构建Linux实验模板机
2019-12-24河南科技学院信息工程学院王继敏
■ 河南科技学院信息工程学院 王继敏
编者按：在进行与Linux相关的教学过程中，需要在机房中配置Linux操作系统的实验环境供学员操作。笔者经过一番实践，摸索出一套构建Linux实验模板机的方法。用这种方法构建的Linux实验模板机，运行起来对宿主机的资源开销很小，既可以很方便的部署在学校机房中，也可以拷贝给学生在自己的个人电脑上进行课外练习使用。
安装VirtualBox
首先需要选择一款虚拟机。使用虚拟机而不是物理机进行实验的好处是，一旦错误的操作使得Linux系统崩溃，可以通过虚拟机的快照功能迅速恢复原状。并且有些实验需要构建多台Linux系统，甚至个别实验需要搭建集群，这种情况下只能借助虚拟机了。
最小化安装CentOS
VirtualBox安装完成后再在其上安装Linux操作系统，如笔者授课使用的版本是CentOS6。
安装CentOS6的时候，请注意需要分配稍大一些的内存，比如分配1G内存。否则安装过程中图形安装界面是启动不了了，只能在文本界面下安装，这个操作就相对复杂一些。安装Linux模板机的时候分配1GB内存，在图形界面下安装，等安装完成以后，再在VirtualBox中将内存调整至256M甚至更小都是可以的。
另外，在选择安装类型的时候，应该选择最小化安装，这样安装的软件包的数量是最少的，系统最精简，排错更容易，运行起来资源开销也最小。
当然，最小化安装的软件包中，有些非常常用的包没
N有包含进来，比如vim、lrzsz等，你可以在软件安装类型界面下方选中“Customize now”，然后单独选择需要添加的软件包，也可以再最小化安装结束以后，通过命令行单独安装这些软件包。
选择合适的网络连接方式
在VirtualBox上安装Linux时，还有一个非常需要注意的问题是网络连接方式的选择。VirtualBox默认为我们选择的网络连接方式是“网络地址转换（NAT）”，在这种方式下，你安装的Linux被连接到VirtualBox内置的一个虚拟NAT网络中，其网段为10.0.2.0/24。这种网络连接方式在学校机房里是非常合适的，因为每台电脑上的Linux虚拟机都被连接在自己的私网中，不会引发相互之间的IP地址冲突。这种方式有个缺点是虚拟机可以Ping通宿主机，但是宿主机想要访问虚拟机就稍微麻烦了一点，需要设置端口映射。这个问题笔者在下文介绍。
如果是家里或者是在学生宿舍里做实验，只有少量的三五台电脑连接在路由器上，此时笔者推荐使用“桥接网卡”的网络连接方式，这种方式下，虚拟机和宿主机在局域网中的地位是等同的，仿佛就像路由器上又连接了一台Linux电脑一样，宿主机和虚拟机之间的相互访问变得非常容易，不需要再设置端口映射这个步骤了。
除了这两种连接方式之外，Virtual还提供了“NAT网络”、“内部网络”、“仅主机（Host Only）网络”等多种网络连接方式，这些网络连接方式之间的区别请读者读者自行查询相关文档，本文不再赘述。
启动网络连接
最小化安装后，启动后网卡是没有激活的，而且图形化的setup网络配置工具也不可用，需要手工编辑修改配置文件。
# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfgeth0
这里给出笔者修改后的网卡配置文件：
DEVICE=eth0
TYPE=Ethernet
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=dhcp
这里删除了UUID和MAC地址两行，主要为了防止今后虚拟机克隆时候引起的地址冲突。另外将ONBOOT改为yes，使得系统启动时直接激活网卡。
假如你的虚拟Linux采用“网络地址转换（NAT）”这种网络连接方式，则在虚拟的内网中会有一台虚拟的dhcp服务器，此时可以设 置“BOOTPROTO=dhcp”，则虚拟Linux启动时，会自动从dhcp服务器获取IP、网关等地址的配置。假如读者希望为虚拟的Linux配置静态IP地址，则可以设置“BOOTPROTO=static”，然 后再分别给出IP和GATEWAY等的具体值。
使用静态IP的好处是今后做实验使用SSH客户端连接虚拟机时更加方便（因为不要先用命令查询一下虚拟机的IP地址了嘛）。
这样修改了网卡配置文件后，就可以重启网络服务：
# /etc/init.d/network restart
测试一下网卡是否配置正确：
# ifconfig eth0
# ip route
这样网卡配置就完成了。
关闭NetworkManager服务
注意，如果安装CentOS时候不是采用的最小化安装，而是选择安装了一些桌面组件，则有可能安装了NetworkManager服 务。 这个服务主要为了适应网络环境变化的情况下，保持网络访问的可持续性，这一服务在桌面应用尤其是移动应用环境中很有用，但在服务器生产环境中，最好把它关闭。关闭的方法如下。
s e r v i c e NetworkManager stop
chkconfig NetworkManager off
禁用SELinux
SELinux会对很多操作产生影响，初学者在学会如何使用它之前最好先将其关闭，否则在实验中产生很多莫名其妙的问题确不知如何处理。可以修改相关配置文件将SELinux状态设置为Disabled，即不设置任何SELinux规则。
vi /etc/selinux/config
将文件中的SELINUX=enforcing改 为disabled，然后重启系统即可。
关闭IPTables
防火墙对很多网络相关的实验会造成影响，为了排除学习干扰，应该关闭IPTables服务。先执行命令停止IPTables服务：
# /e t c/i n i t.d/iptables stop
然后关闭防火墙服务的开机启动：
chkconfig --levels 35 iptables off
配置本地光盘yum源
最小化安装毕竟仅仅安装了最基本的软件包，为了今后能方便的从光盘镜像安装所需要的软件，这里需要配置一个本地光盘的YUM源。
首先将其他yum源移除：
# cd /etc/yum.repos.d
# mkdir bak
# mv *.repo bak
然后编辑配置文件增加一个本地光盘的YUM源：
# vi /etc/yum.repos.d/local.repo
编辑后的文件内容如下：
[CentOS-dvd]
n a m e=C e n t O S$releasever - DVD
baseurl=file:///media/
enabled=1
gpgcheck=0
这样今后需要安装软件时候，只需要在虚拟机上挂载CentOS6的光盘镜像文件，然后：
# mount /dev/cdrom /media
接下来就可以用yum命令安装光盘镜像上的软件了。
建立虚拟机快照并导出虚拟电脑
配置好以后，建立一个虚拟机快照。如果今后学生做实验时把Linux系统搞坏了，可以通过它很快恢复原状。这样一台Linux实验模板机已经搭建好了，可以通过批量复制方式部署到整个机房内供学生上课使用。还可以通过VirtualBox“管理”菜单下的“导出虚拟电脑”项，将虚拟的Linux导出为一个“.ova”格式的文件，供学员拷贝到自己的个人电脑上进行实验操作。
