網絡課是一門理論與實踐并重的課程,很多學校都積極開展了相關的網絡實驗課程。然而限于學校自身發展的差異,很多課程還不能輔以配套的網絡環境,因此,一種簡單、經濟的解決方法便應運而生了。
網絡教學盛行
由于計算機網絡在我們的日常生活中產生的影響越來越大,很多學校都把與網絡相關的課程列為必修或選修的課程內容。而網絡課是一門理論與實踐并重的課程,如果只是單純地教授網絡相關知識,沒有提供給學生一個實驗的環境,那么很難激發起學生對網絡的興趣,導致學習產生困難,甚至會使學生對網絡課產生抵觸情緒。因此,很多學校在注重理論教學的同時,也積極開展相關的網絡實驗課程。
實際困難偏多
實驗在網絡課程教學中占有很重要的作用。但是限于學校自身發展的差異,很多課程還不能輔以配套的網絡環境,這就給教學過程帶來了很大的困難,F在還有很多學生宿舍沒有接入校園網,或者學生本身沒有足夠的資金搭建小型網絡環境。種種限制,都導致了我們的學生在學完了計算機網絡課后卻沒有足夠的動手能力,更無法完成網絡環境應用的開發。
為了解決上面這些問題,一種最為簡單的解決方法就是使用虛擬機軟件來搭建一個小型的網絡環境,讓學生在這個模擬的網絡環境中學習網絡的通訊原理,進而有能力進行網絡應用的開發。
終端虛擬化由于其帶來的維護費用的大幅降低而受到追捧——如能降低占用空間,降低購買軟硬件設備的成本,節省能源和更低的維護成本。它比實際存在的終端設備更加具備性價比優勢。但這些并非是教育行業和廠商對虛擬化技術情有獨鐘的惟一原因。另一方面,我們一般較少提及,那就是:虛擬化技術能大幅提升系統的安全性。盡管目前來說還僅僅是初始,但我們有理由相信虛擬化對安全性帶來的影響不可估量。下面我們來談一談網絡教學中虛擬機的應用。
虛擬機軟件應用
虛擬機(Virtual Machine)軟件出現的歷史并不長,這類軟件的主要功能是利用軟件來模擬完整的計算機硬件系統,使我們可以在這個虛擬的計算機中安裝全新的操作系統和應用軟件。在虛擬機軟件中,實際存在的物理計算機稱為宿主機器(Host Machine),利用虛擬機軟件模擬出來的計算機稱為虛擬機器(Virtual Machine)。常見的虛擬機軟件有VMware和Virtual PC,下面以VMware為例介紹一下虛擬機軟件中網絡的應用。
首先我們要在現有的操作系統(稱為主操作系統,Host Operating System)中安裝VMware軟件,然后,在VMware中就可以新建多個虛擬機器,并且每個虛擬機器中都可以安裝不同的操作系統,這些操作系統稱為客戶操作系統(Guest Operating System)。
虛擬機軟件是在一臺計算機中模擬多臺獨立的計算機系統,因此需要宿主計算機的硬件配置比較高。盡管VMware軟件幫助中給出的最低配置為400MHz以上的處理器和128MB內存,但是從實際使用情況來看,由于每個虛擬機器都要占用一定的內存,因此要想比較流暢的運行軟件,內存最好能夠是512MB以上。
VMware模擬的虛擬機器中的硬件型號是固定的,并且與宿主機器中的硬件設備無關,這就最大限度的保證虛擬機器的硬件兼容性,包括Dos,Windows,Linux,Solaris等在內的操作系統都可以正確的安裝并使用。
由于虛擬機器中的硬件設備都是軟件模擬的,因此在安裝完客戶操作系統后,顯示效果并不理想,例如:在虛擬機器中安裝完Windows98后,分辨率只有640x480一種,顏色也只有2色和16色。這時,我們還要安裝VMware提供的另一個工具VMware Tools(客戶操作系統啟動后,在VM菜單中選擇install VMware Tools...項)。安裝完VMware Tools后,顯卡驅動和鼠標驅動都會自動安裝好,虛擬機器用起來會更方便。另外,當我們在虛擬機器中安裝軟件或者復制文件后,相應的虛擬機文件(虛擬機器中的一個分區對應主操作系統中的一個文件)的體積也會增大,但是當我們在虛擬機器中將文件刪除時,虛擬機文件的體積卻不會減小,以后再在虛擬機器中安裝軟件時會優先占用這部分空間。要想使虛擬機文件的大小與實際大小相等,我們可以使用VMware Tools中的Shrink進行空間釋放。
看過上面的介紹后,我們應該可以在VMware下建立多個虛擬機器,并安裝好操作系統了。VMware軟件的一大特色是提供了多種建立虛擬網絡的方法,靈活地使用這些方法可以使我們在一臺計算機中搭建完整的網絡環境,并且可以實現不同的網絡應用。
因此,在VMware中建立不同類型網絡的過程,實際上就是通過在虛擬交換設備和虛擬網卡間進行搭配。在VMware中可以組建四種類型的虛擬網絡(Virtual Networking),基本可以滿足模擬小型網絡環境的需要。
編后語
對于虛擬機軟件的網絡功能就大概介紹到這,可以看出通過靈活使用VMware軟件,可以建立各種符合實驗要求和開發需要的網絡環境。使用虛擬機軟件一方面可以解決學生學習過程中資金及網絡環境方面的欠缺,另一方面可以滿足教學活動中對網絡靈活性的要求。是網絡教學,尤其是網絡實驗中非常有力的助手。本文重點介紹的是虛擬機軟件中網絡的概念,沒有著重介紹虛擬機軟件本身的使用,包括虛擬機器的建立,設置等,因此可能需要讀者參考相關的文獻資料
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