夏 晶

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 黃岡 438002）

Linux是一個(gè)優(yōu)秀的開放源代碼的操作系統(tǒng)，是一種類UNIX的操作系統(tǒng)，它在可靠性、穩(wěn)定性以及系統(tǒng)運(yùn)行速度方面都有較為出色的表現(xiàn)。近些年，隨著Linux在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等領(lǐng)域使用愈來愈普及，開設(shè)Linux課程的學(xué)院也越來越多，但由于Linux本身的一些特性使得在學(xué)校的機(jī)房或?qū)嶒?yàn)室中安裝維護(hù)Linux是一件比較麻煩的事，但如果引入利用虛擬機(jī)技術(shù)則能在一定程度上緩解這些問題。

一、 Linux實(shí)驗(yàn)環(huán)境的現(xiàn)狀

由于目前Windows系統(tǒng)的市場(chǎng)占用率高于Linux，因此學(xué)校里的教學(xué)平臺(tái)大多建立在Windows系統(tǒng)之上，許多機(jī)房或?qū)嶒?yàn)室都裝的是Windows系列操作系統(tǒng)，但為了進(jìn)行Linux教學(xué)，需要在機(jī)房或?qū)嶒?yàn)室具有Linux的教學(xué)環(huán)境，通常有以下幾種實(shí)現(xiàn)方法：第一，將計(jì)算機(jī)硬盤全部格式化，裝入Windows和Linux系統(tǒng)，這種方法比較適合全新的電腦安裝；第二，在原有的Window系統(tǒng)之上再裝上Linux系統(tǒng)，形成多系統(tǒng)啟動(dòng)，這種方法有一定的普遍性，但問題在于機(jī)房的計(jì)算機(jī)都裝有硬盤保護(hù)系統(tǒng)，除非在硬盤保護(hù)系統(tǒng)安裝時(shí)已經(jīng)為L(zhǎng)inux預(yù)留分區(qū)，否則無法再加裝其它的操作系統(tǒng)，另外，相當(dāng)多的硬盤保護(hù)系統(tǒng)對(duì)Linux兼容性很差，還原功能往往形同虛設(shè)；第三，利用虛擬機(jī)技術(shù)，在宿主機(jī)的Windows操作系統(tǒng)上安裝Linux，這樣在既安裝了Linux又使原有硬盤保護(hù)系統(tǒng)能正常保護(hù)Windows，還能減輕管理人員的維護(hù)工作量，是一舉多得的方法。

二、 虛擬機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介

虛擬機(jī)是通過軟件模擬的，并具有完整硬件系統(tǒng)功能的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。Vmware Workstation就是一款具有代表意義的虛擬機(jī)軟件，利用它可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上模擬出若干臺(tái)計(jì)算機(jī)，這些模擬出來的計(jì)算機(jī)稱之為虛擬機(jī)，那臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)稱之為宿主機(jī)。這些虛擬機(jī)跟真正的計(jì)算機(jī)一樣，擁有自己獨(dú)立的CPU、硬盤、內(nèi)存及其他硬件，可以像使用真正機(jī)器一樣對(duì)它們進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等操作，并且這些在虛擬機(jī)上的操作對(duì)宿主機(jī)不會(huì)造成任何影響和破壞。

三、 Vmware Workstation的幾種網(wǎng)卡工作方式

Vmware Workstation虛擬機(jī)軟件的網(wǎng)絡(luò)功能相當(dāng)強(qiáng)大，虛擬機(jī)系統(tǒng)之間、虛擬機(jī)系統(tǒng)與宿主機(jī)之間，可以通過多種方式聯(lián)網(wǎng)，以滿足實(shí)驗(yàn)的需求，這樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能是基于Vmware提供了多種網(wǎng)卡工作模式，靈活的運(yùn)用這些模式能構(gòu)建出多樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便于實(shí)驗(yàn)的開展。

1、 橋接方式

采用橋接方式聯(lián)網(wǎng)的虛擬機(jī)，是通過VMware內(nèi)置的虛擬交換機(jī)VMnet0直接連入宿主機(jī)外部網(wǎng)絡(luò)，宿主機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)卡和虛擬機(jī)的網(wǎng)卡處于相同地位，此時(shí)，虛擬機(jī)和宿主機(jī)就位于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，各虛擬機(jī)系統(tǒng)IP地址可以設(shè)置為與宿主機(jī)在同一個(gè)網(wǎng)段。

2、 NAT方式

該方式采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)，虛擬機(jī)經(jīng)過宿主機(jī)間接連接到外部網(wǎng)絡(luò)，所有虛擬機(jī)構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部的私有網(wǎng)絡(luò)，使用通過VMware的DHCP提供的私有IP地址。

3、 僅主機(jī)方式

在VMware中，僅主機(jī)方式默認(rèn)與VMnet1虛擬交換機(jī)相連。虛擬機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)與外界隔絕的網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)NAT功能不能啟用，虛擬機(jī)不能訪問外部網(wǎng)絡(luò)，只能虛擬機(jī)與宿主機(jī)之間、或虛擬機(jī)相互之間訪問。如果只需建立客戶機(jī)與宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以采用這種模式。

4、 自定義方式

這種方式可以按照自己意愿設(shè)置虛擬網(wǎng)卡，能創(chuàng)建出相當(dāng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種方式比較適合用來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)組建類課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

圖1 智能家居系統(tǒng)構(gòu)架

本文研究的遠(yuǎn)程家居智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)以下功能：

1、 智能家電

通過互聯(lián)網(wǎng)、電話線接口，實(shí)現(xiàn)信息交換和遠(yuǎn)程控制。包括對(duì)重要家用電器、主要電源插座等實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。通過互聯(lián)網(wǎng)（或電話）控制家里電器的運(yùn)作并獲得其運(yùn)作信息.例如，下班時(shí)在公司通過互聯(lián)網(wǎng)打開家中熱水器；啟動(dòng)洗衣機(jī)；提前啟動(dòng)家中獨(dú)立供暖設(shè)備等。

2、 智能家庭儀表

通過藍(lán)牙設(shè)備和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)水表、電表和煤氣表的遠(yuǎn)程抄表。

3、 智能家庭安防

實(shí)現(xiàn)家庭的防火、防盜和防煤氣泄漏。在無線鏈接狀態(tài)下，對(duì)防盜報(bào)警器、煙霧探測(cè)器、有害氣體檢測(cè)裝置等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及可自動(dòng)查詢各傳感器的工作狀態(tài)。一旦出現(xiàn)告警，則由智能監(jiān)控系統(tǒng)通過電話網(wǎng)向主人報(bào)警或通過互聯(lián)網(wǎng)向監(jiān)控中心報(bào)警。也可以配置攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)控；用戶通過遠(yuǎn)端電話和計(jì)算機(jī)，可全天候監(jiān)控到家里的情況；通過緊急按鈕實(shí)現(xiàn)緊急求助和醫(yī)療求救。

四、 小結(jié)

由于無線藍(lán)牙通信技術(shù)可以有效地抑制干擾的噪聲，在速度、抗干擾性、可靠性等方面具有較大優(yōu)勢(shì)，因此采用無線藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居的水電費(fèi)管理、通信和安全保衛(wèi)等系統(tǒng)的構(gòu)造，具有廣泛的應(yīng)用空間。

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