虚拟技术在信息类专业实验中的应用研究

章联军 陈美子

摘要：针对目前信息技术专业实验教学中存在的设备及场地不足、实验室管理工作量大等问题，提出了基于Vmware虚拟实验平台的新型实验教学与管理方式，节省了实验室的建设成本，并较好地促进了学生学习能力提升。

关键词：虚拟技术;VMw are;实验教学

中图分类号：G642.0    文献标志码：A    文章编号：1674-9324（2015）46-0224-02

一、引言

随着虚拟化、统一存储等技术的不断发展，社会对信息类技术相关的人才需求日益旺盛，各个高校也对信息技术人才的培养提出了更高的要求。在现有的信息技术类专业实验教学环境中，不少实验项目是需要多台硬件设备协同工作来完成的。然而，目前大部分学校实验设备和场地的投入缺乏，不少实验教学无法如愿开展。此外，部分教学实验内容涉及实际动手能力的训练，为了让学生对所学内容有更为直观的认知和了解，需要对其进行直接操控，对设备极易造成损坏，带来不必要的设备损耗及大量重复的管理成本。因此，如何能建立有效的方法克服上述缺陷，是一个值得深思的问题。

二、构建虚环境下的实验模式

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》指出，“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”，并把“加快教育信息化进程”单独作为一部分进行了专门的阐述。虚拟计算是当今最热门的信息技术之一，尤其是虚拟机软件（VMware）的出现，能够在一台物理计算机上虚拟出多台计算机，进而为学生在单机环境下学习组建网络提供了必要的条件。VMware具有执行效率高、网络功能强大、显示界面友好以及跨平台支持等优点。本文就是采用虚拟计算技术，搭建基于虚拟机的实验运行环境，主要优势在于：可以在一台实体计算机上安装若干台虚拟机，使得在单机条件下实现多系统的组合实验环境成为可能，而且能模拟出真实的网络环境，既能解决计算机等应该设备数量不足的困难，又能实现在真实机器上同样的教学效果;部分信息安全类的教学实验，如病毒防护、黑客攻击等，需要借助木马程序、病毒在真实设备上进行测试演练，虚拟机技术很好地解决了安全性无法保证等一系列问题。构建一个基于虚拟机的实验网络主要步骤如下，以下操作均在你的虚拟机内操作：VMware软件安装;WINDOWS 2000 server安装;VMware下WINDOWS 2000server的网络设置，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下的共享设置：

1.在主机上建立c：

ns文件夹，将虚拟机需要的软件拷贝到该文件夹。

2.VMware软件菜单项setttingsptionshared folders中添加共享c：

ns。

3.VMware下的windows 2000server虚拟机中映射文件夹＼.host＼。

而后安装IE8，就可以对VMware下的IIS中www、ftp等进行设置：

1.设计一个简单的homepage到c：

netpubwwroot（可以将www.nbu.edu.cn保存为index.html），能以http：//127.0.0.1/index.html访问。

2.开设一个windows系统账户test，并设置密码为1234，在IIS的默认FTP站点中设置该用户为安全账号，并设置ftp的主目录为可读写，请在虚拟机内测试的命令行下测试ftp 127.0.0.1，应该能登录访问。

以上是基本的虚拟环境架构搭建，我们还可以更加实验需求配置服务器群，运用“虚实结合”的方式实现虚拟机与真实设备间的互联互通。

三、虚拟环境下的实验方案与示例实现

为了充分展现虚拟化工具的强大功能，本文构建如图1所示的实验方案。

1.在单一主机硬件环境下，利用虚拟化软件，实现WWW服务的群集备份。在虚拟机里安装多个web服务器，通过http协议实现多台电脑互访。首先，在虚拟机里搭建Storage、DNS、Web1、Web2四个虚拟机;再在Storage存储虚拟机中创建www对象，并分配虚拟磁盘;将Web1、Web2加到li.com域中;在Web1、Web2分别挂载磁盘;在Web1上创建服务器集群，虚拟出共享IP，并将Web2添加到群集服务器当中;在Web1、Web2添加IIS服务，并在群集服务器上创建IIS依存服务;在Web1、Web2上分别利用IIS建立网站www.li.com;分别测试当其中一台服务器不工作时，备用服务器开启后，Web服务器能正常工作。该部分通过Storage存储服务器提供虚拟磁盘为WEB服务器提供存储空间，DNS服务器用于域名与IP地址之间的解析服务，而WEB1与WEB2之间通过群集管理，实现服务器之间的备份冗余，以防出现其中一台服务器Down掉后，www服务无法正常工作。

2.在网络系统集成实践课程中，在单一主机硬件环境下，利用虚拟化工具软件，实现BBS、wordpress与DNS之间的服务集成。在虚拟机里搭建DNS、Wordpress、Discuz三个虚拟机;将Wordpress、Discuz服务器加到DNS域中并搭建相关服务;分别访问两个服务器，对其进行测试，如图2所示，可以看到Wordpress、Discuz服务的IP地址分别为10.22.65.121和10.22.65.122。然后，在DNS服务器上通过抓取数据包，显示出域名与IP地址之间的转换，显示wordpress.ls.com所对解析出的IP为10.22.62.121，而discuz.ls.com解析出的IP则为10.22.65.122。

四、结束语

本课题具体实践了基于虚拟机的网络技术、信息安全、黑客技术、系统集成等方面的实验和演示体系的开发和建设，采用VMWARE虚拟机技术开发完成相关实验内容的安全实战演示平台，有效地丰富了教学手段，提升了教学效果，解决了课程实验开出的难题，并且节省了硬件资源的损耗，同时也为实验室管理模式的创新提供了很好的实例。

参考文献：

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