刍议虚拟机技术在计算机网络课程教学中的应用
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摘 要：首先介绍了计算机网络在当前社会的重要性，以及相关课程中的缺陷，主要是硬件设备和系统风险问题。然后提出了解决方法，即引进虚拟机技术，阐述了各项优势，并就其在计算机网络课程中的应用做了分析。
关键词：虚拟机技术；计算机网络课程；VMware
中图分类号：TP393-4
如今，计算机技术已渗透至社会每一个角落，对促进人类社会进步做出了巨大贡献。在当前信息化时代，计算机网络技术显得更为重要。为培养此类人才，学校大都增设有计算机网络课程。该课程要求理论和实践相结合，但在实践时存在着成本较高、网络设备不足、系统风险较大等问题，妨碍了课程教学效果。为此，可在课程中引入虚拟机技术，借助一系列软件，通过对真实计算机硬件系统的模拟，同时对多个系统进行操作，以实现预期目的。
1 计算机网络课程现状
计算机和网络技术的发展，推动了整个社会的进步，极大地改善了人们的生活水平，与当前各个领域都紧密相连。鉴于其重要性，许多学校都开设有相关课程。计算机网络课程具有很强的实用性，学生不但要学习理论知识，还要熟悉掌握网络应用技术，且将后者作为提高教学质量的关键。从教学现状来看，存在着一些问题：
1.1 硬件设备不足
因经济条件限制，部分学校缺乏建立专用网络实验室的能力，教学活动多在普通机房开展。对于计算机专业的学生而言，需要用许多软件和操作系统，如除了Windows XP系统，经常还需要Linux、Windows 2003等系统。这些在普通机房难以实现，因为普通机房多通过硬盘保护卡维护系统安全，不能随意更改系统。另外，多媒体教室在当前教育中已是寻常物，但只有一台机器，多是单击状态，若想直观地将学习内容传授给学生，有一定的难度。如在演示网络服务器的配置时，包括邮件、DNS、DHCP等，需要涉及多台计算机。
1.2 系统风险增加
系统安装、设置以及网络服务器的配置等都是教学内容，在实际教学中，若在实体计算机上操作，带有一定的风险，极有可能破坏计算机安全。如安装新的系统，很容易对原有系统形成冲击，甚至导致计算机瘫痪。
受这些因素限制，学生很难掌握实际操作能力。因此，在教学中可引进虚拟机技术，模拟真实的环境，在维护系统安全的同时，可有效节约费用。
2 虚拟机技术及其特点
2.1 简介
物理计算机包括硬件和软件，而虚拟机则是一些软件，这些软件建立在运行的操作系统上，占据计算机部分内存和空间，但通过模拟物理计算机，也有虚拟的内存、硬盘、CPU、光驱、声卡等设备。而且，在这个模拟的计算机中，同样可以进行系统安装、软件安装等操作，从而可实现1机多系统的操作。此外，还能够模拟网络环境。
2.2 虚拟机技术的优势
2.2.1 具有极强的仿真性。虚拟机技术即是通过一些软件在物理机上模拟物理机的性能，可提供一个较为真实的硬件环境，同时操作多个系统。并能模拟虚拟的局域网环境，与真实网络完全一致，而且能够避免硬件之间的冲突。使用该技术，有利于生动地演示局域网的操作，为学生提供良好的实践环境。
2.2.2 具有较高的安全性。物理机经常会被木马或病毒侵入，一旦系统遭到破坏，就很难再恢复。而使用虚拟机，它只是几个软件，是安装在物理机上的应用程序，但在运行中却拥有物理机的全部功能，如系统安装、硬盘分区、软件操作、格式化等。与物理机一样，虚拟机也可能会出现系统崩溃的情况，但只是虚拟机操作系统崩溃，与物理机的操作系统无关。
2.2.3 维护方便，有利于节约成本。虚拟机的文件存储在映像文件包内，使用时可直接将映像文件包复制到别处，节约了安装系统的时间，很适合机房中多机统一部署。若不采用此技术，学校为满足教学要求，往往要加大投资成本，如在一个简单的局域网组建实验中，每个学生至少应配备2台PC和1台交换机。采用此技术后，学生可在虚拟环境中进行组建局域网络、设置IP地址等操作。可降低设备的损坏程度，延长设备寿命，维护工作也更加方便，进而节约费用。
2.3 虚拟机技术选择
当前应用较多的虚拟机软件包括VMware、Virtual Box和Virtual PC，均能够在Windows系统上模拟出多个计算机。其中VMware能够支持Windows 7和Linux等多种系统的操作，网络功能更强大齐全，且操作效率较高。因此，选择VMware技术进行仔细分析。
3.1 课前准备
借助VM虚拟机模拟两台计算机构成的简单局域网络，首先将计算机、网线准备齐全。利用网络操作系统Microsoft Window2003 Server提供的Internet Information Server信息服务和Domain Name Server域名服务实现http：// 的。选择Windows XP和Windows Server2003两个操作系统，VMware 7.0虚拟机软件。
3.2 教学实施
3.2.1 安装软件。先在计算机中安装Windows XP操作系统，然后安装VMware 7.0软件，并在虚拟机中安Windows Server 2003操作系统，继而设置虚拟机和计算机主机网络连接模式为桥接模式。因虚拟机中的硬件都是软件模拟而成的，安装后需对显示效果加以调整，可安装VMware Tools，会是操作更加方便。
3.2.2 IP设置。软件安装完毕后，开始设置IP地址，如将计算机主机的IP地址设置为：192.168.1.2，子网掩码设置为：255.255.255.0；虚拟机主机的IP地址为：192.168.1.1，子网掩码为：255.255.255.0。
3.2.3 IIS网站。在虚拟主机的网络操作系统Windows Server2003的管理工具中找到IIS服务，将网站导入到IIS的网站中即可实现http：//192.168.1.1，设置过程如下：首先，打开IIS找到网站选项，右击新建输入网站名称：jsjx，单击下一步，分配IP地址为192.168.1.1，然后将网站存放的文件导入；其次，右击刚创建的jsjx网站选项属性文档添加：该网站的首页名称index.asp，并将其上移至最顶端，然后在地址栏输入：http：//192.168.1.1。同样，在计算机主机地址栏 中输入：http：//192.168.1.1。
3.2.4 域名的实现。从Windows Server2003中找出DNS服务，将域名指向IP地址192.168.1.1，完成域名访问。首先新建区域，输入名称：，然后右击刚创建的选项新建主机；选中反向查找区域选项右击新建区域反向区域名称，ID为：192.168.1；右击192.168.1.x.Subnet选项，新建指针。
4 结束语
计算机网络课程的作用日益突出，为减轻课堂硬件设备成本，实现更好的教学，有必要引进虚拟机技术，通过模拟真实网络环境满足教学要求。教学中需注意，虚拟机其实是一些软件，需占用计算机一定的内存，为使其流畅运行，至少要保证其内存在512M以上。
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作者单位：东莞市电子科技学校，广东 东莞 523710