计算机论文：虚拟机和计算机网络协议仿真软件的研究与实验

 　1 概述和介绍
　　本文主要讨论的是借助虚拟机软件在物理主机上模拟出多个虚拟的逻辑计算机，并在这些逻辑计算机上安装多种操作系统，例如 windows 系列---windows xp、windows server2003enterprise edition 和 windows Vista，Linux 的Ubuntu 版本等，分别在 virtual pc 和 Vmware workstation 上进行.部署多种教学与实验所需环境平台，进行各种各样的实验与研究，如配置域名服务器---DNS、建立邮件服务器、服务器的本地管理、基本网络配置与网络组建的安装等等，还有通过 NS2 网络模拟器的配置安装，利用其进行各种网络协议等的模拟演示，从而更细致深入了解并掌握协议的运行，加速网络新协议的开发.
　　2 虚拟机
　　虚拟机的概念主要有两种，一种是像 Java 那样介于硬件和编译程序之间的软件，另一种是指利用软件"虚拟"出来的一台计算机，即虚拟机（Virtual Machine），具体而言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.本课题中的虚拟机是后者，虚拟机提供的"计算机"和真正的计算机一样，也包括CPU、内存、硬盘、光驱、软驱、显卡、声卡、SCSI 卡、USB 接口、PCI 接口和 BISO 等.在虚拟机中可以和真正的计算机一样安装操作系统、应用程序和软件，也可以对外提供服务.
　　Vmware 和 Microsoft 是比较早提供虚拟机软件的公司，Vmware 公司研制的是 Vmware workstation，而 Microsoft 的则是 virtual pc，二者的实际功能用途相似，但侧重点不同，风格特点各异，Vmware workstation 从界面风格就可以看出，其功能齐全，菜单多、工具栏目多，在界面上我们还可以看出在该虚拟机中已经创建安装了三大虚拟机操作系统，分别是 windows server 2003、Ubuntu、windows xp professional，而此时没有正在运行的操作系统.
　　3 仿真实验
　　在此时使用 ns-allinone-2.28 版本. 基于毕业设计时间的限制及在本科层次自身知识能力的限制，在该课题中的NS2 的学习研究仅局限于其正确安装并配置模拟环境与使用，最后争取能模拟出一个 NS2 的脚本实例.
　　4 Vmwarestation 与 virtual pc 技术介绍
　　4.1 Vmwarestation 特点功能介绍与界面
　　在课题概述中我们看到了在没有虚拟机操作系统运行下的主界面，下面我们先来看看有操作系统运行时的界面：激活虚拟机标签---windows server 2003，下面显示了当前系统的状态---powered off，操作系统版本，安装位置，虚拟机版本等信息，左边的收藏夹显示的是当前虚拟机中创建的虚拟机操作系统，也就是虚拟机名称，Devices 选项卡下显示当前虚拟机的硬件设备列表，如内存、硬盘、光驱、软盘、网络适配器、USB、声卡、CPU 等的信息.上面的工具栏的意义从左到右分别是关机、休眠、开机、复位、快照、返回上一页快照状态、快照管理、全屏、显示或隐藏收藏夹、快速切换等，有的按钮在此时为不可用状态，在虚拟机操作系统开启时将变为可用状态。
　　4.2 Virtual pc 特点功能介绍与界面
　　它的菜单栏和工具栏都比较简单，大的窗口显示当前存在的虚拟机，灰色的表示没被激活，而彩色桌面缩略图表示该操作系统已经被激活，右边的四大按钮分别是新建虚拟机、虚拟机硬件配置、移除该虚拟机、启动该虚拟机，这些功能都可在上面 file 与 action 中分别实现. 在 File 下面的options 菜单项下对应的是对 virtual pc 2007 的设置.
　　4.3 多 OS（操作系统） 下的互联互通-windows 系列与Linux
　　在 Vmware workstation 中创建多操作系统，其中包括windows xp、windows server 2003、ubuntun、Vista.将 Windowsxp 的 IP 地址配置为 192.168.13.55，windows server 2003 的为 192.168.13.66，ubuntu 的为 192.168.59.132，将宿主机的ip 地址配置为 192.168.13.77.
　　1、多 OS（操作系统）下的互联互通-windows 系列之间：
　　在 virtual pc 中创建了 New Virtual server 2003 与 NewVirtual xp 两个虚拟机，配置 New Virtual xp 的 IP 地址为192.168.13.55，New Virtual server 2003 的 ip 地 址 为192.168.13.66，再将宿主机的 ip 地址配置为 192.168.13.77，将这三个操作系统的防火墙关掉，进行互联互通.
　　2、安装步
　　3、准备工作
　　在安装 Mdaemon 之前首先要建立 DNS 服务器，在此建立 Bysj.com 解析为主机 169.1.1.1.
　　4、安装 Mdaemon
　　5、创建和管理用户
　　6、使用 web 方式收发邮件
　　7、Mdaemon 服务器的安全设置
　　5 NS2 模拟仿真软件
　　5.1 NS2 介绍
　　NS2 有两种编程语言.Otcl（具有面向对象特性的 tcl 脚本程序设计语言）和 C++.总之，NS2 为我们提供了一个很好的网络模拟实验平台.同时，由于它使用两种语言，对使用者的要求也相应增高.
　　5.2 NS2 安装（windows 平台环境下）
　　首先要获得 Cygwin 软件包和 NS2.28 软件包，可在附加光盘中找到，也可从网上下载.
　　接下来先进行 Cygwin 的安装. 解压缩 Cygwin.rar 文件，解压后进入新生成的 Cygwin 文件夹，点击其中的 setup.exe文件开始安装 Cygwin.按下一步，进入.
    点击"下一步"，开始选择安装的路径，可以选择任意磁盘分区，主要有足够空间即可，其它选项不需更改.
    下一界面是选取需要的安装包，点击右上角"view"按钮，旁边的"category"会变成"Full"字样，：
    然后就进入安装界面，这里时间会稍微长些，需要耐心等待.全部安装完了以后，单击"完成"即可
    最后单击对话框 ，单击"确定"，Cygwin 就安装完毕了.
    然后我们进行 NS2 安装.
　　首次运行 Cygwin（可以单击桌面生成的快捷方式），系统会在 C:cygwin 文件夹中生成 homeAdministrator 文件夹（其中不同的系统登录名对应不同目录，登录命中不能从在空格，否则无法安装成功 NS2）然 后 将 ns-allinone-2.28 文 件 解 压 到 homeAdministrator 下.解压结束，运行 Cygwin.之后变换路径，输入：cd /home/Administrator/ns-inone-2.28 回车，再用"/install"命令进行 NS2 的安装，当出现界面时表示安装成功.
　　6 心得体会
　　1、在进行互联互通时，当相互之间无法 ping 通时，记得一定要将防火墙关闭；
　　2、首选 DNS 服务器地址与备用服务器地址不能相同；
　　3、在将 server 2003 的密码置为空时，xp 的网上邻居无法访问 server 2003 的共享文件夹；
　　4、运行 dcpromo 命令，打开 Active Directory 安装界面与删除界面；
　　5、在 virtual pc 中，虚拟机 xp 与 server 2003 采用shared networking（NAT）网络连接方式时，可采用与物理主机共享的方式连接到互联网，但此时无法相互 ping 通 server2003 与 xp，只好改用 Boradcom Netlink Gigabit EthernetXLPPoEPC 方式连接时才能相互 ping 通；
　　6、Virtual pc 的功用，在自己的电脑上安装了 virtual pc虚拟软件后，可以在该软件平台上创建自己的 virtual pc 虚拟机 xp 等之类的虚拟机，可以将安装难度大、系统破坏性强、不稳定、出错率高的软件安装在虚拟机中，在平时的出差办工中，只要将安装有 xp 的系统的虚拟机文件拷贝存入自己的可移动设备，同时把 virtual pc 软件拷备上，就可在有电脑的前提下，在任何时间、任何地点模拟出自己熟悉和经常使用的电脑环境，这样省时、省力、方便快捷、安全性也较高；
　　7、Windows server 2003 服务器的配置比 2000 简便了很多；
　　8、在填写域名时，不能写成 Bysj.com，只能填写 Bysj；
　　9、协议分析软件的过滤规则要区分大小写，如将 icmp写成 ICMP 时会出错；
　　10、当客户机的首选 DNS 服务器输入 ip"169.1.1.1"时，测试配置的 DNS 服务器出现错误提示 ping request couldnot find host……当把客户机首选 DNS 改成服务器 ip 时成功实现 ping 通；
　　11、建好 DNS 服务器、邮件服务器进行测试时，在测试的客户端的首选 DNS 要改成服务器的 ip 地址，这样才能成功实现连通；
　　12、在装 NS2 时，先要装好 Cygwin 这一建构平台，在线安装 Cygwin 时，Cygwin 的 gcc 包经多次调试无法安装，可能最终导致 Cygwin 安装不成功，所以安装时最好采用本地安装包安装；
　　13、安装成功后还需要修改路径信息，把可执行文件的路径加到 PATH 环境变量中.
　　参考文献：
　　〔1〕王春海.虚拟机技术与应用[M].北京 ：清华大学出版社 ,2008.
　　〔2〕张杰.实战多操作系统与虚拟机[M].北 京 ：清华大学出版社,2008.
　　〔3〕王 春海 ，刘晓辉 ，白风涛 .2007VMware 虚拟机实用宝典[M].北京：中国铁道出版社,2007.
　　〔4〕柯 志亨,程 荣祥,邓 德隽．NS2 仿 真实验[M]．北 京 ：电子工业出版社,2009.
　　〔5〕王辉.NS2 网络模拟器的原理和应用[M]．西 安 ：西北工业大学出版社,2008.
　　〔6〕杨青，崔建群，郑世珏计算机网络技术及应用教程[M].北京：清华大学出版社,2007.