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摘要：作为中职计算机教师的我们将面对如何利用现有的条件开展实践教学，笔者认为在实训教学中应用虚拟机软件既经济又实用，尝试探讨如何利用虚拟机技术在计算机网络教学中进行实践教学。本文通过对虚拟机软件VMwareWorkStation 作为一种教学辅助手段在计算机网络课程教学中的综合应用，揭示出虚拟机软件搭建的虚拟环境既丰富了教师的教学科研环境，也为学生提供了一种真实无损坏的实验环境。
关键词：虚拟机；Vmware；计算机网络；实践教学
一、计算机网络专业的实训教学现状
随着计算机技术不断迭代更新，计算机网络专业实践需求的不断增长，现有的计算机实验室、硬件设备及配置已不能满足技术发展的教学需要。机房设备昂贵繁多，为了防止系统维护实验，网络安全实验等对硬件系统进行破坏，实训机房管理员安装好系统之后就不允许学生再重新安装或者进去硬盘分区、格式化，即使学生在机房的电脑上安装其他应用软件，一旦不小心或者有需要重启的话，又被再次还原了。因此教师如何更好地进行实训教学是当前一大难题。
二、中职计算机网络专业学生学情分析
目前大多数的中职生学习理论知识的能力和注意力比较薄弱，但智商和情商并不见得差，很多好学的学生思维敏捷，动手能力强，尊重老师，希望通过读中职能够获取技能知识，进入社会工作或继续报读大学。他们对新事物、新观念容易接受，适应性强，教师必须注重发掘他们的潜力，努力实施“因材施教”。老师在课堂给学生讲授如何安装网络操作系统、组建局域网、设置IP地址、网关、DNS等知识技能，学生若缺乏实训是很难掌握的。实训教学需要网络实验室，可是组建网络实验室的费用昂贵，诸如服务器配置以及云计算等课程硬件要求非一般学校所能承受，导致学生无法学习并掌握技能知识。
三、虚拟机软件VMware Workstation 在实训教学中可行性分析
虚拟机软件是将两台以上的计算机的任务集中在一台计算机上，所以对硬件的要求比较高，首先为内存，其次是CPU，至于硬盘，建议采用固态硬盘，没有的情况机械硬盘也没有问题。在安装Vmware之前，就必须考虑这方面问题，如果硬件配置达不到要求，虚拟机运行速度会很慢，甚至不能运行。Vmware支持32位和64位的操作系统，最新的版本是14.1.1版本。接下来，我们来认识Vmware Workstation在实训教学中的优势：
1.兼容性好，可靠性高。VMware Workstation几乎对所有主流的操作系统都提供良好的支持，在多操作系统的支持和执行效率上，都比同类型的虚拟机软件Virtual box和Virtual PC明显高出一筹，因此选择VMwareWorkstation作为教学虚拟机软件。
2.多机共存、网络模式丰富
即一台物理计算机上可同时并存多台虚拟机、装载不同的操作系统、组合成复杂的局域网络，而虚拟机间的切换也仅仅是窗口间的切换。VMware提供了三种网络工作模式，它们是Bridged（桥接模式）、NAT（网络地址转换模式）和Host-Only（主机模式）。
3.安装快捷、无损操作
VMware虚拟出来的虚拟机硬件是固定的型号，与物理计算机无关，故在安装过程中速度快，且不易产生设备兼容问题，通过已建立的虚拟机可快速衍生出新的虚拟机。
4.系统克隆、移植方便
VMwareWorkstation建立的虚拟机客户机主要以单个文件的形式VMDK方式存储。VMware安装好的系统，在做实验之前可以事先做好系统快照点或者提前备份VMDK文件，用户一旦在无法修复系统的原有状态，就可以采用恢复到原先的快照或直接移植VMDK文件，不需用户重新安装系统。这样在做实验中的效率会大大提高，用户不必担心实验中对系统的破坏和安装错误等问题。虚拟机强大的可复用性使得实验环境的维护变动轻松。
四、Vmware Workstation应用举例
（一）在Vmware下部署WindowsServe2012虚拟机
这里以创建一个WindowsServe2012虚拟机为例，并介绍其使用过程。VMware虚拟机安装完成后，桌面上生成【VMware Workstation Pro】图标，用鼠标双击该图标，就可以进入Vmware的主界面。单击【创建新的虚拟机】图标，打开创建虚拟机的向导。单击【下一步】按钮，进入虚拟机配置界面。这里有两个选择：一是“典型”方式，它根据虚拟机的用途自动调整配置；二是“自定义”方式，它允许用户自行设置虚拟机的主要参数。典型方式要比自定义方式简单，但缺少一定得灵活性。但是方便起见，还是选择默认的【典型】选项。继续单击【下一步】按钮，进入虚拟机操作系统选择界面。从下拉列表中选择【WindowsServe2012 EnterpriseEdition】。单击【下一步】按钮，在接下来的界面中，可以为这个新的虚拟机取一个名称“WindowsServe2012”并确定操作系统的安装路径（强烈反对存放在系统盘），接着虚拟机会产生多个特别格式文件，建议大家选一个磁盘比较大的空间，并且为虚拟机创建一个单独的文件夹，这样便于查找和维护虚拟机。单击【下一步】按钮，显示选择网络连接类型。使用默认的网络连接方式即可，单击【下一步】按钮，显示选择硬盘大小及模式，选择硬盘大小及模式，最后单击【完成】按钮。
下面为这台虚拟机安装WindowsServe2012操作系统，让它像真正的计算机一样工作。安装之前，应该根据实际内存大小来调整内存容量，建议使用的内存数量为2GB。除此之外，还要设置虚拟机的光驱，双击【设备】下的【CD-ROM】项，打开配置窗口。点选【使用ISO镜像】项，并通过【浏览】按钮选择官網下载所得的安装文件，设置完成后单击【OK】按钮，返回主界面，单击图标栏的绿色的三角符号按钮启动，即可像在物理计算机上开始WindowsServe2012的安装，按照屏幕提示即可完成系统的安装。 （二）Vmware安装CentOS服务器系统
Linux操作系统是比较出名的服务器操作系统，顾名思义，服务器系统比较注重稳定性和可靠性，因此Linux系统主要操作应用是采用命令行操作方式，就连安装的时候都会涉及到复杂的驱动安装和配置。因此很多计算机爱好者对Linux系统也只能停留在“听说”这个层面上，没有真正和Linux“打过交道”。目前开源社区流行的CentOS系列Linux版本，是基于RedHat系统延伸的，具有良好的操作性和应用性，因此是中职学生Linux入门不错选择。鉴于Linux的复杂性，我们推荐利用VMware来安装学习CentOS7（CentOS目前最新版本），能起到事半功倍的作用。
首先参照WindowsServe2012创建新虚拟机的步骤，创建好一台新的虚拟机，配置好网卡，在选择虚拟机操作系统的时候要切换到“CentOS 7”这个版本，最新版是64位系统，CentOS系列要求宿主机器的CPU支持64位虚拟化技术，如果配置比较老的电脑主机不能支持，可以考虑安装“其他Linux”版本，此处不作讨论。安装完毕后可以启动虚拟机到CentOS7的主界面下，默认最小安装只有命令行界面，笔者推荐初学者可以附带安装图形化界面，但是只拿来参考查看但不用于使用，否则会影响对Linux操作系统的理解和应用，因此只需要登录到命令界面下即可，这时候注意，VMware的任务已基本完成，接下来可以点击软件最小化让虚拟机在后台运行，因为Linux支持SSH登录，我们可以安装“Xshell”等SSH登录工具来登录已经启动的CentOS7，后面的操作就在直接在Xshell上进行就可以了，如图1所示。
（三）Vmware邵署Openstack云平台
OpenStack是目前比较流行的一个开源的云计算管理平台项目，由几个主要的组件组合起来完成具体工作。OpenStack支持几乎所有类型的云环境，项目目标是提供实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。Openstack是云计算技术的基础架构平台，不单企业要用到，开设云计算课程学校也需要求引入它的教学，但是部署Openstack往往步骤繁多，配置参数复杂，如果让学生提前操作实体电脑会让他们望而生畏，增加学习难度。但是如果通过采用VMware来虚拟Openstack，不单可以起到快速部署环境的作用，而且还可以让学生反复验证实验操作，即使失败了还可以重头再来，保证学习效率不会受影响。
部署Openstaek要准备两到三台虚拟机，分别是192.168.1.11为控制节点，192.168.1.21为计算节点1，192.168.1.31为计算节点2，三台虚拟机都安装CentOS7操作系统，推荐最小安装即可，接着配置好各自的网卡，控制节点需要三块网卡，其他两台计算节点只要两块网卡即可。在物理内存充裕的情况下，推荐控制节点提供12GB以上的内存，计算机节点提供8GB以上的内存，如果没有足够内存，至少也要保障每台虚拟机的内存在4GB以上，因为这样才能在使用过程中比较流畅，否则会很卡顿，严重影响使用。基于VMware的良好兼容性，我们可以看到Openstack在电脑虚拟机上很好地运行起来，跟平时的使用没什么太大的区别，不过内存占用会比较高，因此建议要准备充足的内存才能进行环境部署，如图2所示。
（四）在计算机网络课程实训的应用
以WindowsSenre2012为例，启动成功后即可完成计算机网络课程的学习：练习安装ActiveDirectory，建立域控制器、进行用户账户管理、将成员计算机加入域等等。在虚拟机中的所有操作，不会影响到主机，学生可以放心进行练习。
实践证明，虚拟机软件在计算机教学的实验教学中，起到了明显的效果，不仅利于学生独立开展系统安装、网络实验等，更能促进学生自主学习与研发式学习行为的培养，开创新的实验教学模式。总而言之，虚拟机软件應用于计算机网络课程教学具有可行性、适用性和实效性，又可以克服场地有限等困难和解决设备损坏严重等实际问题，是值得推广应用的辅助工具。
关键词：虚拟机；Vmware；计算机网络；实践教学
一、计算机网络专业的实训教学现状
随着计算机技术不断迭代更新，计算机网络专业实践需求的不断增长，现有的计算机实验室、硬件设备及配置已不能满足技术发展的教学需要。机房设备昂贵繁多，为了防止系统维护实验，网络安全实验等对硬件系统进行破坏，实训机房管理员安装好系统之后就不允许学生再重新安装或者进去硬盘分区、格式化，即使学生在机房的电脑上安装其他应用软件，一旦不小心或者有需要重启的话，又被再次还原了。因此教师如何更好地进行实训教学是当前一大难题。
二、中职计算机网络专业学生学情分析
目前大多数的中职生学习理论知识的能力和注意力比较薄弱，但智商和情商并不见得差，很多好学的学生思维敏捷，动手能力强，尊重老师，希望通过读中职能够获取技能知识，进入社会工作或继续报读大学。他们对新事物、新观念容易接受，适应性强，教师必须注重发掘他们的潜力，努力实施“因材施教”。老师在课堂给学生讲授如何安装网络操作系统、组建局域网、设置IP地址、网关、DNS等知识技能，学生若缺乏实训是很难掌握的。实训教学需要网络实验室，可是组建网络实验室的费用昂贵，诸如服务器配置以及云计算等课程硬件要求非一般学校所能承受，导致学生无法学习并掌握技能知识。
三、虚拟机软件VMware Workstation 在实训教学中可行性分析
虚拟机软件是将两台以上的计算机的任务集中在一台计算机上，所以对硬件的要求比较高，首先为内存，其次是CPU，至于硬盘，建议采用固态硬盘，没有的情况机械硬盘也没有问题。在安装Vmware之前，就必须考虑这方面问题，如果硬件配置达不到要求，虚拟机运行速度会很慢，甚至不能运行。Vmware支持32位和64位的操作系统，最新的版本是14.1.1版本。接下来，我们来认识Vmware Workstation在实训教学中的优势：
1.兼容性好，可靠性高。VMware Workstation几乎对所有主流的操作系统都提供良好的支持，在多操作系统的支持和执行效率上，都比同类型的虚拟机软件Virtual box和Virtual PC明显高出一筹，因此选择VMwareWorkstation作为教学虚拟机软件。
2.多机共存、网络模式丰富
即一台物理计算机上可同时并存多台虚拟机、装载不同的操作系统、组合成复杂的局域网络，而虚拟机间的切换也仅仅是窗口间的切换。VMware提供了三种网络工作模式，它们是Bridged（桥接模式）、NAT（网络地址转换模式）和Host-Only（主机模式）。
3.安装快捷、无损操作
VMware虚拟出来的虚拟机硬件是固定的型号，与物理计算机无关，故在安装过程中速度快，且不易产生设备兼容问题，通过已建立的虚拟机可快速衍生出新的虚拟机。
4.系统克隆、移植方便
VMwareWorkstation建立的虚拟机客户机主要以单个文件的形式VMDK方式存储。VMware安装好的系统，在做实验之前可以事先做好系统快照点或者提前备份VMDK文件，用户一旦在无法修复系统的原有状态，就可以采用恢复到原先的快照或直接移植VMDK文件，不需用户重新安装系统。这样在做实验中的效率会大大提高，用户不必担心实验中对系统的破坏和安装错误等问题。虚拟机强大的可复用性使得实验环境的维护变动轻松。
四、Vmware Workstation应用举例
（一）在Vmware下部署WindowsServe2012虚拟机
这里以创建一个WindowsServe2012虚拟机为例，并介绍其使用过程。VMware虚拟机安装完成后，桌面上生成【VMware Workstation Pro】图标，用鼠标双击该图标，就可以进入Vmware的主界面。单击【创建新的虚拟机】图标，打开创建虚拟机的向导。单击【下一步】按钮，进入虚拟机配置界面。这里有两个选择：一是“典型”方式，它根据虚拟机的用途自动调整配置；二是“自定义”方式，它允许用户自行设置虚拟机的主要参数。典型方式要比自定义方式简单，但缺少一定得灵活性。但是方便起见，还是选择默认的【典型】选项。继续单击【下一步】按钮，进入虚拟机操作系统选择界面。从下拉列表中选择【WindowsServe2012 EnterpriseEdition】。单击【下一步】按钮，在接下来的界面中，可以为这个新的虚拟机取一个名称“WindowsServe2012”并确定操作系统的安装路径（强烈反对存放在系统盘），接着虚拟机会产生多个特别格式文件，建议大家选一个磁盘比较大的空间，并且为虚拟机创建一个单独的文件夹，这样便于查找和维护虚拟机。单击【下一步】按钮，显示选择网络连接类型。使用默认的网络连接方式即可，单击【下一步】按钮，显示选择硬盘大小及模式，选择硬盘大小及模式，最后单击【完成】按钮。
下面为这台虚拟机安装WindowsServe2012操作系统，让它像真正的计算机一样工作。安装之前，应该根据实际内存大小来调整内存容量，建议使用的内存数量为2GB。除此之外，还要设置虚拟机的光驱，双击【设备】下的【CD-ROM】项，打开配置窗口。点选【使用ISO镜像】项，并通过【浏览】按钮选择官網下载所得的安装文件，设置完成后单击【OK】按钮，返回主界面，单击图标栏的绿色的三角符号按钮启动，即可像在物理计算机上开始WindowsServe2012的安装，按照屏幕提示即可完成系统的安装。 （二）Vmware安装CentOS服务器系统
Linux操作系统是比较出名的服务器操作系统，顾名思义，服务器系统比较注重稳定性和可靠性，因此Linux系统主要操作应用是采用命令行操作方式，就连安装的时候都会涉及到复杂的驱动安装和配置。因此很多计算机爱好者对Linux系统也只能停留在“听说”这个层面上，没有真正和Linux“打过交道”。目前开源社区流行的CentOS系列Linux版本，是基于RedHat系统延伸的，具有良好的操作性和应用性，因此是中职学生Linux入门不错选择。鉴于Linux的复杂性，我们推荐利用VMware来安装学习CentOS7（CentOS目前最新版本），能起到事半功倍的作用。
首先参照WindowsServe2012创建新虚拟机的步骤，创建好一台新的虚拟机，配置好网卡，在选择虚拟机操作系统的时候要切换到“CentOS 7”这个版本，最新版是64位系统，CentOS系列要求宿主机器的CPU支持64位虚拟化技术，如果配置比较老的电脑主机不能支持，可以考虑安装“其他Linux”版本，此处不作讨论。安装完毕后可以启动虚拟机到CentOS7的主界面下，默认最小安装只有命令行界面，笔者推荐初学者可以附带安装图形化界面，但是只拿来参考查看但不用于使用，否则会影响对Linux操作系统的理解和应用，因此只需要登录到命令界面下即可，这时候注意，VMware的任务已基本完成，接下来可以点击软件最小化让虚拟机在后台运行，因为Linux支持SSH登录，我们可以安装“Xshell”等SSH登录工具来登录已经启动的CentOS7，后面的操作就在直接在Xshell上进行就可以了，如图1所示。
（三）Vmware邵署Openstack云平台
OpenStack是目前比较流行的一个开源的云计算管理平台项目，由几个主要的组件组合起来完成具体工作。OpenStack支持几乎所有类型的云环境，项目目标是提供实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。Openstack是云计算技术的基础架构平台，不单企业要用到，开设云计算课程学校也需要求引入它的教学，但是部署Openstack往往步骤繁多，配置参数复杂，如果让学生提前操作实体电脑会让他们望而生畏，增加学习难度。但是如果通过采用VMware来虚拟Openstack，不单可以起到快速部署环境的作用，而且还可以让学生反复验证实验操作，即使失败了还可以重头再来，保证学习效率不会受影响。
部署Openstaek要准备两到三台虚拟机，分别是192.168.1.11为控制节点，192.168.1.21为计算节点1，192.168.1.31为计算节点2，三台虚拟机都安装CentOS7操作系统，推荐最小安装即可，接着配置好各自的网卡，控制节点需要三块网卡，其他两台计算节点只要两块网卡即可。在物理内存充裕的情况下，推荐控制节点提供12GB以上的内存，计算机节点提供8GB以上的内存，如果没有足够内存，至少也要保障每台虚拟机的内存在4GB以上，因为这样才能在使用过程中比较流畅，否则会很卡顿，严重影响使用。基于VMware的良好兼容性，我们可以看到Openstack在电脑虚拟机上很好地运行起来，跟平时的使用没什么太大的区别，不过内存占用会比较高，因此建议要准备充足的内存才能进行环境部署，如图2所示。
（四）在计算机网络课程实训的应用
以WindowsSenre2012为例，启动成功后即可完成计算机网络课程的学习：练习安装ActiveDirectory，建立域控制器、进行用户账户管理、将成员计算机加入域等等。在虚拟机中的所有操作，不会影响到主机，学生可以放心进行练习。
实践证明，虚拟机软件在计算机教学的实验教学中，起到了明显的效果，不仅利于学生独立开展系统安装、网络实验等，更能促进学生自主学习与研发式学习行为的培养，开创新的实验教学模式。总而言之，虚拟机软件應用于计算机网络课程教学具有可行性、适用性和实效性，又可以克服场地有限等困难和解决设备损坏严重等实际问题，是值得推广应用的辅助工具。