操作系统级虚拟化技术在网络教学的应用

时间:2017-01-19 05:43:42 来源:论文投稿

0引言

随着时代的发展和教育改革的推进,计算机的使用已经得到了大面积的普及,因此,社会的发展逐渐需要越来越多的网络技术人才,但是在目前开设的相关课程中,网络教学环境普遍存在着多种亟待解决的问题。

1网络课程教学环境现状分析

教学环境对教学质量有着至关重要的影响,对于网络教学而言,则更是如此。通过对目前计算机实验室的调查研究可以明显发现,在多数计算机实验室中都存在明显的计算机质量问题,其中包括软件问题、硬件问题以及病毒问题等,但是这些问题很大程度上都是由于计算机实验室缺乏管理而造成的,从而导致相关的保护措施无法落实。此外,实验室的实验设备和种类不足也是目前较为普遍的问题,另外,网络教学实验室的利用效率和管理效率也无法达到令人满意的程度[1]。

2计算机系统虚拟化技术综述

计算机系统虚拟化技术主要包括“多控一”与“一控多”两种,前者是指利用多台性能一般的计算机虚拟成一台性能较高的计算机,从而为用户提供统一的界面,后者则恰恰相反,是利用一台性能较高的电脑虚拟多台计算机,同时提供多个使用界面,但是保证各用户之间互相独立。后者根据虚拟层次,还可以进行详细的类型划分,如指令集架构层虚拟技术、硬件抽象层虚拟技术、操作系统级虚拟技术、应用层虚拟技术以及用户级函数库层虚拟技术[2]。

3基于操作系统级虚拟技术在网络课程教学环境中的应用

3.1构建网络课程教学实验环境

借助虚拟机软件,可以在完善网络教学环境设备功能的同时加强相关的管理效率,但是为了避免构建实验环境成本超支与管理问题的发生,网络课程教学实验环境的构建应该采用便于操作且虚拟度高的操作系统级虚拟技术。OpenVZ采用SWsoft的Virutozzo虚拟化服务器软件产品的内核,是一种基于Linux平台的操作系统级服务器虚拟化解决方案,它可以在同一个物理服务器上创建多个隔离的虚拟专用服务器,同时以最大效率共享硬件和管理资源。此外,建立在物理服务器上的虚拟专用服务器和独立服务器拥有同样的运行方式和运行效果。在进行网络课程教学实验环境的构建时,首先要在实验室中选取一台配置较高、性能较为稳定的电脑进行软件安装工作,然后借助其相关管理功能创建实验所需的虚拟机和其他软件,在此期间,要注意相关的资源分配和系统配置以及管理工具的设计问题,以此解决网络教学环境中存在的问题,达到理想的教学目标[3]。

3.2虚拟机管理工具的设计与实现

虚拟机管理工具是为了提高实验室管理人员的管理工作效率,并帮助实验室教师进行更高效的课堂教学,根据相关的教学需要,虚拟机管理工具从最初的创建到参数配置、资料部署、删除启动以及实验开始前的文件分发,都需要批量进行,此外,管理工具还应当可以远程控制实验室的计算机。按照软件的设计要求,虚拟机标识的数值要大于100,而且属于整数。例如,想要为标识为115的虚拟机设置IP地址为192.168.0.115,主机名为vm115,DNS服务器的地址为192.168.0.1,则可以将指令写成vzctlset115-save-ipadd192.168.0.115-hostnamevm115-nameserver192.168.0.1。此外,虚拟机的启动命令格式为vzctlstart<VEID>,停止命令格式为vzctlstop<VEID>,删除命令格式为vzctldestory<VEID>。由于网络教学环境的系统设计复杂,涉及多方面的问题,因此,除本地虚拟机管理工具外还需要依靠远程虚拟机管理工具的协助[4]。

3.3利用虚拟机进行实验

在完成一系列相关的系统安装、环境构建等工作后,网络实验室才可以正式投入使用,在教学实验过程中,学生只需要进行远程登录即可进行实验。在虚拟系统的环境下,学生做的相关改动不会影响到服务器的工作,也不会对其他虚拟机造成破坏。在实验结束后,要停止所有实验虚拟机的运行工作,并对虚拟机进行系统还原或者删除,以防对下次实验造成影响。每一个实验都有其侧重定,所以在进行不同的网络教学实验时,要根据实验的客观需求对实验步骤进行适当的调整,以此保证对网络教学环境的充分利用。

4结语

通过分析相关的实际研究,可以发现,操作系统级虚拟化技术不仅在虚拟性能方面有着较大的改进,在管理效率上也存在明显优势,合理应用操作系统级虚拟化技术进行实验设计,不仅可以有效改善网络教学环境,还可以大幅度提高实验环境的管理效率,从而使学生可以充分利用课堂时间,获得更高的学习效率。

作者:关志芳 任志伟 单位:包头钢铁职业技术学院 包头稀土高新区南开小学


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