浅谈虚拟机技术在计算机实验室中的应用

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最专业的资料,来自北大、清华、华中科技大学、西南科技大学的文献资料

（一）虚拟机集成度高

使用虚拟机技术可以在一台计算机上虚拟出多台虚拟主机，分别安装不同的操作系统，诸如Windows、Linux和Free-BSD等，每个虚拟机都是独立的，任何虚拟机崩溃都不影响其他系统，可以让学生在学习的过程中充分去进行练习，掌握每种系统下的操作技能。对于操作系统的卸载也很方便，只要删除一个文件夹即可完成操作系统卸载。虚拟机可以独立运行和并发运行，各虚拟机之间、虚拟机和宿主机之间还可以进行对话、文件共享以及应用网络资源，，并能以客户/服务方式运行。

（二）虚拟机安全性强

在同一台物理机器上的多个虚拟机实例彼此完全隔离，不同版本的软件在虚拟机中可以互不影响同时运行，而不会因为一个虚拟机实例中的软件失效导致另一个虚拟机实例出错。虚拟机和宿主机的系统也具有很强的隔离性，在虚拟机上进行分区、格式化等操作，不会破坏到实际主机的数据文件。当虚拟机系统出现病毒入侵或灾难性损害时，也不会伤及宿主机上的系统文件，因此，在进行网络安全实验，演示病毒、木马、黑客程序时，非虚拟机不可。虚拟机安装成功后系统文件是以映像包的形式存放于硬盘中，因此在实验中出现各种问题后，虚拟操作系统可以快速地得到还原或恢复。

（三）虚拟机移植方便

虚拟机虚拟出来的硬件都是标准硬件，而在不同的宿主机上虚拟出来的硬件都是相同的，它可以在不同的物理主机之间复制，无需考虑硬件之间的差异。并且虚拟机实例中所有软件都封装在一个单独的虚拟硬盘文件中，通过这种封装形式，虚拟机的备份、安装都可以通过复制虚拟硬盘文件的方式实现，从而有效地降低了软件的管理、配置的难度，增加了软件部署的方便性和灵活性。

（四）虚拟机组网便捷

现在学校一般都开设了计算机网络课程，并在计算机实验室安排了课程实验，而且很多课程实验需要两台或多台机器联网演示，有些又需要在机器上安装多块硬盘或两个网卡，这些都无法用一台普通的计算机来实现，利用虚拟机技术则可以很好地解决这些问题。采用虚拟机技术，只要硬盘容量和内存足够大，就可以在一台实体的计算机上，安装任意台的虚拟机，组建虚拟的局域网，进行各种网络实验，而不必购买交换机、路由器以及网线等网络设备，轻松完成教学任务。

（五）虚拟机兼容性好

为了更好地满足不同专业、不同学科的教学需要，计算机实验室经常要安装或更新所需的专业软件，但是如果实验室计算机采用安装硬盘还原卡的保护方式，在装完软件重启后，硬盘还原卡就会把计算机还原到安装新软件前的状态。面对这种情况，一般只有让实验室管理员解除硬盘还原卡，待安装完新软件再把硬盘还原卡重新安装上，无形中增加了工作负担，而采用虚拟机技术可以较好地解决这个问题。通过虚拟技术，各种软件可以不经修改地运行在虚拟机中，虚拟机对软件屏蔽了底层硬件平台的异构性，支持软件跨平台运行，而不需要考虑不同虚拟机实例中软件的兼容性问题，可以满足实验及软件测试要求。

法：

（1）首先，在计算机实验室中组建一个局域网，每台计算机安装WindowsXP操作系统和必需的公用软件，如Office办

公软件等。

图1建立虚拟机

（2）安装虚拟机软件，建立虚拟机。目前，流行的虚拟机软件有VMWareWorkstation、VirtualPC和VirtualBox，它们都能在Windows系统上建立起虚拟机，用于安装Linux、OS/2、FreeBSD等其他操作系统。实际应用中具体采用哪一款虚拟机软件，取决于个人爱好、虚拟机能运行的平台和需要安装的操作系统。相比而言，VMware不论是在多操作系统的支持上，还是在执行效率上，都较出色，使用最为普及。我们下面就以虚拟机软件VMware为例，了解虚拟机的使用：①运行VMwareworkstation，点“文件”→新建→“虚拟机”，弹出向导（见图1），按提示操作。要说明的是，虚拟机的磁盘容量要根据实际需要选择，如果装备安装很多的应用程序，就要设大一些。②编辑虚拟机设置。运行虚拟机→“编辑虚拟机设置”。在这里我们可以对要建立的虚拟机系统中的一些虚拟硬件进行设置，其中包括内存、硬盘、CD-ROM、网卡、虚拟机处理器等等，还可以设置虚拟机操作系统的安装是从物理光驱启动，还是从ISO镜像启动。③安装虚拟系统。安装虚拟系统的过程跟真实系统是一样的，先设置好使用物理驱动器或使用ISO镜像启动，然后分区、格式化、安装操作系统，总之，一切操作都跟一台真正的计算机一样。④安装VMwareTools。在虚拟机中安装完操作系统之后，接下来需要安装VMwareTools。VMwareTools相当于VMware虚拟机的主板芯片组驱动和显卡驱动、鼠标驱动。在安装VMwareTools后，可以极大地提高虚拟机的性能，并且可以让虚拟机分辨率以任意大小进行设置，还可以使用鼠标直接从虚拟机窗口中切换到主机中。安装步骤是：在启动虚拟机的系统，先按“Ctrl+Alt”组合键退出虚拟机全屏界面（如果已经进入全屏的话），然后点“虚拟机”→安装VMwareTools（见图2），按提示操作，一路“Next”下去，最后“Finish”，之后确定，重启虚拟系统。⑤根据实验教学内容，安装教学所需的各种应用软件。

四、虚拟机技术在计算机实验室的使用

计算机实验室的建设与管理必须采用新的思路。在计算机实验室使用虚拟机技术，不仅能大大提高实验机器设备的利用率，还能减少故障的发生，保证实验教学的效果。具体做

图2安装VMwareTools

（3）创建虚拟机快照，并在实验室局域网的服务器上备份一个虚拟机的镜像，用于恢复有故障的计算机。虚拟机“快照”功能相当于“系统还原”，而且还原速度非常快。①创建

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