实验虚拟机实验.docx

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实验虚拟机实验

附录一实验

实验1虚拟机实验

1．实验目的

（1）了解虚拟机概念。

（2）学会虚拟机软件的安装及设置。

（3）利用VirtualBox虚拟机软件完成Windows系统的安装，并能实现访问主机资源。

2．相关知识点

（1）虚拟机概念。

虚拟机（VirtualMachine）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。

通过虚拟机软件，你可以在一台物理计算机上模拟出一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，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，它就是一台真正的计算机。

虚拟机在学习技术方面能够发挥很大的作用，你可以在一台电脑上练习组网技术、学习操作不同的操作系统、测试开发的软件在各个操作系统平台下的效果和可靠性、安装不可靠的软件、测试病毒等等。

在虚拟系统崩溃之后可直接删除不影响本机系统，同样，本机系统崩溃后也不影响虚拟系统，重装后可再加入以前的虚拟系统。

（2）VirtualBox介绍。

VirtualBox是由美国Oracle公司出品的一款针对企业和家庭的实用型x86虚拟机软件，它不仅具有丰富的特色，而且性能也很优异，中文界面操作简单，加上它基于GNUPublicLicense（GPL）条款之上的开放、免费特性，深受使用者的喜爱。

与其它的虚拟软件（如VMware、VirtualPC等）相比，VirtualBox具有以下特色：

●使用主机资源少，寄宿系统运行速度非常快，安装文件相比其他的虚拟机要小得多。

●使用XML语言描述虚拟机，方便移植到其他电脑上。

●无需在Host上安装驱动就可以在虚拟机中使用USB设备。

●不同于任何其他虚拟软件，VirtualBox完全支持标准远程桌面协议。

●作为RDP（RemoteDesktopProtocol，远程桌面协议）服务器的虚拟机仍然可以访问RDP客户端插入的USB设备。

●在虚拟机和宿主机之间可以通过共享文件夹方便地交流、共享文件。

●具有极强的模块化设计，有界定明确的内部编程接口和一个客户机/服务器设计。

（3）VirtualBox的下载及安装。

①下载。

可以到：

.oracle./technetwork/server-storage/virtualbox/downloads/index.html或.virtualbox.org/wiki/Downloads下载对应平台的二进制安装包。

②安装。

安装很简单，按图1所示一步一步即可，安装过程中会进行一次断网操作，断网后会自动恢复，需要注意。

安装完成后在开始菜单或桌面上找到启动快捷方式，进行启动，启动后的界面如图2所示。

图1VirtualBox安装向导示意图图2启动VirtualBox界面示意图

3．实验内容

VirtualBox虚拟机软件的使用。

4．实验步骤

物理系统指正在使用的系统，一般是Windows操作系统，也可以是其它系统。

虚拟机系统是你建好虚拟机后，虚拟机上安装的操作系统。

（1）新建虚拟机。

新建虚拟机的操作步骤如下：

①执行“oracleVMvirtualBox”|“VirtualBox”命令，运行VirtualBox。

②单击“新建”按钮，打开安装向导欢迎对话框，如图3所示。

③单击“下一步”按钮，打开图4所示对话框，输入要新建的虚拟机名称，要安装的操作系统类型。

因为在一台物理机器上新建多个虚拟机，所以虚拟机名称不能重复。

系统类型可以任意选择，但最好是和需要安装的系统类型对应，因为不同的操作系统是用不同的图标来显示的，对应起来比较好理解。

图3安装向导欢迎

图4虚拟电脑名称和系统类型

④单击“下一步”按钮，打开内存分配对话框（图5），系统会有一个推荐值，但一般都较小，一般可以设置为小于或等于物理内存的一半即可。

再多虚拟机要提示警告。

⑤单击“下一步”按钮，打开虚拟硬盘的配置对话框（图6），第一次使用就以缺省配置来做，创建新的虚拟硬盘。

⑥单击“下一步”，打开新建虚拟硬盘向导的欢迎对话框，如图7所示。

⑦单击“下一步”按钮，打开选择虚拟硬盘的类型对话框（图8），最好选择动态扩展，可以很好的节省硬盘空间。

图5内存分配页面图图6虚拟硬盘配置图

图7虚拟硬盘的向导图8虚拟硬盘类型

⑧单击“下一步”按钮，打开设置虚拟硬盘的位置和大小对话框（图9）。

一般缺省10G.，看自己需要和实际物理硬盘大小决定。

其中扩展名VDI，即VirtualDesktopInfrastructure，虚拟桌面基础架构。

⑨单击“下一步”按钮，打开摘要界面对话框（图10），单击完成，新建虚拟硬盘成功。

图9虚拟硬盘位置和大小图10摘要界面

⑩最后是新建虚拟机的摘要（图11），单击完成，虚拟机新建成功。

虚拟机建立成功后，会在左边的栏中显示，右边显示了当前选择虚拟机的设置情况（图12）。

可以选择一个虚拟机，单击上面的按钮进行设置的更改和启动。

虚拟机系统与物理系统的切换键是右Ctrl键。

图11虚拟机摘要图12虚拟机系统

（2）安装WindowsXP系统。

安装WindowsXP系统的操作步骤如下：

①新建好WinXP虚拟机后，单击工具栏中的“设置”按钮

，出现如图13所示的“设置”对话框，选择“Storage”栏，在“存储树”域中选择“没有盘片”，在对应的“属性”域中单击右边光盘图标，选择“ChooseavirtualCD/DVDdiskfile…”，打开选择文件对话框，选择所要安装系统光盘的ISO文件“D:

\SHU-XPSP3-.iso”，单击“确定”，回到主界面。

②单击“开始”按钮

，按照提示，

，按下任意键，启动WindowsXP系统的安装，如图14所示。

在如图15所示的步骤按“回车”键，在所选项目上安装WindowsXP，然后进入如图16所示的安装界面，选择“用NTFS文件系统格式化磁盘分区（快）”，格式化（如图17）完后安装过程就进入文件复制阶段，然后出现如图18所示的安装Windows界面，约30分钟后，系统安装完成。

注意，在安装过程中可以随时按右“Ctrl”键使鼠标退出虚拟机控制模式。

图13“设置”对话框图14WindowsSetup

图15选择安装分区图16选择文件系统

图17格式化图18安装Windows

（3）共享主机文件。

①安装增强功能。

VirtualBox自带了一个增强工具SunVirtualBoxGuestAdditions，这是实现虚拟机与真实主机共享的关键。

VirtualBox的增强功能如下：

●安装了VBox的显卡驱动，可以在物理系统上全屏（满屏）/任意大小显示虚拟机系统。

●物理系统可以和虚拟系统完成粘贴板内容的交换，比如在物理系统上复制的内容可以在虚拟机系统里进行粘贴，反之亦然。

注意只是内容不是文件。

●启用数据空间功能，可以让虚拟机系统和物理系统共享同一文件夹，使用两种系统都能读写这个文件夹中的文件。

启动虚拟机系统后，如图19所示，执行“设备”|“安装增强功能”命令，启动如图20所示的程序安装界面。

按照提示，依次单击“Next”、“Next”、“Install”、“Finish”按钮，完成增强功能的安装。

图19虚拟机系统界面

图20安装VirtualBoxGuestAdditions

②分配数据空间。

接下来，我们设置主机中与虚拟机共享的文件夹。

执行“设备”|“分配数据空间”命令。

进入图21所示的对话框后先单击右上角“添加数据空间（A）（Ins）”图标添加新的数据空间，设置“数据空间位置”时单击下拉列表，选择“其它”，如图22所示。

这样才能在文件夹列表中找到主机中的文件夹，选择需要共享的文件夹后返回。

勾选“固定分配”选项，现在我们在“数据空间”列表中就可以看到共享的主机文件夹了，如图23所示，单击“确定”按钮完成数据空间的分配。

图21数据空间图22添加数据空间

图23数据空间列表

③映射网络驱动器。

现在我们已经可以通过“网上邻居”的形式访问主机文件夹了，不过这样的操作比较麻烦，我们采用“映射网络驱动器”的形式来快速访问。

在虚拟机中打开“我的电脑”，进入后执行“工具”|“映射网络驱动器”命令，进入后先指定驱动器号，如图24所示，接下来，单击浏览按钮，在“整个网络”树状列表中找到“VirtualBoxSharedFolders”，该文件夹树下的地址即为“数据空间”中设置的主机共享文件夹，如图25。

图24映射网络驱动器图25浏览网上邻居

选择需要映射的目录，单击“确定”返回。

映射完成后，再次访问“我的电脑”，就可以看到映射的网络驱动器了，如图26中的E盘。

图26映射的网络驱动器列表

这样用户就能快速访问主机中的文件夹了，让VirtualBox打造的虚拟系统真正实现与主机的互动联通。

（4）其它功能介绍。

①介质管理。

介质管理主要包括虚拟硬盘的管理和虚拟光驱的管理。

在建虚拟机的时候，就新建了虚拟硬盘，虚拟硬盘上存储的就是要安装的操作系统和应用软件了。

当需要多个虚拟硬盘来进行扩容时，可以在介质管理界面上添加、删除、更换虚拟硬盘。

在“OracleVMVirtualBoxManager”窗口中单击“设置”图标，启动如图27所示的设置界面，选择“Storage”项，可以对虚拟硬盘和虚拟光驱管理操作了（图28）。

图27设置界面图28介质管理界面

虚拟机建好后，会自动建立一个虚拟光驱，以后我们装系统都需要使用的（图29）。

虚拟光驱可以使用物理机器的物理光驱，也可以使用ISO文件直接打开，这样的话不用刻盘也可以装虚拟机，很是方便。

②网络管理。

单击工具栏中的“设置”按钮

，出现“WinXP设置”的对话框，选择“网络”栏，打开如图30所示的“网络设置”对话框。

VirtualBox创建的虚拟机最多可以使用4X网卡（图30），这在一般的应用中足够了，即使一般的网络应用，如防火墙都够用了。

虚拟机缺省只启用了一X，可以按需要进行启用。

图29虚拟介质管理图30网络设置

每X网卡都有4种连接方式，这个是网卡设置的关键。

●NAT：

NAT的中文意思是“网络地址软换”，它的特点是和物理网卡使用不同的IP段，在虚拟机经过NAT软换，虚拟机上的操作系统可以访问到物理网卡所能访问的任意机器，甚至是互联网，但其他机器不能访问到虚拟机上的操作系统。

这样即实现了虚拟机系统与外部的沟通，又保护了虚拟机系统不被发现，比较安全，是VirtualBox缺省的连接方式。

虚拟机系统采用DHCP时，一般得到的是10.0.2网段。

VirtualBox虚拟出一个路由器，为虚拟机中的网卡分配参数：

IP地址10.0.2.15

子网掩码255.255.255.0

广播地址10.0.2.255

默认网关10.0.2.2

DNS服务器与主机中的相同

DHCP服务器10.0.2.2

其中10.0.2.2分配给主机，也就是用主机作网关，利用主机的网络访问Inertnet。

虚拟机通过10.0.2.2能访问主机中搭建的网络服务，但是主机不能访问虚拟机中搭建的网络服务（需要用端口转接才能访问）。

同时，使用NAT网络环境的各个虚拟机之间也不能相互访问，因为它们的IP地址都是10.0.2.15，即使设置在NAT网络环境中的网卡为手动指定地址！

图31NAT网络环境

NAT方式虽然很好，但还是有个缺点，就是当物理主机或和物理主机同一网段的主机需要访问时，NAT就无能为力了。

这时可以使用下面的BridgedAdapter连接方式。

●BridgedAdapter：

BridgedAdapter是绑定适配器，即直接绑定到物理网卡上，在物理网卡再建一个IP。

这就相当于虚拟机系统和一台真的设备一样，虚拟机系统即能访问物理主机和物理主机在同一网段的机器（甚至互联网），又能被物理主机和物理主机在同一网段的机器（甚至互联网上的机器）访问到。

这种方式适合应用在企业的生产系统中，虚拟机系统对外发布服务。

一些在局域网中使用的服务可以通过这种方式发布。

图32Bridged网络环境

●Internal：

Internal即内部连接方式，这种方式只能在一台物理机上的各个虚拟机系统间进行通信，一般很少使用。

Internalnetworking网络环境为设置了Internalnetworking网路环境的各个虚拟网卡提供了一个与主机隔绝的虚拟局域网。

在Internalnetworking中的网卡不能自动获得任何参数，除非手动设置或者在Internalnetworking网络环境中的另一台虚拟机中架设DHCP服务器。

在Internalnetworking中，各个设置为Internalnetworking网络环境的虚拟机之间可以任意访问（虚拟机防火墙允许条件下），但不能访问主机的网络服务。

图33Internal网络环境

●Host-onlyAdapter：

Host-onlyAdapter是只与物理主机进行通信的方式，即虚拟机系统只能访问物理主机，物理主机与能访问到虚拟机系统。

这种方式适合单机版本的软件运行。

默认情况下Host-onlynetworking网络环境利用VirtualBox虚拟出的DHCP服务器，为在Host-onlynetworking中的虚拟网卡分配参数：

IP地址192.168.56.101---254

子网掩码255.255.255.0

广播地址192.168.56.255

默认网关无

DNS服务器无

DHCP服务器192.168.56.100

其中192.168.56.1分配给主机，主机能ping通各个Host-onlynetworking下的虚拟机，但虚拟机不能ping通主机。

在Host-onlynetworking网络环境中，主机网卡与各个Host-onlynetworking虚拟网卡构成一个局域网，主机能访问各个虚拟机（虚拟机防火墙允许条件下），各个虚拟机之间也能相互访问，但各个虚拟机都不能访问Internet。

图34Host－only网络环境

③使用USB设备。

在“设置”的“USB设备”中勾选“启用USB控制器”和“启用USB2.0控制器”。

单击“USB设备筛选器”这个栏目旁边带有蓝色圆形标记的USB接口图标

，添加一个筛选器。

填好名称，下面的全部空白，这样可以支持更多的USB设备。

图35USB设置

启动虚拟机，并且插入USB设备。

在宿主机上可看到“发现一个新设备”。

接下来，宿主机的XP会弹出对话框要求安装USB设备（不像我们插入U盘那样能自动安装），在对话框中选择“不上网寻找”，则XP会安装USB设备驱动，该驱动没有通过签名（在这个步骤中，你的USB设备不会显示在宿主里）。

安装结束后，右键点击VirtualBox右下角的USB接口图标，分配USB设备。

如果出现“忙”，请重启虚拟机，拔出USB设备并再次接入（在虚拟机已经启动的情况下，插入的USB设备将直接出现在虚拟机中）。

分配后，虚拟机找到新设备，并自动安装驱动程序，就可以像平常一样使用了。

5．思考题

（1）什么是虚拟计算机？

（2）简述虚拟计算机与物理计算机的关系。