虚拟机环境下Linux操作系统教学的实践

柴艳宾

摘 要： Linux操作系统是高职院校计算机网络专业开设的一门重要的专业技术课程，具有较强的理论性和实践性。为了解决Linux教学实训中资源不足的问题，采用虚拟机VMware进行Linux操作系统辅助教学，具有操作简单、方便可行的优点，并能充分利用现有设备和资源，有效地改善Linux教学条件，从而满足课程教学需要，提高教学质量。通过对虚拟机软件介绍，分析了用虚拟机搭建Linux教学环境的作用，重点阐述了虚拟机应用Linux教学过程的几个具体实践，具有一定的教学指导意义。

关键词： 虚拟机； VMware； Linux教学； 辅助教学

中图分类号：TP399 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2018）08-82-03

Practice of Linux operating system teaching in virtual machine environment

Chai Yanbin

（Zhejiang Yuying Vocational and Technical College， Zhejiang， Hangzhou 310018， China）

Abstract： "Linux Operating System" is an important professional and technical course offered by computer network majors in higher vocational colleges. It is highly theoretical and practical. In order to solve the problem of insufficient resources in Linux teaching and training， the use of virtual machine VMware for Linux operating system assisted teaching has the advantages of simple operation， convenience and feasibility， and can fully utilize existing equipment and resources to effectively improve the teaching conditions of Linux. To meet the teaching needs of the course and improve the quality of teaching， this article introduces the virtual machine software， analyzes the role of using a virtual machine to build a Linux teaching environment， and focuses on the specific practice of virtual machine application in Linux teaching process， which has a certain teaching instruction significance.

Key words： virtual machine； VMware； teaching of Linux； assistant teaching

0 引言

Linux是一个功能强大且十分灵活的操作系统，具有优良的稳定性和安全性，很少受到病毒和黑客的攻击，在网络行业和通信行业中应用较为广泛。掌握Linux操作系统应用技术已经成为高职计算机网络技术专业的主要技能。Linux操作系统课程主要讲述Linux的安装、系统管理及维护、网络基础及网络服务器配置等内容。课程实践性强，对实验环境要求较高。近几年来，采用虚拟机软件VMware来辅助Linux操作系统课程教学，是被广泛应用的一种教学辅助方法[1]。

1 VMware虚拟机简介

VMware是一款功能强大的桌面虚拟计算机软件，利用它可以在一台计算机上虚拟出若干台计算机。运行VMware软件的计算机称为宿主机，利用VMware在宿主机中虚拟出来的逻辑计算机被称为虚拟机。虚拟机如同真实机一样拥有自己独立的操作系统、CPU、硬盘、内存及其他硬件，可以像使用真实机一样对硬盘进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作，所有操作都不会对宿主机的硬盘分区和数据造成任何影响和破坏[2]。

VMware还具有强大的网络功能，提供了三种网络工作模式，分别是 Bridged （桥接）、NAT（网络地址解析）和Host-only（仅主机）[3-4]。为了适应复杂的互联网络，VMware还提供自定义模式。有了这些功能，使得VMware可以胜任各种组网需求。

2 VMware虚拟机应用课程教学的作用

在Linux操作系统课程教学中，使用VMware软件主要有如下优势。

⑴ 学校机房安装的操作系统一般是Windows，使用VMware 軟件可在Windows操作系统里构建虚拟的Linux操作平台，降低构建实验环境的难度；

⑵ Linux教学中要向学生演示实验的操作过程，Linux系统安装，硬盘分区等实验，以前在机房无法实操，现在通过VMware虚拟机都可以完整地向学生演示，学生也可以通过虚拟机亲自实践，这样可提高教学效果；

⑶ 使用VMware构建的Linux虚拟机，是以镜像的形式存储。对虚拟机任何编辑不会影响宿主机本身，学生可更大胆的去做深入的系统实验；镜像文件还可以完整地移植到其他计算机上，方便学生利用其他机器学习；

⑷ Linux系统主要功能是搭建网络服务器。服务器的配置往往需要一个网络环境，最少要有两台计算机联网，一台主机安装服务器软件，一台客户机负责联网测试。使用 VMware设置好网络工作模式，将宿主机作为客户机，虚拟机作为服务器，这样用一台物理机，就可以进行网络服务调试，满足课程的实验要求，提高实验效率。

3 VMware虚拟机应用Linux教学的实践

VMware虚拟机可以完成Linux教学所有的实训项目，以下是部分实践。

3.1 Linux磁盘分区

磁盘分区作为Linux系统管理中比较重要的一部分内容，课堂实验需借助虚拟机添加磁盘功能设置，然后进入虚拟机并运用Linux相关命令实现对新添加磁盘分区等基本操作。

实验前准备：虚拟机在关机状态下点击Edit virtual machine settings，点击ADD…，选择hard disk，点击 create a new virtual disk，选择IDE，设置磁盘大小为1GB，完成。 这样，Linux系统中将增加一个1GB新的未格式化的硬盘（虚拟的）。

⑴ 在新建分区前，使用fdisk -l查看新增的磁盘设备信息。

新加入的磁盘显示的设备文件名称是/dev/hda，原系统磁盘显示的设备文件名称为/dev/sda。注意掌握Linux下磁盘设备文件的命名规则。

⑵ 利用命令：fdisk/dev/hda对新增磁盘进行交互式分区管理，fdisk主要管理命令如下：p：显示已有分区；n：创建分区；d：删除分区；w：写入磁盘并退出；q：退出；m：获取帮助。

输入n，选择e，创建扩展分区。这里将/dev/hda仅划分成一个扩展分区，扩展分区本身并不可用，需要在此基础上划分成若干个逻辑分区才能使用。继续输入n，选择l，创建两个逻辑分区（大小可以自由分配）。分配完成后输入子命令w，把设置写入硬盘分区表，退出fdisk。分区后如图1所示。

3.2 Linux挂载访问远程Windows共享文件夹

由于虚拟机操作系统Linux与宿主机Windows之间经常要传递文件，学生在没有学习FTP、Samba等内容时可以通过在Linux中挂载远程的Windows共享文件夹实现。这里涉及到网络，需修改Linux虚拟机的IP与Windows宿主机IP为同一网段，然后在VMware虚拟机设置中将“网络适配器”的网络连接方式由“NAT”改为“桥接”，即直接连接到物理网络，用ping命令测试实现互通。

宿主机安装Windows7操作系统，远程挂载前需先设置Windows系统文件共享。第一步，在桌面或其他位置创建共享目录test，右击属性，选择共享，在“网络文件和文件夹共享”一栏中点击共享按扭，选择要与其共享的用户，添加Everyone用户，在权限级别中默认为读取权限，如需写权限可以修改为读/写。单击共享按钮后会出现一个网络路径，就是Linux操作系统要挂载的远程地址，这里的计算机名可以用IP代替。第二步，更改Windows7的高级共享设置。打开“控制面板网络和Internet网络和共享中心高级共享设置”；启用“网络发现”、“文件和打印机共享”、“公用文件夹共享”；“密码保护的共享”部分则选择“关闭密码保护共享”。

Linux终端下输入挂载命令：mount -t cifs -o username=[用户名]，password=[密码] //[ip地址]/[共享目录] /mnt/share，如图3所示。[]中填上对应的信息。用户名和密码为Windows的登录名和密码，共享时添加everyone用户则可以省略-o参数。/mnt/share为Linux系统中挂载目录。cifs是Common Internet File System，通用internet文件系统，简单来说就是用来通过網络进行文件的读写、共享等功能。

3.3 Linux实践操作纪录的保存和提交

为了了解和考核学生对文本模式下Linux系统操作命令的使用，每次实验过程都要求形成一个文本文件，最后以作业的形式上交。虚拟机环境下主要通过Linux系统的输出重定向来实现。

⑴ 在Shell命令提示符下将操作历史输出到以短学号加下划线加学生姓名的汉语拼音为名字的文件名中，并以.txt结束。以00_ zhangsan.txt为例，如：

history >> 00_zhangsan.txt

注意：>为（覆盖）写入；>>为追加写入。

history命令只能导出或追加学生操作的历史命令，一般要求学生在实验前先用history -c清空操作历史，对于实验中所生成的新文件或者服务配置文件也可以一并追加到该结果文件中。如把FTP配置结果文件/etc/vsftpd/vsftpd.conf（过滤掉注释的内容）追加到00_ zhangsan.txt文件的尾部可使用命令：

cat /etc/vsftpd/vsftpd.conf | grep -v ^# >> 00_ zhangsan.txt

⑵ 为了在Windows系统下更好地查看00_ zhangsan.txt，还需进一步转换该操作记录文件格式，将UNIX格式转换成DOS格式，命令为：unix2dos 00_zhangsan.txt

⑶ 通过虚拟机和宿主机之间建立的桥接网络，把文件传送至保存作业的FTP服务器上，也可以采用挂载远程Windows共享的方式，把文件传送到宿主机的Windows平台。

4 结束语

使用VMware虚拟机进行Linux实训教学，搭建实践环境，不仅节约实验室建设资金投入，方便实验室管理，还可以在一台计算机上完整地模拟出Linux服务器和网络功能，从而进行更加丰富的教学设计、操作演示等活动，让每个学生都能得到充分的训练。虚拟机可暂停、继续，甚至挂起在某一状态，方便教师控制教学进度和把握实验过程[6]。教学表明，虚拟机环境下Linux教学实践充分调动了学生课堂学习的主动性和积极性，对学生实践能力的培养效果明显。

参考文献（References）：

[1] 隋庆茹，徐金艳.基于虚拟机软件下的Linux教学应用[J].吉

林省经济管理干部学院学报，2014.28（2）：55-59

[2] 杨菁.虚拟机技术在Linux实践教学中的应用[J].中国科技博

览，2011.30：559-559

[3] 庄城山.虚拟机技术在网络操作系统课程实践教学中的应用[J].

安庆师范学院学报（自科版），2015.2：121-124

[4] 吴培飞，沈海娟，申毅.高职院校Linux教学实验平台技术研

究[J].计算机时代，2012.5：26-28

[5] 潘志安，沈平，魏华.Red Hat Enterprise Linux6操作系统应用

教程（第2版）[M].高等教育出版社，2015.

[6] 陈华，彭亚发.用VMware创建《Linux网络服务》教学环境[J].

城市建设理论研究（电子版），2011.31.