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虚拟机组网技术在网络实验教学中的应用

2011-11-28谷丰华南农业大学公共基础课实验教学中心广东广州510642

中国科技信息 2011年13期
关键词:网络连接IP地址设置

谷丰 华南农业大学公共基础课实验教学中心,广东 广州 510642

虚拟机组网技术在网络实验教学中的应用

谷丰 华南农业大学公共基础课实验教学中心,广东 广州 510642

引言

计算机网络课程有很多实践性的实验,如“组网技术”、“服务器的配置与管理”、“局域网组建”等,因此其实验教学是非常重要的。然而目前网络实验教学存在各种各样的问题,从硬件设施方面来说,很多高校网络实验室资源有限,而计算机相关专业的学生很多,且每个网络实验需要几台服务器和若干台异种操作系统客户机,网络实验室分配给每个班的实验时间非常有限,从而造成了学校投入虽加大,而资源浪费严重[1]。从实际操作方面来说,有一部分实验对电脑是有破坏性的,如磁盘分区实验,考虑到维护工作量太大的问题而不能让学生直接在真实机上操作[2]。在这种情况下,将虚拟机VMware软件应用于网络实验教学,可以有效解决上述网络实验教学中出现的各种问题。

虚拟机技术的发展已经有几十年的历史,近几年更是火爆,虚拟机越来越受到企业和媒体的关注[3]。虚拟机是指运行在Windows平台上的一个应用程序,它利用软件的方法来模拟硬件。这个虚拟出来的计算机和真实的计算机几乎完全一样,它拥有真实计算机拥有的硬件设备:C P U、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、软驱等,当然这些都是虚拟出来的。我们能够在虚拟机上做任何可以在真实计算机上进行的所有操作,如开机、关机、对硬盘进行格式化、设置BIOS,而所有这些操作对主机没有任何影响。在虚拟机崩溃时可直接将其删除而不影响主机,同样主机崩溃后也不会影响虚拟机,可以在下次重装系统后再加入先前创建的虚拟机,继续使用它。使用虚拟机软件可以在一台计算机上使用多个操作系统,不但方便,而且安全。虚拟机的这些特点非常适用于进行实验或进行程序开发与测试。目前,虚拟机软件有很多,如VMWare、VirtualPC、twoOStwo、simics、VGS、Virtual Server、Cherry OS、SkyEye等都属此类。本文将以应用广泛,功能强大的VMWare构建Windows和Linux操作系统实现虚拟机组网技术的网络实验教学。

从图1可看出,虚拟机是操作系统之中运行的软件,利用其功能,可创建多个与宿主操作系统不同的客户操作系统,并进一步在客户操作系统中安装各种应用软件[4]。

图1 虚拟机体系结构

1.用VMware构建Windows操作系统实验环境

网络操作系统课程的实验主要有操作系统平台的安装、服务器配置等。以Windows Server 2003为平台,在VMware WorkStation6.5上安装并配置Windows Server 2003和Windows XP虚拟机。操作步骤如下:

(1)启动VMware,新建一台虚拟机,使用NAT的网络连接模式。把Windows Server 2003光盘镜像文件(iso文件)存入硬盘的指定目录,点击VMware菜单,打开设置窗口,点击“CDROM”,在右侧选中“使用ISO镜像”,指向Windows Server 2003光盘镜像文件。接着启动虚拟机,把Windows Server 2003安装到虚拟机中。右击桌面上的“网上邻居”图标并选择“属性”命令打开“网络连接”窗口;右击“本地连接”并选择“属性”命令打开本地连接的属性设置窗口;双击打开“Internet协议(TCP/IP)”,选中“使用下面的IP地址”项,然后在IP地址中输入“192.168.1.1”,子网掩码设置为“255.255.255.0”,单击“确定”。

(2)启动VMware,新建一台虚拟机,使用NAT的网络连接模式。把Windows XP光盘镜像文件(iso文件)存入硬盘的指定目录,点击VMware菜单,打开设置窗口,点击“CD-ROM”,在右侧选中“使用ISO镜像”,指向Windows XP光盘镜像文件。接着启动虚拟机,把Windows XP安装到虚拟机中。右击桌面上的“网上邻居”图标并选择“属性”命令打开“网络连接”窗口;右击“本地连接”并选择“属性”命令打开本地连接的属性设置窗口;双击打开“Internet协议(TCP/IP)”,选中“使用下面的IP地址”项,然后在IP地址中输入“192.168.1.2”,子网掩码设置为“255.255.255.0”,单击“确定”。

图2 Windows虚拟机

2.虚拟机组网技术的网络实验设计

虚拟机组网技术的网络实验设计了以下实验项目,并根据实验项目在课程中地位的不同分为基础实验、综合实验两大类。

(1)基础实验项目包括Windows Server 2003系统的安装;DHCP、DNS、FTP、Web服务器的配置;虚拟机和物理主机互联;防火墙软件的安装和应用;代理服务器软件的安装和应用;注册表的操作和维护;系统进程和服务的查看和维护;系统漏洞扫描。

(2)综合实验项目包括网络的组建与维护;子网划分;木马、拒绝服务攻击等黑客攻击方法;利用OPNET仿真CSMA/CD信道访问协议;利用OPNET进行网络性能测试和分析;利用NetSim进行路由器的配置;利用NetSim进行交换机的配置。

3.结束语

在虚拟机的实验环境下,学生可以随心所欲地利用虚拟机提供的各种硬件和软件环境来做各种实验。这更有利于学生发挥主动性,有利于培养学生的创造性和创新能力。虚拟机技术的推广和普及,必将对计算机的实践学习产生重要作用。

[1]方向阳.“虚拟机”在实验教学中的应用探索[J].中国现代教育装备.2006年第11期(总第45期),第34-35页

[2]杜化美,张更路,吴亚峰.虚拟机在实验教学中的应用[J].电脑知识与技术.2008年第4期,第979-980页

[3]何珍祥,任文.计算机实验教学的利器——虚拟机之应用研究[J].高校实验室工作研究.2010年6月,总第104期第2期,第53-54页

[4]郝尚英.浅谈虚拟机在计算机教学中的应用[J].新课程(教育学术).2010第7期,第87页

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.083

谷丰 男(汉族),湖南吉首人,华南农业大学计算机公共基础课实验教学中心教师,本科,主要研究方向:虚拟机技术、网络实验。

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