【操作系统虚拟化技术在网络教学的应用】系统虚拟化

操作系统虚拟化技术在网络教学的应用

操作系统虚拟化技术在网络教学的应用 1操作系统虚拟化技术原理分析 所谓的操作系统虚拟化是一种站在逻辑角度对资源进 行识别与配置的方法,主要是采取整机模拟、硬件分区、分 时合并等手段,将计算机资源进行科学合理的划分与组合, 向用户提供环境优化的技术。通常以两种方式对系统进行优 化:一是降低网络复杂程度,提高资源利用率。如将一台物 理服务器通过模拟技术,建立多个服务系统,增强网络服务 功能;
二是提高服务性能。将多个服务器进行整合,统一为 单一客户服务,给客户性能优化的印象。如Google、baidu 等[1]。

2计算机网络课程教学实践现状 当前,网络化、数字化、信息化已经成为时代的代名词, 网络平台已经成为经济运行的重要基础。国内对于网络技术 人才的需求随着经济发展开始不断增长,各大高校都针对市 场需求开始设置相关的教学内容,以期能够满足市场需求。

当前,课题主要以《网络基础》、《组网技术》以及《基础 编程》等最为普及,这些课程普遍以实践为主[2]。因此, 学校大多采取多媒体演示技术,为学生展示最为直观的操 作;
依托互联网资源,进行互动式操作;
利用实验设备进行 动手操作,提高具体项目熟练度。

3网络教学环境存在的突出问题 3.1应用设备不匹配网络知识更新换代较快,导致教学内容随之变化,教学 所需要的设备数量及种类也在不断增加。但从实际情况来看, 很多学校受经费及场地等限制,其教学实验设备往往不能够 及时更新,致使部分教学内容无法开展;
有的学校甚至连基 本教学都难以完成,只能通过多媒体图片或者网络资源进行 展示,实践动手基本上就是纸上谈兵。

3.2实验环境有限制 计算机实验室是各院校完成基本教学的基地,其教学环 境好坏,直接决定整体实践教学效果。为了能够提高资源利 用率,各院校基本上都采取24小时开放策略,但软硬件故障、 人为破坏以及病毒对计算机影响较大。因此,学校开始安装 各类保护软件,制定严格的管理制度,看拟对教学设备提供 严密的保护,也破坏了学生学习的环境,导致很多操作无法 进行[3]。

3.3实际管理效率低 对于计算机实验教学一般都需要建立专门的网络实验 室,不仅需要大量的资金去购买计算机,还要配备参数较高 的服务器、路由器以及交换机等;
在软件上,也要根据教学 及硬件条件,安装与之配套的软件等,往往会投入大量的资 金,做为学校高端代表,很多学校却将建设完备的实验室当 做宝贝,对其进行保护和管理,实际使用效率较低。

4本地虚拟技术管理工具的设计与实现 为解决上述问题,必须要使用虚拟技术对操作系统进行管理与维护,以确保能够提供多人高效服务。

4.1实用功能需求分析 通常情况下,虚拟机在OpenVZ服务器运行,能够对基于 虚拟技术的实践环境进行更加方便高效的管理。具体功能有 批量创建虚拟机、配置虚拟参数、安装资料与软件、分发文 件以及启动系统等,还可以承担远程唤醒实验计算机的功能, 只有能够完善上述功能,才能够满足教学基本需求[4]。

4.2技术难题 建立该管理工具主要目的是为了满足实验教学需求,但 在实际操作中,仍然存在很多问题:一是语言选择。基于安 全考虑,不能在系统中过多安装软件,在具体设计中,不能 够在其运行环境中存在图形界面;
二是远程唤醒。在应该该 功能时,必须要事先搜集所有MAC信息,运用WakeonLan技术 向广播地址进行数据包传送,以达到唤醒效果;
三是批量操 作。OpenVZ软件提供管理工具,用于单个虚拟机的操作,但 实验环境中,涉及虚拟机操作频次较多,会导致效率降低。

4.3本地虚拟机管理工具实现 针对存在问题及技术难题,根据实验功能需求。功能模 块管理工具主要是由创建虚拟机、配置虚拟机、分发实验软 件、删除虚拟机、启动虚拟机、停止虚拟机、采取客户机MAC 地址以及唤醒客户机等部分构成。通过实验评价来看,该模 块构建具有较强实用性,能够满足功能需求。

5结论通过上述分析可知,国内计算机网络课程教学虽然发展 迅速,但通过分析来看,仍然存在很多不尽人意的地方,需 要在不断发展中加以解决。以Linux为代表的源代码开放软 件在国内普及度较高,依托该代码开发的软件也越来越多, 因此在课程实践操作上,要紧贴领域发展,不断完善教学环 境,使教学环境不断优化。