《虚拟机安装及应用》教学课件

虚拟机安装及应用欢迎参加虚拟机安装及应用课程本课程将全面介绍虚拟化技术的基础知识、主流虚拟机平台的安装配置，以及在实际工作中的应用场景通过系统性学习，您将掌握虚拟机的创建、管理、优化和故障排除等核心技能虚拟机技术发展简史11960年代IBM大型机上首次实现虚拟化，允许多个用户共享昂贵的硬件资源21990年代VMware成立，将虚拟化技术引入x86架构，开启个人计算机虚拟化时代32000年代开源虚拟化方案兴起，Xen、KVM等项目推动技术普及和成本降低2010年代至今云计算和容器技术快速发展，虚拟化成为现代数据中心的标准配置虚拟机的定义与原理软硬件隔离资源抽象虚拟机在物理硬件和操作系统之通过虚拟化层将物理资源间创建抽象层，实现资源的逻辑（CPU、内存、存储、网络）抽分割和独立管理每个虚拟机都象为虚拟资源，允许多个操作系拥有独立的虚拟硬件环境统实例同时运行在同一台物理机上Hypervisor管理虚拟机监控程序负责管理和调度虚拟机资源，包括Type1裸机虚拟化和Type2宿主机虚拟化两种主要架构模式虚拟机典型应用场景开发测试服务器整合安全隔离跨平台部署为软件开发提供隔离的将多个物理服务器整合创建安全的沙箱环境，实现应用程序的跨操作测试环境，支持多版本到少数高性能服务器进行恶意软件分析、安系统部署，简化软件分系统并行测试，快速环上，提高硬件利用率，全测试和风险控制发和环境迁移过程境重置和配置管理降低运维成本主流虚拟机平台介绍VMware系列VirtualBox MicrosoftHyper-V企业级虚拟化领导者，包括VMware Oracle开发的开源虚拟化平台，支持多微软的企业级虚拟化解决方案，深度集Workstation Pro用于桌面虚拟化，种操作系统，具有良好的跨平台兼容成Windows生态系统提供高性能的vSphere用于数据中心虚拟化提供完性适合个人用户和小型企业使用，免Type1虚拟化架构，适合Windows环整的虚拟化解决方案和强大的管理工费且功能丰富境的服务器虚拟化具本课程环境说明12主要演示平台硬件要求本课程主要使用VMware建议使用支持硬件虚拟化技术Workstation Pro进行演示的64位处理器，至少8GB内和实践操作，该平台功能完存，100GB以上可用磁盘空善，界面友好，适合教学使用间3操作系统支持支持Windows10/

11、Linux各主要发行版作为宿主机操作系统，确保系统更新到最新版本虚拟机软件下载途径官方网站注册访问VMware官方网站，创建免费账户，获取30天试用版本或购买正式授权教育许可渠道通过学校或教育机构申请教育版许可，享受优惠价格或免费使用权限下载与验证下载官方安装包，验证文件完整性和数字签名，确保软件安全可靠下载安装准备VMware WorkstationCPU虚拟化检查BIOS配置确认处理器支持Intel VT-x或AMD-V技术进入BIOS设置，启用虚拟化技术选项安全检查软件获取关闭可能冲突的安全软件或虚拟化程序从官方渠道下载最新版本安装包安装步骤总览VMware Workstation完成配置安装向导等待安装过程完成，重启系统使配置生权限确认跟随安装向导完成配置选择，包括安装路效首次启动时进行许可证激活和基本设以管理员身份运行安装程序，确保有足够径、功能组件和附加选项仔细阅读并接置配置权限修改系统设置和安装驱动程序检查受许可协议条款系统兼容性和可用磁盘空间详细安装流程运行安装包1管理员权限右键点击安装文件选择以管理员身份运行环境准备等待安装程序初始化和系统兼容性检查启动安装双击VMware-workstation-full.exe文件详细安装流程选择安装路2径C:\50GB默认路径所需空间Program基本安装需要的最小磁盘空间Files\VMware\VMwareWorkstation3关键原则英文路径，无特殊字符，足够空间详细安装流程3协议和附加选项详细安装流程准备与安装4配置确认开始安装检查所有安装选项设置点击安装按钮启动安装过程完成验证进度监控等待安装成功完成提示观察安装进度条和状态信息详细安装流程首次启动与激活5启动程序激活选项双击桌面快捷方式或从开始菜单启动VMware Workstation输入购买的许可证密钥进行正式激活，或选择试用版本继续使首次启动时会显示欢迎界面和许可证输入对话框用创建VMware账户可以享受技术支持和软件更新服务如果选择试用版本，可以获得30天的全功能使用期限，适合学激活完成后，软件会自动检查网络适配器和虚拟化服务的安装状习和测试使用态验证安装成功VMware网络适配器检查虚拟化服务确认在网络连接中应该能看到任务管理器中可以看到VMware VirtualEthernet VMware相关的系统服务正Adapter，这是虚拟网络功在运行，包括VMware能正常工作的标志Authorization Service等功能测试尝试创建新的虚拟机来验证软件核心功能是否正常工作，确保安装完整无误常见安装故障与解决故障类型可能原因解决方案安装失败权限不足以管理员身份重新运行服务无法启动冲突软件卸载其他虚拟化软件网络适配器缺失驱动问题重新安装或修复VMware激活失败网络连接检查防火墙和网络设置遇到安装问题时，首先检查系统兼容性和硬件要求确保关闭可能冲突的安全软件，特别是其他虚拟化程序如果问题持续存在，可以尝试下载最新版本或联系技术支持获取帮助虚拟机管理界面简介主要工具栏虚拟机库控制台区域包含新建、打开、设置等常用功能按钮，显示所有已创建的虚拟机列表，可以查看虚拟机运行时的显示窗口，支持全屏模式提供快速访问核心操作的便捷方式状态、配置信息和快速启动操作和窗口模式切换创建新虚拟机流程概述启动向导选择典型或自定义配置模式安装源选择指定ISO镜像文件或物理光驱系统配置设置操作系统类型和硬件参数完成创建确认配置并启动虚拟机操作系统镜像准备获取操作系统安装镜像是创建虚拟机的重要准备工作建议从官方网站下载正版ISO文件，确保系统安全性和稳定性Windows系统需要有效的许可证密钥，Linux发行版通常免费提供下载配置虚拟机硬件参数处理器配置内存分配根据宿主机性能分配CPU核心数为虚拟机分配足够的内存资源，量，建议不超过物理核心数的Windows10建议4GB以上，50%启用虚拟化引擎可以提高Linux系统2GB通常足够避免性能，但需要硬件支持分配过多导致宿主机性能下降网络模式NAT模式适合一般使用，桥接模式用于服务器应用，仅主机模式提供隔离环境根据实际需求选择合适的网络配置磁盘与存储配置详解虚拟网络配置实战NAT模式虚拟机通过宿主机网络访问互联网，具有独立IP地址但无法被外部直接访问桥接模式虚拟机直接连接到物理网络，获得与宿主机相同网段的IP地址仅主机模式虚拟机只能与宿主机通信，完全隔离于外部网络环境高级虚拟设备添加USB设备支持打印机映射音频设备摄像头设备配置USB控制器版将宿主机打印机映射到配置虚拟声卡和音频设将物理摄像头设备连接本，支持USB

2.0和虚拟机，实现跨系统的备，支持音频输入输出到虚拟机，支持视频会

3.0设备直通，实现物打印功能共享功能议和图像处理应用理设备在虚拟机中的使用虚拟机系统安装流程以为例Windows10启动安装从ISO镜像启动虚拟机，进入Windows10安装界面磁盘分区对虚拟硬盘进行分区格式化，创建系统安装分区系统安装选择安装版本，配置用户账户和基本设置激活配置输入产品密钥激活系统，完成驱动程序安装虚拟机系统安装流程以为例CentOS系统引导分区配置用户设置从CentOS ISO启动虚拟机，选择安装创建根分区、交换分区和引导分区建设置root密码和创建普通用户账户配模式图形化安装界面提供友好的操作议为根分区分配至少20GB空间，交换置用户权限和安全策略，启用或禁用体验，支持多语言配置分区大小设置为内存的1-2倍SELinux安全框架选择安装源、软件包组和安装目标，配选择文件系统类型，XFS是CentOS的完成安装后重启系统，进行初始化配置置网络连接和主机名设置默认选择，具有良好的性能和可靠性和网络连接测试等常见系统安装要点Kali Linux安全隔离使用独立网络环境资源优化分配足够内存和处理器资源工具集成预装渗透测试和安全分析工具网络配置配置专用虚拟网络适配器系统基础基于Debian的专业安全发行版客户机工具（）安VMware Tools装工具功能概述VMware Tools提供增强的虚拟机性能、改进的图形显示、剪贴板共享、文件拖放和时间同步等关键功能分辨率自适应自动调整虚拟机屏幕分辨率以匹配宿主机窗口大小，提供更好的视觉体验和操作便利性系统集成实现鼠标无缝移动、键盘快捷键传递、时间同步和增强的网络性能优化安装流程通过VM菜单选择安装VMware Tools，挂载ISO镜像后在客户机中运行安装程序虚拟快照与备份快照创建状态恢复保存虚拟机当前状态的完整副本快速回滚到之前保存的任意时间点安全防护分支管理在重要操作前创建快照以防止数据丢失创建多个快照分支进行不同的实验快照功能是虚拟机最重要的特性之一，允许用户在任何时间点保存虚拟机的完整状态这对于软件测试、系统实验和安全防护具有重要价值，可以快速恢复到稳定状态虚拟机克隆、迁移与批量部署完整克隆创建虚拟机的完全独立副本，包含所有虚拟硬件和数据文件适用于需要完全隔离的测试环境和生产部署场景链接克隆基于快照创建的轻量级克隆，共享父虚拟机的基础磁盘节省存储空间，适合快速创建多个相似的测试环境模板化部署将预配置的虚拟机转换为模板，实现标准化的批量部署包括操作系统、应用程序和配置的统一管理虚拟机共享与远程访问3389RDP端口Windows远程桌面默认连接端口22SSH端口Linux系统安全远程访问端口5900VNC端口跨平台图形界面远程控制端口443HTTPS端口Web控制台安全访问端口虚拟机高级性能调优虚拟机文件结构与管理文件扩展名文件类型功能描述.vmx配置文件虚拟机硬件配置和设置.vmdk虚拟磁盘存储虚拟机操作系统和数据.nvram BIOS设置虚拟机BIOS配置信息.vmss挂起状态虚拟机挂起时的内存状态.vmsn快照文件虚拟机快照的元数据信息了解虚拟机文件结构对于备份、迁移和故障排除非常重要每个虚拟机都由多个文件组成，包含配置信息、虚拟磁盘数据和状态文件正确管理这些文件可以确保虚拟机的稳定运行和数据安全常见资源占用与冲突问题内存竞争多个虚拟机同时运行导致内存不足，系统响应缓慢合理分配内存资源，避免过量分配磁盘空间虚拟磁盘文件快速增长占满宿主机存储空间定期清理快照，使用精简置备模式CPU调度处理器资源分配不当影响整体性能根据工作负载调整CPU核心数量和优先级网络冲突IP地址冲突或网络配置错误导致连接问题检查网络模式和DHCP设置虚拟机安全策略网络安全防护快照安全管理配置虚拟防火墙和网络隔离策定期创建安全快照作为备份点，略，限制虚拟机之间的不必要通在遭受恶意软件攻击时可以快速信使用独立的虚拟网络段进行恢复到清洁状态建立快照管理敏感操作，防止横向移动攻击策略，定期清理过期快照访问控制实施严格的用户权限管理，限制对虚拟机配置文件的访问启用加密功能保护敏感数据，使用强密码策略虚拟机在软件开发中的应用开发环境创建标准化的开发环境，确保团队成员使用相同的工具和配置测试隔离在隔离环境中进行功能测试、性能测试和安全测试部署验证模拟生产环境进行部署测试，验证应用程序兼容性版本回滚利用快照功能快速回滚到之前的开发状态虚拟机在服务器集群中的角色负载均衡分布式处理用户请求弹性伸缩根据负载自动调整虚拟机数量高可用性故障转移和冗余备份机制资源整合多个物理服务器资源池化管理基础设施虚拟化数据中心基础架构云平台上的虚拟化（示例）Azure云端部署自动化脚本在Microsoft Azure平台创建和管理虚使用Azure ResourceManager模板拟机实例实现自动化部署监控管理弹性扩展通过Azure Monitor进行性能监控和日根据负载自动调整虚拟机规模和配置志分析案例一键部署服务器Web虚拟机创建使用Azure门户或PowerShell脚本快速创建Windows Server虚拟机实例，配置基本网络和安全组设置自定义脚本执行通过Azure自定义脚本扩展自动安装IIS服务器角色，配置网站根目录和默认文档设置网络配置配置负载均衡器和公共IP地址，设置防火墙规则允许HTTP和HTTPS流量访问服务上线验证Web服务器功能，部署应用程序代码，配置域名解析和SSL证书虚拟机与容器技术对比虚拟机特点容器技术特点选型建议每个虚拟机运行完整的操作系统，提供容器共享宿主机操作系统内核，轻量级虚拟机适合传统应用迁移、多操作系统强隔离性和兼容性资源开销较大，启部署，启动速度快适合微服务架构和环境和强隔离需求容器适合现代微服动时间较长，但安全性和稳定性更好云原生应用开发务应用、DevOps流程和云原生开发•完整的操作系统隔离•共享操作系统内核混合使用两种技术可以发挥各自优势，在虚拟机中运行容器实现最佳的灵活性•强安全边界•轻量级和快速启动和安全性平衡•资源消耗较高•资源利用率高•启动时间较长•易于水平扩展虚拟机跨平台能力Windows环境Linux环境macOS支持在Windows宿主机上在Linux系统中运行在虚拟机中运行运行Linux虚拟机，实Windows虚拟机，满macOS，进行iOS应现跨平台开发和测试环足特定应用程序的兼容用开发和测试工作境性需求移动系统模拟Android和iOS系统环境，进行移动应用开发和调试应用举例安卓嵌入式开发/Android虚拟设备配置Android模拟器在虚拟机中运行开发环境集成安装Android Studio和相关开发工具嵌入式系统模拟模拟ARM架构和嵌入式Linux环境测试验证在虚拟环境中进行应用测试和调试虚拟机为移动和嵌入式开发提供了灵活的测试环境开发者可以在同一台计算机上模拟多种设备配置，测试应用程序在不同硬件平台上的兼容性和性能表现常见故障处理与技术支持硬件识别问题虚拟硬件设备无法正常识别时，检查VMware Tools安装状态，更新虚拟机硬件版本，确保驱动程序正确安装兼容性问题遇到操作系统兼容性问题时，调整虚拟机设置，选择合适的客户机操作系统类型，启用或禁用特定硬件功能官方支持资源利用VMware官方知识库、社区论坛和技术文档获取帮助，参考最佳实践和故障排除指南社区支持通过技术社区、用户论坛和专业博客获取实用的解决方案和经验分享课程综合实战任务12虚拟机数量创建Windows10和CentOS双系统环境4GB内存分配每个虚拟机分配的推荐内存大小3网络模式测试NAT、桥接、仅主机三种连接方式5验证步骤完成网络互通、文件共享等功能测试本实战任务要求学生创建并配置两个不同操作系统的虚拟机，实现网络互通和文件共享功能通过实际操作加深对虚拟机网络配置和跨平台操作的理解课程综合实战任务2快照管理实践创建多个虚拟机快照，模拟不同的系统状态练习快照的创建、命名、描述和管理操作，理解快照树结构和依赖关系系统回滚操作故意制造系统问题或安装测试软件，然后使用快照功能恢复到之前的稳定状态验证快照回滚的有效性和数据完整性性能监控分析使用虚拟机性能监控工具收集CPU、内存、磁盘和网络使用数据分析性能瓶颈，优化虚拟机配置参数学习资源与拓展阅读持续学习是掌握虚拟化技术的关键建议学习者充分利用官方文档、在线视频教程、技术博客和社区论坛等资源VMware官方提供了详细的产品文档和最佳实践指南，各大在线学习平台也有丰富的虚拟化课程内容虚拟机应用未来趋势云原生融合虚拟化技术与容器、微服务架构深度融合，支持现代云原生应用开发模式AI工作负载针对人工智能和机器学习工作负载优化的虚拟化平台，支持GPU虚拟化和高性能计算边缘计算虚拟化技术延伸到边缘计算场景，支持分布式部署和本地数据处理虚拟机行业标准与认证评测与自测题选择题示例操作题示例VMware Tools的主要功能不包请描述创建虚拟机快照的完整步括以下哪一项？A.改善图形性能骤，并说明如何恢复到指定快照B.实现文件拖放C.提供网络安全状态要求包含具体的菜单操作防护D.同步时间设置路径思考题示例分析虚拟机在企业IT环境中的优势和挑战，结合实际案例说明虚拟化技术对业务连续性的影响。