虚拟机软件

虚拟机软件（精选十篇）

虚拟机软件 篇1

1 虚拟机的简介

虚拟机 (Virtual Machine) 是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统, 包括客体操作系统和里面安装的应用程序。简单来说虚拟机实际上就是一种软件。通过虚拟机软件, 我们可以在一台物理计算机上模拟出二台或多台虚拟的计算机, 这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作, 相互之间即可以连网又互不干扰, 这些虚拟机系统具有独立的CPU、内存、硬盘等设备。例如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言, 它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序, 但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言, 它就是一台真正计算机。因此, 当你在虚拟机中进行软件评测时, 可能系统一样会崩溃;但是, 崩溃的只是虚拟机上的操作系统, 而不是物理计算机上的操作系统, 也绝对不会影响到主体系统和其他虚拟机系统。并且, 使用虚拟机的“Undo” (恢复) 功能, 你可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。对于教学来说, 虚拟机最大的作用就是在虚拟机中, 我们能够安装平时需要学习但又不方便安装的系统, 比如Linux系统、Windows sever操作系统等, 由此可见虚拟机对于学习计算机技术是有极大帮助的。

目前市面上常用的虚拟机软件主要有VMware Workstation和Virtual PC, 这两种虚拟机软件都可以同时创建多个虚拟机, 非常方便搭建一个模拟的网络环境, 无论是组网还是进行网络配置实验都比较方便, 但Virtual PC是微软公司的产品, 只支持微软的操作系统, 而VMware支持市面上大部分的操作系统, 像Linux等等, Virtual PC的使用相对简单, 而VMware相对复杂点, 一般追求专业的用户都会用VMware, 而只希望操作简单、方便实用的用户则会选择Virtual PC。所以在计算机网络专业课程教学中, 通常都会选择VMware来进行教学演示。在虚拟机中虚拟出来的系统通常被称为客户机, 而物理主机一般被称为宿主机, 相对于主机来说, 客户机就好比是一个应用程序, 客户机系统是以文件的形式存在于主机中的。以前出现过多操作系统, 就是在一台计算机上安装多种操作系统, 但在同一时刻只能运行一个系统, 若要换成其它系统只能重启计算机。而VMware的概念和技术都是不同的, 是真正的“同时”运行, 多个操作系统可同时启动并随时切换, 就像多个程序之间切换那样方便。可见, VMware只需一台计算机便能模拟出整个局域网的环境, 节省了大量硬件资源, 不仅管理方便而且实用性强, 非常适合在计算机网络实验中应用。

2 虚拟机的创建

虚拟机的创建其实很简单, 首先是安装VMware软件, 目前较新版本是VMware Workstation11.0, 安装后建议不要汉化, 因为汉化偶尔会出问题, 所以直接用英文版的就好。启动VMware后可按照提示来创建虚拟机, 在虚拟机中安装需要的操作系统, 比如Windows Server2003或者Linux系统等, 在建立过程中可对虚拟机的网络参数进行设置。注意在安装虚拟机操作系统时, 最方便的是用预先制作好的操作系统镜像文件来安装, 当然也可以用宿主机的物理光驱装系统光盘来安装。使用虚拟机是为了更好的教学, 在构建实验环境的过程中要注意一些事项:首先要根据实验目的预先规划好虚拟机的数量, 由于宿主机的硬件 (内存、CPU) 有限, 所以要做网络实验, 一台宿主机上一般要安装两至三个虚拟机就够了, 同时, 要为每台虚拟机的映像文件预留出足够的磁盘空间。通常Windows Server 2003的虚拟机映像文件约占1.6G, Linux约占2.6G。在创建虚拟机时, 磁盘大小可使用默认的40GB。其次在创建虚拟机的过程中, 有一项很重要就是配置网络模式。如果要与实际宿主机所在的物理网络相连, 可以直接用桥接Bridge模式或者Nat模式, 这种方式下虚拟机系统直接连入物理网络, 与主机和其它虚拟机共同组成局域网, 就像配置一台机器一样, 我们可以给虚拟机配置网络参数, 例如IP地址、子网掩码、网关和DNS等, 如果想和主机互通, 注意IP地址要和主机系统保持在同一网段, 以便实现局域网和互联网的访问。如果不希望在做实验室受到外在实际网络的干扰和影响, 建议采用Host only模式, 在进行教学实验时为了避免学生之间彼此干扰, 建议选择Host only模式。第三是在创建虚拟机时, 有些硬件设备是可以定制的。比如内存容量是可以调整的, 通常使用系统推荐的内存容量即可, 最好不要超过主机实际内存的一半, 而且要保证宿主机有足够的内存来运行。处理器的数量可根据主机实际情况进行选择, 不能超出主机所支持的规格。如果有光驱可选择一个物理驱动器, 如果没有就删除, 否则会弹出无法找到光驱的信息, 软盘驱动器基本不会用到, 可将其移除。最后在主机上最好创建一个专门的文件夹用来存放虚拟机系统的相关文件, 这样无论是备份或者删除虚拟系统, 都只需要对这个文件夹操作即可。

3 虚拟机软件在计算机网络专业教学中的应用

目前很多计算机专业尤其是网络专业的实验设备资源紧缺、教学环境不够完善, 基本上都是在应付教学, 一般达不到教学要求, 为了能够较好地解决网络实验设备紧张的问题, 我们完全可以利用虚拟机来搭建实验平台。利用虚拟机软件创建的教学实验环境, 能够为学生提供一个功能强大的学习平台, 有利于学习知识和提高技能, 教师的教学演示和学生的实际操作都能在虚拟机环境下得到较好的发挥。这种方式极大地丰富了网络专业课程的教学内容, 达到了以前不能实现的教学要求, 不仅便于实训室的管理, 还能提高教学质量、增强网络实验的安全性, 又能充分利用现有设备为专业节省许多资源。通过在虚拟机环境下进行教学, 以前不能做的实验都能实现, 学生学习的积极性得到提高, 实践教学的效果令人满意。在计算机网络操作系统课程 (Win2k3, Linux) 中, 虚拟机的应用贯穿整个教学过程。对于网络服务器的配置和管理, 需要同时用到客户端和服务器端。如DHCP服务器、Web服务器、FTP服务器、DNS服务器和RRAS服务器等, 对于这些服务器的配置如果只采用课件教学和演示非常不直观, 学生不好理解, 况且有些配置也确实无法演示, 不利于教师在教学过程中的随机应变, 必然影响教学效果。而利用虚拟机来构建虚拟局域网, 上述这些网络实验都可以轻松完成。在网络安全课程中, 很多的实训内容需要在网络环境下进行操作, 经常需要学生在操作系统上安装安全防范与攻击工具, 有的实训内容还需要在计算机系统运行病毒木马程序, 如果在真实的计算机系统上完成这些内容, 经常会导致计算机感染病毒瘫痪, 影响计算机的使用。但在虚拟系统中进行实验, 并且无需考虑网络设备之间的物理连接问题。使用虚拟机技术能够完成大部分的网络安全课程实验, 包括病毒的防范与清除、木马攻击、漏洞攻击、数据加密与解密、网络命令和数据包捕获实验、密码相关技术实验、IDS入侵检测技术实验、等实训内容。学生不但能够体验到实际操作结果, 而且还能亲自操作各种安全工具软件, 这将对提高学习兴趣和加深理解起到积极催进的作用。

4 结语

虚拟机技术能够实现在现有计算机操作系统上创建多个虚拟计算机系统, 构建起虚拟的网络环境, 使很多原来需要多台机器完成的网络实验得以在单机上实现。虚拟机技术作为一种新的教学辅助手段引入到高职院校计算机网络技术专业的实践教学, 在计算机网络专业的教学中发挥着显而易见的作用。一方面, 降低了实验教学的设备成本;另一方面, 采用虚拟机技术来模拟真实网络, 可以使授课教师不用担心会破坏原有设备, 可以放心去教学, 学生也可以大胆的做实验, 教学效果和教学质量都得到了充分保证, 同时还可以减轻机房管理员由于频繁维护设备而带来的工作量, 在实际教学中取得了极好的效果。

参考文献

[1]胡婧.虚拟网络技术与企业内部网络应用[J].网络安全技术与应用, 2011, 1.

虚拟机软件 篇2

设置文件共享步骤：

第一步：正确在本机上安装vmbox虚拟机；

第二步：打开虚拟机系统，在菜单栏“设置”中，选择网络类型，将网卡设置为“桥接模式”，这点非常重要对于以下的操作；

第三步：在菜单栏“设置”中，选择共享文件夹，添加所要共享的文件，此时共享的文件是在本机上的文件；

第四步：在虚拟机上，右击桌面上的“我的电脑”或者“网络”，选择“映射网络驱动器”，然后弹出小窗口；

第五步：在弹出窗口中，点击“小地球网络状的图标”，会提示连接本机的用户名与密码，如果登陆不上本机，请在本机中重新建立一个用户名账号，然后连接，连接成功；

虚拟机防毒,不需要每台都装软件 篇3

面对虚拟化时代的新问题，卡巴斯基实验室近期发布了其企业级虚拟化安全产品Kaspersky Security for Virtualization。这一产品基于VMware vShield平台，将防病毒功能卸载到一台专用虚拟机上，并通过可加载内核模块（LVM）扫描所有虚拟机。这种集中进行防病毒处理的方式，不仅可以统一对单一物理机内的虚拟机进行扫描，而且在更新病毒库和引擎时只需要进行一次即可，而不需要再在每台虚拟机上安装防病毒软件代理。防病毒产品厂商因此也将这种方式称为“无代理”模式。

卡巴斯基亚太区技术副总裁王南认为：“由于统一利用了VMware vShield Endpoint组件，几乎所有防病毒厂商的无代理模式在实现方式上都一样，而无代理模式在功能上相对比较单一。在这种情况下，防病毒引擎就起到了很大作用。其对病毒、木马以及恶意软件的感知决定了整个解决方案的防病毒效果。在有代理模式下，即使防病毒引擎不是那么优秀，也可以依靠其他方式补充。”

虚拟机软件 篇4

关键词：虚拟机,软件保护,工作原理,设计方案,分析

软件产品有着极为突出的技术密集型特征。在软件产品的开发过程当中, 往往需要消耗大量的人力及物力, 可以说, 软件产品的开发与生成是一个极为复杂的过程。然而, 软件产品在生成之后, 却极容易被复制。正是由于这一特点, 使得软件产品市场面临着极为猖獗的盗版影响。从这一角度上来说, 如何实现对软件的有效保护, 这一问题备受各方人员的特别关注与重视。特别是对于本文所研究的建立在虚拟机基础之上的软件保护而言, 设计过程当中需要重点关注对包括虚拟机编译器的设计方案、以及代码混淆技术的应用, 以保障其应用质量的有效性。本文试针对以上相关问题做详细分析与说明。

1 基于虚拟机的软件保护工作原理分析

在现阶段技术条件支持下, 按照功能进行划分, 可以将软件保护技术划分为两种类型: (1) 以防止未经授权非法使用为目的的软件保护技术; (2) 以防止非法篡改、或者重利用为目的的软件保护技术。其中, 前者主要建立在登陆密码、或者是序列号的前提下所实现, 而后者则主要是建立在虚拟机基础之上所实现。虚拟机从本质上来说属于存储程序计算机, 常规运行状态下主要涉及到的取指指令、解码指令、执行指令这几个方面。具体的操作方式在于:将软件程序当中的某一特定部分重新编译成为仅能够为自定义虚拟机所识别与读取的代码, 将这部分代码的执行指令交由虚拟机, 以此种方式防止代码执行出现逆向运算的问题。

在的那个钱技术条件支持下, 一个完整的虚拟机主要由以下几个部分所构成: (1) 虚拟CPU处理环境; (2) 虚拟机编译器; (3) 虚拟机解释器; (4) 虚拟机指令系统。在上述部分的共同作用之下, 虚拟机主要实现的技术包括以下几类: (1) 硬件层:主要应用对整个操作系统的执行, 例如VM Ware一类; (2) 硬件/软件层:主要应用于对特定部分操作的执行, 例如杀毒软件一类; (3) 汇编代码层:主要在对特定部分操作指令进行执行的过程当中, 实现对程序代码的有效保护。结合上述分析不难发现:基于对虚拟机软件保护基本工作原理的分析, 在有关虚拟机软件保护的技术的研究过程当中, 需要建立在基本保护思想的基础之上, 突出虚拟机编译器设计以及代码混淆技术设计的重要性。

2 基于虚拟机的软件保护思想分析

基于虚拟机的软件保护思想的核心在于:通过设定独立运行指令系统的方式, 将现实生活中不存在的计算机汇编器以及调试器设备构造出来, 使其能够完成对重要代码的编写作业。具体的软件保护设计框架结构示意图 (见图1) 。按照这一流程来说, 在应用虚拟机进行软件保护的过程当中, 首先需要通过编译的方式, 将源程序转化成为适宜于本地虚拟机的机器指令, 结合预先设定的保护对象, 选取相应的保护代码, 并将其传输至虚拟机当中, 经过编译器的指令转换处理, 再在虚拟解释器当中嵌入相应的代码, 最终输出程序。整个基于虚拟机软件保护的优势在于:能够对保护壳中绝大部分重要代码进行编写作业, 且最大限度的避免保护注册算法出现逆向问题, 提高软件保护的安全性。

3 基于虚拟机的软件保护关键问题分析

3.1 虚拟机编译器的设计方案分析

按照工作运行状态的差异性来划分, 虚拟机主要可以分为 (1) 基于寄存器的虚拟机、以及 (2) 基于堆栈的虚拟机这两种类型。这两者之间在工作运行状态上的差异性主要受到其提供指令集体系结构的差异性。结合软件保护的基本要求来看, 现阶段, 在众多的软件保护环境当中, 以Windows操作系统的应用最为普遍。该操作系统环境下所应用的指令集体系结构均表现为X86结构。此种架构设计模式不但能够显著控制编码的复杂程度, 从而防止编译器运行过程中过函数因出现跳转偏移问题而需要进行的修复工作, 同时还能够实现对整个虚拟机模拟功能的完善, 确保其对各种异常运行问题的处理。按照此种方式来说, 对于虚拟机编译器的设计仅需要建立在X86结构指令的基础之上完成即可。

3.2 虚拟机代码混淆技术设计方案分析

通过对代码混淆技术的合理应用, 能够使基于虚拟机的软件保护性能得到显著的增强与完善, 其中所涉及到的主要内容包括: (1) 代码乱序; (2) 代码替换。其中, 前者能够使软件保护行为实施过程当中所对应的逆向工程难度增大, 确保虚拟机壳能够重新获取相对于软件保护程序的控制权;而后者则能够实现对软件内存部分的有效保护。在诸多的代码混淆技术当中, 又以花指令技术的应用作为频繁。在虚拟机代码混淆技术的设计过程当中, 可行的方案包括以下两个方面:第一, 在功能条件保持恒定的状态下, 针对下一程序A进行转换, 转化后的所得程序为A’, 而A’可实现A程序所有的功能, 但在安全性方向, A’>A。借助于此种方式, 实现整个基于虚拟机软件保护系统对逆向工程的对抗;第二, 在程序代码当中预制包括方程求解代码、以及矩阵生成代码在内的数据。在软件保护的过程当中, 将这部分预制代码作为花指令下的随机生成代码, 干扰并混淆破解人员的事先, 在不影响源代码功能的前提下, 提高破解难度与时间。

4 结语

通过本文以上分析需要认识到:在现代意义上的计算机安全研究领域当中, 虚拟机技术的研究与应用备受各方关注与重视。因此, 针对虚拟机实际运行情况, 引入软件保护概念, 这一问题是至关重要的。总而言之, 本文针对有关基于虚拟机的软件保护研究与设计过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明, 希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

[1]陈彬, 肖侬, 蔡志平, 等.基于优化的COW虚拟块设备的虚拟机按需部署机制[J].计算机学报, 2009, 32 (10) :1915-1926.

[2]钮艳, 郑衍松, 杨春, 等.GOSBMB:基于客户操作系统行为的虚拟机内存均衡方法[J].电子学报, 2011, 39 (9) :2178-2183.

[3]庄威, 桂小林, 林建材, 等.云环境下基于多属性层次分析的虚拟机部署与调度策略[J].西安交通大学学报, 2013, 47 (2) :28-3 2, 130.

[4]敖琪, 蔡嵩松, 王剑, 等.基于硬件cache锁机制的Java虚拟机即时编译器优化[J].计算机研究与发展, 2012, 49 (z1) :185-190.

虚拟机软件 篇5

这是一种使用虚拟机产品的常见的问题，琢磨了很久才弄好，给大家分享分享

1、出现这种情况的时候点击获取所有权是没有用的

2、这时点击取消

3、鼠标放在计算机名上面出现此虚拟计算机的安装路径

4、两台虚拟计算机安装路径对比，可以看到此虚拟机多出了一个目录，此目录为上次未正常关闭的一个记录文件

5、删除此文件

6、此时虚拟机就正常了

闪盘虚拟机 篇6

把Windows装进闪存盘里只要一步

从http://work.newhua.com/cfan/200723/MojoPac.rar下载已经安装好的MojoPac，直接将软件解压缩到闪存盘的根目录，解压之后的文件一共有33MB。

设置MojoPac版“Windows”

运行移动硬盘根目录下的Start.exe文件，首次运行的时候会弹出一个MojoPac初始用户设置，可以根据自己的情况来进行内容填写。点击“完成”按钮后，MojoPac会提示是否将当前电脑的资料复制到MojoPac设备当中，点击确定，会弹出设置选项，根据自己的实际情况来选择。

和Windows一样的MoioPac

经过刚刚的设置，MojoPac就会启动，输入刚才设置的用户名和密码，就可以登录到MojoPdc系统了。其实也就是一个全新的Windows系统。

虚拟机软件 篇7

1 虚拟机Vmware和仿真软件Packet Tracer简介

1.1 虚拟机VMware的概述

VMWare虚拟机是VMWare公司开发的专业虚拟机软件, 它可以将真实计算机的物理硬件设备完全映射为虚拟的计算机设备, 在硬件仿真度及稳定性方面做得非常出色。VMWare虚拟机提供了独特的还原点功能, 可以在任何时候迅速恢复运行状态。VMWare Tools组件, 可以在虚拟机与真实的计算机之间实现鼠标箭头的切换、文件的拖拽及复制粘贴等, 操作非常方便。在虚拟机环境下, 多个操作系统可以同时运行, 并可以在多个操作系统之间来回切换, 而不需要重新启动计算机, 而且可以将虚拟出来若干台“计算机”联成一个网络。用虚拟机可以完成多项单机、网络和不具备真实实验条件、环境的实验, 这为网络课程教学和实践提供了快捷有效的途径。

Packet Tracer是Cisco公司开发的网络仿真工具软件, 是一个为网络学员设计的用于设计、配置和解决复杂问题的学习平台, 可以逼真的模拟出路由器、交换机的配置环境, 便于学习各种复杂拓扑结构下网络设备的配置, 支持学生和教师建立仿真、虚拟和活动网络模型, 是一款非常优秀的软件。

1.2 虚拟机和网络仿真软件的优势

由于虚拟机和网络仿真软件具有功能强、使用方便、应用灵活等特点, 在改善网络实验环境, 提高网络实验教学质量中占有很大的优势。

1) 节省成本, 提高设备利用率。虚拟机可以在一台主机上安装多种操作系统, 完成了多台计算机的功能, Packet Trace不仅设备丰富还有楼宇和机柜布局的物理工作区视图。因此每位学生都可以在一台物理计算机上独立完成实训项目, 克服了实训设备不足的困难。

2) 可以完成真实环境难以实现的实训过程。使用虚拟机软件可以进行一些如操作系统安装、磁盘分区、格式化、服务器集群等在物理主机上实施困难的实验。

3) 减少了网络构建的难度, 提高了学习效率。用虚拟机软件或仿真软件可以随意的构建出不同结构的网络环境, 并且省去了制作网线、连接设备等环节, 为网络实验提供了便利, 也提高了学习效率。

4) 解决实训时长不足的困难。通常有的学生的网络实训内容不一定能在规定的时间段内完成。使用虚拟机软件的快照功能和仿真软件的文件保存功能可以使实训内容不受时间的限制。

2 虚拟机和仿真软件在构建网络实训环境中的应用

2.1 Vmware在构建网络操作系统及服务器的应用

2.1.1 基于网络操作系统的实验

网络操作系统中为了保证实验室设备的安全, 很多实训内容不可能让学生在物理主机上进行。而利用VMware创建一个完全可操作的虚拟机就可以彻底解决这些问题。

1) 活动目录实训项目。实训时在Vmware中可新建分组, 并采用链接克隆的方式添加Windows Server 2003和Windows XP两台虚拟机, 然后利用局域网组网功能搭建一个域网络进行实训。2) 磁盘管理实训项目。在虚拟机上添加三块虚拟硬盘按要求完成实验, 避免了分区格式化给系统带来的影响。3) 服务器配置实训项目。采用链接克隆的方式添加Windows或Linux虚拟机, 然后利用快照功能分别创建各类应用服务器, 并进行配置管理。4) Windows群集类实验, 真实实验环境大约需要十万元以上的投资而通过虚拟机可以很好解决这个问题。

2.1.2 基于网络组建的实验

利用VMware可以在一台物理主机上创建出Windows Server、Windows XP或Linux等不同操作系统, 使用桥接技术进行网络互接, 加上物理计算机也可以作为客户机进行通信, 如此一台物理计算机就可以组建一个虚拟网络, 每位学生可以在一台物理计算机上对各台主机进行网络配置, 而且还可以划分子网, 独立完成实训项目。

2.1.3 Vmware在构建网络安全中的应用

网络安全很多实验都是基于网络攻防的技术, 具有破坏性和危险性。而在VMware构建的虚拟网络环境中, 学生不仅可以进行口令和身份验证还可以大胆的尝试漏洞攻击、木马、拒绝服务攻击等实验, 不用担心会破坏物理主机。即使实训过程中系统中病毒, 崩溃了, 也可以恢复快照到未感染病毒状态, 然后重新进行实训即可。这种用虚拟机技术“试毒”的策略很完美地解决了计算机网络安全教学中的难题。

2.2 利用Packet Tracer模拟网络设备的实验

虽然现在大多学校构建了网络实训室, 构置了相关路由器、交换机等的网络设备, 但在实际教学中发现之些设备远不够用, 面且设备的功能有限, 利用Packet Tracer让学生先在虚拟平台上先进行各种训练, 然后进入实际设备的操作, 既能进行全面的网络组建的训练, 又能应用实际的设备进认知和实践, 有良好的教学效果。

2.2.1 交换机、路由器的配置

利用Packet Tracer可以构建各种拓扑的网络, 模拟各种路由器、交换机, 进行各种配置试验和分析。可以完成多路由实验, 多交换实验, 无线网路实验等各种基础实验。同时系统自带了许多典型的任务和网络拓扑实例, 有利于学生在深度和广度上对知识进一步拓展。

2.2.2 构建企业网络

企业网络是一个拥有多搂宇, 多建筑共享的结构模式, 在实际设备训练中很难进行实战训练。Packet Tracer不仅设备丰富包含交换机、路由器、服务器、无线设备等还拥有体现楼宇和机柜布局的物理工作区视图。通过Packet Tracer企业网组建实训任务, 学生不仅在逻辑了解了网络的组建过程, 同时也了解了物理上各楼宇之间的设置方法, 在实施过程中, 城市、楼宇、配线间、设备都具有实际的外观的仿真效果形象, 提高了学习兴趣。

3 结束语

通过虚拟机软件和仿真设备建立虚拟化的实训环境模拟真实的环境, 可以克服上课资源和设备不足的困难, 充分发挥现有教学设备功能, 又可以解决实训时长不足, 完成真实环境难以实现的实训任务, 保证了网络教学和实训的顺利进行, 在计算机网络课程教学中发挥了巨大作用, 提高教学效果, 节约设备投入, 具有推广价值。

参考文献

[1]刘本军, 李建立.网络操作系统——Windows Server 2008[M].北京:人民邮电出版社, 2010.

[2]郭瑞杰.虚拟机在网络教学和实训中的应用[J].学园, 2011 (3) .

[3]尧有平.基于Packet Tracer 4.11构建仿真网络实训平台[J].福建电脑, 2008 (5) .

[4]刘坤.网络实验教学环境研究[J].网络安全技术与应用, 2010 (10) .

虚拟机软件 篇8

关键词：虚拟化技术,软件路由,组播网络,网络视频

随着科技的发展, 虚拟化、软件路由、组播网络等新兴技术发展逐渐成熟, 在计算机网络领域产生了较大的影响。许多单位、企业需要组建内部网络, 实现数据共享, 并在此基础上实现如视频会议、在线音视频播放等功能。为实现网络的充分利用和数据的高效传输, 在虚拟化、软件路由的基础上搭建组播网络是一个理想的选择。

1 技术概述

1.1 虚拟化技术

虚拟化技术是云计算的基础, 将原本直接安装在个人计算机硬件上的OS转换为虚拟机, 在一台实体机器上同时运行多个不同的操作系统[1]。文中采用VMware公司的虚拟操作系统ESXi5.0, 通过配套的VMware v Sphere Client 5.0控制虚拟机及其子操作系统的安装和网络配置。

1.2 Router OS软件路由器

Router OS是一个基于Linux的路由操作系统, 可以安装在计算机硬件上作为一个普通路由器。软件经历了多次更新和改进, 使其功能不断增强和完善。特别在无线、认证、策略路由、带宽控制和防火墙过滤等功能上有着突出的功能[2]。

文中使用的是ROS3.30版本, 并安装Multicast组播功能包, 设置其组播功能。在虚拟机上安装6个ROS路由器, 通过ESXi内部网络设置搭建一个组播网络[1]。

1.3 组播网络

组播是主机之间“一对一组”的通讯模式, 加入了同一个组的主机可以接收到此组内的所有数据, 网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。主机可以向路由器请求加入或退出某个组, 网络中的路由器和交换机有选择地复制并传输数据, 即只将组内数据传输给那些加入组的主机。这样既能一次将数据传输给多个有需要 (加入组) 的主机, 又能保证不影响其他不需要 (未加入组) 的主机的其他通讯[3]。

组播网络中有几个比较重要的协议, 如IGMP (组播管理协议) 、PIM-DM (协议无关组播密集模式) 、PIM-SM (协议无关组播稀疏模式) 等[4]。

文中通过2种方法测试组播网络: (1) 通过组播测试工具Wsend和Wlisten, 在服务器端利用Wsend发送组播数据包, 在客户机端利用Wlisten接收组播数据包, 查看接收速率和掉包率等, 以判断组播网络的连通性和稳定性。 (2) 利用视频播放软件VLC在服务器端搭建视频服务器, 并发送组播数据包, 同时在多个客户机端输入组播地址收看视频, 查看视频播放情况。

2 搭建组播网络

2.1 在虚拟机上安装操作系统

ESXi5.0安装好之后, 通过v Sphere Client登录到管理界面, 创建操作系统, 在操作系统安装完成后, 仍可以通过管理工具修改操作系统上硬件的数量和参数。安装好6个ROS系统、1个基于Windows Server2003的视频服务器、3个基于Windows Server 2003的客户机。

2.2 组播网络拓扑

虚拟设备网络连接如图1所示, 每个ROS都有2个网卡, 每个终端都有一个网卡, 根据设计的设备连接图, 配置虚拟机的网络。ESXi的网络设置中, 将每个实体网卡当作一个交换机, 虚拟的操作系统通过交换机组建内部网络[1], 设置好的网络如图2所示。

2.3 连通内部网络

配置好网络后, 需要配置各ROS及主机客户机的IP地址, 以达到主机与客户机的数据连通[2], 如图3所示。

根据设计好的IP地址, 登入ROS操作系统内部配置好相对应的IP地址。并在路由器上指定相应的IP网关。各ROS路由器及客户机的网关如下

ROS1:192.168.1.1;ROS2:192.168.2.1;ROS3:192.168.2.1。

ROS4:192.168.2.1;ROS5:192.168.3.1;ROS6:192.168.5.1。

Client1:192.168.4.1;Client2:192.168.6.1;Client3:192.168.7.1。

设置好IP地址及网关后, 仍需要设置各路由器的网络地址转换 (NAT) 的方式, 将所有路由器IP模块的firewall中nat部分设置为chain=srcnat, action=masquerade[2]。

登入每个路由器及客户机中, 使用ping命令连接服务器的IP地址, 全部可以ping通, 至此ROS路由器的初步设置基本完成, 在此基础上进行组播网络的配置。

2.4 组播配置

组播网络中需要将一个路由器设置为RP汇聚点 (Rendezvous Point) , 其作用是告诉周围路由器组播源的方位, 从而形成一个从组播源到接收者的通道[4]。本文将ROS1作为整个组播网络的RP, 其他的路由器通过ROS1访问组播源。

文中ROS3.30采用PIM-SM稀疏模式协议和IGMPv2协议。安装好multicast扩展包之后, 在routing模块中的PIM进行设置, 具体设置如下[5]。

设置ROS1:

[admin@ROS1]>routing pim interface add ether1, ether2//使ether1和ether2支持PIM和IGMP协议

[admin@ROS1]>routing pim interface p//查看各网卡及其支持的组播协议

[admin@ROS1]>routing pim rp add address=192.168.1.251 group=239.255.255.0/24//设置组播网络的RP, 并设置IP地址为ROS 1上ether1的IP地址, 并划定了组播地址范围。

其他5个ROS的设置基本相同, 需要在设置RP时将RP的IP地址写为ROS1的ether1的地址192.168.1.251。当所有的路由器设置完成后, 组播网络搭建完毕。

3 组播网络运行及测试

3.1 利用组播工具测试网络连通性

在路由器的配置阶段, 已经证实了各子网间的连通性, 需要测试的是组播网络是否已经正常工作。在视频服务器Video Server上运行Wsend程序, 添加一个组播地址, 这个地址需要在之前设置的RP的组播组内。设置过程如图4所示。

在客户机Client1上运行Wlisten程序, 设置要接收数据包的组播地址。设置过程如图5所示。服务器VideoServer上Wsend程序开始发送数据包, 如图6所示。

客户机Client1上Wlisten接收组播数据包, 如图7所示。

可以看到, 数据包的延迟微小, 丢包率几乎为0, 说明此组播网络稳定。另外2个客户机的测试方法和Client1相同, 经过测试, 组播网络已经连通, 效果较为理想。

3.2 利用VLC测试组播网络上的视频播放

本文使用一个开源视频播放软件VLC video player, 它既是一个视频播放器, 也可以通过配置, 作为一个视频服务器, 发送视频数据, 从其他客户端接收数据, 实现实时的视频数据传输。

将本地视频文件通过组播方式将视频流发送出去的设置为:File———Wizard———Stream to network———Choose———从本地选择相应的视频文件———选择Streaming method为UDP Multicast, 组播地址为239.255.255.254, 默认端口1234———转码格式为MPEG TS———Time-to-Live (TTL) 设为128———Finsh。还需要在Setting———Preferences———Sreaming Output中将Time-to-Live设置为128。

设置完成后, 服务器端视频播放不显示, 只显示进度条, 如图8所示。

在客户机Client1端, 打开VLC播放器, 输入组播播放地址, File———Open Network Sream在Network选项中选择UDP/RTP Multicast, IP地址239.255.255.254, Port1234———Finsh。设置完成后开始播放视频软件, 如图9所示。

其他客户端Client2, Client3与Client1设置完全相同, 经过测试, 均可正常播放。测试视频播放的流畅度方面, 采取的方式是对视频文件在本地直接播放的速率、组播服务器发送组播视频流的速率及客户端接收视频流的速率进行对比。

如图10~图12所示, 组播视频服务器的输入比特率为1 171 kbit·s-1, 而客户端接收组播视频的输入比特率为900 kbit·s-1, 说明在传输过程中, 视频的传输速率降低很小;客户端播放过程丢帧数很小;经过长时间的播放, 视频出现的卡顿现象较少。以上现象都说明视频数据在组播网络的传输较顺畅, 视频播放效果良好。

测试视频服务器的负载方面, 对视频服务器的CPU负载进行记录:当3个客户端同时采用点播方式播放视频流时, 视频服务器的负载达到100%;当3个客户端采用组播方式播放视频流时, 视频服务器的负载约降低了80%。这说明组播对视频服务器的负载有一定的减小。当组播网络进一步放大, 有更多的路由器、服务器、客户端时, 对服务器负载减小、视频流传输的速度将会有更大的提升, 组播的优势也会更明显地显现出来。

4 结束语

虚拟化、软件路由、组播网络都是近些年来发展较为迅速的技术, 文中将这3种技术结合, 提出了一种组播的解决方案, 并进行测试。用较小的成本实现了组播网络, 具有一定的实用性。从实验结果来看, 方案较好地完成了预期的目标, 由于将数据传输的负载转移到了路由器上, 大幅减轻了视频服务器的负载, 证实了组播网络对多用户视频播放性能有较大的提升。

参考文献

[1]熊信彰.VMware vSphere 4云操作系统搭建配置入门与实战[M].北京:中国水利水电出版社, 2011.

[2]崔北亮.Router OS全攻略[M].北京:电子工业出版社, 2010.

[3]周贤伟, 杨军, 薛楠, 等.IP组播与安全[M].北京:国防工业出版社, 2006.

[4]岩延, 郭江涛.组播路由协议设计及应用[M].北京:人民邮电出版社, 2002.

虚拟机技术初探 篇9

1、虚拟机

虚拟机技术是通过虚拟化模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。对硬件资源的虚拟化, 可以在一台服务器上模拟出多个相同或不同的硬件平台, 从而能够同时运行多个不同类型操作系统并实现相互隔离。这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作, 由多个虚拟机系统组成虚拟机集群, 更是提供了系统健壮性和高可用性的保证, 而且使得硬件资源更加合理灵活的应用。

二、企业级虚拟机产品比较

市场占有率第一名是Vmware, 第二名是微软。下面分析Vmware VI3/v Sphere和Hyper-v r2两个主流的虚拟机产品。

1、Vmware的VI3/v Sphere

Vmware的集成架构VI3, 新版的为VI4, 已正式更名为v Sphere, 以ESX Server为基础。

ESX不需要配置一个主机或控制操作系统而提供一个无缝安装。ESX支持64个逻辑CPU, 1TB主机内存、每台虚拟机最大255G内存, 一个集群中支持32个ESX节点。管理平台上, ESXServer本身可以通过Web管理单机, 也可以通过另外的VCenter来管理整个企业的虚拟化系统。ESX具有在线迁移的功能, 它需要在Vcenter和公共企业存储的情况下通过虚拟机群来实现。VI的DRS技术在资源调配方面是领先的, VI中有一个资源池的概念, 也就是把一个硬件集群中的不同机器的CPU和内存等资源整体定义成一个“资源池”。用户可以给虚拟机分配更多的内存, 可以超过服务器的实际提供。用户可以动态地将内存从空闲的虚拟机上重新分配给忙碌的虚拟机, 使得更多的虚拟机是在一个系统上运行。ESX本身具有HA功能, 能够实现硬件故障或者系统崩溃时, HA能让故障实体机上面的虚拟机动态转移到其他实体机上, 让所有的服务不会受到停电或硬件损坏的影响。ESX使用专门的VCB备份, 支持LAN Free。在不影响ESX正常工作的前提下将所有文件备份到磁带或其他存储设备中。

2、微软的Hyper-V r2

Hyper-V主要是基于Windows2008内核基础之上构建的虚拟化管理系统, 在将Windows Server 2008提升成Hyper-V角色后, 开机后的Windows Server 2008就不再是一个独立的操作系统, 而是Hyper-V上的客户端操作系统, 但资源的分配还是可以由该操作系统统一调配。Hyper-V r2支持64个逻辑CPU, 1TB主机内存, 每台虚拟机最大64G内存以及16个进群节点。Hyper-V R2在支持那些不带有“Windows”标记的操作系统时或许会遇到麻烦。Hyper-V使用Microsoft System Center Virtual Machine Manager (VMM) 进行虚拟化的管理, 能够提供非常复杂的管理功能, 允许同时监控数百个性能指标和系统状态参数。并且很有特点的提供了一个可定制的Tree View, 用来很好的展现整个企业系统的层次结构。它甚至能够直接管理客户端操作系统之上的应用。在系统迁移方面Hyper-V R2提供了Live Migration, 能够做到能够将停机时间减少到数秒甚至数毫秒。但是要实现Live Migration必须有一定的软硬件与之配合。HA方面Hyper-V是基于Windows2008操作系统的, 因此, 很容易的就支持了原来的集群功能, HA功能也包括在内。Hyper-V的HA需要更多地依赖存储, 并不像ESX那样提供了集群文件系统VMFS。Hyper-V使用VSS的Live Backups进行卷映像备份, 主要是基于快照的方式进行, 会影响HOST主机的一些性能。

综上所述, Vmware的VI3/v Sphere无论在系统的成熟度、稳定性, 还是功能的强大性上来说都比微软的Hyper-V要略高一筹。

三、基于Vmware ESX server的VI3/v Sphere系统架构

根据防止单点失误的原则一个标准的VI3/v Sphere系统架构应该至少包含:两台以上ESX server服务器, 一台v Center服务器, 一台VCB server服务器, 一台磁盘阵列, 两台冗余光纤交换, 两台若冗余的网络交换机。虚拟机文件储存在磁盘阵列共享存储上, 两台ESX server上运行虚拟机, 在v Center管理下实现VMotion、DRS、HA等高级功能。VCB server负责虚拟机的备份。四个交换机保证防止单点失误原则。

四、刀片服务系统是虚拟化的最佳平台

刀片服务器是由一个模块化的机箱, 再加上可插入机箱接口的模块化、单片或多片式机件组合而成的。每一片模块化的端口称之为一片刀片。在这片刀片上可以放置服务器、SAN、磁盘阵列, 光纤交换机、网络交换机、路由器等设备。刀片服务器更符合虚拟化技术的思维方式, 也更利于虚拟化技术的部署。在不影响原来防止单点失误的前提下, 将所有的硬件都放入一个集中的箱体, 并且使用统一的接口管理, 是虚拟化的最新的趋势。

五、服务器合并率的计算

从成本角度, 虚拟化的确帮企业省下大笔的费用。然后虚拟化并不是无限压缩的工程, 而是要在整个企业的所有服务都能正常运行的情况来进行服务器的合并。一般进行服务器的合并率计算遵循以下几个原则:

1、目标CPU使用率不超过90%

2、每个实体CPU核心承载3-5个v CPU

3、每个实体CPU核心分配2-4GB内存

4、每个网络接口承载5-7个虚拟机

摘要：本文介绍了虚拟机的主要产品及系统架构, 刀片服务系统和服务器合并率的计算。

让虚拟机实现互动 篇10

v Sphere是VMware用于企业数据中心的虚拟化产品, Workstation是VMware面向IT Pro、工程师及个人的虚拟机产品, 网管人员经常使用VMware Workstation测试虚拟机, 有时需要将Workstation配置或测试好的虚拟机上载到ESXi。而有的时候, 管理员需要将v Sphere中的虚拟机“下载”到Workstation使用, 这就涉及到不同平台之间“虚拟机”的“复制”问题。本文介绍VMware Workstation与v Sphere之间“交互”虚拟机的方法。