虛擬技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用分析

鐘少波

摘要：虛擬化是一種方法，虛擬化技術(shù)讓軟件與硬件實(shí)現(xiàn)了分離。在當(dāng)前，虛擬化技術(shù)越來(lái)越成熟，虛擬化的運(yùn)用也從最初的服務(wù)器擴(kuò)大到桌面。虛擬技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室是必然的發(fā)展，為計(jì)算機(jī)教學(xué)和信息化的建設(shè)帶來(lái)了重要的變化。

關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù);高校;計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號(hào)：TP391.6 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2016）005-000-01

虛擬技術(shù)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了資源的自動(dòng)化分配，成功分離了軟硬件，由于該技術(shù)已經(jīng)由服務(wù)器擴(kuò)展到了桌面，因此虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中也得到普遍的應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中運(yùn)用虛擬化技術(shù)手段，滿足計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理多樣化的發(fā)展需求，全面維護(hù)與部署教學(xué)方案。

一、虛擬技術(shù)概述

虛擬技術(shù)被計(jì)算機(jī)領(lǐng)域看作為一種方式，分配資源是從邏輯角度進(jìn)行的，而非物理角度。但也不是和物理資源無(wú)任何關(guān)聯(lián)，我們通常用單一的邏輯角度看待不同的物理資源，這就是虛擬化技術(shù)。虛擬技術(shù)使得本不能同時(shí)工作的硬件分離開來(lái)，解決了客戶對(duì)計(jì)算機(jī)后臺(tái)硬件的依賴，可以直接在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所需要的軟件。虛擬技術(shù)的作用對(duì)象是硬件和軟件，因此，虛擬技術(shù)在IT行業(yè)有著舉足輕重的作用，也促進(jìn)了一場(chǎng)計(jì)算機(jī)發(fā)展的改革，成為構(gòu)建云基礎(chǔ)構(gòu)架的主要技術(shù)之一。

虛擬技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：虛擬技術(shù)能把時(shí)間、空間、硬件資源合理的分割，也同樣能夠把他們整合起來(lái)。（1）成本低：成本是項(xiàng)目開發(fā)的重要著重點(diǎn)，由于虛擬技術(shù)的特點(diǎn)及在計(jì)算機(jī)方面的應(yīng)用，使我們避免了運(yùn)行過(guò)多物理服務(wù)器來(lái)同時(shí)運(yùn)行過(guò)多應(yīng)用程序和軟件，這樣就降低了物理服務(wù)器的成本。（2）高兼容：計(jì)算機(jī)中，因?yàn)榧嫒菪詫?dǎo)致的問(wèn)題很很多，但是在虛擬技術(shù)的幫助之下，就可以使多種操作系統(tǒng)共存于同一桌面，使桌面管理得到了提升。而x86系統(tǒng)又與虛擬機(jī)兼容匹配，這樣就達(dá)到了高兼容的目的。（3）好管理：虛擬機(jī)不是分散的，它是通過(guò)總服務(wù)器進(jìn)行分管，在同一的虛擬管理方式下分屬多個(gè)虛擬平臺(tái)，操作人員只需要使用統(tǒng)一的管理平臺(tái)對(duì)分散的虛擬平臺(tái)進(jìn)行管理就能達(dá)到工作目的，減少了成本并提高了工作效率。（4）高效率：有一個(gè)總服務(wù)器對(duì)多個(gè)虛擬機(jī)進(jìn)行命令分配，減少了工作時(shí)間，減免了工作量，充分利用了一切可利用資源，使得工作高效率。隔離效果好：在總服務(wù)器的管理下，多臺(tái)虛擬機(jī)被隔離開來(lái)的，應(yīng)用程序在虛擬環(huán)境中安全可靠、安全地運(yùn)行。

二、虛擬技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用

（一）硬件虛擬化技術(shù)

虛擬計(jì)算機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，都需要利用硬件虛擬化軟件來(lái)作為支持，依據(jù)該軟件來(lái)構(gòu)建相應(yīng)的計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安裝處理，保障系統(tǒng)運(yùn)行的合理性，在這樣的情況下，可以使得多臺(tái)電腦同時(shí)運(yùn)行。然而，硬件虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)房建設(shè)中進(jìn)行應(yīng)用的同時(shí)，還需要明確以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：首先，在應(yīng)用虛擬計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件資源分配的過(guò)程中，需要有效應(yīng)用相關(guān)硬件，這樣往往會(huì)使得資源的耗損加大;其次，硬件虛擬機(jī)在應(yīng)用到計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)房建設(shè)中時(shí)，可以使得一臺(tái)電腦能夠有效的實(shí)現(xiàn)多個(gè)硬盤和內(nèi)存的分離，從而構(gòu)建多個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)，而且這些虛擬計(jì)算機(jī)都能夠獨(dú)立運(yùn)行，與物理計(jì)算機(jī)之間沒有明顯不同;最后，多個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)并不會(huì)出現(xiàn)互相干擾，并且這些虛擬計(jì)算機(jī)中都安裝有硬盤及操作系統(tǒng)等，與物理計(jì)算機(jī)的內(nèi)部構(gòu)成較為相似。

（二）操作系統(tǒng)虛擬技術(shù)

實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)虛擬化就是利用一個(gè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行復(fù)制，從而衍生出多個(gè)子系統(tǒng)。這樣的虛擬化技術(shù)相較于普通的虛擬化技術(shù)來(lái)說(shuō)，在應(yīng)用上更加靈活多變。這些子系統(tǒng)都是依據(jù)同一系統(tǒng)的操作系統(tǒng)虛擬化復(fù)制得來(lái)的，所以復(fù)制出的這些子系統(tǒng)之間有著明顯的聯(lián)系，體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：首先，相關(guān)操作人員在對(duì)虛擬系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)配的過(guò)程中，如果發(fā)生了調(diào)配差異，那么系統(tǒng)的差異將會(huì)尤為明顯。其次，在原配系統(tǒng)遭受到較大沖擊的情況下，虛擬系統(tǒng)也會(huì)受到一定的影響。由于虛擬系統(tǒng)都是依據(jù)硬件虛擬化技術(shù)產(chǎn)生的，但是每個(gè)虛擬系統(tǒng)均處于獨(dú)立的狀態(tài)，這就使得虛擬系統(tǒng)與原系統(tǒng)之間的聯(lián)系并不密切，在原始系統(tǒng)出現(xiàn)損壞的情況下，虛擬系統(tǒng)依然可以運(yùn)行，并不會(huì)受到影響。

（三）基于虛擬實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化教學(xué)環(huán)境

虛擬實(shí)驗(yàn)室融合了VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、Web技術(shù)，給實(shí)驗(yàn)室教學(xué)活動(dòng)的開展創(chuàng)造了全新的環(huán)境，一定程度上彌補(bǔ)了利用真實(shí)實(shí)驗(yàn)室開展教學(xué)活動(dòng)出現(xiàn)的不足。因此，高校應(yīng)結(jié)合自身實(shí)驗(yàn)室教學(xué)實(shí)際，充分借助虛擬實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的優(yōu)化?？傊咝＿\(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境時(shí)，為達(dá)到預(yù)期目標(biāo)應(yīng)注重兩方面的考慮：其一，結(jié)合自身實(shí)際構(gòu)建功能完善的虛擬實(shí)驗(yàn)室，以滿足不同專業(yè)實(shí)驗(yàn)需求。其二，注重虛擬實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的整合，在充分發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)室優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，讓更多的學(xué)生了解虛擬實(shí)驗(yàn)室，消除對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)室的陌生感，使學(xué)生將虛擬實(shí)驗(yàn)室當(dāng)做提升自身實(shí)驗(yàn)技能的重要工具。

（四）提供實(shí)驗(yàn)多平臺(tái)

高職院校有很多實(shí)驗(yàn)室，但是，上實(shí)驗(yàn)課的專業(yè)、班級(jí)不同，所需要完成的實(shí)驗(yàn)也不同?，F(xiàn)在學(xué)校的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仍然用的WindowsXP，但是，很多實(shí)驗(yàn)需要在Windows2000還有2003等系統(tǒng)下完成。而虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決這樣的情況。虛擬技術(shù)的應(yīng)用就是在計(jì)算機(jī)硬盤上，分出一些盤來(lái)，這樣就使得很多的系統(tǒng)可以同時(shí)安裝并運(yùn)行。很多用戶都會(huì)選擇不同的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還可以把一些不用的軟件進(jìn)行刪除、復(fù)制、遷移。此外，某些專業(yè)的實(shí)訓(xùn)課程較多，很多實(shí)訓(xùn)所需的實(shí)驗(yàn)器件價(jià)格昂貴，損耗較多，因此只能分組實(shí)驗(yàn)或者是省略實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，這就很難保證每名學(xué)生都有動(dòng)手操練的機(jī)會(huì)，教學(xué)效果大打折扣。如果利用虛擬技術(shù)制作虛擬仿真器件，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)者便可以不受時(shí)間地點(diǎn)限制走進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)室，操作虛擬儀器，開展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)操練，仿佛置身于真實(shí)的場(chǎng)景中，多角度觀看仿真器件，進(jìn)行組裝訓(xùn)練。在虛擬實(shí)訓(xùn)中不用擔(dān)心器材的損耗，也不受外界條件限制，可多次重復(fù)操作，直至熟練掌握為止，這樣的虛擬實(shí)驗(yàn)室的成本低、收益高、效果好，既能保證操作者絕對(duì)的安全性，也滿足了信息化教學(xué)的需要。

三、結(jié)束語(yǔ)

虛擬技術(shù)解決了高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中存在的一些難題，為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也提供了很多便捷，同時(shí)也為學(xué)生提供了更好的學(xué)習(xí)條件和環(huán)境。充分利用好虛擬技術(shù)，讓虛擬技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮它最大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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