高校計算機(jī)機(jī)房實驗室中虛擬技術(shù)的應(yīng)用

白東升 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對教育教育的改革帶來了很大的促進(jìn)作用。因此，在現(xiàn)代化的教育教學(xué)工作，應(yīng)用了很多的科學(xué)技術(shù)，其中在機(jī)房實驗室當(dāng)中，對于虛擬技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常普及，促進(jìn)了教學(xué)效果的提升，可以為實驗教學(xué)提供更多的支持和保障。因此，本文針對計算機(jī)房實驗室當(dāng)中的虛擬技術(shù)應(yīng)用給出了如下分析。

1 計算機(jī)實驗教學(xué)和管理現(xiàn)狀

1.1 為了對計算機(jī)的安全系統(tǒng)給予保障，很多高校當(dāng)中計算機(jī)實驗室應(yīng)用的方式硬盤保護(hù)，這樣可以對系統(tǒng)所做的改動進(jìn)行還原，還可對學(xué)生隨意的篡改、隨意下載應(yīng)用起到防止作用。但是，對于該項管理模式的應(yīng)用，也使實驗教學(xué)遇到了一些小麻煩和不便。例如：一門課程通常情況下會安排十幾個學(xué)時。其中，某些實踐操作不能進(jìn)行拷貝，也不能存盤，這樣便導(dǎo)致了實驗結(jié)果不能進(jìn)行保存，對課程設(shè)計的延續(xù)性造成了很大的影響。又例如：在實際進(jìn)行實驗過程中，經(jīng)常需要應(yīng)用相應(yīng)的輔助工具，但是會因為不能安裝相關(guān)的軟件，導(dǎo)致了實驗效果非常不理想。

1.2 實驗室有很多的種類，對于服務(wù)器需求量比較大。這便需要高校投入很多的之間，但實際情況缺失，盡管投入了大量的資金，但對資源的使用效率卻比較低。加之，高校實驗室當(dāng)中的計算機(jī)數(shù)量非常多、安排的比較分散，實施集中管理比較困難。并且硬件設(shè)備種類非常多，所以管理的難度非常大。

1.3 在高校的計算機(jī)實驗室當(dāng)中，相關(guān)的管理工作之一便是對軟件資源進(jìn)行部署，包括安裝工作、升級工作、卸載軟件工作等。一般情況下，在課程開始之前，需要相關(guān)的管理人員對實驗室所有課程需要應(yīng)用軟硬件資源進(jìn)行收集，并細(xì)致了解軟硬件的情況，然后對實驗硬件環(huán)境進(jìn)行搭建。同時，還需要在教師機(jī)以及一臺學(xué)生機(jī)當(dāng)中，通過開放模式對需要應(yīng)用的軟件進(jìn)行安裝，之后便可以將這位學(xué)生的計算機(jī)作為“母機(jī)”，利用網(wǎng)絡(luò)同傳給其它的學(xué)生計算機(jī)。雖然，這種軟件起到的效果非常理想，但是對于軟件的安裝存在一些不足之處。例如：在一些軟件同傳結(jié)束之后，需要對每臺計算機(jī)進(jìn)行激活，這樣學(xué)生和教師才能正常對其進(jìn)行應(yīng)用，還有些軟件需要每一臺計算機(jī)在運行時，獲取相關(guān)硬件信息之后，才能將安裝的工作完成。這樣，會花費很多的時間和精力，如果某些課程臨時需要安裝一些軟件，會嚴(yán)重影響課程的進(jìn)行。

1.4 當(dāng)前，對于遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)以及移動學(xué)習(xí)需求越來越多，但是現(xiàn)在的計算機(jī)實驗教學(xué)有很大的局限性，需要在實驗室當(dāng)中進(jìn)行，這樣便導(dǎo)致了學(xué)生和教師不能對資源進(jìn)行共享。

2 虛擬化技術(shù)在計算機(jī)實驗室中的應(yīng)用

2.1 基于虛擬技術(shù)提升實驗環(huán)境

對于虛擬技術(shù)的應(yīng)用，可將軟件進(jìn)行良好的分類和劃分。例如：對于網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)需要很多的計算機(jī)設(shè)備、交換機(jī)設(shè)備以及網(wǎng)線設(shè)備等。針對當(dāng)前的條件進(jìn)行分析，很難實現(xiàn)每個人都配備充足的設(shè)備。但是，應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)，為每個學(xué)生分配一臺機(jī)器便可對自己的實驗環(huán)境進(jìn)行搭建。

在某些課程當(dāng)中，要利用之前課程當(dāng)中的環(huán)境和已經(jīng)完成的步驟，這樣才能繼續(xù)之后的實驗步驟，否則會導(dǎo)致很多的浪費。針對這些連續(xù)性比較強(qiáng)的實驗，可應(yīng)用虛擬技術(shù)，結(jié)合實際實驗的情況，對實驗環(huán)境進(jìn)行保存。

此外，對硬盤進(jìn)行格式化和重新劃分區(qū)域，會對實驗造成很大的破壞，真實的環(huán)境會使系統(tǒng)完全不能用，出現(xiàn)所有數(shù)據(jù)丟失的情況。但是，應(yīng)用虛擬機(jī)，有效避免這些情況，順利完成實驗。

2.2 基于虛擬機(jī)技術(shù)整合實驗室環(huán)境

依據(jù)虛擬機(jī)技術(shù)存在的各項特征，可結(jié)合實驗室設(shè)備的新舊程度和具體的配置情況，對當(dāng)前已有的實驗室資源進(jìn)行整合，將其分為三類不同的實驗環(huán)境，其中包括：高配機(jī)型、低配機(jī)型以及其它機(jī)型環(huán)境。

管財會類軟件、外語系的語言類以及計算機(jī)公共課類軟件，對計算機(jī)的配置并不是非常的高，在對其具體應(yīng)用的過程中，可以低配機(jī)的虛擬環(huán)境中進(jìn)行運行。但是。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)藝術(shù)設(shè)計的Adobe軟件等，需要很高的硬件配置，所以相關(guān)的實驗需要在高配機(jī)的虛擬環(huán)境下運行。其它類機(jī)型，還有一些不能替代的專用機(jī)型，例如：設(shè)計類專業(yè)當(dāng)中使用的iMAC一體機(jī)，以及工作站的一部分機(jī)型，或者為配置更低，無法確保正常應(yīng)用的虛擬機(jī)、甚至是已經(jīng)被淘汰的機(jī)型，利用相關(guān)的整合工作，會構(gòu)建出更加理想的計算機(jī)實驗環(huán)境。實驗中心可以針對各種不同需求的實驗，提供出相應(yīng)的實驗環(huán)境，并且，不同專業(yè)的計算機(jī)類實驗室可以相互交叉進(jìn)行使用，這樣可將使用的效率進(jìn)行有效提升。

3 虛擬實驗環(huán)境搭建的具體方案

3.1 虛擬機(jī)硬件環(huán)境搭建

每個計算機(jī)實驗室當(dāng)中的硬件配置都是不同的，所以，可結(jié)合不同的硬件條件，對實驗室使用合理進(jìn)行分配，因為使用更高的硬件環(huán)境，可對更多的虛擬機(jī)同時運行。；例如：某院校當(dāng)中，有不同年代的計算機(jī)實驗室若干，結(jié)合不同硬件配置的性能，可將其進(jìn)行細(xì)致的分類，如低配機(jī)型為一類，將Intel Pentium Dual-Core系列雙核心處理器，1G DDR II內(nèi)存以及硬盤、獨立顯卡的情況對配置實施劃分；高配機(jī)型為一類，將Intel Core i3系列雙核心四線程處理器、內(nèi)存、硬盤以及獨立顯卡等情況，對配置實施劃分。其它類機(jī)型為一類，有些專用機(jī)型為實驗室不能替換的機(jī)型。例如：設(shè)計類專業(yè)當(dāng)中使用的iMAC一體機(jī)，以及工作站的一部分機(jī)型，或者為配置更低的機(jī)型。這些設(shè)備在安裝虛擬系統(tǒng)的時候，其反應(yīng)會十分的慢。

3.2 虛擬機(jī)CPU配置

在虛擬機(jī)當(dāng)中，對CPU的配置與主機(jī)是相同的，可在其中對很多個CPU 進(jìn)行設(shè)置。其中，要對學(xué)校的機(jī)型以及內(nèi)部的具體配置、系統(tǒng)實際運行速度給予充分的考慮間。其中，低

配機(jī)型可應(yīng)用CPU為1個核心，高配機(jī)型可應(yīng)用2個核心。

3.3 虛擬機(jī)內(nèi)存配置

虛擬機(jī)當(dāng)中的內(nèi)存對主機(jī)的內(nèi)部的內(nèi)存大小非常依賴，學(xué)校實驗中心可結(jié)合各種不同的實驗軟件，應(yīng)用低配機(jī)型256MB-768MB；應(yīng)用高配機(jī)型3GB的配置。此外，在VMware Work-station 9當(dāng)中，虛擬機(jī)內(nèi)存總數(shù)沒有相應(yīng)的限制。

3.4 虛擬機(jī)顯卡設(shè)置

虛擬機(jī)可以提供的顯卡模式為VGA、SVGA等標(biāo)準(zhǔn)，可對顯存的大小進(jìn)行定義，并且可以支持Direct3D等相關(guān)功能。不管是高配還是低配機(jī)型，通常情況下會選擇與主機(jī)顯卡一樣的顯存大小。

3.5 虛擬機(jī)光驅(qū)以及硬盤配置

VM ware Workstation 9當(dāng)中，提供了很多的IDE設(shè)備，可以是光驅(qū)或者是硬盤。其中，在光驅(qū)當(dāng)中，可對CD-ROM或者DVD-ROM進(jìn)行選擇。也可為主機(jī)物理光驅(qū)或者是ISO當(dāng)中的鏡像文件。在硬盤當(dāng)中，可以為物理硬盤或者物理硬盤，其中可對IDE或者SCSI接口硬盤進(jìn)行選擇。在虛擬硬盤當(dāng)中，可結(jié)合實際情況對容量進(jìn)行選擇，通常情況下，系統(tǒng)的分區(qū)需要20個G到50個G，數(shù)據(jù)分區(qū)需要在10個G到20個G的范圍當(dāng)中，可以結(jié)合實際需求進(jìn)行選擇硬盤的容量。當(dāng)然，也可以選擇對動態(tài)硬盤模式進(jìn)行創(chuàng)建，其容量會在最大范圍當(dāng)中依據(jù)虛擬機(jī)占用的硬盤容量進(jìn)行增加。

4 結(jié)束語

總之，在高校當(dāng)中的不同實驗室當(dāng)中，將多臺計算機(jī)作為公共課和專業(yè)課程教學(xué)實踐的載體，對其應(yīng)用的頻率會非常高。并且，由于時代的進(jìn)步和發(fā)展，很多設(shè)備、硬件等已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的教學(xué)需求，無法促進(jìn)教學(xué)的改革和進(jìn)步。應(yīng)用，對于虛擬技術(shù)的應(yīng)用，可將實驗室資源進(jìn)行有效的整合，將交叉使用的頻率進(jìn)行提升，使其能夠更加符合教學(xué)的發(fā)展需求。