前言】：
在如今这个互联网高速发展的时代，大部分的传统的试题分发配置形式受限于时空，教师需要一套新部署简单、现场恢复简易的新平台系统。要实现这样的一个系统，需要采用到虚拟化技术。以服务器虚拟化和桌面虚拟化技术组建的虚拟网络来替代物理服务器和物理网络环境，实现一个虚拟化的系统、可运行在Internet的网络平台。
【正文】：
这几天来我一直浏览和研读了老师提供的相关虚拟化和数据恢复的文献资料，在思考理解的同时也整理出其中几个与平台设计相关且个人觉得重要的概念。
首先我们需要清楚掌握的概念有虚拟化和虚拟机这几个概念，基于virtual box的数据恢复模拟测试自然是和它们息息相关的。简单来说，虚拟化是一种对硬件资源进行抽象的资源，包括是虚拟的计算机硬件平台、操作系统、存储设备和计算机网络资源等。通过使用虚拟化技术，在系统中插入虚拟化层，虚拟化层将硬件资源封装，抽象为更高形式的资源，提供给上层使用。而虚拟机自然就是在这项虚拟化技术中，用以运行虚拟化平台的机器，我们通常将真实的操作系统称为宿主机（host），虚拟的操作系统称之为虚拟机（guest）。虚拟机是由虚拟化层提供的搞笑、独立的计算机系统，拥有自己的虚拟硬件（CPU，内存，网络设备，存储设备等），对于上层软件而言，虚拟机就是真实的计算机，由虚拟机监控器负责宿主机和虚拟机之间的通信。在虚拟化程度上分为完全虚拟化和半虚拟化两种概念。完全虚拟化是指所抽象的虚拟机具有真实的物理机的特性，虚拟机的操作系统在其上运行不需要任何修改，但是缺点也是非常的明显，效率不高，需要经过宿主机的翻译。半虚拟化是指宿主机操作系统协助的虚拟化，在其上运行的虚拟机操作系统需要修改。会出现这两者的技术流派的原因是，处理器把指令区分为特权模式和用户模式，大部分的指令都可以运行再用户模式上，但是一些敏感指令，例如读写系统关键资源的指令，必须运行再特权模式上。如果执行特权指令时，处理器的状态没有处在特权模式之下，有一个异常将会被引发，继而提交给操作系统处理这个“非法访问”。虚拟机运行在用户态之上，执行到了特权指令的时候就会陷入到VMM来模拟执行。在这样一个角度上说，完全虚拟化就是指在虚拟机运行到特权指令的时候，VMM将特权指令翻译成陷入指令，显而易见的是，这个翻译的过程是有损耗的。但是半虚拟化会因为预先修改虚拟机代码，从而避免了虚拟机执行特权指令的过程，使得性能接近于物理机。
接着要涉及到的是VirtualBox，VirtualBox是一款开源的虚拟机软件。作为虚拟机的管理软件，VirtualBox不仅提供了一系列丰富的功能，而且性能也很优异。它可以虚拟的系统包括Windows、Linux以及Android等操作系统，是一个支持多平台的虚拟机应用软件。它也有着一些过人的独到之处，例如是远端桌面协定（RDP）、Iscsi以及USB的支持，VirtualBox在虚拟机操作系统上可以支持USB2.0的硬件装置（需要额外安装VirtualBox Extension Pack）。
在系统使用的过程中，不可能随时接触到物理设备，因而提供一个基于网页的控制台是必要的。有了虚拟机的网页控制台，就可以随时随地的访问VirtualBox的4.0版本支持的Web service接口，这样就使得Web假面的编写极大的简化，不需要再调用vBoxmanage了。RemoteBox是一个VirtualBox用户接口，提供一个高级的Web接口，可通过远程访问和控制VirtualBox虚拟机。而VirtualBox在这会将所有的信息回传至RemoteBox，因此只要是再本地端实际操作VirtualBox所能处理的工作，RemoteBox也几乎可以全部进行处理。因此可以再本地端直接看到远程虚拟机的操作画面，并透过此通讯协议与虚拟机器进行互动，包括键鼠等输入装置都可以直接使用。RemoteBox使用的技术为VirtualBox本身所提供的API函数与SOAP接口为主，而这些技术启用VirtualBox的网页服务功能就可以开始使用了。而利用VirtualBox提供的remoteBox接口，可以通过网页登陆VirtualBox控制台，这种方式称为phpVirtualBox。PhpVirtualBox是一个基于php构建的VirtualBox前端界面，可以通过浏览器来实现对VirtualBox主机进行管理。
系统的体系结构设计可以参考采用B/S的三层结构：表示层、功能层、数据层。其中，表示层是客户端浏览器；功能层是具有应用程序扩展功能的Web服务器，包括十五处理逻辑，位于服务器端；数据层即数据库服务器。这种结构的工作流程是：用户通过浏览器向网络中的某一Web服务器提出请求，Web服务器对用户验明身份后，首先执行相应的扩展应用程序与数据库联通，通过SQL语句向数据库发出数据处理请求，然后将数据库处理结果交给Web服务器，在由Web服务器传送到客户端浏览器。所需要设计的系统流程结构采用登陆判断不同权限而区分成两个不同的操作流程，主要是两种权限：教师权限（管理员），学生权限（一般用户）。教师权限下，教师可以创建文件数据、随机产生数据；学生权限下，学生可以下载具体习题进行演练，系统提供网页集成的virtual box 环境，包含winhex等主流工具。
参考ACM网站的系统整体设计，有四个方面的设计原则：整体性原则，先进性原则，适用性原则，可拓展性原则。同时建立在J2EE平台之上的系统架构，充分利用面向对象设计的原则，通过这样的框架可以提高系统的可维护性，可伸缩性和系统性能。用Web的方法实现后台管理模块和在线上传文本等模块。
【后记】：
