利用操作系统虚拟化技术构建虚拟网络实验平台.pdf

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1、万方数据·电子与计算机技术·J0urna0fWuhanPoy1echnlc利用操作系统虚拟化技术构建虚拟网络实验平台张震，刘昭斌，姒茂新(苏州市职业大学计算机工程系江苏苏州，215104)摘要：高校网络实践教学受到实验资源及教学条件的限制，传统的实验手段已无法满足教学发展的需要，建设虚拟实验平台是网络实验教学改革的新趋势。在教学过程中，利用操作系统虚拟化技术构建了一个虚拟网络实验平台，给出了这种构建方法的实现细节。关键词：操作系统虚拟化；虚拟实验平台；OpenVZ一、引言中图分类号：TIY393—01文献标识码：A文章编号：1671—931X(2010)01-0

2、057--04实验实训是高职网络技术类课程教学中非常重要和有效的教学形式，然而目前一些高职院校在教学过程中却存在一些问题。第一，办学过程中往往受到设备经费投入限制，无法在实验设备的种类、性能和台套数上完全满足网络实践教学的需要。第二，为了便于实验设备的管理和维护，通过硬盘还原卡等技术手段进行管理，限制了学生的操作权限，导致部分实验无法正常进行。第三，学生在实验时动手能力存在差距，而实验进程在下课时即告终止，设置的参数、配置的服务立即丢失，实验的连续性不强。第四，实验课时安排不充足，专业实验室课余开放程度低、时间短，学生动手实践的时间得不到保证。传统的实验手段已无

3、法满足高职网络课程实践教学发展的需要，建设虚拟实验平台成为网络实践教学改革的新趋势。经过长期的网络实践教学改革摸索，我们认为通过计算机虚拟技术构建虚拟实验环境对于计算机网络实践教学可以起到事半功倍的作用，并综合多种虚拟技术构建了一个切实可行的虚拟网络实验环境。本文将介绍在该实验环境的建设实施中，如何利用操作系统虚拟化技术构建一个功能全面，成本低廉，管理方便的远程虚拟网络实验平台。利用该平台，学生可以远程登录进行基于Linux的网络服务配置、LAMP网站开发、C／C++／JAVA程序设计等实验项目。二、操作系统虚拟化技术介绍计算机虚拟化技术为上世纪60年代IBM公

4、司所提出，其允许用户在一台主机上运行多个操作系统，以使昂贵的M44／44X大型主机的计算资源能够被充分地使用。目前，虚拟化技术得到了飞速发展，形成众多分支，包括服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化、内存虚拟化、操作系统虚拟化、数据中心虚拟化等，每种虚拟化都有其对应的方案和技术，可以协助企业在有限的空间内。最小的硬件支出成本情况下获得较大的收益，虚拟化技术作为企业未来发展的重点技术已经成为趋势。操作系统虚拟化的概念基于共用操作系统内核，这种技术在操作系统本身之上实现服务器的虚拟化，通过对操作系统的内核进行一些修改，为用户和应用提供一个貌似独立，其实共享的操作环境。

5、从而达到了其他虚拟机技术无法比拟的高性能、高效率和高密度。通过这种方式虚拟出的服务器，被称为虚拟专用服务器(VPS)或虚拟环境(VE)，虚拟环境之间相互独立，相互隔离，每个虚拟环境拥有各自独立的进程、操作系统用户、文件系统、路由表和系统配置文件，可以像在物收稿日期：2009-09一11基金项目：江苏省高教学会高职教育研究项目“高职院校网络教学资源建设与共享机制研究”(项目编号：2007114)。作者简介：张震(1976一)，男，江苏苏州人．本科，1=程师。苏州市职业大学计算机工程系讲师，研究方向：网络系统集成；刘昭斌(1965一)，男，山东荣成人，苏州市职业大学

6、计算机工程系副教授，硕士，研究方向：教育资源共享与智能信息处理；姒茂新(1960一)，男，浙江绍兴人，苏州市职业大学计算机工程系副教授，研究方向：网络安全，虚拟技术，网络操作系统。武汉职业技术学院学报二O—O年第九卷第一期一总第四十四期一万方数据电子与计算机技术ElectronicandComputerTechnology理服务器上一样安装应用程序或系统软件，见图1。该技术的主要限制在于其只支持单个操作系统，不支持在一台物理服务器实现多种操作系统。操作系统虚拟化技术的代表是SWsoft公司的VirtuozzoLinux／Win—dows及其开源OpenVZ项目、

7、Sun公司的SolarisCon—tainer，FreeBSD的Jail，以及HP的vPar。图1操作系统虚拟化买现虚拟环境的隔离OpenVZ是基于Linux平台的操作系统级服务器虚拟化解决方案，由内核、工具程序及操作系统模板等二部分组成：1．内核。OpenVZ为RedhatLinux企业版(RHEL4／5，CentO$4／5等)、FedoraCore5和SUSE10等提供预建内核套件。2．丁具程序。OpenVZ提供丰富的工具程序以创建、监控和管理VPS、软件包和操作系统模板，并支持动态资源分配、系统快照和热迁移等功能。3．操作系统模板。，模板定义了一个Linu

8、x发行版的元数据的集合，