虛擬機(jī)環(huán)境下Linux操作系統(tǒng)教學(xué)的實(shí)踐

柴艷賓

摘 要： Linux操作系統(tǒng)是高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)課程，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。為了解決Linux教學(xué)實(shí)訓(xùn)中資源不足的問題，采用虛擬機(jī)VMware進(jìn)行Linux操作系統(tǒng)輔助教學(xué)，具有操作簡單、方便可行的優(yōu)點(diǎn)，并能充分利用現(xiàn)有設(shè)備和資源，有效地改善Linux教學(xué)條件，從而滿足課程教學(xué)需要，提高教學(xué)質(zhì)量。通過對虛擬機(jī)軟件介紹，分析了用虛擬機(jī)搭建Linux教學(xué)環(huán)境的作用，重點(diǎn)闡述了虛擬機(jī)應(yīng)用Linux教學(xué)過程的幾個具體實(shí)踐，具有一定的教學(xué)指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞： 虛擬機(jī)； VMware； Linux教學(xué)； 輔助教學(xué)

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）08-82-03

Practice of Linux operating system teaching in virtual machine environment

Chai Yanbin

（Zhejiang Yuying Vocational and Technical College， Zhejiang， Hangzhou 310018， China）

Abstract： "Linux Operating System" is an important professional and technical course offered by computer network majors in higher vocational colleges. It is highly theoretical and practical. In order to solve the problem of insufficient resources in Linux teaching and training， the use of virtual machine VMware for Linux operating system assisted teaching has the advantages of simple operation， convenience and feasibility， and can fully utilize existing equipment and resources to effectively improve the teaching conditions of Linux. To meet the teaching needs of the course and improve the quality of teaching， this article introduces the virtual machine software， analyzes the role of using a virtual machine to build a Linux teaching environment， and focuses on the specific practice of virtual machine application in Linux teaching process， which has a certain teaching instruction significance.

Key words： virtual machine； VMware； teaching of Linux； assistant teaching

0 引言

Linux是一個功能強(qiáng)大且十分靈活的操作系統(tǒng)，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和安全性，很少受到病毒和黑客的攻擊，在網(wǎng)絡(luò)行業(yè)和通信行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。掌握Linux操作系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成為高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的主要技能。Linux操作系統(tǒng)課程主要講述Linux的安裝、系統(tǒng)管理及維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器配置等內(nèi)容。課程實(shí)踐性強(qiáng)，對實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高。近幾年來，采用虛擬機(jī)軟件VMware來輔助Linux操作系統(tǒng)課程教學(xué)，是被廣泛應(yīng)用的一種教學(xué)輔助方法[1]。

1 VMware虛擬機(jī)簡介

VMware是一款功能強(qiáng)大的桌面虛擬計(jì)算機(jī)軟件，利用它可以在一臺計(jì)算機(jī)上虛擬出若干臺計(jì)算機(jī)。運(yùn)行VMware軟件的計(jì)算機(jī)稱為宿主機(jī)，利用VMware在宿主機(jī)中虛擬出來的邏輯計(jì)算機(jī)被稱為虛擬機(jī)。虛擬機(jī)如同真實(shí)機(jī)一樣擁有自己獨(dú)立的操作系統(tǒng)、CPU、硬盤、內(nèi)存及其他硬件，可以像使用真實(shí)機(jī)一樣對硬盤進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等操作，所有操作都不會對宿主機(jī)的硬盤分區(qū)和數(shù)據(jù)造成任何影響和破壞[2]。

VMware還具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，提供了三種網(wǎng)絡(luò)工作模式，分別是 Bridged （橋接）、NAT（網(wǎng)絡(luò)地址解析）和Host-only（僅主機(jī)）[3-4]。為了適應(yīng)復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，VMware還提供自定義模式。有了這些功能，使得VMware可以勝任各種組網(wǎng)需求。

2 VMware虛擬機(jī)應(yīng)用課程教學(xué)的作用

在Linux操作系統(tǒng)課程教學(xué)中，使用VMware軟件主要有如下優(yōu)勢。

⑴ 學(xué)校機(jī)房安裝的操作系統(tǒng)一般是Windows，使用VMware 軟件可在Windows操作系統(tǒng)里構(gòu)建虛擬的Linux操作平臺，降低構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境的難度；

⑵ Linux教學(xué)中要向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)的操作過程，Linux系統(tǒng)安裝，硬盤分區(qū)等實(shí)驗(yàn)，以前在機(jī)房無法實(shí)操，現(xiàn)在通過VMware虛擬機(jī)都可以完整地向?qū)W生演示，學(xué)生也可以通過虛擬機(jī)親自實(shí)踐，這樣可提高教學(xué)效果；

⑶ 使用VMware構(gòu)建的Linux虛擬機(jī)，是以鏡像的形式存儲。對虛擬機(jī)任何編輯不會影響宿主機(jī)本身，學(xué)生可更大膽的去做深入的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；鏡像文件還可以完整地移植到其他計(jì)算機(jī)上，方便學(xué)生利用其他機(jī)器學(xué)習(xí)；

⑷ Linux系統(tǒng)主要功能是搭建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。服務(wù)器的配置往往需要一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，最少要有兩臺計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，一臺主機(jī)安裝服務(wù)器軟件，一臺客戶機(jī)負(fù)責(zé)聯(lián)網(wǎng)測試。使用 VMware設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)工作模式，將宿主機(jī)作為客戶機(jī)，虛擬機(jī)作為服務(wù)器，這樣用一臺物理機(jī)，就可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)調(diào)試，滿足課程的實(shí)驗(yàn)要求，提高實(shí)驗(yàn)效率。

3 VMware虛擬機(jī)應(yīng)用Linux教學(xué)的實(shí)踐

VMware虛擬機(jī)可以完成Linux教學(xué)所有的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以下是部分實(shí)踐。

3.1 Linux磁盤分區(qū)

磁盤分區(qū)作為Linux系統(tǒng)管理中比較重要的一部分內(nèi)容，課堂實(shí)驗(yàn)需借助虛擬機(jī)添加磁盤功能設(shè)置，然后進(jìn)入虛擬機(jī)并運(yùn)用Linux相關(guān)命令實(shí)現(xiàn)對新添加磁盤分區(qū)等基本操作。

實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：虛擬機(jī)在關(guān)機(jī)狀態(tài)下點(diǎn)擊Edit virtual machine settings，點(diǎn)擊ADD…，選擇hard disk，點(diǎn)擊 create a new virtual disk，選擇IDE，設(shè)置磁盤大小為1GB，完成。 這樣，Linux系統(tǒng)中將增加一個1GB新的未格式化的硬盤（虛擬的）。

⑴ 在新建分區(qū)前，使用fdisk -l查看新增的磁盤設(shè)備信息。

新加入的磁盤顯示的設(shè)備文件名稱是/dev/hda，原系統(tǒng)磁盤顯示的設(shè)備文件名稱為/dev/sda。注意掌握Linux下磁盤設(shè)備文件的命名規(guī)則。

⑵ 利用命令：fdisk/dev/hda對新增磁盤進(jìn)行交互式分區(qū)管理，fdisk主要管理命令如下：p：顯示已有分區(qū)；n：創(chuàng)建分區(qū)；d：刪除分區(qū)；w：寫入磁盤并退出；q：退出；m：獲取幫助。

輸入n，選擇e，創(chuàng)建擴(kuò)展分區(qū)。這里將/dev/hda僅劃分成一個擴(kuò)展分區(qū)，擴(kuò)展分區(qū)本身并不可用，需要在此基礎(chǔ)上劃分成若干個邏輯分區(qū)才能使用。繼續(xù)輸入n，選擇l，創(chuàng)建兩個邏輯分區(qū)（大小可以自由分配）。分配完成后輸入子命令w，把設(shè)置寫入硬盤分區(qū)表，退出fdisk。分區(qū)后如圖1所示。

3.2 Linux掛載訪問遠(yuǎn)程Windows共享文件夾

由于虛擬機(jī)操作系統(tǒng)Linux與宿主機(jī)Windows之間經(jīng)常要傳遞文件，學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)FTP、Samba等內(nèi)容時可以通過在Linux中掛載遠(yuǎn)程的Windows共享文件夾實(shí)現(xiàn)。這里涉及到網(wǎng)絡(luò)，需修改Linux虛擬機(jī)的IP與Windows宿主機(jī)IP為同一網(wǎng)段，然后在VMware虛擬機(jī)設(shè)置中將“網(wǎng)絡(luò)適配器”的網(wǎng)絡(luò)連接方式由“NAT”改為“橋接”，即直接連接到物理網(wǎng)絡(luò)，用ping命令測試實(shí)現(xiàn)互通。

宿主機(jī)安裝Windows7操作系統(tǒng)，遠(yuǎn)程掛載前需先設(shè)置Windows系統(tǒng)文件共享。第一步，在桌面或其他位置創(chuàng)建共享目錄test，右擊屬性，選擇共享，在“網(wǎng)絡(luò)文件和文件夾共享”一欄中點(diǎn)擊共享按扭，選擇要與其共享的用戶，添加Everyone用戶，在權(quán)限級別中默認(rèn)為讀取權(quán)限，如需寫權(quán)限可以修改為讀/寫。單擊共享按鈕后會出現(xiàn)一個網(wǎng)絡(luò)路徑，就是Linux操作系統(tǒng)要掛載的遠(yuǎn)程地址，這里的計(jì)算機(jī)名可以用IP代替。第二步，更改Windows7的高級共享設(shè)置。打開“控制面板網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)和共享中心高級共享設(shè)置”；啟用“網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)”、“文件和打印機(jī)共享”、“公用文件夾共享”；“密碼保護(hù)的共享”部分則選擇“關(guān)閉密碼保護(hù)共享”。

Linux終端下輸入掛載命令：mount -t cifs -o username=[用戶名]，password=[密碼] //[ip地址]/[共享目錄] /mnt/share，如圖3所示。[]中填上對應(yīng)的信息。用戶名和密碼為Windows的登錄名和密碼，共享時添加everyone用戶則可以省略-o參數(shù)。/mnt/share為Linux系統(tǒng)中掛載目錄。cifs是Common Internet File System，通用internet文件系統(tǒng)，簡單來說就是用來通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文件的讀寫、共享等功能。

3.3 Linux實(shí)踐操作紀(jì)錄的保存和提交

為了了解和考核學(xué)生對文本模式下Linux系統(tǒng)操作命令的使用，每次實(shí)驗(yàn)過程都要求形成一個文本文件，最后以作業(yè)的形式上交。虛擬機(jī)環(huán)境下主要通過Linux系統(tǒng)的輸出重定向來實(shí)現(xiàn)。

⑴ 在Shell命令提示符下將操作歷史輸出到以短學(xué)號加下劃線加學(xué)生姓名的漢語拼音為名字的文件名中，并以.txt結(jié)束。以00_ zhangsan.txt為例，如：

history >> 00_zhangsan.txt

注意：>為（覆蓋）寫入；>>為追加寫入。

history命令只能導(dǎo)出或追加學(xué)生操作的歷史命令，一般要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前先用history -c清空操作歷史，對于實(shí)驗(yàn)中所生成的新文件或者服務(wù)配置文件也可以一并追加到該結(jié)果文件中。如把FTP配置結(jié)果文件/etc/vsftpd/vsftpd.conf（過濾掉注釋的內(nèi)容）追加到00_ zhangsan.txt文件的尾部可使用命令：

cat /etc/vsftpd/vsftpd.conf | grep -v ^# >> 00_ zhangsan.txt

⑵ 為了在Windows系統(tǒng)下更好地查看00_ zhangsan.txt，還需進(jìn)一步轉(zhuǎn)換該操作記錄文件格式，將UNIX格式轉(zhuǎn)換成DOS格式，命令為：unix2dos 00_zhangsan.txt

⑶ 通過虛擬機(jī)和宿主機(jī)之間建立的橋接網(wǎng)絡(luò)，把文件傳送至保存作業(yè)的FTP服務(wù)器上，也可以采用掛載遠(yuǎn)程Windows共享的方式，把文件傳送到宿主機(jī)的Windows平臺。

4 結(jié)束語

使用VMware虛擬機(jī)進(jìn)行Linux實(shí)訓(xùn)教學(xué)，搭建實(shí)踐環(huán)境，不僅節(jié)約實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金投入，方便實(shí)驗(yàn)室管理，還可以在一臺計(jì)算機(jī)上完整地模擬出Linux服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)功能，從而進(jìn)行更加豐富的教學(xué)設(shè)計(jì)、操作演示等活動，讓每個學(xué)生都能得到充分的訓(xùn)練。虛擬機(jī)可暫停、繼續(xù)，甚至掛起在某一狀態(tài)，方便教師控制教學(xué)進(jìn)度和把握實(shí)驗(yàn)過程[6]。教學(xué)表明，虛擬機(jī)環(huán)境下Linux教學(xué)實(shí)踐充分調(diào)動了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動性和積極性，對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)效果明顯。

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