虚拟化技术在实验教学中的应用.doc

虚拟化技术在实验教学中的应用
　　摘 要：随着计算机的普及应用，高校依托计算机的教学模式在不断的变化。目前，高校对于计算机应用的教学基本已经普及所有专业，由此使得计算机的应用诉求被放大多倍。由于面向的学生对于计算机的背景和期望达成的教学效果非常多样化，所以实验室对于计算机的部署也应该是多样化的。
　　基于固化的单一的计算机硬件，通过借助虚拟机技术可以实现一机多用，降低维护成本的效能，从而快速提供多样化的教学平台[1]。当下部分高校实验室的计算机教学实践中，利用虚拟机软件进行计算机教学实践已经取得了较好的教学效果。
　　关键词：虚拟机技术；虚拟机教学；VMWare；VMware vSphere
　　一、引言
　　当下手持设备大行其道，各类APP应用琳琅满目；传统计算机更是深入人心，在各个行业和领域展示其独特的魅力。如此繁多的操作系统、应用开发、办公集成环境、美工修饰和工程制图等计算机环境教学应用与有限的计算机资源之间的矛盾成为了高校中亟待解决的问题。由于教学实验室要求教学环境相对安全和可靠，所有大部分实验室计算机均安装了还原功能，由此也导致部分学生实践课中依托操作系统的课件无法有效保存和迁移。如何在一台计算机上定制多个教学操作系统，如何有效迁移教学操作系统，如果有效还原和备份教学操作系统，如何充分的利用当今现有的教学设备以满足学生最大化求知目的为主的教学等问题逐渐受到人们的重视。
　　二、虚拟化的概念
　　虚拟化是一个广义的术语，是一个为了简化管理，优化资源的解决方案。如同现在空旷、通透的写字楼，整个楼层几乎看不到墙壁，用户可以用同样的成本构建出更加自主适用的办公空间，进而节省成本，发挥空间最大利用率。这种把有限的固定的资源根据不同需求进行重 新规划以达到最大利用率的思路，在IT领域就叫做虚拟化技术。虚拟化是指计算机元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。
　　虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。
　　虚拟化技术主要包括平台虚拟化（Platform Virtualization），如针对计算机和操作系统的虚拟化；资源虚拟化（Resource Virtualization），如针对特定的系统资源的虚拟化，比如内存、存储、网络资源等；应用程序虚拟化（Application Virtualization），如仿真、模拟、解释技术等。
　　我们通常所说的虚拟化主要是指平台虚拟化技术。通过使用控制程序（Control Program，也被称为 Virtual Machine Monitor 或 Hypervisor），隐藏特定计算平台的实际物理特性。为用户提供抽象的、统一的、模拟的计算环境（称为虚拟机）。虚拟机中运行的操作系统被称为客户机操作系统（Guest OS）。运行虚拟机监控器的操作系统被称为主机操作系统 （Host OS），当然某些虚拟机监控器可以脱离操作系统直接运行在硬件之上（如 VMWARE 的 ESX 产品）。运行虚拟机的真实系统我们称之为主机系统[3]。
　　常见的平台虚拟化技术软件主要有寄居架构和裸金属架构两种形式。其中寄居架构是指操作系统之上安装和运行虚拟化程序依赖于主机操作系统对设备支持和物理资源管理；而裸金属架构直接硬件上面安装虚拟化软件在其上安装操作系统和应用