摘要：學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)最好的方法就是上機(jī)實(shí)際操作，但在上機(jī)過程中，涉及計(jì)算機(jī)操作安全的操作或設(shè)置會造成諸多直接的破壞，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)不能正常啟動或操作系統(tǒng)無法使用，從而降低了授課的效率和質(zhì)量。為了解決這一矛盾，我們運(yùn)用VMware虛擬機(jī)軟件構(gòu)建一個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在工作站上安裝虛擬客戶操作系統(tǒng)，以較少的工作站和較高的效率獲得更好的培訓(xùn)和IT技術(shù)支持效果。

關(guān)鍵詞：VMware　虛擬機(jī)；虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）31-7520-03

在現(xiàn)在的教育領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用與維護(hù)是各專業(yè)學(xué)生必須掌握的一項(xiàng)技能。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)最好的方法就是上機(jī)實(shí)際操作，只有通過親自動手操作，安裝計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、各種驅(qū)動和辦公應(yīng)用軟件，以及對系統(tǒng)進(jìn)行各種修改和設(shè)置，才能真正理解和掌握計(jì)算機(jī)。在此過程中，涉及計(jì)算機(jī)操作安全的操作或設(shè)置會造成諸多直接的破壞，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)不能正常啟動或操作系統(tǒng)無法使用。當(dāng)然，我們也不能排除在學(xué)生上機(jī)過程中，引入惡意程序和病毒，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰的可能性。對于單個(gè)計(jì)算機(jī)終端而言，重裝操作系統(tǒng)并進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，還是比較容易的。但是，如果要對整個(gè)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室中的上百臺計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行重裝操作，將是極大的工作量，同時(shí)這也會中斷實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，使得實(shí)驗(yàn)課的效率受到影響。

目前，多數(shù)高等院校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室為了防止惡意病毒感染及誤操作，都在計(jì)算機(jī)終端上安裝了安全保護(hù)軟件，導(dǎo)致很多實(shí)踐性很強(qiáng)的操作無法進(jìn)行，計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)基本上是停留在“紙上談兵”的層面，教學(xué)效果受到很大影響。如何搭建既方便又實(shí)用的虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，一直是計(jì)算機(jī)管理員和學(xué)生的心愿。

隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展和成熟，VMware作為虛擬化技術(shù)的代表軟件，已經(jīng)逐漸進(jìn)入了我們的視野，影響并改變著傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式，在一定程度上削弱了操作系統(tǒng)對硬件的牽制。它使我們可以在一臺工作站（Host）上安裝并同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的客戶機(jī)操作系統(tǒng)（Guest　Operating　Systems），虛擬系統(tǒng)共享工作站的硬件設(shè)備并以文件形式獨(dú)立的保存在工作站的硬盤上。如果一臺虛擬計(jì)算機(jī)出現(xiàn)問題，主機(jī)以及其他的虛擬計(jì)算機(jī)不會有任何影響。

VMware的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域之一就是為維護(hù)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件提供一個(gè)較為完善的，將損失降低到最小程度的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，以此來優(yōu)化部署、測試及維護(hù)周期。無論從功能性還是使用性來講，由VMware虛擬出來的計(jì)算機(jī)與真實(shí)的物理計(jì)算機(jī)相比，除了運(yùn)算速度略差之外，基本上沒有任何區(qū)別。

針對上述情況，筆者在本文中將著重研究探討基于VMware的虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)在工作站上安裝虛擬客戶操作系統(tǒng)，以較少的工作站獲得更好的培訓(xùn)和IT技術(shù)支持效果。

1　VMware簡介

VMware　Workstation是VMware公司研發(fā)出品的一款虛擬機(jī)工作站軟件，其包含一個(gè)用于英特爾x86兼容計(jì)算機(jī)的虛擬機(jī)套裝，它可以使我們在同一臺物理機(jī)器上像打開多個(gè)“記事本”程序一樣，同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的操作系統(tǒng)，如DOS、Windows或是LINUX。不同于“多啟動”系統(tǒng)的是，“多啟動”系統(tǒng)在同一時(shí)刻只能單獨(dú)運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)，在系統(tǒng)切換時(shí)必須重啟計(jì)算機(jī)。而VMware則是真正意義上的多個(gè)操作系統(tǒng)　“同時(shí)”運(yùn)行，它們在主系統(tǒng)這個(gè)平臺上，可以像普通的Windows應(yīng)用程序那樣自由切換，而且我們可以對每個(gè)操作系統(tǒng)進(jìn)行不同的配置，所有這些操作都不會對物理計(jì)算機(jī)產(chǎn)生任何影響，我們可以完成普通計(jì)算機(jī)上的所有操作，如磁盤分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等。另外，我們還可以通過網(wǎng)卡將幾臺虛擬機(jī)連接起來，進(jìn)行各種模擬組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。

2　使用VMware的注意事項(xiàng)

2.1虛擬計(jì)算機(jī)的可用物理內(nèi)存設(shè)置需適當(dāng)

在虛擬機(jī)創(chuàng)建過程中，VMware會根據(jù)主機(jī)的配置狀況，分配給客戶機(jī)操作系統(tǒng)一定比例的物理內(nèi)存，使物理機(jī)與客戶機(jī)的資源負(fù)載達(dá)到平衡。虛擬機(jī)創(chuàng)建結(jié)束之后，我們還可以根據(jù)自身需要來適度調(diào)整虛擬機(jī)的可用內(nèi)存，加大內(nèi)存可以在一定程度上提高虛擬機(jī)的運(yùn)行效率。需要注意的是，如果虛擬機(jī)的內(nèi)存設(shè)置的過大，物理機(jī)的性能就會受到影響，從而降低虛擬機(jī)的運(yùn)行效率。

2.2添加刪除硬件設(shè)備

一般而言，VMware虛擬機(jī)自動安裝配備有軟驅(qū)、光驅(qū)、硬盤和網(wǎng)卡等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，我們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求情況隨時(shí)進(jìn)行手動添加或刪除虛擬硬件，但前提是物理機(jī)上需具備可用的物理硬件資源。為了提升虛擬機(jī)的運(yùn)行速度，建議將不需要的硬件及時(shí)刪除，如軟驅(qū)、打印機(jī)等。

2.3切換控制權(quán)

在使用VMware的過程中，我們往往會發(fā)現(xiàn)在某一操作系統(tǒng)中無法使用鼠標(biāo)和鍵盤的情況，這是由于沒有正確切換系統(tǒng)控制權(quán)而引起的。在缺省設(shè)置下，正確的切換方法是按下“Ctrl+Alt”組合鍵，也可以虛擬機(jī)中單擊鼠標(biāo)左鍵，當(dāng)然，我們也可以根據(jù)自己的使用習(xí)慣來自定義熱鍵。

2.4　VMware磁盤“快照”的建立

磁盤“快照”是VMware　Workstation里的一個(gè)特色功能，它是虛擬機(jī)磁盤文件（VMDK）在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的復(fù)本。在進(jìn)行重要的配置、升級、調(diào)試時(shí)，我們需要提前建立快照，以此來保持磁盤文件系統(tǒng)和系統(tǒng)存儲。當(dāng)系統(tǒng)異常或系統(tǒng)崩潰時(shí)，我們可以通過恢復(fù)快照的功能在較短時(shí)間內(nèi)將虛擬機(jī)恢復(fù)到之前的環(huán)境。

2.5　VMware虛擬機(jī)的復(fù)制

在下文中，我們將通過網(wǎng)絡(luò)將調(diào)試好的虛擬機(jī)復(fù)制到不同的物理機(jī)上，并進(jìn)行配置。在啟動過程中，虛擬機(jī)軟件會詢問我們是“移動”還是“復(fù)制”了虛擬機(jī)磁盤文件，在不聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，我們可以選擇“移動”，但在需要組網(wǎng)的環(huán)境中，我們需要選擇“復(fù)制”，這樣一來，虛擬機(jī)軟件會自動修改被復(fù)制虛擬機(jī)的網(wǎng)卡地址及其他一些設(shè)置，否則，網(wǎng)卡地址完全一樣的計(jì)算機(jī)將無法訪問對方。

2.6　增強(qiáng)虛擬環(huán)境真實(shí)性

目前，有一些軟件在運(yùn)行時(shí)會檢測是否運(yùn)行在虛擬機(jī)中，為了增強(qiáng)虛擬環(huán)境的真實(shí)性，我們需要打開VMware虛擬機(jī)的配置文件，這是一個(gè)后綴為vmx的文本文件，在里面加入以下內(nèi)容：

3　利用VMware構(gòu)建虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境

1）在多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的物理計(jì)算機(jī)上安裝VMware　Workstation；

2）在其中一臺物理計(jì)算機(jī)上啟動VMware　Workstation，并安裝操作系統(tǒng)和VMware　Tools（虛擬工具包）；

3）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接模式，在這里，我們選用橋接的方式，同時(shí)，禁用網(wǎng)絡(luò)連接中VMware相關(guān)的兩個(gè)連接，在橋接的模式下，它們不起作用，而且會影響到物理機(jī)上一些網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用軟件的使用；

4）對安裝好的操作系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和配置，設(shè)置用戶名、密碼、IP地址、計(jì)算機(jī)名、工作組，測試網(wǎng)絡(luò)是否連通，并建立快照；

5）關(guān)閉虛擬機(jī)，將虛擬機(jī)磁盤文件所在文件夾設(shè)置為共享，通過網(wǎng)上鄰居的方式，拷貝到多媒體網(wǎng)絡(luò)教室其他物理機(jī)的相同文件目錄下；

6）拷貝完成后，逐一運(yùn)行其他物理機(jī)的VMware　Workstation，并打開拷貝好的虛擬機(jī)磁盤文件。啟動之后，按照編制序列，對新的虛擬機(jī)進(jìn)行IP地址、計(jì)算機(jī)名等的設(shè)置，測試完成之后建立快照。

通過以上六個(gè)步驟，我們的虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境就算基本建立完成了。

4　VMware虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的實(shí)際運(yùn)用

4.1利用VMware新建虛擬機(jī)，并進(jìn)行安裝操作系統(tǒng)及配置硬件設(shè)備實(shí)驗(yàn)

關(guān)閉之前配置好的虛擬機(jī)，讓學(xué)生自己動手再新建一臺虛擬機(jī)，并安裝配置硬件和軟件。

1）運(yùn)行新建虛擬機(jī)向?qū)?，選擇操作系統(tǒng)類型和版本，設(shè)置好虛擬機(jī)文件存儲位置和大小，向?qū)瓿芍螅瑔犹摂M機(jī)。

2）雙擊VMware右下角的光盤圖標(biāo)，在彈出的設(shè)置選項(xiàng)里選擇使用鏡像文件，或者直接在光驅(qū)里面放入Windows系統(tǒng)啟動光盤，開始安裝操作系統(tǒng)。

3）在安裝操作系統(tǒng)的過程中，我們可以建立分區(qū)、格式化分區(qū)，最后在選定分區(qū)上安裝操作系統(tǒng)。

4）安裝完成之后，為了充分利用VMware的各種功能，我們還需要安裝VMware　Tools（虛擬工具包），安裝完成之后，虛擬客戶機(jī)操作系統(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤、顯卡、網(wǎng)卡、聲卡就能正常使用了。

5）根據(jù)需要，我們還可以調(diào)整內(nèi)存的大小、新增虛擬硬盤、改變CPU的核數(shù)等等操作。

4.2修改、維護(hù)和備份注冊表

注冊表是Windows系統(tǒng)的核心所在，它記錄并管理著操作系統(tǒng)的所有配置信息，當(dāng)然也包括用戶名、密碼以及應(yīng)用程序的初始化信息。在操作注冊表之前，需要對注冊表進(jìn)行備份，以防操作失誤之后可以及時(shí)恢復(fù)。操作系統(tǒng)使用時(shí)間長了以后，注冊表容易產(chǎn)生大量冗余數(shù)據(jù)，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行速度下降。我們通過優(yōu)化注冊表，刪除不必要的某些參數(shù)，來達(dá)到維護(hù)計(jì)算機(jī)的目的。

4.3　對BIOS進(jìn)行設(shè)置

臺式計(jì)算機(jī)在開機(jī)啟動時(shí)，通常按下“Del”鍵即可進(jìn)入BIOS，當(dāng)然，一些品牌電腦有所不同。BIOS的最常用功能是設(shè)置時(shí)間、日期以及開機(jī)口令，同時(shí)也可以設(shè)置硬盤、CPU等硬件的工作模式。在虛擬機(jī)里，我們需按下“F2”鍵，即可進(jìn)入虛擬機(jī)的BIOS窗口，在這里可以放心大膽地進(jìn)行各種BIOS的設(shè)置。

4.4測試軟件

目前，盡管計(jì)算機(jī)用戶具備了一定的反病毒常識，一般也安裝了殺毒軟件，但如果把在互聯(lián)網(wǎng)上下載的軟件直接安裝到操作系統(tǒng)中，還是依然存在病毒入侵的可能性。那么，我們就可以把未知的軟件下載到虛擬機(jī)中，利用多種殺毒軟件進(jìn)行測試，測試完成之后，再拷貝到主機(jī)當(dāng)中運(yùn)行，這樣就大大的減少了感染病毒的幾率。

在完成以上基本的操作之后，我們還可以根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，為學(xué)生提供豐富多樣的實(shí)踐課程，如數(shù)據(jù)庫軟件Oracle或SQL　Server的安裝與調(diào)試、驅(qū)動和病毒測試、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與應(yīng)用等等。

5　結(jié)束語

該文在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了利用VMware構(gòu)建虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的一種思路和方法。虛擬機(jī)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，將給計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一個(gè)全新而高效的平臺和模式。在虛擬機(jī)上，我們可以完成同真實(shí)機(jī)器上完全相同的實(shí)驗(yàn)效果和直觀感受。在虛擬的計(jì)算機(jī)環(huán)境下，我們可以放心地進(jìn)行各種“高危”的實(shí)驗(yàn)，而完全不用擔(dān)心會對主機(jī)系統(tǒng)造成破壞，在很大程度上增加了學(xué)生的動手實(shí)踐機(jī)會，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐技能，從而，在很大程度上提高計(jì)算機(jī)的安全性和利用率，降低了管理維護(hù)計(jì)算機(jī)教室的難度和工作量。

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