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公共上机实验环境是一种广泛存在的计算机(群)应用方式。以校园机房的计算机实验教学活动为例,长期以来,参与教学实验的教师,学生用户没有动态,自主的构建个性化上机实验环境的权限;计算机资源的利用效率低,实验教学中心的安全性和稳定性差;公共上机平台的管理成本高,对于特殊的实验环境无法支持,提供的服务缺乏持续性,移动性和可移植性。随着计算机技术的高速发展,个人计算机的能力早己超过了普通上机活动的需要,公共上机环境的建设也即将从数量扩张向质量提升转变,因此在保证计算机性能的前提下,公共上机实验环境应当尽可能的解决上述遇到的问题。虚拟化技术是近二十年发展最活跃的计算机领域之一,近年来不断有研究者尝试利用虚拟化技术来辅助实验教学活动,但大部分都是针对个案进行的分析讨论,没有对公共上机环境的整体结构提出改进的看法。 本文在详细调查了传统公共上机实验环境的现状和不足后,分析了计算机(群)的使用特点,结合虚拟化技术,提出了一种新的计算机公共上机实验环境的核心支撑技术,其主旨是基于虚拟机构建可扩展性高的虚拟实验环境,一方面提供面向课程,面向学生的个性化虚拟机(实验环境),提高实验设计的灵活性和适应性;另一方面,提供一套完善的,基于虚拟机的,面向计算机实验教学中心的全新使用管理机制,提升管理效率,提高资源利用效率,降低运行成本。首先,经过分析与抽象,我们设计了虚拟化上机环境管理平台的总体结构,阐述了管理平台可选择辅助技术和应提供的各项功能,并针对其中可能出现的大量虚拟机,提出了基于标签的虚拟机管理机制,以及在其上衍生的模板概念。这一工作为利用虚拟化技术搭建公共上机实验环境提供了清晰的思路。其次,我们将这样的设计应用到面向校园的虚拟化实验教学中心,并根据教学应用的特殊性,提出了虚拟化课程实验环境的概念,具体分析了课程实验环境的结构化设计方法,分别讨论了实验环境的管理,运行,构建三大模块的实现,支持个性化实验环境,多课程实验环境,特殊实验环境,远程实验环境共享等。最后,我们给出了虚拟化实验教学中心的安装和使用方法,并对其中的典型操作进行了展示和解析。实践证明,整个平台很好的完成了预期的要求,以虚拟化实验教学中心为实例,提供了一种新的计算机(群)管理方法。