虚拟机简化配置多媒体教学实验环境

文/刘震

虚拟机简化配置多媒体教学实验环境

文/刘震

由于各专业人才培养要求和实验环节的需要，教学时需要同时使用多台计算机进行实验或需要不同操作系统进行教学，可是在使用完以后，又要重新规划和分配计算机及网络环境，这造成资源的浪费和大量的维护和优化成本，而构建虚拟机环境可以很好地解决这个问题。

武汉科技职业学院拥有六个计算机中心机房，每个机房在实际教学中承担着不同的作用。根据教育部对高等院校人才培养方案的制定和要求，大部分专业的实验需要大量的网络环境和计算机支持，但是，这种情况需要不断添加计算机来满足教学需求，加大维护的工作量，降低运行效率：不同的机房并不能完全按照各专业的实际实验要求来配置网络环境，特别是不同专业课对操作系统、数据库、程序语言等要求不同，造成每个教学系部需要不同的环境，经常出现拓扑混乱、速度下降、病毒肆意、数据丢失等问题。总而言之，对于专业实验来说，并没有起到教育教学的效果，既浪费资源，又浪费时间。

为了解决此类问题，我们建立了虚拟机机房环境，实现按专业配环境，按项目配主机，按要求做实验的功能，利用现有资源，采用“虚拟机服务器+VMware虚拟软件”解决现有问题。

图1 虚拟机环境硬件资源

虚拟机的配置和管理

虚拟机的安装

虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机操作系统。根据所需要的操作环境，准备好所对应的映像操作系统ISO安装文件包，选择虚拟机文件保存路径，最后配置如图1所示的硬件资源，包括具体参数，内存大小、处理器个数、硬盘大小、cd/dvd路径等。

进入虚拟机之后，按下F2键，在虚拟机的BIOS中将虚拟机设置成从光驱启动后安装虚拟机操作系统。

安装好虚拟机操作系统后，宿主机服务器桌面上面会生成一个虚拟机快捷方式图标：，双击启动出现虚拟机管理平台界面。

点击“接通虚拟机电源”后，开始启动虚拟机。使用默认的CTRL+ALT+INSERT组合键按下，输入系统管理员用户名和密码后，进入虚拟机系统桌面。教师根据需要自行安装和配置教学软件和系统。由于各虚拟机是相互隔离的，所以不用担心数据丢失和被修改的情况发生。

主机与虚拟机配置

在选购主机时，一般根据预算来购买，建议购买价格在3万元以上的专业服务器，这样可以在一定时间内来满足教学和发展需要。

根据主机、专业机房需要来创建虚拟机的配置，例如，在ERP机房，虚拟机在CPU、内存、硬盘上的要求比较高（2.0GHz/2GB/120GB）; 在公共机房中，由于只进行办公软件及常规教学，所以在虚拟机配置上要求不太高（1.8GHz/1GB/80GB）。

为了适应今后发展，我们将考虑升级到借助 VMware vCenter Server，实现单个控制台统一管理数据中心的所有主机和虚拟机，并聚合集群、主机和虚拟机的性能监控功能，使网络中心管理员从一个位置深入了解虚拟基础架构的集群、主机、虚拟机、存储、客户操作系统和其他关键组件等所有信息。

虚拟机的应用管理

在虚拟机的应用管理中，我们目前使用的还是早期的VI Client(vSphere Client)，它是VMware提供的免费的一种使用SSL连接的客户端管理工具，主要是针对单一的ESX Server上的虚拟机创建以及管理操作的。安装完后，如果要直接管理单个主机，就输入IP地址或主机名称；如果要管理多个主机，就输入IP地址或Virtualcenter Server的名称，再连接管理。

机房管理员拥有最高权限，连接到管理控制台，可以进行虚拟机的创建和删除等操作，也可以进行快照的创建与管理，包括主机CPU和内存的大小、虚拟机的CPU内存大小、状态等。教师只能登录远程桌面或客户机连接工具，凭机房管理员分配的虚拟机用户和密码进行多媒体教学，而学生只能通过指定账号登录到指定的实验虚拟机进行实验学习。

图2 校园网络实验管理平台

图3 宿主机配置各种教学环境

虚拟机在教学的使用

采用虚拟化技术可以构建一个校园网络实验管理平台（如图2所示），对平台进行统一监测和管理，还可以维护和收集大量系统运行信息，为整个平台的维护和管理提供较好的依据。

网络信息中心负责接入各机房网络线路，在宿主机上面按学期教学需要和各教师授课需要，配置不同的网络教学环境，各专业课教师根据自己的账号登录各自的虚拟机（如图3所示）。有需要做实验的学生机也可以同时安装虚拟机软件和备份操作系统映像文件，以方便实验操作。

教学使用设计的重点是方便维护和管理，各个教师对教学所使用的操作系统和教学软件都不相同，所以通过不同虚拟机来实现，例如教师在教网站开发与设计这门课程时，要求使用网络操作系统，需要配置Web服务器上面的IIS、FTP等；办公自动化这门课只需要常用的WIN XP/WIN 7操作系统即可。这样，可以让学生在实际案例教学中真实了解实际应用环境。

一般情况下，各高校机房实验员都管理着部分学生网管团队，在开学前会把各机房的计算机进行统一恢复和维护工作，有时安装的教学软件版本和操作系统与实际教学有一定的冲突，所以有时教师会选择自行安装。使用虚拟机来管理机房的优势是：各虚拟机之间没有冲突，相互隔离，分配单独的IP地址和物理内存，维护方便。经过一段时间的运行和不断完善，基本上已经解决校园计算机中心机房遇到的问题，同时也很大程序上提高用户管理和维护的效率。

（作者单位为武汉科技职业学院）

惠普推出拟真3D技术

本刊讯 近期，惠普实验室推出光子引擎技术，这一技术可在巨大物体表面投放逼真的3D图像。这一技术变革将更好地帮助用户利用数据与客户实现互动。

HP光子引擎技术采用HP Z800工作站和多台投影机，构成灵活的系统，可以快速设置并在几乎任何地方使用。光子引擎解决方案也可同时在一个或多个表面上显示2D内容。

拟真3D技术还集合了屏幕技术、软件和摄像设备方面的技术创新。实验室使用专业摄像机捕捉图像，并在巨型屏幕上投射其3D图像。例如可以为一场音乐会设计2倍宽的屏幕，或者按照真实篮球场比例投射画面，转播某场篮球比赛。

3D系统的关键在于软件Pluribus 3D技术。它连接多台数字视频投影机，在同一屏幕上投射出高分辨率、超明亮的视频。“将几台投影机对准同一个屏幕，然后启动它们，这个系统摄像机捕捉每一个投射到屏幕上的图像，并把它们传输到电脑中。这时Pluribus 3D技术会自动调节图像，使它们无缝连接。”惠普移动与拟真体验实验室的首席科学家Nelson Chang博士说。拟真3D不仅仅是一项技术创新，它还为惠普公司的业务开辟一片新天地。惠普实验室的Pluribus 3D技术并不仅仅是在现有产品基础上创造出更好的版本，而是要打造全新的产品种类。

Pluribus系统的闪光点就在于只需要购置几台千元美金左右的视频投影机，便可创造出影院般的画面效果，而无需购置10万美金左右的影院专用投影机。拟真3D的投影效果使观众们如临其境。