楊志金+婁七明+張紅偉

摘要：高校計(jì)算機(jī)機(jī)房主要承擔(dān)著計(jì)算機(jī)信息等相關(guān)專業(yè)很多課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，各種等級(jí)考試以及社會(huì)培訓(xùn)考試三個(gè)方面工作。本文首先對(duì)高校計(jì)算機(jī)機(jī)房的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，針對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中經(jīng)常遇到的破壞性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，軟件沖突和服務(wù)器不足這三大問題提出了基于VMware的解決方案。實(shí)踐證明文中提出的解決方案很好地解決了破壞性實(shí)驗(yàn)帶來的增大機(jī)房管理員管理工作量和難度，同一臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝多種軟件出現(xiàn)的軟件沖突和資源不足，以及為滿足各種考試等需要的多服務(wù)器問題，大大提高了計(jì)算機(jī)的使用效率，改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境，減輕了實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作量和難度，具有一定的應(yīng)用推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：VMware；計(jì)算機(jī)機(jī)房；破壞性實(shí)驗(yàn)；軟件沖突

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）31-0245-03

Abstract： Computer rooms in university generally have three main tasks， the first is to take experimental teaching and practical teaching for courses of computer science， information technology and other related professionals， the second is to serve all kinds of grade test， and the third is to serve social training and examinations. This paper analyzed the current situation of computer room in universities， and then VMware-based solutions are proposed according to the problems of destroying experimental teaching， software conflict and server shortage which are often encountered in computer room management. It is proved that the proposed solution solved the destructive experiments very well and reduced the management workload and difficulty of the administrator， Software conflicts and resource shortages that occurs when multiple software is installed on the same computer is solved， And the needs of multi-server for all kinds of examinations is solved too. The solutions greatly improved the efficiency of the use of the computers， improved the experimental environment， and reduced the workload and difficulty of laboratory management. The solutions are valuable and worthy of promotion.

Key words： VMware； Computer Room； Destructive experiment； Software Conflict

1 引言

隨著我國信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，高校許多學(xué)科都需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)，高校計(jì)算機(jī)機(jī)房不僅要承擔(dān)計(jì)算機(jī)、工學(xué)、理學(xué)、農(nóng)學(xué)和美術(shù)學(xué)等專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，還承擔(dān)著計(jì)算機(jī)等級(jí)考試，社會(huì)培訓(xùn)及社會(huì)考試任務(wù)。機(jī)房管理中經(jīng)常遇到三個(gè)方面的問題，一是有的課程的實(shí)驗(yàn)具有一定的破壞性，比如計(jì)算機(jī)組裝和維護(hù)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全等課程的實(shí)驗(yàn)需要改變計(jì)算機(jī)的配置，這在機(jī)房管理中是不允許的；二是機(jī)房需承擔(dān)很多課程的教學(xué)，需要安裝各種各樣的軟件，容易出現(xiàn)軟件沖突；三是計(jì)算機(jī)機(jī)房還需要承擔(dān)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試和各種社會(huì)考試，需要提供多臺(tái)不同的服務(wù)器，這無形中增加了機(jī)房建設(shè)的投入，增加了管理的難度。因此，如何解決機(jī)房管理中經(jīng)常遇到的破壞性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、軟件沖突和服務(wù)器不足等一些棘手的問題，已成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中迫切需要解決的問題。本文針對(duì)高校計(jì)算機(jī)機(jī)房中出現(xiàn)的這些問題，提出了將VMware虛擬軟件應(yīng)用到高校計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中，并針對(duì)上述問題給出了解決方案和實(shí)現(xiàn)方法。通過基于VMware的虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的搭建來提高計(jì)算機(jī)設(shè)備的利用率，為相關(guān)課程的破壞性的實(shí)驗(yàn)提供很好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，解決了同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝各種軟件出現(xiàn)的軟件沖突問題，通過基于VMware的虛擬服務(wù)器的搭建，滿足了各種考試對(duì)服務(wù)器的需要，降低了實(shí)驗(yàn)室的資金投入，有效降低了實(shí)驗(yàn)室管理員的工作量和難度。

2 高校計(jì)算機(jī)機(jī)房的現(xiàn)狀

目前高校計(jì)算機(jī)機(jī)房的發(fā)展過程中存在的主要問題有以下幾點(diǎn)。

1） 隨著我國高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，新增專業(yè)和學(xué)生越來越多，而教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入?yún)s遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上學(xué)生數(shù)量的增長，現(xiàn)有機(jī)房很難滿足實(shí)踐教學(xué)的需要。

2） 高校機(jī)房多，計(jì)算機(jī)型號(hào)雜，配置低，而為了滿足相關(guān)專業(yè)各種課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，機(jī)房中需要安裝的軟件越來越多，隨著軟件的不斷更新，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度越來越慢，經(jīng)常出現(xiàn)軟件沖突等問題。

3） 高校計(jì)算機(jī)機(jī)房還需要承擔(dān)除正常教學(xué)以外的各種計(jì)算機(jī)等級(jí)考試和社會(huì)培訓(xùn)及考試等工作，需要提供多服務(wù)器支持。

4） 高校計(jì)算機(jī)機(jī)房管理人員少，機(jī)房多，管理任務(wù)重，難度大。

如何利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)資源，更好地為相關(guān)專業(yè)各種課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)服務(wù)確保教學(xué)質(zhì)量，如何解決同一臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝眾多軟件出現(xiàn)軟件沖突，以及為各種等級(jí)考試和社會(huì)考試提供多服務(wù)器支持，并盡量減少管理人員的工作量和難度，是高校計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中亟待解決的問題。

3 VMware虛擬機(jī)技術(shù)簡介[1-2]

3.1虛擬技術(shù)概念

所謂虛擬機(jī)就是虛擬的計(jì)算機(jī)， 它是通過虛擬機(jī)軟件在實(shí)際的物理計(jì)算機(jī)上模擬出虛擬的一個(gè)硬件環(huán)境， 我們稱運(yùn)行虛擬機(jī)的物理計(jì)算機(jī)為宿主機(jī)器， 由宿主機(jī)器創(chuàng)建的虛擬機(jī)， 和真實(shí)的計(jì)算機(jī)幾乎一模一樣， 擁有自己獨(dú)立的CPU、硬盤、內(nèi)存及其他硬件， 這些硬件是標(biāo)準(zhǔn)的， 能被大多數(shù)系統(tǒng)所支持。虛擬機(jī)可以使用宿主機(jī)器上的一些資源， 如軟驅(qū)、光驅(qū)等設(shè)備。用戶在虛擬機(jī)上分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)或應(yīng)用軟件等任何操作均不會(huì)對(duì)宿主機(jī)器軟硬件系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。

3.2 VMware虛擬機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

VMware虛擬機(jī)軟件是VMware workstation， 它是由VMware公司出品的。要構(gòu)建一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境， 不需要額外的硬件設(shè)備， 只需要在現(xiàn)有的系統(tǒng)上安裝上VMware虛擬機(jī)軟件即可。VMware虛擬機(jī)的主要特點(diǎn)如下：

1） 使用VMware虛擬軟件技術(shù)可以在物理電腦上虛擬出多臺(tái)虛擬機(jī)， 每臺(tái)虛擬機(jī)如同獨(dú)立的PC機(jī)， 可以安裝不同的操作系統(tǒng)， 這些虛擬機(jī)可以獨(dú)立運(yùn)行和并發(fā)運(yùn)行， 各虛擬機(jī)之間、虛擬機(jī)和宿主機(jī)器之間還可以進(jìn)行對(duì)話、文件共享、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源，并可以以 C/S 方式工作運(yùn)行。

2） VMware虛擬機(jī)虛擬出來的硬件都是標(biāo)準(zhǔn)硬件，這有效地降低了由于硬件不一致導(dǎo)致的兼容性問題或難找驅(qū)動(dòng)程序的問題。 在主系統(tǒng)上虛擬出的硬件都是相同的，可以簡單地在不同的主機(jī)之間復(fù)制后直接使用， 不用考慮硬件差異， 因此在實(shí)驗(yàn)中對(duì)虛擬機(jī)造成的任何損壞可以得到快速地恢復(fù)。

3） VMware虛擬機(jī)使用的虛擬硬盤實(shí)際上是一個(gè)或多個(gè)文件，因此虛擬機(jī)具有可快速恢復(fù)的特點(diǎn)，而且具有保存系統(tǒng)狀態(tài)和還原系統(tǒng)的功能，虛擬機(jī)系統(tǒng)和宿主機(jī)系統(tǒng)具有良好的隔離性，在虛擬機(jī)上對(duì)現(xiàn)有主機(jī)的硬盤分區(qū)和數(shù)據(jù)不會(huì)造成任何影響。

4） 因?yàn)閂Mware虛擬機(jī)的硬件都是虛擬出來的，所以虛擬機(jī)具有靈活的擴(kuò)展性，可以任意添加或刪除硬件。

5） 由于虛擬機(jī)硬件是標(biāo)準(zhǔn)硬件， 在虛擬機(jī)上安裝的操作系統(tǒng)，不僅可以克隆到另一臺(tái)虛擬機(jī)上，還可以克隆到不在同一臺(tái)物理電腦的虛擬機(jī)上，甚至還可以在虛擬機(jī)上做系統(tǒng)克隆映像。

6）VMware虛擬技術(shù)具有很好的兼容性，可以安裝不同版本的操作系統(tǒng)，且安裝方便、快捷，可以將同一系統(tǒng)下產(chǎn)生沖突的軟件分別安裝到不同的虛擬機(jī)下，從而解決軟件沖突的問題。

4 VMware在計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中的應(yīng)用

4.1利用VMware構(gòu)造計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境[1-4]

計(jì)算機(jī)機(jī)房承擔(dān)著全校計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)很多課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，任務(wù)重，使用率較高，維護(hù)工作量較大，一般課程實(shí)驗(yàn)只需安裝必要的應(yīng)用軟件就能滿足實(shí)驗(yàn)的需求，而軟件的安裝是由專門的機(jī)房管理人員統(tǒng)一安裝，學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)只允許使用軟件，不允許安裝任何軟件，更不允許學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行BIOS設(shè)置、硬盤分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置的更改操作，因?yàn)檫@些操作都會(huì)破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，管理人員都會(huì)在每臺(tái)計(jì)算機(jī)上都安裝還原保護(hù)卡或保護(hù)軟件，保證計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行，保證實(shí)驗(yàn)的順利完成。然而有些課程需要做一些破壞性的實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托Ч热?，“?jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”、“操作系統(tǒng)”等課程實(shí)驗(yàn)需要安裝操作系統(tǒng)，對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行一些相關(guān)的配置，這就會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成破壞。如何順利開展這些破壞性實(shí)驗(yàn)，而又不對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成破壞呢？利用VMware虛擬機(jī)技術(shù)搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，就可以避免這些破壞性實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成不良的影響，不僅可以保證物理計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行，還可以保證實(shí)驗(yàn)的順利開展。

下面以利用VMware虛擬機(jī)搭建 “計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境為例進(jìn)行介紹，步驟如下：

1）在機(jī)房中的計(jì)算機(jī)上安裝VMware虛擬軟件，保證軟件的正常運(yùn)行。

2）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，在計(jì)算機(jī)磁盤剩余空間最多的分區(qū)新建一個(gè)存放虛擬機(jī)的文件夾，命名為“Windows7操作系統(tǒng)”，然后啟動(dòng)VMware Workstation。

3）單擊工具欄上的“創(chuàng)建新的虛擬機(jī)”按鈕或文件菜單下的“新建虛擬機(jī)”項(xiàng)，在彈出的新建虛擬機(jī)向?qū)е羞x擇“典型”選項(xiàng)，單擊“下一步”按鈕，選擇“稍后安裝操作系統(tǒng)”，并單擊“下一步”按鈕，選擇“客戶機(jī)操作系統(tǒng)”為Microsfot Windows版本為windows 7，然后單擊“下一步”按鈕，輸入虛擬機(jī)名稱，存放位置選擇磁盤上新建的文件夾“Windows7操作系統(tǒng)”，單擊“下一步”按鈕。指定磁盤容量選擇默認(rèn)大小，單擊“下一步”按鈕，最后單擊“完成”按鈕，完成虛擬機(jī)的創(chuàng)建。

4）在安裝操作系統(tǒng)之前需要對(duì)新建虛擬機(jī)的磁盤進(jìn)行初始化操作（分區(qū)、格式化）才能安裝操作系統(tǒng)，而磁盤的分區(qū)和格式化需要系統(tǒng)安裝盤或分區(qū)工具，但分區(qū)工具需要引導(dǎo)系統(tǒng)啟動(dòng)才能使用，啟動(dòng)的方式很多，這里使用最常用的U盤安裝方法進(jìn)行安裝。因此，首先在編輯虛擬機(jī)設(shè)置下添加U盤設(shè)置（在添加硬件設(shè)備對(duì)話框中單擊“添加”按鈕，在彈出的對(duì)話框中單擊“下一步”按鈕，選擇默認(rèn)的SCSI選項(xiàng)，單擊“下一步”按鈕，在彈出的選擇磁盤對(duì)話框中選擇“使用物理磁盤”，單擊“下一步”完成即可。并對(duì)虛擬機(jī)的BIOS 進(jìn)行啟動(dòng)順序的設(shè)置，開啟虛擬機(jī)，在啟動(dòng)畫面迅速按下鍵盤的F2進(jìn)入BIOS設(shè)置界面，設(shè)置第一啟動(dòng)順序?yàn)閁SB啟動(dòng)，按F10保存并退出。

5）重啟動(dòng)虛擬機(jī)，虛擬機(jī)從U盤啟動(dòng)，選擇U盤中所帶的WinPE系統(tǒng)選項(xiàng)，進(jìn)行WinPE系統(tǒng)，使用WinPE系統(tǒng)中所帶的分區(qū)工具“Disk Genius”對(duì)虛擬磁盤進(jìn)行分區(qū)和格式化。

6）操作系統(tǒng)安裝，在WinPE系統(tǒng)下有一個(gè)Windows安裝器，這個(gè)安裝器需要操作系統(tǒng)映像文件和虛擬光驅(qū)（將操作系統(tǒng)映像文件打開）。因此，安裝操作系統(tǒng)之前需要將映像文件拷貝到U盤或新創(chuàng)建的虛擬機(jī)磁盤除第一分區(qū)外的分區(qū)中。通過安裝器復(fù)制完安裝文件后，重新啟動(dòng)虛擬機(jī)，進(jìn)入BIOS設(shè)置，設(shè)置為從虛擬機(jī)磁盤啟動(dòng)，保存退出，重啟虛擬機(jī)，進(jìn)行Windows7的安裝界面，單擊“下一步”按鈕并對(duì)相應(yīng)選項(xiàng)設(shè)置，直到進(jìn)入Windows7系統(tǒng)桌面，安裝相應(yīng)應(yīng)用軟件，完成整個(gè)操作系統(tǒng)安裝實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程都在虛擬機(jī)環(huán)境下完成，對(duì)機(jī)房中的計(jì)算機(jī)硬盤和系統(tǒng)不產(chǎn)生一點(diǎn)破壞。

4.2利用VMware解決軟件沖突問題

目前，新增專業(yè)和學(xué)生越來越多，而教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入?yún)s遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上學(xué)生數(shù)量的增長，現(xiàn)有機(jī)房很難滿足實(shí)踐教學(xué)的需要，為保證相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的順利開展，每個(gè)機(jī)房每臺(tái)計(jì)算機(jī)都需要安裝所有課程需要的軟件，這不僅導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行緩慢，還存在軟件沖突的問題，如，VC++6.0與office2010同時(shí)在WIN7系統(tǒng)下安裝就會(huì)沖突。不管先安裝那款軟件，只要兩款軟件同時(shí)安裝，VC++6.0就無法正常使用。如何解決軟件沖突的問題呢？一種解決辦法是安裝雙系統(tǒng)，但安裝雙系統(tǒng)工作量大，且對(duì)機(jī)器的配置要求較高。更好的解決辦法是使用VMware虛擬機(jī)軟件安裝一臺(tái)虛擬機(jī)，將VC++6.0安裝到虛擬機(jī)上，就可以解決軟件沖突的問題。

利用VMware解決軟件沖突，將安裝好操作系統(tǒng)和軟件的虛擬機(jī)文件包拷貝到機(jī)房中的計(jì)算機(jī)上，實(shí)驗(yàn)時(shí)，在物理機(jī)上運(yùn)行VMware虛擬機(jī)軟件，通過VMware虛擬機(jī)軟件或虛擬機(jī)播放器打開已安裝好的虛擬機(jī)，就可以在虛擬機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

4.3利用VMware解決多服務(wù)器問題

通常機(jī)房管理中經(jīng)常會(huì)用到服務(wù)器來為機(jī)房提供一些服務(wù)，比如計(jì)費(fèi)管理服務(wù)器、等級(jí)考試服務(wù)等。如果利用VMware搭建虛擬服務(wù)器，只需要使用一臺(tái)配置較高的計(jì)算機(jī)，就可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)服務(wù)器的搭建，免去重復(fù)投資，降低投資成本。配置虛擬服務(wù)器時(shí)，分配每臺(tái)虛擬機(jī)獨(dú)立的網(wǎng)址，使每臺(tái)虛擬機(jī)處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，將相應(yīng)系統(tǒng)安裝在不同的虛擬服務(wù)器上，并進(jìn)行配置、測試，這樣服務(wù)器之間就不會(huì)相互干擾。

利用VMware搭建多臺(tái)服務(wù)器，在一臺(tái)配置較高的服務(wù)器上安裝上VMware虛擬機(jī)軟件，并在此服務(wù)器上創(chuàng)建多臺(tái)虛擬機(jī)服務(wù)器，根據(jù)需要分別命名虛擬服務(wù)器，將每臺(tái)虛擬機(jī)安裝上服務(wù)器操作系統(tǒng)，使每臺(tái)虛擬服務(wù)器使用固定的IP地址，并進(jìn)行相關(guān)的系統(tǒng)配置。如考試服務(wù)器的安裝與配置，將考試系統(tǒng)軟件安裝在虛擬服務(wù)器上，并進(jìn)行系統(tǒng)配置與測試，即完成了考試服務(wù)器的搭建。

5 結(jié)語

VMware虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中的應(yīng)用，解決了三個(gè)方面的問題，首先給計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的很多課程的實(shí)踐教學(xué)提供了一種有效的手段，虛擬機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境很好地模擬了真實(shí)環(huán)境，在虛擬機(jī)上完成的實(shí)驗(yàn)效果等同于在真實(shí)機(jī)器上完成的實(shí)驗(yàn)效果，完全符合教學(xué)要求和滿足試驗(yàn)意義。 在虛擬環(huán)境下，學(xué)生可以放心地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)操作，不用顧慮對(duì)主機(jī)系統(tǒng)的破壞，可以增加學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐技能。 基于虛擬機(jī)技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)，在一定程度上緩解當(dāng)前實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場地不足的問題，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全性和利用率，降低實(shí)驗(yàn)室的管理難度，而且不用額外添加硬件設(shè)備的條件下，很好地滿足了實(shí)驗(yàn)課程對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的要求，從而保證了實(shí)驗(yàn)課的正常開出。其次，虛擬機(jī)技術(shù)還為在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝多個(gè)軟件產(chǎn)生軟件沖突提供了有效的解決方案；最后，利用VMware虛擬軟件搭建多臺(tái)虛擬服務(wù)器，可以很好地為機(jī)房計(jì)費(fèi)、計(jì)算機(jī)等級(jí)考試、各種社會(huì)培訓(xùn)和考試服務(wù)。

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