淺談VM虛擬機在計算機組裝與維護課堂上的應用

摘要：功能強大的虛擬機技術，除了企業開發測試使用外，還可以運用到教學課堂上。文章通過三個虛擬機課堂應用實例，說明在教學中遇到各種軟硬件問題時，可以通過VM虛擬機的協助，達到不錯的教學效果。

關鍵詞：VMware 虛擬機 教學應用

0 引言

近年來，我擔任《計算機組裝與維護》課程的主講老師。由于教學實訓室不夠，有些實驗未能在專業實訓室完成，所以實驗總會遇到一些困難。教學也就達不到理想的教學效果。所以，我尋找能幫我解決這些問題的方法。

1 教學實訓設備現狀

我院專業教學機房中，多為公共機房，一個機房多個老師使用，所以，機房設備設施系統配置不能隨意更改，以免其他老師上課不能正常使用。也有專業實訓室，如思科網絡實訓室、綜合布線實訓室、圖形圖像實訓室及軟件開發實訓室等，實訓室為相應課程的教學而建設。而計算機組裝與維護沒有專門的實訓室，所以，我要想辦法解決這門課實驗教學的問題。經過跟同事們的交流和探討，我了解到VMware Workstation虛擬機這款軟件，它能在不改變現有機房條件下，幫助我們解決一些實驗教學困難的問題。

2 了解VM

VMware Workstation是一款功能強大的桌面虛擬機軟件，簡稱VM。利用VM用戶可以在Windows操作系統平臺上同時模擬出多臺計算機，其虛擬的計算機功能與物理計算機無太大差異。VM用于許多不同的目的。它可以用于測試新的操作系統或應用程序環境，在教育研討期間共享已經配置的環境等等。VM位于Intel架構的計算機硬件和操作系統之間的一個小的軟件層，虛擬硬件并且管理所有硬件資源。VM技術取用傳統虛擬機技術的原理，并且將它們與高級的虛擬網絡和系統以及系統資源管理技術結合在一起。為了區別，在安裝VM軟件的物理計算機稱作主機，它的操作系統稱作主機操作系統。在一臺虛擬機內部運行的操作系統稱作一個客戶操作系統。VM在我們的測試中，能基本完成我們課程實驗要求，是進行實驗測試、組網防毒的較好方法。用于組裝課程再合適不過。此外，對于企業的IT開發人員和系統管理員而言，VM在虛擬網路，實時快照，拖曳共享文件夾，支持PXE等方面的特點使它成為不可多得的工具。

3 VM在教學中的應用

VM允許主機操作系統和應用程序在一臺虛擬機內部運行。虛擬機是獨立運行主機操作系統的離散環境，與主機完成分離，但存在虛擬連接。在運行VM時，可以新建（即模擬）一臺虛擬機，可以在虛擬機里安裝自己理想的操作系統和運行各種應用程序。下面我介紹它在教學上的三個應用：

3.1 安裝操作系統。在計算機組裝與維護課程中，有一個實驗，就是安裝操作系統。由于沒有新硬件實訓室，且學生人數又多。現狀不能滿足每個學生都有物理計算機進行實驗操作。按照以往的教學經驗，老師可以分組的形式來讓學生進行實驗，但是結果表明教學效果不是很好。針對這樣的情況，VM的應用就能幫助我們。只需要在普通機房的計算機安裝VM（現有的版本可以選擇8.0漢化版本）。老師通過教授學生使用VM，就可以根據軟件功能新建一臺虛擬機，在菜單欄選擇“新建”命令，彈出新建虛擬機對話框，選擇“標準”后按照軟件的提示操作就可以完成虛擬機的新建。完成新建后，就可以進行安裝操作系統的實驗。虛擬機的啟動項設置等操作都與物理計算機無異，只是在進入BIOS的方法有所變化，需要使用軟件電源選項內設定的“啟動到BIOS設置”命令才能進入BIOS。BIOS界面與AMI相似，操作方法一樣。當完成了啟動項的設置，安裝操作系統就可以順利進行。所以，有了VM的幫助，操作系統安裝的實驗就解決了。

3.2 對等網的搭建。在計算機組裝與維護課程中，對等網的組建是一個比較重要的實驗，由于網絡實驗室的設備較多，路由器、交換機、無線AP、UPS等設備的設置較為復雜，所以，學生在還沒有學習相關網絡知識之前暫不使用該實訓室，以免造成實訓室設備損壞。我們又得借助VM，在VM里模擬兩臺虛擬機，虛擬機完成操作系統、驅動程序和各種相關軟件的安裝，就可以進行對等網的組建。IP地址設置，網絡共享設置，打印機連接都與實體機設置一樣，實驗變得簡單易懂。不過，對等網實驗中的水晶頭制作環節，可以使用實物來練習，不需要再進行連接。值得注意的是，虛擬機是在主機的基礎上新建的，在新建虛擬機時，主機的性能支持才可以。據我測試，內存為2G，CPU主頻為3.0GHz的主機，安裝VM后，能模擬出5臺虛擬機，但是虛擬機運行比較緩慢，不利于工作，所以該配置模擬兩臺或三臺效果最佳。

3.3 病毒測試實驗。病毒防治是計算機系統維護專業的一項重要技能，在一開始的教學中，組裝課就會教授學生認識一些比較典型的計算機病毒，了解病毒的特點和破壞性，讓學生對病毒有初步的理解。但該實驗不能在機房的計算機上進行操作，哪怕計算機做了備份和還原。所以我們還是使用VM，利用VM的虛擬機技術來進行實驗。使用VM新建一臺虛擬機，安裝好操作系統等程序，然后準備好的病毒標本，或者使用虛擬機訪問網絡下載病毒標本，在虛擬機系統里運行病毒程序，這樣就可以了解到病毒的特點和破壞性。當然，虛擬機系統可能會受到破壞，但我們可以根據需求重建或刪除虛擬機。這樣我們既可以觀察到病毒的特性，又使主機系統不受到破壞。這樣就很好的完成病毒特性測試的實驗。

4 技巧總結

4.1 使用虛擬機安裝操作系統有兩種方法，第一種是使用虛擬機的虛擬光驅，但虛擬光驅使用的是ISO鏡像文件，所以用戶要事先準備好ISO文件；第二種就是可以使用物理光驅，準備好系統光盤，操作與主機安裝系統方法一樣。由于虛擬機硬件模擬是以主機硬件為主的，所以在多數情況下，主機硬件資源是共享的，包括光驅。

4.2 虛擬機與虛擬機之間切換，通常切換后虛擬機會掛起，當你切換回來時，會繼續你上次的操作。通過一個網絡共享虛擬機，掛起和恢復虛擬機以及退出虛擬機，這一切不會影響你的主機操作和任何操作系統或者它正在運行的應用程序。例如你是一個需要在Windows XP外加Windows 2003和Linux中進行測試的開發人員，你可以使用VM做這件事。你可以創建一整套虛擬計算機，并且從單臺機器中同時運行它們，不需要重新啟動。

4.3 在虛擬機里做病毒檢測時，主機系統一般不會受到破壞，但學生在實驗時會出現錯誤，導致主機系統受到破壞。主要原因還是實驗時，學生習慣使用主機資源，利用主機下載各種文件，然后上傳至共享文件夾，供虛擬機下載。主機和虛擬機處于互連狀態，同屬網絡中，一旦網絡中的某臺計算機，包括虛擬機感染病毒，則網絡中的所有計算機都會有感染的風險。所以，在做病毒檢測實驗時，記得斷開網絡，可以關閉“本地連接”，關閉“文件夾共享”等功能，確保主機系統不受破壞。

5 結語

通過實例證明，虛擬機在課堂教學上的運用取得不錯的效果。它的應用給了我們很多幫助，我將繼續使用、繼續學習更多的虛擬機技術，使它能更廣泛的應用到我們的課堂教學上來，讓它更好的發揮它的水平，這樣我們的教學也能事半功倍。

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