利用虚拟机技术构建计算机网络实验教学环境研究.docx

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利用虚拟机技术构建计算机网络实验教学环境研究

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刘坤

健雄职业技术学院计算机工程系江苏215411

摘要：本文首先介绍虚拟机和虚拟机技术，然后设计并实现利用虚拟机技术构建网络操作系统服务器配置实验教学环境及利用VMware公司推出的网络安全工具包虚拟机搭建网络安全技术实验教学环境，充分阐述了虚拟机技术在计算机网络实验教学环境中的重要作用。关键词：虚拟机；虚拟机技术；网络操作系统；网络安全技术

O前言

现如今很多人都拥有计算机，但多数人都只有一台计算机，想组建一个自己的局域网或者是做个小规模的网络实验一台计算机是不够的，最少也要个两三台，但为了做实验再买几台计算机就太不值了，有了虚拟机可以帮我们解决这个实际问题。

计算机网络以及互联网是当代发展最快的信息技术，是跨世纪人才必须掌握的基本技能，因而也理所当然成为计算机专业的核心课程，教学意义十分重大。然而，现在很多院校受资金、技能等各方面因素的影响，教学硬件设备建设相对欠缺和滞后，能建立网络实验室的也较少，在普通的计算机室学生只能一人一台计算机，要几个同学一起做网络实验，没有网卡和交换机之类的网络设备也不好配置，因此学生做网络实验的机会和条件都比较少。虚拟机软件出现后，能够在一台物理计算机上模拟出多台计算机，进而为学生在单机环境下学习和实践如何组建网络、配置网络服务提供了必要条件。

目前常用虚拟机工具软件主要有VMware和VirtuaJPC。相比而言，VMware不论是在多操作系统的支持上，还是在执行效率上，都比VirtualPC明显高出一筹。本文针对利用VMware搭建网络操作系统和网络安全技术实验教学环境进行初步探讨及研究。

1虚拟机技术

虚拟化技术最早可以追溯到40多年前的IBM大型机分区技术，“虚拟化一切”更是在2005年就成为IBM科技与系统事业部提出的三大战略方向之一。终端虚拟化由于其带来的维护费用的大幅降低而受到追捧，如能降低占用空间，降低购买软硬件设备的成本，节省能源和更低的维护成本。它比实际存在的终端设备更加具备性价比优势。另一方面，虚拟化技术能大幅提升系统的安全性，这些都是教育行业对虚拟化技术使用的原因。

虚拟机技术是通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离中的完整的计算机系统。通过虚拟机软件，可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作，例如可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。其实它只是运行在物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就像是在真正的计算机中进行工作。

运行虚拟计算机软件的计算机称为主机(Host)，在虚拟机软件上运行的虚拟计算机可称为客户机(Guest)。虚拟机(vM)是支持多操作系统并行运行在单个物理服务器上的一种系统，能够提供更加有效的底层硬件使用。在虚拟机中，中央处理器芯片从系统其它部分划分出一段存储区域，操作系统和应用程序运行在“保护模式”环境下。

VMware虚拟机可以在一台机器上同时运行二个或更多Windows、DOS、LINUX系统。与“多启动”系统相比，VMWare采用了完全不同的概念。多启动系统在一个时刻只能运行一个系统，在系统切换时需要重新启动机器。VMWare是真正“同时”运行多个操作系统在主系统的平台上，就像标准Windows应用程序那样切换。而且每个操作系统都可以进行虚拟的分区、配置而不影响真实硬盘的数据，甚至可以通过网卡将几台虚拟机用网卡连接为一个局域网。安装在VMware操作系统性能上比直接安装在硬盘上的系统低不少，因此，比较适合学习和测试。

2虚拟机技术构建网络操作系统配置与管理实验教学环境

网络操作系统是计算机网络技术方向的专业课程，实践性要求很高。该课程要求学生在理论上对诸如WindowsNTServerUnixLinuxNetWare等网络操作系统结构及原理有很好的理解和掌握，并要求进行搭建各类网络服务器的实验，而在教学过程中，相当一部分实验需要多台计算机来安装各种操作系统和相关的网络设备，在实验人数较多的情况下，实验设备的提供成了问题，而且部分网络操作系统与PC机兼容性问题更是无法解决，运用虚拟机技术可以很好的解决这些问题，现以在Windowsserver2003虚拟机环境下配

实验任务描述如下，现有A、B两台计算机为一组，其中A为服务器，B为客户机。A就是Windowsserver2003虚拟机，B就是真实主机。假设主机A的IP地址为192.168.23．x；主机B的IP地址为192.168.23.y，DNS服务器为192.168.23.x，在主机A上安装DNS服务，并添加正向查找区