初探VMWare虚拟机在网络教学中的应用
湖北省钟祥市职业高级中学 杨亚勋
摘要 在网络课程教学中少不了有网络环境的实验，但由于相关网络硬件设备的购置、连接等诸多不便因素，使很多网络课程的实验不能完全开展。本文探讨了用VMWare虚拟机软件在一台计算机中进行网络实验环境的构建方法，目的是为了使网络课程的实验能够得以简便、经济的进行。
关键词 虚拟机VMWare网络实验
现在中职学校计算机专业都开设有网络这门课程，而网络是一门理论与实践并重的课程，很多学校都积极开展了相关的网络实验课程。然而限于学校自身发展的差异，很多课程还不能辅以配套的网络实验环境，因此，一种简单、经济的解决方法便应运而生了。虚拟机就是首先之一。
虚拟机是指一台在物理计算机上虚拟出来的独立的逻辑计算机。虚拟机必须通过虚拟机软件进行创建。通常人们接触到的虚拟机软件有VMware和VirtualPC那样的硬件模拟软件，也有JVM那样的介于硬件和编译程序之间的软件。
一、虚拟机的好处
（1）利用虚拟机来模拟网络进行实验，即可省去网络硬件设备的购买费用，也免除了安装网络硬件环境的繁杂，同时还避免了因网线连接接触不良引起的网络故障。
（2）一般不会损坏本PC的操作系统和软件，因虚拟机的硬盘通常是本PC上的一个文件，虚拟机在硬盘上的操作只在这个文件上进行
（3）可同时在同一台PC上运行多个操作系统，每个OS都有自己独立的一个虚拟机，就如同网络上一个独立的PC。
（4）可在单机上组建网络，它提供了虚拟网络设备如交换机、网卡和虚拟建网的方式
（5）容易安装和备份，可在虚拟机上容易地安装不同的操作系统然后备份，使用这些备份可更快速地安装其他虚拟机。
可见，学校利用虚拟机有助于教师进行网络教学、有利于提高学生学习兴趣和有助于学生自主学习，更能为学校节省资源。
现在常见的虚拟机软件有两种，一种是VirtualPC，另一种就是VMWare。下面以VMware为例介绍一下虚拟机软件中网络的应用。
二、虚拟机的建立
建立虚拟机的方法有几种，而最常用的方法是用VMware向导建立虚拟机和用备份文件建立虚拟机两种。在网络教学中，老师用第一种方法建立一个虚拟机，然后备份相关文件并共享，学生就可以用第二种方法快速建立虚拟机了。下面简介两种方法的操作步骤。
1．用VMware向导建立虚拟机
（1）启动向导进行有关参数的设置；
（2）对硬盘进行分区和格式化；
（3）安装操作系统。安装操作系统有光盘安装、光盘镜像文件安装、GHOST文件安装、备份文件安装4种，其中用备份文件安装是最快的。
2．用备份文件建立虚拟机
VMware用两个文件记录虚拟机的信息，一个是配置文件（*.vmx），记录虚拟机的硬件资料如内存、硬盘、网卡、声卡的类型大小等信息；另一个是磁盘文件，记录在虚拟机上安装的操作系统、存储的文件等信息。如果使用已存在的配置文件和磁盘文件来建立虚拟机，就不用对硬盘进行分区、格式化和安装操作系统，这样可以在几秒钟之内就建立一个新的虚拟机了。虚拟机的备份文件指的就是配置文件和磁盘文件的备份。
（1）复制备份文件到硬盘指定目录；
（2）启动向导，在“选择一个磁盘”的三个选项中选“使用已存在的磁盘镜像文件来建虚拟磁盘”，然后选备份磁盘文件。
这种建立虚拟磁盘的方法能较快地建立新的虚拟机，但缺陷是用同一个备份磁盘镜像文件建立的虚拟机的计算机名和IP地址相同，导致不能联网，所以要注意提醒学生修改计算机名和IP地址。
三、构建网络实验环境
VMware提供了一些虚拟设备和用这些设备联网的方法，只要理解了这些设备和联网的原理就可以组建不同的网络。
1．虚拟网络设备
（1）虚拟交换机。VMware提供了八个虚拟网络设备VMnet0-9，这些设备可以充当交换机，通过这些设备主机和虚拟机就可以组建任意形式的局域网，如果主系统的配置够高，甚至可以虚拟多个服务器。
（2）网卡。网卡有三类：①主机系统上虚拟的网卡VMnet1-9; ②主机系统上的真实网卡；③虚拟机系统上的网卡，默认安装的是AMDPCNETFamilyPCIEthernetAdapter，它的网络设置有桥接、仅主机、网络地址翻译和自定义四种选择。一个虚拟机最多只能安装三个网卡。
2．组网方式
VMware虚拟网络的方法是把计算机连接到VMnet0-VMnet9中的一个虚拟交换机，而连接的方式有以下三种。
（1）仅主机（Host-only）模式。
1）特点。在主机上建立了一个独立的私有网络，外部网络和虚拟机不能通讯。
2）联网方法。第一步，将主机连接到虚拟交换机上。方法是给主机系统添加一块虚拟网卡，只能是虚拟网卡VMnet1-9中的一块。VMware给主机添加虚拟网卡同时会给主机添加一个“网络连接”，这时主机系统就和相应的虚拟交换机相连了。如选择虚拟网卡VM-net3，它就连到了虚拟交换机VMnet3。第二步，把虚拟机连接到虚拟交换机上，方法是在网卡的网络设置中选“仅主机”选项，它就默认连接到虚拟交换机VMnet1上。但如果主机不是连接到虚拟交换机VMnet1上时，就要选“自定义”选项，并指定连接到所需的虚拟交换机（如虚拟交换机VMnet3），否则无法通讯了。因为主机和虚拟机系统没有连到同一个虚拟交换机上。
（2）桥接（Bridged）模式。
1）特点。在主机所处网络上虚拟机显示为和主机一样的一台额外的计算机，它与主机在主机所处网络上的地位是平等的。外部网络和虚拟机可以互相访问。
2）联网方法。第一步，把虚拟机连接到虚拟交换机上，方法是在网卡的网络设置中选“桥接”选项，它就默认连接到虚拟交换机VMnet0上。第二步，将主机连接到虚拟交换机上，当把虚拟机桥接到某一个虚拟交换机时主机就自动和该虚拟交换机相连了。
（3）网络地址翻译（NAT）模式。
①特点：虚拟机可通过主机连接Internet。
②联网方法。第一步，把虚拟机连接到虚拟交换机上，方法是在网卡的网络设置中选“网络地址翻译”选项，它就默认连接到虚拟交换机VMnet8上，而且自动将NAT服务功能赋予给虚拟交换机VMnet8。如果要选用其它虚拟交换机，必须将NAT服务功能赋予这个虚拟交换机，然后才能选用此虚拟交换机。第二步，将主机连接到虚拟交换机上，方法与仅主机模式相似。第三步，在虚拟机上安装拨号连接。
四、虚拟网络实验环境的构建
1．对等网实验环境的建立
教师先建立两台虚拟机，安装操作系统win98/2000/xp，然后设它们的网卡联网模式为仅主机模式。两台虚拟机就与虚拟交换机（VMNET1）连成了一个简单的网络。
2．客户机/服务器网络环境建立
建立两台虚拟机，安装操作系统win98/2000/xp，并在其中一台作服务器使用的虚拟机中安装服务器软件，然后设它们的网卡联网模式为仅主机模式。两台虚拟机就与虚拟交换机（VMNET1）连成了一个简单的网络。
3．有路由器的网络环境建立
建立三台虚拟机，各客户机分别按如下配置：
1）客户机A的建立方法：第一步建立虚拟机；第二步安装操作系统，如果安装WIN2000SERVER或LINUX，就启动它们自带的路由和远程访问软件；如果安装WIN98就加装SysGate/WinGate；第三步：添加一个网卡，连同原有的网卡共有两个网卡，因为用一台计算机做路由器就必须安装两个网卡。第四步：设置网卡，其中一个网卡的IP地址为192. 168.0.1，网络模式为连接到虚拟交换机VMNET1的仅主机模式；另一个网卡IP地址为192. 168.6.1，网络模式为连接到虚拟交换机VMNET2的仅主机模式。
2）客户机B的建立方法：第一步建立虚拟机；第二步安装操作系统WIN98/2000/XP或LINUS。第三步：设置网卡IP地址为192.168.0.X（2-254），网卡的网络模式为连接到虚拟交换机VMNET1的仅主机模式
3）客户机C的建立方法：第一步建立虚拟机；第二步安装操作系统，安装WIN98/2000/XP或LINUS。第三步：设置网卡IP地址为192.168.6.X（2-254），网络模式为连接到虚拟交换机VMNET2的仅主机模式。
4．有防火墙的网络环境建立
建立二台虚拟机，各客户机分别按如下配置：
1）客户机A的建立方法：第一步建立虚拟机；第二步安装操作系统和防火墙软件；第三步：安装两个网卡，因为用一台计算机做防火墙就需要安装两块网卡。第四步：设置网卡，其中一个网卡的桥接到虚拟交换机VMNET0；另一个网卡连接到虚拟交换机VMNET2。第四步：设置IP地址。
2）客户机B的建立方法：第一步建立虚拟机；第二步安装操作系统。第三步：设置网卡，网卡的网络模式为网络模式为连接到虚拟交换机VMNET2的仅主机模式。
五、应用实例
1．对等网络环境实验
实验步骤：
1）学生用老师提供的文件快速地搭建一个虚拟的对等网、并启动各启动客户机；
2）设置两台客户机的IP地址（要在同一网段，如192.168.1.X）；
3）用IPCONFIG命令查看客户机的网络设备配置；
4）用PING命令检查网络的连通性；
5）设置工作组和计算机的名字；
6）设置文件夹共享及其访问权限；
7）通过网上邻居从一台客户计算机访问另一台客户计算机。
2．客户/服务器网络环境实验
实验步骤：
1）学生用老师提供的文件快速地搭建一个虚拟的客户/服务器网、并启动各启动客户机；
2）设置两台客户机的IP地址（要在同一网段，如192.168.1.X）；
3）启动作为服务器客户机中的服务，如IIS，并进行相应的服务设置。
4）从另一台作为客户虚拟机中通过IE等访问服务器
3．有防火墙的网络环境实验
实验步骤：
1）学生用老师提供的文件快速地搭建一个虚拟的网络环境、并启动各启动客户机；
2）设置两台客户机的IP地址（要在同一网段，如192.168.1.X）；
3）在作为服务器的客户机中安装防火墙软件，并进行相应的设置。
4）设置另一台作为客户虚拟机的网络，并通过防火墙访问网络。
对于VMWare虚拟机软件的网络功能就大概介绍到这，可以看出通过灵活使用VMware软件，可以建立各种符合实验要求和开发需要的网络环境。使用虚拟机软件一方面可以解决学生学习过程中资金及网络环境方面的欠缺，另一方面可以满足教学活动中对网络灵活性的要求。是网络教学，尤其是网络实验中非常有力的助手。
参考资料
2．http://www.8gra.com/tech/vmware-XuNiJiDeWangLaoSheZhi-opwx095.html
3．VMwareWorkstation中文帮助