基于VMware的Linux实验平台构建

时间:2022-10-26 12:01:29

基于VMware的Linux实验平台构建

摘 要: Linux 实验常因实验环境复杂、资源有限等原因使得实验无法有效开展,影响学习效果,而基于VMware构建的Linux实验平台,可以通过虚拟机设置出如同真实环境的虚拟环境,在虚拟环境下来开展各类试验,使得诸项问题得以有效解决。

关键词: VMware Linux实验平台 操作系统 主机 虚拟机

由于操作系统是最庞大复杂、最至关重要的系统软件,因此我们在开展Linux 操作系统实验过程中,往往因担心涉及到对系统的安装、设置、更改等操作导致系统瘫痪,而使实验无法有效开展。随着虚拟机技术的应用,VMware为Linux提供了一个可以自由实验的有效平台。

一、困扰Linux操作系统实验的因素

1.实验资源有限。随着高校招生规模的不断扩大,学生越来越多,而教学经费的投入却远远跟不上学生数量的增长,根本无法满足实践教学的需要。如何利用有限的计算机资源完成更多的计算机实践教学,并确保教学质量,成为各高校亟待解决的问题。

2.实验关联性强。操作系统实验相对比较长、各实验间联系较多,本次的实验状态往往是下一个实验的起点。而实验室的机器不是专用的,如何保存不同学生的实验状态,以便下次实验继续,至关重要。

3.复杂环境实验经过多次实验后,常会出现环境崩溃。如何快速将实验环境恢复到实验出错前的状态,成为关键问题。

4.涉及计算机的某些系统维护实验,如CMOS、磁盘分区、格式化、安装操作系统、系统备份与恢复、大型数据库安装等,由于要对磁盘进行破坏性实验,担心损坏硬件设备,教师多采取课堂演示或以讲代练的方式进行教学。

5.涉及网络的实验难以组织。计算机网络实验,如局域网的组建,网络配置与管理,Telnet、DNS、NAT、FTP等各种网络服务的配置,远程访问和路由设置,Web开发,等等。这类实验的网络访问需要多台机器分组,人手几台电脑不现实,而几个人一组,实验效果又难以达到预期目的,使学生学完课程却无法解决实际问题。

6.实验室为方便管理和维护,往往将系统分区写保护,而很多实验又需要修改系统设置,安装软件。所以在适应实验室机器写保护的状态下解决上述问题成为关键。

7.有时需要有不同操作系统环境下的实验,如Windows、Linux、Unix或DOS环境下的实验。即使是同一操作系统下的实验,也有可能需要不同版本,如何在有限的资源上实现是个难题。

二、使用VMWare构建Linux实验平台

上述提到的操作系统实验中的各种问题,通过VMware 虚拟机技术,都可以在一定程度上得到很好的解决。

1.VMWare简介

VMware是一个虚拟机软件,主要是安装在已有操作系统的PC 机上使用,利用它可以在一台物理计算机上将硬盘和内存的一部分拿出来虚拟出若干立的逻辑计算机,即虚拟机。当虚拟机设置好后,就可以在这些虚拟机上安装操作系统,这些虚拟机可以拥有自己独立的操作系统、CPU、硬盘、内存与其他硬件,用户可以像使用普通的计算机一样对虚拟机进行设置,对硬盘分区、格式化、安装系统和应用软件,对硬件进行配置,还可通过虚拟网卡实现主机和虚拟机之间的虚拟网络连接,从而构建出虚拟的双机互连网络环境。所有的这些操作都不会对真实主机的硬盘分区和数据造成任何影响和破坏,所有的虚拟机操作系统都运行在虚拟操作平台之上,还可以将这几个操作系统联成一个网络。用户在使用时完全感觉不到虚拟机的存在,就像使用一台真实的计算机。在虚拟系统崩溃之后可以把安装文件删除,不会影响物理主机系统,保证主机原系统环境的稳定性。

2.使用VMware的好处

(1)同时运行多个操作系统,切换无需重启系统。VMware可在一台机器上真正同时运行多个独立的操作系统,一个是运行于本机上的原始操作系统,其他系统可运行于虚拟机上,且虚拟机安装的操作系统可与本机操作系统同时运行,只需简单切换而无需来回重启系统。

(2)各系统间支持网络通信。VMware具有强大的网络功能,可将多个虚拟机联接在一起,组建一个局域网,这个网络的行为与真实网络完全一致,而且不用担心损坏虚拟网卡和虚拟交换机。同时,灵活的虚拟网络使NAT、防火墙实验成为可能。

(3)系统支持状态快照。VMware快照功能会保存进行快照时刻虚拟机的所有状态,实验中可在任意时刻保存当前状态为快照。如果在进行一系列操作后实验出现问题,想恢复到快照时刻的状态,只需要使用还原快照,便可恢复到虚拟机任何一个快照的状态,这样从进行快照到恢复快照之间所有对虚拟机的操作都会撤销。

(4)系统支持pause。可以虚拟计算机不关机的状态下离开,下次实验直接继续。系统会自动保存虚拟机器的内存信息,再次运行的时候,自动恢复到该状态。

(5)复制方便。一台机器的整个环境就是一个文件夹,不同操作系统间可实现文件共享及复制粘贴等功能,允许真实主机与虚拟机间或者虚拟机与虚拟机间直接拖动文件进行复制和粘贴操作。

3.使用VMware构建实验平台

(1)安装虚拟平台。VMware软件的安装和其他软件的安装没有什么区别,安装文件可在其官方网站(www.省略)中查询下载,然后按照安装向导一步步完成虚拟机的安装和配置过程。VMware 安装好以后,就等于可以虚拟出若干台机器来使用了。

(2)设置虚拟机。在VMware主窗口中选择New Virtual Machine可新建一虚拟机。根据提示选择Typical典型配置方式,再选择想要虚拟的系统,如选择Linux及相应版本,然后按照向导提示与实际需求设置Linux所需内存大小、网络设置模式、创建磁盘、设置虚拟机磁盘容量等,最终完成一个虚拟机的建立。其中“网络连接”有桥接网络、网络地址转换、仅为主机网络、不使用网络连接四种连接方式,建议选择桥接网络方式,桥接网络方式中虚拟机显示为和主机在同一个物理以太网上的一台额外的计算机。同时,虚拟机内存大小设置应能保证虚拟机操作系统的流畅运行,但不宜设置过大,否则会影响主机运行速度。当然,这个虚拟机目前只是硬件系统,需要在虚拟机中安装Linux操作系统后才可像真正的机器一样来使用。

(3)在虚拟机上安装Linux。建立好虚拟机后,就可以在其上安装操作系统了。单击“power on”按钮,就开始了引导。VMware支持光盘启动安装,按F2将虚拟机的BIOS设置为光盘启动,随后的安装过程和真实计算机安装Linux一样,这里不再赘述。同时VMware也支持镜像文件安装,此时应先指定好光盘镜像文件为光驱设备,这样就相当于有了虚拟光驱功能。在安装过程中,安装程序提示更换光盘时,用鼠标双击VMware右下角的光驱图标,打开所需的安装光盘映像文件,单击“OK”按钮即可。

(4)在实验中使用虚拟机。现在一台和真实计算机一样的机器已经建立起来了。单击虚拟机窗口,鼠标就融入了虚拟系统了,如果想回到主机系统,则可以按Ctrl+Alt键使鼠标回到主机系统。若感觉在虚拟机和主机间鼠标切换麻烦,可以通过安装VMware Tools后重新启动,这样无论是鼠标切换还是虚拟机与主机间通过网络复制文件等问题都可得到有效解决。在虚拟机中做实验,一切都是真实的,与在真实的计算机上实验效果完全一样,而且任何设置都不会影响到主机。

三、总结

采用虚拟机搭建的实验平台,可以很容易地做到教师演示与学生实践的同步,为Linux实践教学提供了一种有效的辅助工具,既缓解了实验设备和场地不足的问题,又提高了实验设备的安全性,降低了实验室的管理和维护难度。此外,我们还可以通过VMware虚拟机来模拟非当前操作系统或者比较复杂的网络环境,通过在虚拟的操作系统环境中进行操作,熟悉新操作和新技术,来达到事半功倍的目的。

参考文献:

[1]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).

[2]贾礼远,李 .基于VMware的虚拟机技术在计算机教育中的应用[J].中国现代教育装备,2008,(2).

上一篇:高职院校信息化现状分析 下一篇:C语言教学方法初探