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摘 要:笔者根据网络实践教学要求,提出了单机上利用VMware虚拟机技术构建网络环境,解决了网络实践教学中存在的问题,并通过具体实例,说明了虚拟机技术在计算机网络教学中具有经济、实用、灵活和易于扩展的特点,可推广使用。
关键词:VMware;虚拟机;实践教学;虚拟操作平台
计算机网络在当今社会可谓飞速向前发展,网络技术也是高校学生必须掌握的基本技能,因此《计算机网络技术基础》已成为高校公共课程,为了提高学生的动手能力和实际操作能力,课程实践也大幅度的加入到教学环节中。从而要求各高校扩大实验场地、增加实验设备以及加大设备的维护等费用,但由于经费短缺、网络技术发展迅速、更新快等因素,各院校对实验设备的更新面临着重重困难。由于网络实验室规模较小,实验中常常是几人共用一组实验设备,不利于学生独立完成实验内容。
一、虚拟机
随着X86服务器性能的提升和应用普及,VMware公司率先将服务器虚拟化的技术引入PC平台。虚拟机因其完全由软件组成,不含任何硬件组件,可以运行自己的操作系统和应用程序,就好像一台物理计算机一样,运行的环境逼真、性能出色,所以教学中选用虚拟机具备很多独特优势。
1.VMware的特点
VMware是一款优秀软件,运行VMware Workstation软件的计算机称为宿主机(Host)。在一台宿主机中可以虚拟出多台虚拟机。每台虚拟机不仅有自己的CPU、硬盘、内存等,而且能虚拟出BIOS,可以对BOIS的参数进行设置,对虚拟硬盘进行分区、格式化、安装操作系统等,很像一台真实的计算机,网络中的其他计算机无法分辨虚拟机与真实物理机之间的差异。
2.VMware工作模式
在windows环境下,VMwareWorkstation提供最多10个虚拟网卡,从VMnet0-VMnet9,适用于各种网络连接。VMware网络工作模式主要有3种,分别是Bridged(桥接)、NAT(网络地址解析)和Host-only(主机)。
(1)Bridged(桥接)模式
Bridged的特点是通过VMnet0虚拟交换机与宿主机联在同一个局域网中,虚拟机相当于网络中一台真实的独立计算机,地位平等,可以与网络上其他主机互相访问。虚拟机配置与宿主机同网段IP地址。
(2)NAT模式
使用NAT模式建立的网络默认连接在VMnet8子网上。安装VMware后,宿主机网络连接里会增加两块虚拟网卡Adapter VMnetl和AdapterVMnet8,其中Adapter VMnet8网卡将宿主机与VMnet8子网相连。在这个子网中,VMware不仅提供了DHCP服务,使子网内的机器自动地获取IP地址,而且还为这个子网启用了NAT服务,提供了从VMnet8子网到外网地址转换。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“NAT”选项,默认连接到虚拟交换机gMnet8上。
(3)Host-only(主机)模式
Host-only模式建立的網络默认位于VMnetl子网内,该子网的虚拟机只能与VMnetl网内的虚拟机或宿主机通信,不能与其他虚拟网络的主机通信,这就是“Host-only”名称的由来。这样隔断虚拟网络与宿主机外部网络连接,建立一个独立的私有网络。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“Host-only”选项,默认连接到虚拟交换机VMnetl上。
VMware中的三种网络模式只是方便用户快速将虚拟机加入宿主机网络的一种预定义模式,VMware软件预先设置好三个虚拟子网,以对应三种基本模式。用户完全可以通过修改这些网络的属性改变它的默认行为。为方便组建虚拟网络,用户可以通过Custom(自定义)模式,选用虚拟设备,添加虚拟网卡等方法,组建用户要求的局域网。
二、网络实验的组建
基于VMware虚拟机的实验教学应用有很多,如操作系统实验、网络组建与维护实验、服务器配置与管理实验、网络安全以及软件测试等等,本文通过DNS服务实验为例,介绍在Windows环境中基于VMware的网络实验应用。
1.配置DNS作用域
要正确运行,DNS服务器需要一个正向搜索区域,以便它的本地域作为定位器记录的宿主。正向搜索区域包含了解析DNS域中的名称所必需的信息。用向导成功创建了区域,可是实验的客户端还不能使用这个名称来访问内部站点,因为它还不是一个合格的域名。接着还需要在其基础上创建指向不同主机的域名才能提供域名解析服务。因此还要创建一个主机记录,依次单击“开始”→“管理工具”→“DNS”菜单命令,打开“dnsmagt”控制台窗口。在左窗格中依次展开“ServerName”→“正向查找区域”目录。然后用鼠标右键单击刚才所创建的区域,执行快捷菜单中的“新建主机”命令,创建一个主机记录,最后单击“完成”按钮结束创建。
2.配置DNS客户端
尽管DNS服务器已经创建成供,并且创建了合适的域名,可是在虚拟XP客户机的浏览器中却无法使用指定的域名访问网站。这是因为虽然已经有了DNS服务器,但客户机并不知道DNS服务器在哪里,因此不能识别用户输入的域名。用户必须手动设置DNS服务器的IP地址才行。在客户机“Internet协议(TCP/IP)属性”对话框中的“首选DMS服务器”编辑框中设置刚刚部署的DNS服务器的IP地址,完成客户端的配置。
3.试DNS服务
在虚拟的XP客户机上使用上面的域名访问网站,如果配置无误就可以正常访问网站了。
三、结束语
虚拟机技术在计算机实践教学的应用中,不但投资少,而且方便灵活,易于构建实验环境、便于扩充实验内容。为实践教学提供了一种有效的手段,为学生自主学习和创造性实验提供软硬件保障,增加学生学习兴趣,锻炼动手实践能力,而且节约教学成本,提高教学效率,值得推广。
参考文献:
庄城山.使用虚拟模拟技术改革高职网络专业实践教学[J].铜陵职业技术学院学报,2009(3).
(作者单位 西安理工大学)
关键词:VMware;虚拟机;实践教学;虚拟操作平台
计算机网络在当今社会可谓飞速向前发展,网络技术也是高校学生必须掌握的基本技能,因此《计算机网络技术基础》已成为高校公共课程,为了提高学生的动手能力和实际操作能力,课程实践也大幅度的加入到教学环节中。从而要求各高校扩大实验场地、增加实验设备以及加大设备的维护等费用,但由于经费短缺、网络技术发展迅速、更新快等因素,各院校对实验设备的更新面临着重重困难。由于网络实验室规模较小,实验中常常是几人共用一组实验设备,不利于学生独立完成实验内容。
一、虚拟机
随着X86服务器性能的提升和应用普及,VMware公司率先将服务器虚拟化的技术引入PC平台。虚拟机因其完全由软件组成,不含任何硬件组件,可以运行自己的操作系统和应用程序,就好像一台物理计算机一样,运行的环境逼真、性能出色,所以教学中选用虚拟机具备很多独特优势。
1.VMware的特点
VMware是一款优秀软件,运行VMware Workstation软件的计算机称为宿主机(Host)。在一台宿主机中可以虚拟出多台虚拟机。每台虚拟机不仅有自己的CPU、硬盘、内存等,而且能虚拟出BIOS,可以对BOIS的参数进行设置,对虚拟硬盘进行分区、格式化、安装操作系统等,很像一台真实的计算机,网络中的其他计算机无法分辨虚拟机与真实物理机之间的差异。
2.VMware工作模式
在windows环境下,VMwareWorkstation提供最多10个虚拟网卡,从VMnet0-VMnet9,适用于各种网络连接。VMware网络工作模式主要有3种,分别是Bridged(桥接)、NAT(网络地址解析)和Host-only(主机)。
(1)Bridged(桥接)模式
Bridged的特点是通过VMnet0虚拟交换机与宿主机联在同一个局域网中,虚拟机相当于网络中一台真实的独立计算机,地位平等,可以与网络上其他主机互相访问。虚拟机配置与宿主机同网段IP地址。
(2)NAT模式
使用NAT模式建立的网络默认连接在VMnet8子网上。安装VMware后,宿主机网络连接里会增加两块虚拟网卡Adapter VMnetl和AdapterVMnet8,其中Adapter VMnet8网卡将宿主机与VMnet8子网相连。在这个子网中,VMware不仅提供了DHCP服务,使子网内的机器自动地获取IP地址,而且还为这个子网启用了NAT服务,提供了从VMnet8子网到外网地址转换。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“NAT”选项,默认连接到虚拟交换机gMnet8上。
(3)Host-only(主机)模式
Host-only模式建立的網络默认位于VMnetl子网内,该子网的虚拟机只能与VMnetl网内的虚拟机或宿主机通信,不能与其他虚拟网络的主机通信,这就是“Host-only”名称的由来。这样隔断虚拟网络与宿主机外部网络连接,建立一个独立的私有网络。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“Host-only”选项,默认连接到虚拟交换机VMnetl上。
VMware中的三种网络模式只是方便用户快速将虚拟机加入宿主机网络的一种预定义模式,VMware软件预先设置好三个虚拟子网,以对应三种基本模式。用户完全可以通过修改这些网络的属性改变它的默认行为。为方便组建虚拟网络,用户可以通过Custom(自定义)模式,选用虚拟设备,添加虚拟网卡等方法,组建用户要求的局域网。
二、网络实验的组建
基于VMware虚拟机的实验教学应用有很多,如操作系统实验、网络组建与维护实验、服务器配置与管理实验、网络安全以及软件测试等等,本文通过DNS服务实验为例,介绍在Windows环境中基于VMware的网络实验应用。
1.配置DNS作用域
要正确运行,DNS服务器需要一个正向搜索区域,以便它的本地域作为定位器记录的宿主。正向搜索区域包含了解析DNS域中的名称所必需的信息。用向导成功创建了区域,可是实验的客户端还不能使用这个名称来访问内部站点,因为它还不是一个合格的域名。接着还需要在其基础上创建指向不同主机的域名才能提供域名解析服务。因此还要创建一个主机记录,依次单击“开始”→“管理工具”→“DNS”菜单命令,打开“dnsmagt”控制台窗口。在左窗格中依次展开“ServerName”→“正向查找区域”目录。然后用鼠标右键单击刚才所创建的区域,执行快捷菜单中的“新建主机”命令,创建一个主机记录,最后单击“完成”按钮结束创建。
2.配置DNS客户端
尽管DNS服务器已经创建成供,并且创建了合适的域名,可是在虚拟XP客户机的浏览器中却无法使用指定的域名访问网站。这是因为虽然已经有了DNS服务器,但客户机并不知道DNS服务器在哪里,因此不能识别用户输入的域名。用户必须手动设置DNS服务器的IP地址才行。在客户机“Internet协议(TCP/IP)属性”对话框中的“首选DMS服务器”编辑框中设置刚刚部署的DNS服务器的IP地址,完成客户端的配置。
3.试DNS服务
在虚拟的XP客户机上使用上面的域名访问网站,如果配置无误就可以正常访问网站了。
三、结束语
虚拟机技术在计算机实践教学的应用中,不但投资少,而且方便灵活,易于构建实验环境、便于扩充实验内容。为实践教学提供了一种有效的手段,为学生自主学习和创造性实验提供软硬件保障,增加学生学习兴趣,锻炼动手实践能力,而且节约教学成本,提高教学效率,值得推广。
参考文献:
庄城山.使用虚拟模拟技术改革高职网络专业实践教学[J].铜陵职业技术学院学报,2009(3).
(作者单位 西安理工大学)