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摘要：计算机网络技术在飞快的发展，网络技术人才及其稀缺。针对这种情况，各高职院校都开展了相关专业。但是由于计算机网络硬件设备及其昂贵，造成各高校在实训教学中缺乏必要的实训环境和充足的设备，导致学生严重缺乏动手能力。学生在这种教学环境下毕业后，往往达不到就业公司的要求，很难找到相关工作。从而形成公司找不到人才，学生找不到工作的奇怪现象。笔者发现通过虚拟化软件能够提高学生实践动手的能力，保证教学质量，完美的解决以上问题。
关键词： 虚拟化技术；vmware；实践教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）34-7890-02
计算机网络发展日新月异，就业前景光明，每个院校都开设了相关专业，并且是核心专业课程，教学意义重大。但是由于很多院校资金和技术方面缺口比较大，导致教学设备及实训室组建存在大量的问题。而虚拟化教学软件的应用，能够在一台普通性能的pc上虚拟多个操作系统，以及多台路由交换设备，从而做到一人一机，一机多用，达到实践教学的必需条件。笔者在实践教学中使用最多的虚拟机软件是vmware，主要用于服务器配置课程，该文将以vmware虚拟机软件如何组建网络实训环境来和大家进行初步的探讨。
1 虚拟化技术
1.1 什么是虚拟化技术
笔者认为在计算机领域中虚拟化其实是指一种比较抽象和逻辑上的计算机硬件资源重分配。比如在服务器配置实训中学生做cs模型实训时需要两台pc来配置环境，比较浪费资源。如果采用虚拟化技术，通过vmware就可以将物理主机的硬件资源分配给多个虚拟机，从而简化实验环境，提高设备利用率，节省实训经费。
1.2虚拟机软件工作原理
我们在使用计算机时实际上是通过操作系统对计算机的底层硬件资源进行调用的，在这种调用的过程当中我们是通过指令来实现的。虚拟化软件在工作时必须要虚拟一些硬件设备才能实现虚拟主机的各种功能。它通过不同的指令集映射到物理主机上的真实指令集来实现硬件资源的重分配功能，从而达到在一台pc上创建多个虚拟机系统，并且能够像使用真实主机一样的资源访问。在实训教学中笔者用的比较多的是软件虚拟化技术，它的优点是部署方便，花费少，可以实现多网络及多系统的支持，构建实训环境简单。缺点是需要计算机操作系统支持，并且对物理主机的性能有一定的要求，同时在使用过程中存在比较大的性能损耗。
1.3 虚拟机软件简介
什么是虚拟机？它是运行在真实物理平台上由软件虚拟出来的计算机，我们也可以把它叫做逻辑主机。从形态上来看它是通过软件虚拟出来的，但是它具有物理主机的一切功能，每台虚拟机同样有相关的各种硬件，如cpu、ram、hard disk、display card等。每台虚拟机都是一台独立的主机，它能够实现物理计算机的全部功能，同时它又和其他虚拟机及物理机之间具有良好的隔离性，它并不清楚其他主机的运行情况，在逻辑上是绝对独立的，这样就可以让我们方便的构建灵活的实训环境。其实虚拟机技术早在10多年前就开始研究，但受到计算机硬件发展的因素，近几年才开始比较频繁的应用。我们要在物理主机上实现虚拟机的应用必须要安装相应的虚拟机软件。虚拟机软件的功能是通过软件对计算机物理硬件资源进行重映射，将物理计算机的cpu内存等硬件映射给虚拟主机，从而实现虚拟主机的正常调用。虚拟机软件有很多公司在开发，其中比较著名的有微软公司的virtual pc ，sun 公司的virtual box，以及市场占有率比较大的vmware 。以上的虚拟机软件都能实现我们需要的各项功能，但从兼容性、系统调用、操作界面等综合因素考虑，笔者推荐vmware软件。
2 vmware 软件功能及特点
2.1 功能
1）兼容性：它兼容inter x86 架构，市面上的大部分工作站及pc都能运行。它支持多个虚拟机并行处理，支持Windows操作系统、linux操作系统、类unix系统。而且配置好的虚拟机镜像能够被其他vmware导入，在组建实训环境中十分方便。
2）用户界面：vm软件的用户界面比较友好，初学者很容易上手。它的主界面有多级子菜单，清晰明了。我们可以方便的新建虚拟机、增加群组、克隆主机。它的设置功能非常实用，用户可以通过设置选项卡对虚拟机的内存容量、磁盘读写、网络设定、增加硬件等功能进行设定，在实验环境中可以提供多种解决方案。
3）网络功能：vm软件网络功能非常强大，它能和物理主机通信，能够和物理主机相同网络的其他主机通信，同时也能和不同虚拟机之间通信，能够比较方便的定义实验物理环境。它的网络连接类型有以下3种：
① Bridge 模式 ：（桥接模式）
这种模式是vm安装新虚拟机的默认模式，虚拟网卡编号为vmnet0。功能是将自己的虚拟网卡桥接在物理主机的网卡上。简单的说就是让物理主机的网卡实现复用的功能，能够被虚拟网卡调用，从而将虚拟机逻辑上接入局域网交换机，和同网段的计算机互联。虚拟主机可从局域网的dhcp服务器当中获取ip地址，可以同物理主机和局域网其他主机相互通信，也可访问互联网。如不能获取ip地址，需手动设置ip地址和物理主机同网段。笔者在教学中发现桥接模式不适合多台机器互联的环境下开展实训，因为实训时多台主机都配置了同样的网络服务，如dhcp服务，这样会造成实训结果验证问题。
② Nat 模式 ： 也叫网络地址转换，在传统的网络应用中主要是为了节省ip地址资源和屏蔽隐藏内部网络。在这种网络模式下，虚拟主机的虚拟网卡编号为vmnet8。虚拟网卡通过物理网卡可以访问internet等资源，但自己的虚拟网卡被设定成了内部网络，并且地址也被屏蔽，所有局域网主机都不能看到被屏蔽的虚拟主机，所以不能访问虚拟主机。 ③ Host only 模式
这种模式是一种隔离的方式，当我们配置虚拟主机host-only模式时，物理主机网络属性下会新建一个编号为vmnet1的虚拟网卡，虚拟主机挂接在vmnet 1下，并且ip地址同网络主机不在同一网段。在这种网络环境下不同虚拟主机之间处于同一网段，可以相互访问。笔者认为在网络实训时host-only是一种比较方便的实验环境，通过将多台虚拟主机指定到同一网段，可以进行dhcp，DNS，www，ad等网络服务的实训，同时由于虚拟机网络被隔离，不会造成网络服务冲突的情况。
3 vmware实训课程应用
虚拟机依存于物理计算机，但是虚拟机系统发生故障时，并不会造成宿主机故障。同时我们对虚拟机下所有的应用，如对虚拟机bios进行设置、安装操作系统、对硬盘格式化、组建阵列、以及配置各种网络服务都对物理主机没有影响。而且vm软件部署十分方便，在机房和多媒体教室上安装软件和虚拟机系统镜像即可。建议安装windows 2003 和linux redhat两种镜像系统。笔者通过实践教学 总结出了以下几种应用环境：
1）课程： 《服务器配置与管理》 vm软件可以让我们在单台计算机上开启多个系统镜像，并且可以将它们设置为cs模式，同时具有灵活网络环境设置，可以将服务器和客户机互联。这样我们就可以在服务器上配置多种网络服务（dhcp、dns、www、ftp、mail、ad）等，并且可以用客户机对实验结果进行验证。
2）课程： 《网络安全》这门课程实训中要用到多种的黑客工具，而这些工具会危害到计算机的系统安全，造成计算机系统故障，给机房管理带来了很大的麻烦。我们通过虚拟机实训能够解决以上问题。
3）课程： 《计算机组装与维护》 这门课程也是会对计算机造成故障的一门课程，学生在实训时要设置主板bios、格式化硬盘、安装操作系统、数据恢复等操作。同时在某些实训，如磁盘阵列组建时还需添加硬盘，增加实训成本。而用虚拟机实训时可以任意添加虚拟硬件，零投资，同时不会因为学生操作虚拟机而影响宿主计算机，完美的解决了以上问题。
4 虚拟机对实训教学的促进作用
虚拟机对高职学校实训教学工作的帮助是巨大的。学校可以避免由于资金和实训条件不足带来的学生动手能力低下的问题。笔者总结出虚拟机在实训教学上的以下几点创新：
1）改变了传统的教学模式：传统教学模式下，由于实训条件缺乏，教师以讲授理论知识为主，学生毕业后缺乏动手能力。虚拟机广泛应用到教学后，教师可以通过虚拟机教学，学生一边学一边练，极大的提高了实践能力。同时教师在考核方式上也可以更加灵活，可以选择上机实训考试，更好的掌握学生的学习情况。
2）减轻了实训室资金负担和管理难度
在实训室组建过程中服务器等设备价格昂贵，让很多学校望而却步。同时很多课程对计算机的破坏性让机房管理者叫苦连天，增加了管理难度，并给其他课程的实训带来了影响。虚拟机系统应用后及时的解决了以上问题。
5 结论
虚拟机软件在实践教学工作中的作用是革命性的。对于学校来说它的应用解决了学校资金和实训条件不足的问题。对于教师来说它灵活的配置满足了各种实践课程网络和硬件环境的要求。对于学生来说能够给学生提供一个动手实训的平台，可以让学生放心大胆的实训，不用担心搞坏机器，提高了学习的主动性，加强了学生实践的能力。对于各种公司来说，它给企业带来了合格的人才，能够为企业发展起到推动性的作用。综上所述，虚拟化软件发展前景是光明的，值得我们在实训教学中大力推广。
参考文献：
[1] 崔益峰.虚拟化技术在高职院校计算机实践教学中的应用[J].福建电脑，2012（28）.
[2] 刘羽.虚拟机技术在教学实验中的应用[J].桂林工学院学报，2003（4）416-418.
关键词： 虚拟化技术；vmware；实践教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）34-7890-02
计算机网络发展日新月异，就业前景光明，每个院校都开设了相关专业，并且是核心专业课程，教学意义重大。但是由于很多院校资金和技术方面缺口比较大，导致教学设备及实训室组建存在大量的问题。而虚拟化教学软件的应用，能够在一台普通性能的pc上虚拟多个操作系统，以及多台路由交换设备，从而做到一人一机，一机多用，达到实践教学的必需条件。笔者在实践教学中使用最多的虚拟机软件是vmware，主要用于服务器配置课程，该文将以vmware虚拟机软件如何组建网络实训环境来和大家进行初步的探讨。
1 虚拟化技术
1.1 什么是虚拟化技术
笔者认为在计算机领域中虚拟化其实是指一种比较抽象和逻辑上的计算机硬件资源重分配。比如在服务器配置实训中学生做cs模型实训时需要两台pc来配置环境，比较浪费资源。如果采用虚拟化技术，通过vmware就可以将物理主机的硬件资源分配给多个虚拟机，从而简化实验环境，提高设备利用率，节省实训经费。
1.2虚拟机软件工作原理
我们在使用计算机时实际上是通过操作系统对计算机的底层硬件资源进行调用的，在这种调用的过程当中我们是通过指令来实现的。虚拟化软件在工作时必须要虚拟一些硬件设备才能实现虚拟主机的各种功能。它通过不同的指令集映射到物理主机上的真实指令集来实现硬件资源的重分配功能，从而达到在一台pc上创建多个虚拟机系统，并且能够像使用真实主机一样的资源访问。在实训教学中笔者用的比较多的是软件虚拟化技术，它的优点是部署方便，花费少，可以实现多网络及多系统的支持，构建实训环境简单。缺点是需要计算机操作系统支持，并且对物理主机的性能有一定的要求，同时在使用过程中存在比较大的性能损耗。
1.3 虚拟机软件简介
什么是虚拟机？它是运行在真实物理平台上由软件虚拟出来的计算机，我们也可以把它叫做逻辑主机。从形态上来看它是通过软件虚拟出来的，但是它具有物理主机的一切功能，每台虚拟机同样有相关的各种硬件，如cpu、ram、hard disk、display card等。每台虚拟机都是一台独立的主机，它能够实现物理计算机的全部功能，同时它又和其他虚拟机及物理机之间具有良好的隔离性，它并不清楚其他主机的运行情况，在逻辑上是绝对独立的，这样就可以让我们方便的构建灵活的实训环境。其实虚拟机技术早在10多年前就开始研究，但受到计算机硬件发展的因素，近几年才开始比较频繁的应用。我们要在物理主机上实现虚拟机的应用必须要安装相应的虚拟机软件。虚拟机软件的功能是通过软件对计算机物理硬件资源进行重映射，将物理计算机的cpu内存等硬件映射给虚拟主机，从而实现虚拟主机的正常调用。虚拟机软件有很多公司在开发，其中比较著名的有微软公司的virtual pc ，sun 公司的virtual box，以及市场占有率比较大的vmware 。以上的虚拟机软件都能实现我们需要的各项功能，但从兼容性、系统调用、操作界面等综合因素考虑，笔者推荐vmware软件。
2 vmware 软件功能及特点
2.1 功能
1）兼容性：它兼容inter x86 架构，市面上的大部分工作站及pc都能运行。它支持多个虚拟机并行处理，支持Windows操作系统、linux操作系统、类unix系统。而且配置好的虚拟机镜像能够被其他vmware导入，在组建实训环境中十分方便。
2）用户界面：vm软件的用户界面比较友好，初学者很容易上手。它的主界面有多级子菜单，清晰明了。我们可以方便的新建虚拟机、增加群组、克隆主机。它的设置功能非常实用，用户可以通过设置选项卡对虚拟机的内存容量、磁盘读写、网络设定、增加硬件等功能进行设定，在实验环境中可以提供多种解决方案。
3）网络功能：vm软件网络功能非常强大，它能和物理主机通信，能够和物理主机相同网络的其他主机通信，同时也能和不同虚拟机之间通信，能够比较方便的定义实验物理环境。它的网络连接类型有以下3种：
① Bridge 模式 ：（桥接模式）
这种模式是vm安装新虚拟机的默认模式，虚拟网卡编号为vmnet0。功能是将自己的虚拟网卡桥接在物理主机的网卡上。简单的说就是让物理主机的网卡实现复用的功能，能够被虚拟网卡调用，从而将虚拟机逻辑上接入局域网交换机，和同网段的计算机互联。虚拟主机可从局域网的dhcp服务器当中获取ip地址，可以同物理主机和局域网其他主机相互通信，也可访问互联网。如不能获取ip地址，需手动设置ip地址和物理主机同网段。笔者在教学中发现桥接模式不适合多台机器互联的环境下开展实训，因为实训时多台主机都配置了同样的网络服务，如dhcp服务，这样会造成实训结果验证问题。
② Nat 模式 ： 也叫网络地址转换，在传统的网络应用中主要是为了节省ip地址资源和屏蔽隐藏内部网络。在这种网络模式下，虚拟主机的虚拟网卡编号为vmnet8。虚拟网卡通过物理网卡可以访问internet等资源，但自己的虚拟网卡被设定成了内部网络，并且地址也被屏蔽，所有局域网主机都不能看到被屏蔽的虚拟主机，所以不能访问虚拟主机。 ③ Host only 模式
这种模式是一种隔离的方式，当我们配置虚拟主机host-only模式时，物理主机网络属性下会新建一个编号为vmnet1的虚拟网卡，虚拟主机挂接在vmnet 1下，并且ip地址同网络主机不在同一网段。在这种网络环境下不同虚拟主机之间处于同一网段，可以相互访问。笔者认为在网络实训时host-only是一种比较方便的实验环境，通过将多台虚拟主机指定到同一网段，可以进行dhcp，DNS，www，ad等网络服务的实训，同时由于虚拟机网络被隔离，不会造成网络服务冲突的情况。
3 vmware实训课程应用
虚拟机依存于物理计算机，但是虚拟机系统发生故障时，并不会造成宿主机故障。同时我们对虚拟机下所有的应用，如对虚拟机bios进行设置、安装操作系统、对硬盘格式化、组建阵列、以及配置各种网络服务都对物理主机没有影响。而且vm软件部署十分方便，在机房和多媒体教室上安装软件和虚拟机系统镜像即可。建议安装windows 2003 和linux redhat两种镜像系统。笔者通过实践教学 总结出了以下几种应用环境：
1）课程： 《服务器配置与管理》 vm软件可以让我们在单台计算机上开启多个系统镜像，并且可以将它们设置为cs模式，同时具有灵活网络环境设置，可以将服务器和客户机互联。这样我们就可以在服务器上配置多种网络服务（dhcp、dns、www、ftp、mail、ad）等，并且可以用客户机对实验结果进行验证。
2）课程： 《网络安全》这门课程实训中要用到多种的黑客工具，而这些工具会危害到计算机的系统安全，造成计算机系统故障，给机房管理带来了很大的麻烦。我们通过虚拟机实训能够解决以上问题。
3）课程： 《计算机组装与维护》 这门课程也是会对计算机造成故障的一门课程，学生在实训时要设置主板bios、格式化硬盘、安装操作系统、数据恢复等操作。同时在某些实训，如磁盘阵列组建时还需添加硬盘，增加实训成本。而用虚拟机实训时可以任意添加虚拟硬件，零投资，同时不会因为学生操作虚拟机而影响宿主计算机，完美的解决了以上问题。
4 虚拟机对实训教学的促进作用
虚拟机对高职学校实训教学工作的帮助是巨大的。学校可以避免由于资金和实训条件不足带来的学生动手能力低下的问题。笔者总结出虚拟机在实训教学上的以下几点创新：
1）改变了传统的教学模式：传统教学模式下，由于实训条件缺乏，教师以讲授理论知识为主，学生毕业后缺乏动手能力。虚拟机广泛应用到教学后，教师可以通过虚拟机教学，学生一边学一边练，极大的提高了实践能力。同时教师在考核方式上也可以更加灵活，可以选择上机实训考试，更好的掌握学生的学习情况。
2）减轻了实训室资金负担和管理难度
在实训室组建过程中服务器等设备价格昂贵，让很多学校望而却步。同时很多课程对计算机的破坏性让机房管理者叫苦连天，增加了管理难度，并给其他课程的实训带来了影响。虚拟机系统应用后及时的解决了以上问题。
5 结论
虚拟机软件在实践教学工作中的作用是革命性的。对于学校来说它的应用解决了学校资金和实训条件不足的问题。对于教师来说它灵活的配置满足了各种实践课程网络和硬件环境的要求。对于学生来说能够给学生提供一个动手实训的平台，可以让学生放心大胆的实训，不用担心搞坏机器，提高了学习的主动性，加强了学生实践的能力。对于各种公司来说，它给企业带来了合格的人才，能够为企业发展起到推动性的作用。综上所述，虚拟化软件发展前景是光明的，值得我们在实训教学中大力推广。
参考文献：
[1] 崔益峰.虚拟化技术在高职院校计算机实践教学中的应用[J].福建电脑，2012（28）.
[2] 刘羽.虚拟机技术在教学实验中的应用[J].桂林工学院学报，2003（4）416-418.