)題是目前各院校普遍面臨的巨大困難。即便有些院校投入建立了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，但往往規(guī)模也比較小，實(shí)驗(yàn)基本是以小組的方式進(jìn)行，也就是一組實(shí)驗(yàn)設(shè)備由幾個(gè)學(xué)生共同使用，不能很好地鍛煉和提高學(xué)生的獨(dú)立操作能力，最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)中實(shí)驗(yàn)效果不明顯，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)出率較低，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。

虛擬機(jī)技術(shù)就是針對(duì)以上問(wèn)題提出的一種通過(guò)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)教學(xué)的設(shè)想。其主要思路是通過(guò)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝配置虛擬化軟件，在虛擬化軟件的輔助下，集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝配置網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)和實(shí)踐中用到的各種操作系統(tǒng)，然后在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)多操作系統(tǒng)間的聯(lián)網(wǎng)，模擬出多操作系統(tǒng)連接的效果，為了更好地滿足教學(xué)需要，提供虛擬的操作平臺(tái)，構(gòu)造虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

1 VMware虛擬機(jī)

VMware workstation 6.5是目前流行的一種虛擬機(jī)軟件，它很像一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)。它能在Windows系統(tǒng)上虛擬出多臺(tái)計(jì)算機(jī)。VMware提供了VMnet0-9虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過(guò)這些虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，就可以組建虛擬機(jī)和宿主機(jī)、虛擬機(jī)和虛擬機(jī)等任意形式的局域網(wǎng)，這些設(shè)備的作用相當(dāng)于交換機(jī)。而且，在每臺(tái)虛擬上我們不僅可以根據(jù)需要進(jìn)行內(nèi)存容量、硬盤(pán)空間、CPU等硬件配置，還能對(duì)虛擬出的基本輸入輸出系統(tǒng)（BOIS）設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，安裝配置操作系統(tǒng)等。

網(wǎng)絡(luò)連接的方式有：

（1）橋接模式（Bridged）。在VMware中以VMnet0表示使用橋接模式組成的網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)就相當(dāng)于將虛擬機(jī)直接接入宿主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上就是在虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)中映射了宿主機(jī)的局域網(wǎng)。（2）網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式（NAT）。在VMware中以VMnet8表示使用NAT模式建立的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)子網(wǎng)中，VMware提供了兩種服務(wù)：一種是動(dòng)態(tài)主機(jī)配置（DHCP）服務(wù)，使子網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)獲取IP地址及相關(guān)參數(shù)；二是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）服務(wù)，可以將VMnet8子網(wǎng)的私有地址轉(zhuǎn)換為外網(wǎng)的合法地址。（3）僅主機(jī)模式（Host-only）。在VMware中以VMnet1表示使用僅主機(jī)模式組成的網(wǎng)絡(luò)。該子網(wǎng)的虛擬機(jī)的通信受到限制，即不能與其他虛擬網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)進(jìn)行通信，只能與宿主機(jī)或VMnetl網(wǎng)內(nèi)的虛擬機(jī)進(jìn)行通信，這樣就建立了一個(gè)獨(dú)立的私有網(wǎng)絡(luò)，虛擬網(wǎng)絡(luò)與宿主機(jī)外部網(wǎng)絡(luò)的連接也被隔斷了。

2 VMware在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

下面我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中常用到的動(dòng)態(tài)主機(jī)配置（DHCP）服務(wù)的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明利用虛擬機(jī)技術(shù)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境的方法。

教師想高效地完成教學(xué)任務(wù)，最基本的首先就是讓學(xué)生能準(zhǔn)確快速地完成虛擬機(jī)和虛擬網(wǎng)路的配置，所以，教師在教學(xué)前就要就建立相關(guān)的說(shuō)明文件和參數(shù)文件并將其上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中共享。學(xué)生利用教師共享的這些文件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。具體過(guò)程如下：

2.1 構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境

組建網(wǎng)絡(luò)，需要新建兩臺(tái)虛擬機(jī)。虛擬機(jī)安裝完成后，實(shí)驗(yàn)?zāi)０逡簿蜏?zhǔn)備好了，教師將實(shí)驗(yàn)?zāi)０灞４嬖诠蚕砦募A中，供教師演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)使用。

具體過(guò)程如下：

（1）啟動(dòng)已經(jīng)安裝好的虛擬機(jī)軟件，創(chuàng)建兩臺(tái)虛擬機(jī)：操作系統(tǒng)分別為Windows Server 2003 Standard和Windows XP Professional。創(chuàng)建中要為虛擬機(jī)分配內(nèi)存、創(chuàng)建硬盤(pán)等。（2）分別打開(kāi)兩臺(tái)虛擬機(jī)，添加網(wǎng)卡，并連接在虛擬交換機(jī)VMnet2上。（3）分別為兩臺(tái)虛擬機(jī)安裝Windows Server 2003操作系統(tǒng)和Windows XP操作系統(tǒng)。（4）分別為兩臺(tái)虛擬機(jī)安裝虛擬機(jī)工具。方法是啟動(dòng)相應(yīng)的虛擬機(jī)，在菜單中選擇命令“虛擬機(jī)”—“安裝虛擬機(jī)工具”。

2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）安裝配置DHCP服務(wù)器：1）因?yàn)镈HCP服務(wù)器的IP參數(shù)必須是固定的，所以首先應(yīng)啟動(dòng)并配置作為服務(wù)器的Windows Server 2003虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為固定IP參數(shù)。如，IP地址為192.168.1.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為192.168.1.254。2）配置了固定的IP地址后就可以安裝服務(wù)了。首先在服務(wù)器上打開(kāi)“管理您的服務(wù)器”對(duì)話框，通過(guò)“添加或刪除角色”命令打開(kāi)“配置您的服務(wù)器向?qū)А睂?duì)話框，在向?qū)У摹胺?wù)器角色”窗格中選擇“DHCP服務(wù)器”選項(xiàng)，為該機(jī)安裝DHCP服務(wù)。3）配置DHCP服務(wù)的各項(xiàng)參數(shù)。首先設(shè)置作用域名稱(chēng)，然后在“IP地址范圍”中設(shè)置該作用域用于分配的地址范圍、子網(wǎng)掩碼、排除地址和租約期限。完成后，再進(jìn)行“DHCP選項(xiàng)”的配置：默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器及WINS服務(wù)器等，最后要想服務(wù)器發(fā)揮動(dòng)態(tài)分配地址的作用還需要進(jìn)行激活。（2）配置DHCP客戶端。Windows XP虛擬機(jī)最為客戶端，其配置比較簡(jiǎn)單，只需設(shè)置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即設(shè)置IP地址為自動(dòng)獲取方式，這樣該機(jī)就可以使用DHCP服務(wù)器自動(dòng)分配的地址了。（3）測(cè)試DHCP服務(wù)。測(cè)試是在客戶端虛擬機(jī)進(jìn)行的，選擇“開(kāi)始”中的“運(yùn)行”命令，打開(kāi)運(yùn)行對(duì)話框，輸入命令“CMD”，進(jìn)入命令界面。在命令提示符后輸入網(wǎng)絡(luò)測(cè)試命令：Ping DHCP服務(wù)器地址：測(cè)試本機(jī)到DHCP服務(wù)器是否聯(lián)通。Ipconfig /release：釋放原IP地址。Ipconfig /Renew：重新獲得動(dòng)態(tài)IP地址。（4）擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。我們還可以利用虛擬機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)，通過(guò)虛擬機(jī)的克隆功能，克隆Windows XP虛擬機(jī)。啟動(dòng)克隆后的Windows XP虛擬機(jī)，將機(jī)器名稱(chēng)更改，并對(duì)DHCP服務(wù)的“用戶類(lèi)別”、“類(lèi)選項(xiàng)”、“保留IP地址”等功能進(jìn)行擴(kuò)充測(cè)試。還可以配置測(cè)試多宿主DHCP服務(wù)器，這需要為DHCP服務(wù)器再添加一塊與另一個(gè)子網(wǎng)相連的網(wǎng)卡。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，虛擬機(jī)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，不僅可以減少投資，較低費(fèi)用，而且操作方便靈活，易于更新實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，彌補(bǔ)了真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的局限性，可推廣使用。

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作者簡(jiǎn)介：丁迎迎（1982.12-），女，山東濰坊人，教師，講師，工程碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

作者單位：山東經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，山東濰坊 261011