虚拟机在计算机机房功能拓展中的应用*

申山

(安徽经济管理学院)

0 引言

目前高校教学中对学生的操作能力、实践能力越来越重视，很多专业的课程不在局限于课堂的讲解，更多向培养学生的实际应用能力转变、在这一过程中各课程热衷于建设各类专业实验室，以更真实模拟出专业实际的工作环境.专业实验室虽然在教学中能增加学生的应用能力，但在建设中和应用中也出现了费用高、通用性低的问题.如果通过对现有计算机机房的技术升级来满足课程对计算机机房的要求，这将会大大节约资金，提高机房的利用率.

1 目前课程要求与计算机机房的冲突

目前计算机机房在设计、建设的时候考虑更多的管理的方便，配备四核芯计算机机房与单核芯计算机机房在应用上没什么区别，机器性能提升除了带来运行速度的提高并没有在应用性有什么作用.这是对资金和机器的巨大浪费.

现在许多课程在计算机机房上机实践时并不是简单的软件应用，还要求学生对软件整体系统安装、配置、运行都有要求，但是传统计算机机房很难解决这些问题.在这里列举几个课程要求与计算机机房有代表性的冲突问题.

(1)在电子商务、网络专业课程教学中，需要服务器、路由器、交换机和普通的计算机来组建一个完整的网络.但在现实中不可能为每位学生配备这样的实验设备，即使建设了专业实验室也不可能人手一套完整的设备.这些课程在计算机机房上机时仅仅只能练习课程要求中很少的一部分操作.机器在数量上就不能满足教学实践的要求，不能完整的练习课程所要求的全部内容.

(2)在平时计算机机房不可能为每一个课程而准备，安排课程多了必然要在计算机上安装众多的软件.小型软件不会对系统运行产生很大的影响，但如果是两个以上的大型软件例如图形图像软件安装后会对系统整体的运行速度产生很大影响，特别是有的部分软件在安装时会对安装环境有一定的要求.软件安装过多对系统运行速度有影响，同时对系统的稳定也会有影响.

(3)有些基础性的教学需要用到DOS、系统的安装、病毒防治，这些课程在机房一般很难进行实践.因为现在机房的计算机都有还原卡，从管理和维护的角度来说不可能让学生来进行基础性和破坏性的实践.特别是计算机病毒这方面的教学，是属于机房严防死守的方面根本不可能让学生在机房进行实践活动.

以上三个方面可以看出现在计算机机房虽然可以满足一部分教学任务，但要想全面、完整的满足教学要求在现实中不论资金还是技术方面都很难满足.如何利用现有条件进行技术改造满足教学要求，同时又方便机房管理是不少机房管理人员梦寐以求的.虚拟机在计算机机房的应用可以满足教学和机房管理两方面的要求.

2 虚拟机简介及应用

虚拟机是通过虚拟机软件在一台物理计算机模拟出多台虚拟的计算机，这些虚拟出来的计算机在使用与真实中的计算机没有区别，你可以象真实计算机那样安装操作系统、安装程序、运行程序、网络访问.

虚拟机目前有三种主流软件，分别是:VM－ware(VMWare ACE)、Virtual Box和Virtual PC.在选用上以VMware为首选，因为其在软硬件兼容上比较好，安装和使用的难度上也比较低.

虚拟机在系统方面可以满足教学对系统版本的要求，例如XP、Server系列、Linux Netware、Unix等，安装时与物理机原有系统不产生冲突.系统安装从DOS界面进行安装，学生可以进行CMOS设置、硬盘分区、系统安装和修改注册表等对硬盘数据有破坏性的实践练习，这在普通计算机机房来说室几乎不可能的任务.所以虚拟机的应用对于计算机组装与维护专业可以真实的模拟出教学需要的环境.

在一台物理机上虚拟出的计算机可以组成一个完整的网络，利用虚拟出的服务器、代理服务器、普通计算机等可以满足电子商务、网络专业对服务器安装、配置组网等课程要求.这样一台机器就可以虚拟出一个完整的网络环境，这个网络环境与真实的并无区别.计算机教学中的病毒防治可以在这个环境真实的进行，系统破换之后利用“恢复”功能可以很快的回到系统的原始状态.

在一些配置比较低的计算机上同过模拟出多个虚拟机，每个虚拟机安装一个大型的软件可以解决在计算机上同时安装多个大型软件造成系统运行缓慢易崩溃的情况.这一点在高配置计算机上也是可以的，可以减少系统维护的压力.

在日常的课程实践中所需的软件都是事先安装调试好学生直接使用，学习结束后学生会用本专业的软件但却不会安装调试本专业的软件，特别是一些安装完成后需要重启的软件.因为计算机机房从自己管理的角度出发使用还原卡限制学生对计算机系统有影响的操作.虚拟机在机房中使用可以使学生自由的进行软件的安装、配置和调试从而使其对课程知识掌握的更加系统全面.

虚拟机在计算机机房中应用可以很好解决其目前不能满足教学要求的局面，提高其利用的效率.

3 虚拟机安装注意事项

在虚拟机作为单一系统使用的安装是比较简单的，但因为虚拟机有三种网络模式，如果要用几台虚拟机组网使用就需要特别注意网络模式的选择和配置.

在VMware软件中，虚拟机有三种网络模式:Bridge(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)和Host－only(主机模式).Bridge和NAT模式下虚拟机都可以同外网进行连接，主要区别在于NAT模式下虚拟机的TCP/IP地址不能指定，只能是“自动获取”.Host－only模式下同一物理机上组建的虚拟机是可以相互访问组成一个局域网的，同时虚拟机也可以访问物理机的但同外界的网络连接是阻断的.

在Host－only模式下，虚拟系统TCP/IP的配置信息是由VMnet1虚拟网络的DHCP服务器来动态分配的.这就需要我们在虚拟机软件安装完后打开“虚拟机设置”在“以太网”中选择“Host－only”模式，然后在虚拟网卡设置环境中设置VMnet1类型为Host－only并为连接状态，具体如图1.

图1

然后在虚拟网卡设置环境中设置VMnet1类型为Host－only并为连接状态，具体设置如图2.

图2

在这里有一个要非常注意的事项:电脑中的真实网卡要停用.

4 应用实例

虚拟机在实际应用中组建局域网不但能显示出其强大的技术优势而且在资金节约上也能得到体现.局域网在众多课程中要应用到例如:电子商务、网络应用和病毒防治等，通过模拟出来的局域网可以使这些原本需要多台计算机才能完成的实验现在在一台机器上就可以完成.为了更好介绍虚拟机在组网上的能力，这里以构建一个完整的电子商务进行示例，其他课程需要用到组网教学的于此大同小异.

电子商务在教学实验中一般有两种方法实现，一种是组建拥有服务器和数量不等的计算机来实现其模拟系统;另外一种就是利用现有的商业网站去申请一个网店.但这种方法在实际教学效果还是有很大的不足.对于第一种来说虽然可以模拟出一个网络环境出来，但并不是每个学生都可以对网站的规划、安装、配置和维护进行实际操作，这就造成了学生对电子商务网站没有一个系统的了解.申请个人网店对于电子商务专业的学生就更不能满足其对专业的深入学习了.可以看出来在目前情况下要想让学生真正系统、全面的学习电子商务知识要为每位学生配备一套由服务器和普通计算机组成实验设备，但这个条件在现实中可能没有一所学校有能力完成.而虚拟机在计算机机房的应用就可以很好的为每位学生提供一套这几乎不可能的实验设备.

设备要求:因为要同时运行一个服务器端和至少两个客户端，所以对物理机的CPU要求四核，内存在4G以上这样才能保重整体系统流畅的运行.

软件要求:服务器安装流行的Server2003、2008等微软服务器系统;客户端一般XP系统即可;数据库可用Mysql;WEB服务利用服务器系统自带的IIS即可;网店系统可以选用免费的Shopex.

实际安装首先由学生利用VMware向导建立虚拟机，在虚拟机配置的时候“CD－ROM”选择“使用ISO镜像”这样可以节省系统安装的时间;在“以太网”选择“Host－only”模式方便以后组网;虚拟机的安装建议放在非系统盘下，并且新建文件夹，方便管理，以后虚拟机系统崩溃直接导入就可以了;虚拟机系统在安装完之后要第一时间安装VMware tools增强虚拟机功能.

系统在安装完毕后首先对服务器和客户端进行网络配置，使之形成一个完整的网络.网络建立后为服务器安装IIS和FTP服务，客户端安装FTP客户端.这样一套完整的电子商务网站就初具规模了，然后学生就可以根据自己对网站的规划设计网页上传进行测试.这样建成的电子商务网站虽然只拥有三台虚拟机器，却可以完整的模拟出今后工作中真实环境.

利用这套虚拟网络系统还可以满足网络结构、网络数据库、ERP和网络信息安全等方面的课程.

5 结束语

利用虚拟机本身的特性在高校计算机机房中有很大的作用，机器配置低的可以通过一个虚拟机对应一套软件提高运行速度;机器配置高的可以通过同时运行多个虚拟机来完成需要组网教学的课程.加大对虚拟机在机房中的应用不仅可以有利于教学同时也可以大大节约资金.

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