1、应岗位的需求也会不断增长。为了满足计算机网络系统管理的人才需求，各大高校在 计算机网络等专业也开设了Linux 网络操作系统课程，但 Linux 网络操作系统的配 置，如 DHCP 服务器，DNS 服务器等，必须在两台以上的计算机上才可完成真实的测 试。在实际中，在学生机没有光驱等一些限制条件下，安装真实的 Linux 系统是很难 做到，同时，一些“危险”性的实验也可能破坏物理计算机系统。这就要求配置专用 的网络实验室，而且要有一定数量的开放的计算机及相关硬件设备才能开展实训教学。 限于资金、场地及维护等原因，专用网络实验室往往无法建立。因此，对于 Apache 服 务器仿真实验平台的研究显得
2、志在必行，对于计算机网络系统管理人才的培养具有深 远意义。 功能简介及目标 VMware 软件创建四台虚拟机，分别模拟 Apache 服务器，命名为 ApacheServer；DNS 服务器，命名为 DNSServer；DHCP 服务器，命名为 DHCPServer；Client 客户端，命名为 Client。将该四台虚拟机加入同一个 Team 中命名 为 TeamTest，专门为其创建 LanTest。其中使用 DHCP 服务器为 Apache 服务器、DNS 服务器分配固定 IP，为客户端分配动态 IP，Client 客户机通过 DNS 服务器域名解析访 问 Apache 服务器。 表 1
3、.1 各服务器信息 名称用途操作系统版本IP 地址 ApacheServerApache 服务器Rehel 6.5 Enterprises由 DHCP 服务器分配固定 IP（192.168.98.35） DHCPServerDHCP 服务器Rehel 6.5 Enterprises192.168.98.37 DNSServerDNS 服务器Rehel 6.5 Enterprises由 DHCP 服务器分配固定 IP（192.168.98.36） Client客户端Win XPDHCP 服务器动态分配 网络拓扑图： 湖南理工学院毕业设计（论文） 3 图 1.1 Apache 服务器仿真实验平台网
4、络拓扑图 本文组织结构 Apache 在 Web 服务器软件占有的地位越来越重要，本文基于此主要研究了基于 VMware 的 Apache 服务器仿真实验平台设计与实现。论文的主要研究内容与结构安排 如下： 第 1 章，介绍了设计基于 VMware 的 Apache 服务器仿真实验平台需求分析及背景。 第 2 章， 对搭建仿真实验平台的两个重要方面 Linux 操作系统及 VMware Workstation 软件进行概述。 第 3 章，介绍了搭建基本实验环境的详细步骤及结果。 第 4 章，介绍搭建 Apache 服务器仿真实验平台的详细步骤。 第 5 章，对搭建的仿真实验平台进行整体的测试。
5、 最后是对于本题目设计与实验的总结与分析。 湖南理工学院毕业设计（论文） 4 第 2 章 概述 虚拟机概述 虚拟机（Virtual Machine）是指通过软件模拟的具有完整计算机时代硬件系统功能 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，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，例如可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。目前流行的 虚拟机软件有 Virtual Box、Virtual PC 和 VMware，它们均能在 Windows 系统上虚拟 出多个计算机。 VMware 是虚拟化领域的先驱及云计算
6、和移动商务领域的创新者，同时也是全球 超过 50 万客户信赖的首选平台提供商，利用 VMware 搭建仿真实验平台，不仅解决 了实验经费紧张和实验场地不足等问题，更重要的是营造了“自足学习”环境。利用 此平台，使用者可以运用所学的知识，进行各种虚拟体验，而且还可以开展创新性的 实验。 VMware 虚拟网络虚拟网络 VMware 提供三种网络连接模式：bridged(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)和 host-only 模式。用户建立虚拟机后可以根据现实网络情况进行灵活选择，把虚拟机接 入网络。 表 2.1 VMware 网络连接方式 VMware网络连接模式网络连接模式 名称名称 使
7、用的网使用的网 卡卡 虚拟机与物虚拟机与物 理主机关系理主机关系 虚拟机与网虚拟机与网 络中其他主络中其他主 机关系机关系 虚拟机与虚虚拟机与虚 拟机关系拟机关系 特点特点 NAT（网络地址（网络地址 转换）转换） VMnet8 虚 拟网卡 配置后可以 互相访问 配置后可以 互相访问 配置后可以 互相访问 NAT 模式是最简单的实现虚拟 机上网的方式，虚拟机访问网络 的所有数据都是由主机提供，其 并不真实存在于网络中。网络 ip 资源紧缺，又希望虚拟机能够联 网时， NAT 模式是最好的选择 湖南理工学院毕业设计（论文） 5 Bridged Adapter（桥接（桥接 模式）模式） 使用真实
8、网卡 配置后可以 互相访问 配置后可以 互相访问 配置后可以 互相访问 桥接模式将主机网卡与虚拟机虚 拟的网卡利用虚拟网桥进行通信。 在桥接的作用下，类似于把物理 主机虚拟为一个交换机，桥接下 的网卡与网卡都是交换模式的， 相互可以访问而不干扰。需要占 用一个真实的 IP 地址，IP 地址 紧张时容易造成地址冲突。 Host-only Adapter（主机（主机 模式）模式） VMnet1 虚 拟网卡 配置后可以 物理主机可 单向访问虚 拟机 无法访问 配置后可以 互相访问 虚拟机在物理主机中模拟出一张 专供虚拟机使用的网卡，所有虚 拟机都是连接到该网卡上。 2.2 Linux 概述 Linu
9、x 诞生于 1991 年，由芬兰大学生李纳斯（Linus Torvalds）和后来陆续加入的众多 爱好者共同开发完成，是一套免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统，是一个基于 POSIX 和 UNIX 的多用户、多任务、支持多线程和多 CPU 的操作系统。它能运行主要 的 UNIX 工具软件、应用程序和网络协议。支持 32 位和 64 位硬件，继承了 Unix 以网 络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。具有如下特点： 1) 自由与开放的使用与学习环境自由与开放的使用与学习环境 由于 Linux 是基于 GPL 的授权之下，因此是自由软件，即任何人都可以自由的使 用或者是
10、修改其中的原始码，这种开放性架构对科学界来说相当重要，很多的工程师 由于特殊的需求，常常需要修改系统的原始码， 使该系统可以符合自己的需求，而这 个开放性的架构将可以满足这些需求。 2) 配备需求低廉配备需求低廉 Linux 可以支持个人计算机的 x86 架构，系统资源不必像早先的 Unix 系统，仅适 合于单一公司所出产的设备。 3) 核心功能强大而稳定核心功能强大而稳定 Linux 本来就是基于 Unix 概念而发展出来的操作系统，因此，Linux 具有与 Unix 系统相似的程序接口跟操作方式， 当然也继承了 Unix 稳定并且有效率的特点，同时 功能也并不输给一些大型的 Unix 工作
11、站，因此，近年来越来越多的公司或者是团体、 个人投入这一个操作系统的开发与整合工作。 4) 独立作业：独立作业： 随着越来越多的软件 在 Linux 操作系统上面进行发展与测试， Linux 近来已经可 以独力完成几乎所有的工作站或服务器的服务了，例如 Web, Mail, Proxy, FTP 等。 湖南理工学院毕业设计（论文） 6 5) 多任务、多使用者多任务、多使用者 与 Windows 系统不同，Linux 主机上可以同时允许多人在线工作，并且资源的分 配更加公平，比 Windows 的单人多任务系统要稳定的多。可以在一部 Linux 主机上面 规划出不同等级的用户，而且每个用户登入系
12、统时的工作环境都可以不相同，此外， 还可以允许不同的使用者在同一个时间登入主机，同时使用主机的资源。 6) 适合需要小核心程序的嵌入式系统适合需要小核心程序的嵌入式系统 由于 Linux 只要几百 K 不到的程序代码就可以完整的驱动整个计算机硬件并成为 一个完整的操作系统， 因此相当适合于目前家电或者是小电子用品的操作系统，即嵌 入式系统（例如手机、数字相机、PDA、家电用品等等的微计算机操作系统 ） 7) 没有特定的支持厂商，游戏、专业软件的支持度不足，教育训练作的还不够好。没有特定的支持厂商，游戏、专业软件的支持度不足，教育训练作的还不够好。 湖南理工学院毕业设计（论文） 7 第 3 章
13、基本实验环境搭建 VMware Workstation 软件的安装 VMware 软件的安装与其他软件没什么区别，安装过程无特殊要求。安装后界面 如下： 图 3.1 安装 VMware Workstation 软件后显示界面 3.2 新建虚拟机并安装 Linux 操作系统 新建虚拟机及安装 Linux 操作系统如图 1-图 9 所示： 图 3.2 VMware 启动后的界面 图 3.3 新建虚拟机向导 湖南理工学院毕业设计（论文） 8 运行 VMware Workstation，选择菜单“文件”/“新建”/“虚拟机” ，进入虚拟机 安装向导欢迎界面，之后按向导提示选择典型安装，选择操作系统类型
14、，如安装 Red Hat Linux，设置存储位置，分配磁盘空间等，直至虚拟机创建完成，操作系统安装过 程中提示与在一台裸机上安装过程一样。 图 3.4 选择虚拟机配置 图 3.5 选择安装的操作系统 图 3.6 选择网络类型 图 3.7 命名虚拟机和选择位置 图 3.8 指定磁盘容量 图 3.9 虚拟机设置 湖南理工学院毕业设计（论文） 9 图 3.10 新建好的虚拟机 在新建的虚拟机上如图 3-10 所示，双击 CD/DVD(IDE 1.0)使用 iso 文件进行装系 统。系统安装完成后如下图所示： 图 3.11 Linux 登录界面 3.3 配置虚拟网络模式 1)确认虚拟网卡是否启用 湖
15、南理工学院毕业设计（论文） 10 图 3.12 检查虚拟网卡是否开启界面 2)根据实际情况选择相应模式 湖南理工学院毕业设计（论文） 11 图 3.13 选择网络连接模式界面 注意：NAT、仅主机模式选择相应的虚拟网卡，桥接模式选择真实的需要进行桥接的网 卡。配置 IP 地址时，桥接模式下需要与桥接的物理机真实网卡 IP 地址处于同一段， NAT、仅主机模式下需要与相应的虚拟网卡处于同一段。 3.4 配置本地 YUM Yum（Yellow dog Updater, Modified）由 Duke University 团队，修改 Yellow Dog Linux 的 Yellow Dog Up
16、dater 开发而成，是一个基于 RPM 包管理的字符前端软件包管 理器。能够从指定的服务器自动下载 RPM 包并且安装，可以处理依赖性关系，并且一 次安装所有依赖的软件包，无须繁琐地一次次下载、安装。被 Yellow Dog Linux 本身， 以及 Fedora、Red Hat Enterprise Linux 采用。 1) 挂载 linux 操作系统 ISO 文件。 2) 从系统安装包.ISO 中拷贝文件：media.repo 至/etc/yum.repos.d/ 中。 湖南理工学院毕业设计（论文） 12 3) 修改 media.repo 如下 图 3.14 配置本地 YUM 界面 4)
17、 检查是否配置成功 清除之前的缓存 图 3.15 YUM 配置过程 查看仓库列表【yum list 】 湖南理工学院毕业设计（论文） 13 图 3.16 YUM 配置完成界面 3.5 配置 IP 地址 a) 临时配置：使用 ifconfig 命令，立即生效，但重启系统后配置信息将会丢失。 图 3.17 临时配置 IP 界面 b) 永久配置：将配置信息写入文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 中，重 新启动网络服务后生效，同时设置开机自启动。 DHCP 模式： 湖南理工学院毕业设计（论文） 14 图 3.18 配置 DHCP 模式 静态 IP：
18、图 3.19 手动配置静态 IP 设置开机自启：chkconfig 图 3.20 查看是否设置自启动成功 湖南理工学院毕业设计（论文） 15 重启网络服务 图 3.21 重启网络服务界面 （仅主机模式为例）测试： 图 3.22 测试网络是否通畅 3.6 关闭 SELinux 与防火墙。 将/etc/selinux/config 文件中 SELINUX 变量设置为 disabled 保存后退出，如下图： 图 3.23 关闭 SELinux 界面 湖南理工学院毕业设计（论文） 16 图 3.24 关闭并禁用防火墙界面 3.7 检查硬件（磁盘空间，内存）是否符合要求 图 3.25 检查磁盘空间与内存
19、情况界面 3.8 软件安装 Linux 系统中，软件通常以源代码或者预编译包的形式提供。软件源代码需要编译 为二进制的机器代码才能够使用，安装比较耗时，不过可以自行调节编译选项，决定 需要的功能或组件，或者针对硬件平台作一些优化。预编译的软件包，通常是由软件 的发布者进行编译，只要将软件拷贝到系统中就可以。考虑到预编译软件包的适用性， 预编译软件包通常不会针对某种硬件平台优化。它所包含的功能和组件也是通用的组 合。 1) Rpm 包安装包安装 使用 rpm 命令：rpm ivh 加包全名 湖南理工学院毕业设计（论文） 17 选项：-i（install）安装；-v（verbose）显示进度；-h
20、（hash）显示进度；-nodeps 不检测依赖性；U（update）升级；-e（erase）卸载。 由于直接使用 rpm 命令无法自动解决依赖关系，由 Duke University 团队，修改 Yellow Dog Linux 的 Yellow Dog Updater 开发而成 Yum（Yellow dog Updater, Modified） ，是一个基于 RPM 包管理的字符前端软件包管理器。能够从指定的服务器 自动下载 RPM 包并且安装，可以处理依赖性关系，并且一次安装所有依赖的软件包， 无须繁琐地一次次下载、安装。被 Yellow Dog Linux 本身，以及 Fedora、R
21、ed Hat Enterprise Linux 采用。 例如安装 gcc 编译器： 图 3.26 使用 RPM 安装 gcc 编译器 2) 源码包安装源码包安装 a) 下载源码包 b) 解压缩下载的源码包 c) 进入解压缩目录执行./configure 软件配置与检查，定义需要的功能选项和检测 系统环境的信息都写入 Makefile 文件，用于后续的编辑 d) make编译 e) make install编译安装 3.9 创建快照和克隆虚拟机 快照快照 VMware 的快照功能可以帮助我们给虚拟机的某种状态进行一次快照状态保存， 以便以后对虚拟机的某种状态进行快速恢复。需要注意的是，快照功能只
22、是 VMware 的功能，真实的 linux 系统并不具备该功能，如果你用的并不是虚拟机中的 linux 系统， 就需要注意对 linux 系统的相关文件进行备份。点击如下图所示的图标，就可以给当前 的虚拟机状态进行一次快照保存。如图所示可以选择拍摄快照及快照管理器。 湖南理工学院毕业设计（论文） 18 图 3.27 建立虚拟机快照界面 湖南理工学院毕业设计（论文） 19 图 3.28 虚拟机快照管理器界面 克隆虚拟机 VMware 的克隆功能是另外一个非常方便的功能。它可以帮助你迅速克隆出当前 虚拟机的一个副本，而且无需占用较多的磁盘空间。比如，你需要多台 linux 系统做服 务器集群测试
23、时，就可以使用克隆功能。如果你重新再创建一个虚拟机，然后安装操 作系统，不仅需要花费较长的时间，而且新的虚拟机也会占用较多的磁盘空间。而克 隆就不一样了，它可以快速克隆出一个当前虚拟机的副本，而且只需占用几十兆的磁 盘空间（需采用链接克隆的方式）。因此，克隆功能非常方便和实用。 湖南理工学院毕业设计（论文） 20 图 3.29 选择克隆虚拟机界面 利用 VMware 的快照与克隆功能搭建基本实验环境如下： 湖南理工学院毕业设计（论文） 21 图 3.30 创建的 ApacheServer 虚拟机 图 3.31 创建的 DHCPServer 虚拟机 湖南理工学院毕业设计（论文） 22 图 3.3
24、2 创建的 DNSServer 虚拟机 图 3.33 创建的 Client 虚拟机 湖南理工学院毕业设计（论文） 23 第 4 章 仿真实验平台搭建 搭建 Apache 服务器 Apache HTTP Server（简称 Apache）是 Apache 软件基金会的一个开放源代码的网 页服务器软件，可以在大多数电脑操作系统中运行，由于其跨平台和安全性被广泛使 用，是最流行的 Web 服务器软件之一。它快速、可靠并且可通过简单的 API 扩充，将 PerlPython 等解释器编译到服务器中。 Apache 起初由伊利诺伊大学香槟分校的国家超级电脑应用中心（NCSA）开发。 此后，Apache
25、Httpd 被开放源代码团体的成员不断的发展和加强。Apache Http 网站服 务器拥有牢靠可信的美誉，已经在全球超过半数的网站中被使用特别是几乎所有最 热门和访问量最大的网站。比方说，维基百科网站服务器就是使用 Apache 的。刚开始 发展时，Apache 只是 Netscape 网页服务器（现在是 Sun ONE（英语：Sun ONE） ）之 外的开放源代码选择之一。慢慢地，它开始在功能和速度超越其他基于 Unix 的 HTTP 服务器。到了 Apache 2.x 的时代，实际效率又比 Apache 1.x 更快，2.x 比 1.x 能同时服 务更多的网页连接数。 1996 年 4
26、月以来，Apache 一直是 Internet 上最流行的 HTTP 服务器：1999 年 5 月 它在 57%的网页服务器上运行，到了 2005 年 7 月这个比例上升到了 69%。在 2005 年 11 月最风光的时候达到接近 70%的市占率，不过在部分拥有大量域名的主机域名商转 换为微软 IIS 平台后，Apache 市场占有率近年来呈现些微下滑。同时搜索引擎巨擘 Google 自己的网页服务器平台 GWS 推出后（也可说是一种修改版的 Apache3） ，再 加上 nginx、Lighttpd 等轻量化网页服务器软件在市场上有一些能见度，这些因素都反 应在整体网页服务器市场占有率的消长，Apache 的市场占有率就随之滑落。根据 Netcraft（英语：Netcraft）在 2009 年 12 月的最新统计数据，Apache 的市场占有率已 经降为 53.67，IIS 降为 18.26，谷歌网页服务器 13.53，nginx 8.75。尽管如此， Apache 及其各种分支版本仍旧是当前互联网市场上，市场占有率最高的网页服务器软 件 Apache 支持许多特性，大部分通过编译的模块实现。这些特性从服务器端的编程 语言支持到身份认证方案。一些通用的语言接口支
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