王瑛++陳莉

摘要：如今的世界，科技迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)逐漸滲透到人們生活的各個(gè)方面，從衣食到住行，計(jì)算機(jī)的安全也越來越受到人們的關(guān)注。在教學(xué)中，有關(guān)于計(jì)算機(jī)安全技術(shù)的課程實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)的環(huán)境要求頗高，不僅需要高成本的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境架構(gòu)，而且極易損害計(jì)算機(jī)，同時(shí)，后期維護(hù)成本高，不易維護(hù)！虛擬機(jī)則很好的解決了這方面的問題，在電腦上安裝上虛擬機(jī)，可以虛擬出需要的系統(tǒng)，如Windows操作系統(tǒng)、LINUX操作系統(tǒng)、Unix操作系統(tǒng)等，也可以虛擬出不同的版本，如windows xp、win7、win8、win10等……本文介紹虛擬機(jī)的特點(diǎn)，并詳細(xì)講述虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)安全技術(shù)的教學(xué)中的應(yīng)用和意義。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)；計(jì)算機(jī)；安全技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

引言

眾所周知，科技是第一生產(chǎn)力。于科技而言，計(jì)算機(jī)占據(jù)重要地位。作為一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低直接影響著高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。因此，完善計(jì)算機(jī)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，極為重要！在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)踐性教學(xué)中虛擬機(jī)技術(shù)顯得非常重要！虛擬機(jī)技術(shù)的存在解決以下幾大問題：一是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)資金短缺；二是實(shí)驗(yàn)設(shè)備短缺；三是計(jì)算機(jī)安全實(shí)驗(yàn)對電腦極易造成破壞。虛擬機(jī)技術(shù)具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：一是可以在機(jī)房進(jìn)行交互式驗(yàn)證、設(shè)計(jì)及研發(fā)型的實(shí)驗(yàn)[1]；二是為學(xué)生課內(nèi)外的自主學(xué)習(xí)提供便捷；三是節(jié)省了資金投入。因此，將虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中及其有意義的。

一、虛擬機(jī)技術(shù)的介紹

1.1虛擬機(jī)的定義

虛擬機(jī)的英文名叫virtual machine，它不是硬件，而是一種及其特殊軟件，利用軟件虛擬出電腦，因此虛擬機(jī)又稱為電腦中的電腦。用戶可以用這個(gè)軟件創(chuàng)造出一種環(huán)境來操作其他軟件。運(yùn)行虛擬機(jī)的電腦分為宿主機(jī)和虛擬機(jī)。宿主機(jī)是物理計(jì)算機(jī)主機(jī)，即運(yùn)行虛擬機(jī)的主機(jī)，虛擬機(jī)也稱客戶機(jī)，即在主系統(tǒng)中虛擬出來的環(huán)境，與物理計(jì)算機(jī)幾乎一樣。用戶可以虛擬出自己需要的系統(tǒng)，如Windows操作系統(tǒng)、LINUX操作系統(tǒng)、Unix操作系統(tǒng)等，也可以虛擬出不同的版本，如windows xp、win7、win8、win10等……用戶在虛擬機(jī)中進(jìn)行任何操作均不會(huì)對電腦造成任何影響。

1.2虛擬機(jī)的特點(diǎn)

從1.1虛擬機(jī)的定義的介紹中可知，虛擬機(jī)的運(yùn)行環(huán)境極易滿足，只需電腦上安裝上VMware即可。所以，虛擬機(jī)具有跨平臺(tái)性、執(zhí)行效率高等多種優(yōu)點(diǎn)。虛擬機(jī)的主要特點(diǎn)如下：一是與主機(jī)進(jìn)行通信。一臺(tái)電腦可以裝上多個(gè)虛擬機(jī)，一個(gè)虛擬機(jī)可以裝多個(gè)操作系統(tǒng)[2]。每個(gè)虛擬機(jī)均可以與主機(jī)建立連接，即兩者之間可以相互傳遞文件，實(shí)現(xiàn)資源共享；二是可以以客戶端服務(wù)器形式運(yùn)行，即運(yùn)行C/S方式的應(yīng)用；三是安全可靠。虛擬機(jī)與主機(jī)分離，所以在虛擬機(jī)上進(jìn)行的操作不會(huì)對主機(jī)造成任何傷害，而且實(shí)驗(yàn)中對虛擬機(jī)造成的破壞能夠自己快速恢復(fù)；四是硬件無關(guān)性。在PC機(jī)上虛擬的硬件是一樣的，在不同的主機(jī)間具有通用性，所以具有可移植性。因此，將虛擬機(jī)運(yùn)用到計(jì)算機(jī)安全的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中受到師生一致的好評，虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)方面的學(xué)習(xí)中也占據(jù)重要地位！

1.3虛擬機(jī)在教學(xué)中的應(yīng)用

據(jù)以上虛擬機(jī)的特點(diǎn)分析可知：虛擬機(jī)在教學(xué)中的應(yīng)用有配置不同類型的操作系統(tǒng)、進(jìn)行數(shù)據(jù)加密、進(jìn)行病毒的分析與預(yù)防等。在教學(xué)中，僅僅用一臺(tái)電腦就可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)安全技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，大大節(jié)省教學(xué)資源，更具有安全性。同時(shí)，與主機(jī)的環(huán)境幾乎一樣的特點(diǎn)更加方便學(xué)生的操作，更加易學(xué)易懂！

二、網(wǎng)絡(luò)連接方式

在安裝虛擬機(jī)的過程中，要想實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的主機(jī)與虛擬機(jī)的通信，首先選擇客戶機(jī)操作系統(tǒng)：有Windows、Linux、Novell NetWare、Solaris、VMware ESX等，選擇版本：有32位、有64位、有企業(yè)版、有標(biāo)準(zhǔn)版、有家庭版、有win7、8、10、Xp等；然后可以進(jìn)行處理器的配置，可以有多個(gè)處理器；之后是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。

網(wǎng)絡(luò)連接有四種：一是使用橋接網(wǎng)絡(luò)。橋接網(wǎng)絡(luò)為客戶機(jī)操作系統(tǒng)提供直接訪問的外部以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限。客戶機(jī)在外部的網(wǎng)絡(luò)上必須有自己的IP地址。二是使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換。為客戶機(jī)操作系統(tǒng)提供使用主機(jī)IP地址訪問主機(jī)撥號(hào)連接或外部以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接的權(quán)限。三是使用僅主機(jī)的模式網(wǎng)絡(luò)。將客戶機(jī)操作系統(tǒng)連接到主機(jī)的專用虛擬網(wǎng)絡(luò)。四是不使用網(wǎng)絡(luò)連接。

三、虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬機(jī)技術(shù)不僅在計(jì)算機(jī)安全技術(shù)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中作用重大，而且在操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中也占據(jù)重要地位。虛擬機(jī)技術(shù)可以避免應(yīng)用程序或工具軟件安裝過程中的風(fēng)險(xiǎn)，還可以進(jìn)行磁盤分區(qū)、安裝不同的操作系統(tǒng)、進(jìn)行格式化。同時(shí)，虛擬機(jī)技術(shù)一方面可以用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類實(shí)驗(yàn)，如配置家庭網(wǎng)、資源共享、遠(yuǎn)程控制等，另一方面，虛擬機(jī)技術(shù)還可以用于搭建機(jī)群，如搭建機(jī)群，搭建PC機(jī)群等[3]。

從維護(hù)管理機(jī)房的角度看，虛擬機(jī)技術(shù)降低管理人員的工作強(qiáng)度，理由如下：一是機(jī)房不再需要安裝各種操作平臺(tái)就可以滿足需求；二是部分上機(jī)實(shí)驗(yàn)的軟件安裝導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的問題得到很好的解決。

3.2案例

某高校在計(jì)算機(jī)安全技術(shù)的上機(jī)的機(jī)房中每臺(tái)電腦中均裝有虛擬機(jī)。場景：一是每個(gè)計(jì)算資源在虛擬化堆棧中都是邏輯隔離，相互獨(dú)立。二是不需要為單獨(dú)配置每個(gè)計(jì)算資源，而使他們工作在一起。三是計(jì)算資源變成一種立即生效的、按需提供的服務(wù)。收益：一是能夠在系統(tǒng)架構(gòu)中動(dòng)態(tài)的添加、更新各種服務(wù)器計(jì)算資源。二是提供構(gòu)建動(dòng)態(tài)IT的技術(shù)基礎(chǔ)。三是提高計(jì)算機(jī)資源的共享性。四是能夠很短時(shí)間就能重新定位和恢復(fù)應(yīng)用服務(wù)器，提供很好的上機(jī)環(huán)境。五是在不中斷關(guān)鍵的上機(jī)實(shí)驗(yàn)前提下，具有更短的服務(wù)器維護(hù)時(shí)間。

四、結(jié)語

由以上分析可知：虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占據(jù)重要的地位！虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的意義：一是虛擬機(jī)技術(shù)給計(jì)算機(jī)的上機(jī)實(shí)踐帶來了安全保障；二是虛擬機(jī)技術(shù)解決了實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問題，提高計(jì)算機(jī)資源的共享性；三是虛擬機(jī)技術(shù)滿足多環(huán)境配置的需求；四是降低了實(shí)驗(yàn)室的管理難度，提高教學(xué)的效率。因此，虛擬機(jī)技術(shù)的使用與推廣對學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的學(xué)生來說是一大福音！

參考文獻(xiàn)：

[1]石幼生.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討[J].中國現(xiàn)代教育設(shè)備，2012，6（8）：97-98.

[2]羅梓元.基于虛擬機(jī)技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建[J].職業(yè)教育研究，2015，5（3）：86-87.

[3]劉羽.虛擬機(jī)技術(shù)在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，（4）8：416-418.