服务器虚拟化技术在计算机实验室的实践应用研究

现阶段, 高校继续扩招, 大学生人数每年都在高速增长, 大学生就业难成为社会普遍问题。大学生就业难一方面是人才市场状况带来的不利局势, 更多的还是大学生自身的能力有限, 他们在高校接受高等教育阶段, 没有很好的获得动手实践能力的锻炼, 创新意识不足, 创新能力差, 缺乏有效的人才竞争力, 即使是高学历的大学生, 也可能不如一个有着一定从业绩经验的人员, 他们在就业岗位中表现出来的岗位适应性问题, 成为阻碍他们获得竞争胜利的关键因素之一。这从另一方面显示了目前高校教育体制的问题, 高等教育的学科设置和教学模式与市场需求脱轨, 导致人才培养效率下降。素质教育背景下, 高校正在积极探索改革和创新之路, 完善课程设置和教学模式创新, 积极推进教育现代化、信息化发展, 实验教学作为一种主要的实践教学模式得到越来越多的关注, 高校积极构建实验平台, 完善相关设施建设, 为学生的实践动手能力锻炼提供了有利条件。

而在教育信息化过程中, 计算机技术、网络信息技术、通讯技术等等为得到了有效应用, 服务器虚拟化技术作为一种技术产品[1], 为新一代实验教学提供了可行性, 真正提升了计算机实验室的教学服务能力和技术水平, 在教育中发挥着重大作用。

一、服务器虚拟技术

(一) 服务器虚拟化技术内涵

服务器虚拟化技术借助对相关硬件的虚拟化, 构建虚拟化平台, 并借助这个平台实现更广泛的虚拟目标, 实现硬件设备的减少, 降低平台构建成本, 还能有效促进系统运行效率的不断提升。服务器虚拟化技术是发展速度快, 发展范围大等企业的有效发展形式, 能够帮助企业在最低的成本投入下实现最大的企业经营效益[2]。

服务器虚拟化技术主要是借助将服务物理资源抽象成逻辑资源, 实现了一台服务器向多台甚至多台设备的虚拟服务器, 也可以将多台服务器转化为一台, 这样就无需考虑物理数量上的约束, 实现主板、内存、硬盘等硬件的动态管理, 成为资源库, 提升资源利用, 优化系统管理结构, 促进资源整合利用, 实现网络的灵活性和适用性。

(二) 服务器虚拟化技术的功能

在服务器的主机群中, 一部分硬件和设备用来进行大型数据处理, 这部分系统的核心是PC服务器, 这类服务器的用户数量正在不断增长, 降低了终端用户的访问速度, 资源的利用效率也降低。出现这种情况, 其主要原因是服务器资源整合出现问题, 导致资源分配不合理, 影响整体的使用效率。一些系统在刚开始的设计中就存在一些不合理因素, 只要运行一段时间, 访问数量增加, 系统运行效率显著降低。对此, 需要将系统中的资源当成是一个共享池, 再对其进行统一管理和调配, 实现资源的再次分配, 这就是基础架构虚拟化操作[3]。要实现这一点, 需要对于相关的数据资源进行集中存储和备份处理。

二、服务器虚拟化技术在计算机实验室中的应用优势分析

(一) 教学优势

借助服务器虚拟化技术, 在计算机实验教学中, 能够实现计算机支持下的相关系统的有效使用, 实验教师可以根据实验教学的具体内容和相应的教学需要, 对于计算机系统相关的应用软件进行合理的配置, 实现有效的教学。运用服务器虚拟化技术, 能够让整体的实验平台同时支持多个系统运行, 学生在教师的带领下进行实践操作, 实现单机上的多个虚拟机, 进而实现有效的资源配置, 且这种教学模式, 还能实现虚拟机之间的交换互联[4]。借助服务器虚拟化技术, 学生还能实现单一或者多个虚拟机上编写程序, 进行有效的实验和调试, 从而不断锻炼学生的实践动手能力。服务器虚拟化技术的应用有效提升了计算机实验教学的课堂教学效率, 降低了学校对于计算机实验室建设的投入资本, 同时能够在构建好计算机实验教学平台中, 同时实现不同学科实验教学环境创建, 模拟更多的教学实验场景和网络环境, 实现真正意义上的虚拟化实验教学, 让学生在虚拟实验教学环境中, 不断强化实践锻炼, 提升实践动手能力。

(二) 应用优势

运用服务器虚拟化技术搭建实验教学平台, 方便虚拟机的模板化安装效果实现, 有效的缩短实验教学平台的构建时间, 还能够为不同学科、不同教学内容提供多样化的可选择的教学环境, 适应不同学科的教学需求[5]。服务器虚拟化技术具有隔离的特点, 这种隔离特点在单一虚拟机出现故障时, 优势显著, 能够有效避免引起整体系统故障问题, 更不会造成主机的故障, 此时只需要对于出现故障的虚拟机系统实施检修, 可见这一技术系统的使用具有很高的可靠性。这些隔离的虚拟机相互联系又相互独立, 能够发挥整体效果, 又不会影响其他设备的正常使用, 提升系统稳定性和安全性, 这样在实际应用中, 即使出现个别虚拟机出现问题, 其他依然可以正常实践学习, 不会因此受到影响。

在计算机实验课中, 教室可以按照学生的数量进行虚拟机数量的制定, 能够给每位学生都配备一台虚拟化服务器[6], 方便学生自行操作实践, 学生可以自主的开展实验设计和知识应用, 强化实践能力, 例如, 学生可以安装Linux、Windows等不同的操作系统, 根据不同系统不同需求进行应用软件的配置和优化等等。借助服务器虚拟化技术可以实现自由分割、随意组合, 实验课上, 实验教师在课堂上可以对于不同的系统, 例如DNS系统、网站系统、防火墙系统和安全证书等安装在相互独立的虚拟机中, 再组合成一个功能齐全的网络应用环境, 让学生以身临其境的方式, 深入探寻IT网络的运作规律[7]。服务器虚拟化技术还能实现因材施教, 教师可以根据学生的学习情况, 制定不同的实践教学规划, 对于那些学习较快, 实践能力较强的学生可以多分配虚拟机, 让他们将自己可以在不同的操作系统平台上进行调试, 或让其在虚拟的异构平台上模拟各种应用和网络服务。

三、服务器虚拟化技术在计算机实验教学中的具体应用

(一) 实验教学需求

在计算机实验教学中, 强调培养学生的互联网思维和实践能力, 这就需要借助服务器虚拟化技术构建实验教学平台。因为实物建设实验教学平台需要大量的资金, 因此, 借助服务器虚拟化技术, 能够有效降低建设成本。使用一套服务器以及一套虚拟化设备, 就能以相对较低的成本构建一个先进的实验教学平台, 这一实验教学平台能够构建不同的网络环境, 支持多样化的实验教学实践。新时期的计算机虚拟实验室建设, 要尽可能满足更多的实验教学要求, 就要搭建更多的教学环境, 模拟更多的复杂教学场景, 因此, 需要平台技术开放简单, 对于各种不同的计算机系统和网络系统能够实现有效的模拟, 具备一定的兼容性优势, 还能为管理者提供有效的管理规划和方法, 方便系统的管理和维护。

(二) 解决方案

利用服务器虚拟化技术, 能够有效的构建一个强大的、操作灵活的计算机实验教学平台。虚拟化技术运用, 能够满足所有学生的实验学习需求, 为他们都提供相应的虚拟服务器, 优化教师的实验教学, 构建有效的实验教学环境, 让学生有更多的机会进行实践操作。从技术角度来看, 这一服务器虚拟化实验教学平台采用的是分布式的存储方式, 这种存储方式更方便系统扩展, 能够有效缓解网络环境中的存储空间不足的问题。系统还具有一定的兼容性, 能够方便今后的系统升级, 在后续升级中不需要重新构建实验教学平台就可以实现。这种系统管理模式下, 管理操作更加简单快捷, 相关功能也能一目了然。

(三) 教学应用

利用服务器虚拟化技术构建的计算机实验教学平台在具体的教学应用中主要包括以下几个方面:

第一, 在基本练习中的应用。借助虚拟的实验教学平台, 学生可以获得一台或多台虚拟服务器, 能够满足他们进行相关的实践练习, 提升学生对于计算机相关基础理论和实践知识的掌握和应用能力。

第二, 在高级教学实践中的应用。服务器虚拟化技术构建实验教学平台功能强大, 虚拟系统可以实现自由分割和重组, 借助这一系统优势, 教师可以对于不同的系统进行优化重组, 为学生构建一个功能全面、系统完善的虚拟教学环境, 实现高级教学目标, 提升实践教学质量。

第三, 在拓展训练中的应用。借助这一虚拟实验教学平台, 教师可以为学习能力强、学习效率高的学生提供针对性指导和教育服务, 给他们分配多个虚拟机, 让他们将自己编写的程序放在不同的虚拟机中进行运行, 开拓视野, 拓展教学范围和知识应用范围, 增加他们对于软件编程的认识, 提升他们的实践能力, 促进学生学习效率的不断提升, 方便这些学生的超前学习。

(四) 应用效果总结

利用服务器虚拟化技术进行计算机实验教学, 不仅有效的降低了学校的实验室建设成本, 还能够大大提升实验教学的灵活性, 丰富实验教学形式和内容, 借助虚拟化技术能够模拟各种不同的实验教学环境, 能够让学生体验不同的网络环境下知识的实践操作和应用, 为每个学生都提供了有效的实践学习机会, 对于学生学习效率提升、实践能力锻炼等都带来了积极影响。

四、总结

为了提升大学生的就业竞争力, 提升大学生的实践动手能力至关重要, 高校要重视计算机实验教学, 强调实验教学在培养应用型人才方面的积极作用, 对此, 完善计算机实验教学平台建设是促进实践型人才培养的有效发展方向。高校在有限的建设资金前提下, 要想发展有效的实践教学平台搭建, 借助服务器虚拟化技术能够实现这一目标。高校要积极完善服务器虚拟化技术在计算机实验教学平台构建中的应用, 尽可能多的利用一套服务器和相关的虚拟软件, 构建实验教学平台, 模拟更多的实验教学环境和网络环境, 满足更多学科的实验教学需求, 还要尽可能为科研工作提供帮助, 实现虚拟实验教学平台的科研功能。

摘要：借助服务器虚拟技术, 能够有效的搭建现代化的计算机实验教学平台, 借助这个虚拟平台, 能够实现对于网络环境的有效模拟, 以达到对于不同学科计算机实验教学的支持, 这是新时期计算机实验室教学的有效发展形式和技术应用趋势。本文首先对于服务器虚拟技术的起源和发展进行了介绍, 探究服务器虚拟化技术主要解决的问题, 并探究服务器虚拟化技术的教学和应用优势, 分析服务器虚拟化技术在计算机实验教学中的具体应用。

关键词：服务器虚拟化技术,计算机应用,实验教学,实验室

参考文献

[1] 潘华.服务器虚拟化技术在计算机实验室的应用分析[J].电脑迷, 2018 (03) :138-139.

[2] 舒忠平.服务器虚拟化技术在计算机实验室的实践运用分析[J].中国新通信, 2018, 20 (02) :122.

[3] 张运浩.服务器虚拟化技术在计算机实验室的应用研究[J].通讯世界, 2017 (8) :281.

[4] 高振亭.计算机实验室中服务器虚拟化技术的有效运用[J].电子技术与软件工程, 2018 (10) :157-158.

[5] 郑筱筠.服务器虚拟化技术在计算机实验室的应用研究[J].中国新通信, 2017, 19 (03) :121.

[6] 徐菲健.试论服务器虚拟化技术在计算机实验室的实践应用[J].信息化建设, 2016 (07) :84.

[7] 王兆华, 熊能.计算机实验室服务器虚拟化技术实践方法[J].现代工业经济和信息化, 2017 (21) :18-19.