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[摘要]计算机网络实验课程的教学对于学习计算机网络知识非常重要,但是由于实验环境的种种限制,真实的网络实验环境通常很难满足学生的需求。为解决此问题,提出用虚拟软件VMware模拟网络环境的方法,此方法实现单机多系统的网络模拟环境,进而给网络实验课程的教学提供一种新的思路。
[关键词]VMware网络实验虚拟机操作系统局域网
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110093-01
随着计算机网络相关课程在高校的广泛开展,需要进行各种网络实验过程,但建设专用的网络实验室费用昂贵,网络实验课只能到普通的公共机房完成,加之出于安全性原因,学生不能对操作系统配置进行随意修改,也不能对网络设备随意配置,只能被动地做一些简单的实验操作,实践教学效果较差。虚拟软件VMware的出现解决了这一问题,它能够在一台物理计算机上虚拟出多台虚拟计算机,进而为学生在单机环境下进行网络实验课程学习提供了必要的条件。
一、VMware介绍
VMwareWorkstation是VMware公司出品的一款虚拟软件,利用该软件可在一台物理计算机上虚拟出多台虚拟计算机,这些虚拟机和真实计算机一样拥有各自的独立操作系统、CPU、内存、硬盘及其它硬件。
VMware主要的功能有:
1.不需要分区或重启就能在同一台PC上使用两种以上的操作系统。
2.完全隔离并且保护不同操作系统的操作环境以及所有安装在操作系统上面的应用软件和资料。
3.能够设定并且随时修改操作系统的操作环境,如:内存、磁盘空间等。
4.挂起(Suspend)功能。在虚拟机上,多个操作系统可同时运行,我们可以像操作Windows应用程序那样可在各操作系统之间切换,而不需要重新启动机器。这就使得利用虚拟出的计算机组建网络,实现单机内局域网成为可能。
二、构建虚拟网络的方法
(一)建立虚拟机。有两种方法:一是用向导建立虚拟机,二是用备份文件建虚拟机。前者是建立一个新的虚拟机,可按照向导进行有关的参数设置,这个过程实际上就是硬件配置的过程,向导会要求设置CPU、内存、硬盘、网卡等硬件设备参数。后一种方法是选择已经建立好的虚拟机文件,需要选择“使用已存在的磁盘镜像文件”,只对建立好的虚拟机重新配置。
(二)安装操作系统。建立虚拟机后,可在新建的虚拟机上安装操作系统,也可安装除Windows外的其它操作系统,如Linux。安装时可选择光盘安装、光盘镜像安装、GHO镜像文件安装和备份文件安装四种方式。安装过程和真实的操作系统基本相同。注意我们称安装Vmware软件的操作系统的计算机为主机(Host),称在VMware环境下新安装操作系统虚拟计算机为客户机(Guest)或虚拟机。
(三)构建虚拟网络。VMware提供了一些虚拟设备如虚拟交换机、虚拟网卡等,同时也提供了使用这些设备的组网方式,VMware提供了以下三种组网方式。
1.桥接(Bridge)方式。在这种工作方式下,在主机所处的网络客户机和主机是在同一网段,可互相访问,也可与外部网络互相访问,这时客户机就像是一台局域网内的物理计算机,甚至可以从局域网的DHCP服务器中获得IP地址。
2.网络地址翻译(NAT)方式。这种方式也可以实现主机与客户机的双向通信,但网络内其他机器不能访问客户机,客户机可通过主机用NAT协议访问网络内其他机器和外部网络。
3.仅主机(Host only)方式。在这种方式下客户机只能和主机之间通信,而不能同在局域网的计算机进行通信,除非在主机上做转发或路由。
通过这些设备和组网方式我们可以连接到因特网或者组建单机局域网。
三、在网络实验课程教学中应用
利用VMware提供的三种组网方式,我们可以在安装了VMware的单机上构建虚拟网络室,进行各种相关的网络实验。在教学中常用网络平台主要有对等网络、客户机/服务器、带路由器的网络三种。我们就用VMware来构建这三种网络平台来说明使用VMware的便利性。
1.对等网络平台。建立方法:如图1拓扑结构,至少建立两台客户机,然后设置网卡的联网方式为Bridget方式,这样多台虚拟机就和虚拟交换机连成了一个简单的对等网络。
2.客户机/服务器。建立方法:拓扑结构图如图1,至少建立两台客户机,只是把其中一台客户机作为服务器使用,并在其上安装服务器软件,设置网卡的联网方式为Bridget方式Only-host方式,其它设置基本与对等网络相同。
3.带路由器的网络建立方法:至少建立三台客户机,如图1(在其交换机上加上路由功能),若将客户机1作服务器使用时,须安装server版的操作系统或服务器软件,并设置启动其自带的路由和远程访问软件。在客户机1上面添加一个虚拟网卡,连同本身的网卡共两个网卡,其中第一个网卡的IP地址可设置为192.168.0.1,第二个网卡设置为192.168.1.1,网络连接方式为Only-host方式,客户机2网卡的IP设置为192.168.0.X(2-154),连接方式为仅主机方式,客户机3网卡的IP设置为192.168.1.X(2-154),连接方式为仅主机方式。
此外,其它网络实验如利用IIS组件实现WEB服务的配置和FTP服务器的配置与管理以及Telnet远程登录等都可在VMware中的多操作系统中得以实现,这里不再一一详述。
四、总结
Vmware给计算机网络实验课程教学提供了一种有效的辅助工具,它所具有的在单机上同时运行多个操作系统的特点,如将其应用于网络实验教学,可以起到意想不到的效果,它充分挖掘了现有的设备潜力,提高了现有系统的利用率,既缓解了某些实验室设备和场地不足,又在一定的程度上提高了实验设备的安全性,降低了实验室的管理难度。
参考文献:
[1]http://www.vmware.com/cn/,Vmware中国官方主页.
[2]梁诚、李琼、夏建波,VMware虚拟机技术在计算机实践教学中的应用[J].电脑开发与应用,2007,(8).
[3]周翔鹰,基于VMware构建虚拟计算机网络实验[J].实验室研究与探索,2006,(7).
作者简介:
李卫刚(1976-),男,陕西西安人,讲师,硕士,研究方向:计算机应用。
[关键词]VMware网络实验虚拟机操作系统局域网
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110093-01
随着计算机网络相关课程在高校的广泛开展,需要进行各种网络实验过程,但建设专用的网络实验室费用昂贵,网络实验课只能到普通的公共机房完成,加之出于安全性原因,学生不能对操作系统配置进行随意修改,也不能对网络设备随意配置,只能被动地做一些简单的实验操作,实践教学效果较差。虚拟软件VMware的出现解决了这一问题,它能够在一台物理计算机上虚拟出多台虚拟计算机,进而为学生在单机环境下进行网络实验课程学习提供了必要的条件。
一、VMware介绍
VMwareWorkstation是VMware公司出品的一款虚拟软件,利用该软件可在一台物理计算机上虚拟出多台虚拟计算机,这些虚拟机和真实计算机一样拥有各自的独立操作系统、CPU、内存、硬盘及其它硬件。
VMware主要的功能有:
1.不需要分区或重启就能在同一台PC上使用两种以上的操作系统。
2.完全隔离并且保护不同操作系统的操作环境以及所有安装在操作系统上面的应用软件和资料。
3.能够设定并且随时修改操作系统的操作环境,如:内存、磁盘空间等。
4.挂起(Suspend)功能。在虚拟机上,多个操作系统可同时运行,我们可以像操作Windows应用程序那样可在各操作系统之间切换,而不需要重新启动机器。这就使得利用虚拟出的计算机组建网络,实现单机内局域网成为可能。
二、构建虚拟网络的方法
(一)建立虚拟机。有两种方法:一是用向导建立虚拟机,二是用备份文件建虚拟机。前者是建立一个新的虚拟机,可按照向导进行有关的参数设置,这个过程实际上就是硬件配置的过程,向导会要求设置CPU、内存、硬盘、网卡等硬件设备参数。后一种方法是选择已经建立好的虚拟机文件,需要选择“使用已存在的磁盘镜像文件”,只对建立好的虚拟机重新配置。
(二)安装操作系统。建立虚拟机后,可在新建的虚拟机上安装操作系统,也可安装除Windows外的其它操作系统,如Linux。安装时可选择光盘安装、光盘镜像安装、GHO镜像文件安装和备份文件安装四种方式。安装过程和真实的操作系统基本相同。注意我们称安装Vmware软件的操作系统的计算机为主机(Host),称在VMware环境下新安装操作系统虚拟计算机为客户机(Guest)或虚拟机。
(三)构建虚拟网络。VMware提供了一些虚拟设备如虚拟交换机、虚拟网卡等,同时也提供了使用这些设备的组网方式,VMware提供了以下三种组网方式。
1.桥接(Bridge)方式。在这种工作方式下,在主机所处的网络客户机和主机是在同一网段,可互相访问,也可与外部网络互相访问,这时客户机就像是一台局域网内的物理计算机,甚至可以从局域网的DHCP服务器中获得IP地址。
2.网络地址翻译(NAT)方式。这种方式也可以实现主机与客户机的双向通信,但网络内其他机器不能访问客户机,客户机可通过主机用NAT协议访问网络内其他机器和外部网络。
3.仅主机(Host only)方式。在这种方式下客户机只能和主机之间通信,而不能同在局域网的计算机进行通信,除非在主机上做转发或路由。
通过这些设备和组网方式我们可以连接到因特网或者组建单机局域网。
三、在网络实验课程教学中应用
利用VMware提供的三种组网方式,我们可以在安装了VMware的单机上构建虚拟网络室,进行各种相关的网络实验。在教学中常用网络平台主要有对等网络、客户机/服务器、带路由器的网络三种。我们就用VMware来构建这三种网络平台来说明使用VMware的便利性。
1.对等网络平台。建立方法:如图1拓扑结构,至少建立两台客户机,然后设置网卡的联网方式为Bridget方式,这样多台虚拟机就和虚拟交换机连成了一个简单的对等网络。
2.客户机/服务器。建立方法:拓扑结构图如图1,至少建立两台客户机,只是把其中一台客户机作为服务器使用,并在其上安装服务器软件,设置网卡的联网方式为Bridget方式Only-host方式,其它设置基本与对等网络相同。
3.带路由器的网络建立方法:至少建立三台客户机,如图1(在其交换机上加上路由功能),若将客户机1作服务器使用时,须安装server版的操作系统或服务器软件,并设置启动其自带的路由和远程访问软件。在客户机1上面添加一个虚拟网卡,连同本身的网卡共两个网卡,其中第一个网卡的IP地址可设置为192.168.0.1,第二个网卡设置为192.168.1.1,网络连接方式为Only-host方式,客户机2网卡的IP设置为192.168.0.X(2-154),连接方式为仅主机方式,客户机3网卡的IP设置为192.168.1.X(2-154),连接方式为仅主机方式。
此外,其它网络实验如利用IIS组件实现WEB服务的配置和FTP服务器的配置与管理以及Telnet远程登录等都可在VMware中的多操作系统中得以实现,这里不再一一详述。
四、总结
Vmware给计算机网络实验课程教学提供了一种有效的辅助工具,它所具有的在单机上同时运行多个操作系统的特点,如将其应用于网络实验教学,可以起到意想不到的效果,它充分挖掘了现有的设备潜力,提高了现有系统的利用率,既缓解了某些实验室设备和场地不足,又在一定的程度上提高了实验设备的安全性,降低了实验室的管理难度。
参考文献:
[1]http://www.vmware.com/cn/,Vmware中国官方主页.
[2]梁诚、李琼、夏建波,VMware虚拟机技术在计算机实践教学中的应用[J].电脑开发与应用,2007,(8).
[3]周翔鹰,基于VMware构建虚拟计算机网络实验[J].实验室研究与探索,2006,(7).
作者简介:
李卫刚(1976-),男,陕西西安人,讲师,硕士,研究方向:计算机应用。