虛擬技術(shù)在信息類專業(yè)實驗中的應(yīng)用研究

章聯(lián)軍 陳美子

摘要：針對目前信息技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)中存在的設(shè)備及場地不足、實驗室管理工作量大等問題，提出了基于Vmware虛擬實驗平臺的新型實驗教學(xué)與管理方式，節(jié)省了實驗室的建設(shè)成本，并較好地促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升。

關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù);VMw are;實驗教學(xué)

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ?文章編號：1674-9324（2015）46-0224-02

一、引言

隨著虛擬化、統(tǒng)一存儲等技術(shù)的不斷發(fā)展，社會對信息類技術(shù)相關(guān)的人才需求日益旺盛，各個高校也對信息技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。在現(xiàn)有的信息技術(shù)類專業(yè)實驗教學(xué)環(huán)境中，不少實驗項目是需要多臺硬件設(shè)備協(xié)同工作來完成的。然而，目前大部分學(xué)校實驗設(shè)備和場地的投入缺乏，不少實驗教學(xué)無法如愿開展。此外，部分教學(xué)實驗內(nèi)容涉及實際動手能力的訓(xùn)練，為了讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容有更為直觀的認(rèn)知和了解，需要對其進(jìn)行直接操控，對設(shè)備極易造成損壞，帶來不必要的設(shè)備損耗及大量重復(fù)的管理成本。因此，如何能建立有效的方法克服上述缺陷，是一個值得深思的問題。

二、構(gòu)建虛環(huán)境下的實驗?zāi)Ｊ?/p>

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出，“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”，并把“加快教育信息化進(jìn)程”單獨作為一部分進(jìn)行了專門的闡述。虛擬計算是當(dāng)今最熱門的信息技術(shù)之一，尤其是虛擬機(jī)軟件（VMware）的出現(xiàn)，能夠在一臺物理計算機(jī)上虛擬出多臺計算機(jī)，進(jìn)而為學(xué)生在單機(jī)環(huán)境下學(xué)習(xí)組建網(wǎng)絡(luò)提供了必要的條件。VMware具有執(zhí)行效率高、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、顯示界面友好以及跨平臺支持等優(yōu)點。本文就是采用虛擬計算技術(shù)，搭建基于虛擬機(jī)的實驗運行環(huán)境，主要優(yōu)勢在于：可以在一臺實體計算機(jī)上安裝若干臺虛擬機(jī)，使得在單機(jī)條件下實現(xiàn)多系統(tǒng)的組合實驗環(huán)境成為可能，而且能模擬出真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，既能解決計算機(jī)等應(yīng)該設(shè)備數(shù)量不足的困難，又能實現(xiàn)在真實機(jī)器上同樣的教學(xué)效果;部分信息安全類的教學(xué)實驗，如病毒防護(hù)、黑客攻擊等，需要借助木馬程序、病毒在真實設(shè)備上進(jìn)行測試演練，虛擬機(jī)技術(shù)很好地解決了安全性無法保證等一系列問題。構(gòu)建一個基于虛擬機(jī)的實驗網(wǎng)絡(luò)主要步驟如下，以下操作均在你的虛擬機(jī)內(nèi)操作：VMware軟件安裝;WINDOWS 2000 server安裝;VMware下WINDOWS 2000server的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，模式：bridge，IP：192.168.11.x/24，DNS：10.22.77.253，GW：192.168.11.1;最重要的是VMware下的共享設(shè)置：

1.在主機(jī)上建立c：

ns文件夾，將虛擬機(jī)需要的軟件拷貝到該文件夾。

2.VMware軟件菜單項setttingsptionshared folders中添加共享c：

ns。

3.VMware下的windows 2000server虛擬機(jī)中映射文件夾＼.host＼。

而后安裝IE8，就可以對VMware下的IIS中www、ftp等進(jìn)行設(shè)置：

1.設(shè)計一個簡單的homepage到c：

netpubwwroot（可以將www.nbu.edu.cn保存為index.html），能以http：//127.0.0.1/index.html訪問。

2.開設(shè)一個windows系統(tǒng)賬戶test，并設(shè)置密碼為1234，在IIS的默認(rèn)FTP站點中設(shè)置該用戶為安全賬號，并設(shè)置ftp的主目錄為可讀寫，請在虛擬機(jī)內(nèi)測試的命令行下測試ftp 127.0.0.1，應(yīng)該能登錄訪問。

以上是基本的虛擬環(huán)境架構(gòu)搭建，我們還可以更加實驗需求配置服務(wù)器群，運用“虛實結(jié)合”的方式實現(xiàn)虛擬機(jī)與真實設(shè)備間的互聯(lián)互通。

三、虛擬環(huán)境下的實驗方案與示例實現(xiàn)

為了充分展現(xiàn)虛擬化工具的強(qiáng)大功能，本文構(gòu)建如圖1所示的實驗方案。

1.在單一主機(jī)硬件環(huán)境下，利用虛擬化軟件，實現(xiàn)WWW服務(wù)的群集備份。在虛擬機(jī)里安裝多個web服務(wù)器，通過http協(xié)議實現(xiàn)多臺電腦互訪。首先，在虛擬機(jī)里搭建Storage、DNS、Web1、Web2四個虛擬機(jī);再在Storage存儲虛擬機(jī)中創(chuàng)建www對象，并分配虛擬磁盤;將Web1、Web2加到li.com域中;在Web1、Web2分別掛載磁盤;在Web1上創(chuàng)建服務(wù)器集群，虛擬出共享IP，并將Web2添加到群集服務(wù)器當(dāng)中;在Web1、Web2添加IIS服務(wù)，并在群集服務(wù)器上創(chuàng)建IIS依存服務(wù);在Web1、Web2上分別利用IIS建立網(wǎng)站www.li.com;分別測試當(dāng)其中一臺服務(wù)器不工作時，備用服務(wù)器開啟后，Web服務(wù)器能正常工作。該部分通過Storage存儲服務(wù)器提供虛擬磁盤為WEB服務(wù)器提供存儲空間，DNS服務(wù)器用于域名與IP地址之間的解析服務(wù)，而WEB1與WEB2之間通過群集管理，實現(xiàn)服務(wù)器之間的備份冗余，以防出現(xiàn)其中一臺服務(wù)器Down掉后，www服務(wù)無法正常工作。

2.在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成實踐課程中，在單一主機(jī)硬件環(huán)境下，利用虛擬化工具軟件，實現(xiàn)BBS、wordpress與DNS之間的服務(wù)集成。在虛擬機(jī)里搭建DNS、Wordpress、Discuz三個虛擬機(jī);將Wordpress、Discuz服務(wù)器加到DNS域中并搭建相關(guān)服務(wù);分別訪問兩個服務(wù)器，對其進(jìn)行測試，如圖2所示，可以看到Wordpress、Discuz服務(wù)的IP地址分別為10.22.65.121和10.22.65.122。然后，在DNS服務(wù)器上通過抓取數(shù)據(jù)包，顯示出域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換，顯示wordpress.ls.com所對解析出的IP為10.22.62.121，而discuz.ls.com解析出的IP則為10.22.65.122。

四、結(jié)束語

本課題具體實踐了基于虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息安全、黑客技術(shù)、系統(tǒng)集成等方面的實驗和演示體系的開發(fā)和建設(shè)，采用VMWARE虛擬機(jī)技術(shù)開發(fā)完成相關(guān)實驗內(nèi)容的安全實戰(zhàn)演示平臺，有效地豐富了教學(xué)手段，提升了教學(xué)效果，解決了課程實驗開出的難題，并且節(jié)省了硬件資源的損耗，同時也為實驗室管理模式的創(chuàng)新提供了很好的實例。

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