虚拟资源

• 虚拟资源：构建您的专属云端实验室
  • 核心概念
  • 第一步：构建您的第一个“镜像”
  • 第二步：管理与配置您的“镜像”
  • 第三步：推送与版本管理

虚拟资源：构建您的专属云端实验室

欢迎来到青椒课堂的虚拟资源中心。这里是您为所有教学和实验活动提供计算“动力”的核心引擎。无论您需要一个纯净的Linux命令行环境，一个带有图形化桌面的Windows系统，还是一个预装了复杂科学计算库的Python环境，都可以在这里轻松构建和管理。

核心概念

• 虚拟机 (Virtual Machine, VM)：可以理解为一台完整的、独立的虚拟电脑。它拥有自己的操作系统（如Windows、Linux）、CPU、内存和硬盘，就像您日常使用的物理电脑一样，但它运行在云端服务器上。它隔离性最好，适合运行需要整个操作系统环境的应用，比如一个完整的桌面软件。

• 容器 (Container)：如果说虚拟机是租了一整套带装修的房子，那容器就像是租了一个拎包入住的单间。它更轻量、启动更快。容器只打包了应用本身和它运行所必需的依赖库，而不需要包含整个操作系统。多个容器可以共享同一个宿主机的操作系统内核，因此资源开销小得多。它非常适合运行单个服务或应用，比如一个网站服务器或一个数据库。

• 镜像 (Image)：无论是虚拟机还是容器，它们都不是凭空变出来的，而是基于一个“模板”创建的，这个模板就是“镜像”。您可以把镜像想象成一个操作系统的安装光盘或快照，它包含了操作系统、预装的软件和所有配置。当您需要一台新的虚拟电脑或容器时，平台就会根据这个“光盘”快速复制一份出来。

• 仓库 (Repository)：这是一个集中存放和管理镜像的地方。您可以将自己制作好的镜像“推送”（Push）到仓库里，方便自己或其他同事重复使用。每个空间都有自己的私有仓库，您也可以使用平台提供的公共仓库。

第一步：构建您的第一个“镜像”

镜像是所有虚拟资源的基础。平台提供了两种构建镜像的方式。

入口：左侧导航栏 → 资源管理 → 镜像构建 → 点击右上角“镜像构建”按钮。

方式一：基于“基础镜像”构建虚拟机（推荐新手）

这种方式最简单，就像用一个装好了纯净版Windows或Ubuntu系统的U盘来安装新电脑。

1. 在“镜像构建”下拉菜单中选择“虚拟机”。
2. 在新建页面左侧，您会看到平台提供的官方基础镜像列表，如base-images-centos-7.9-1.0、base-images-win10等。选择一个作为起点。
3. 在右侧填写新镜像的信息：
   • 镜像名称：给它起一个好记的名字，如“我的第一个Web服务器”。
   • 镜像标识：这是镜像在仓库中的唯一ID，通常使用小写字母和短横线，如my-first-web-server。
   • 镜像版本：为您的镜像设定一个版本号，如1.0，方便日后迭代管理。
4. 点击“保存”，平台会自动在后台为您完成镜像的构建。

方式二：使用“Dockerfile”构建容器（适合进阶用户）

Dockerfile是一个文本文件，里面包含了一系列指令，告诉平台如何一步步地构建一个容器镜像。这就像是给厨师一张菜谱，他可以根据菜谱精确地做出您想要的菜。

1. 在“镜像构建”下拉菜单中选择“容器”。

2. 在新建页面，您会看到一个文本编辑器。在这里，您可以编写Dockerfile指令。

   一个简单的Dockerfile示例：

   # 使用一个官方的Python 3.9作为基础镜像
   FROM python:3.9
   
   # 将工作目录切换到/app
   WORKDIR /app
   
   # 将当前目录下的requirements.txt文件复制到容器的/app目录下
   COPY requirements.txt .
   
   # 在容器内运行命令，安装所有依赖
   RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
   
   # 将当前目录下的所有文件复制到容器的/app目录下
   COPY . .
   
   # 容器启动后，默认执行的命令
   CMD ["python", "app.py"]
   

3. 编写完成后，填写镜像名称和标识，点击“保存”即可开始构建。

第二步：管理与配置您的“镜像”

构建好的镜像会出现在“镜像管理”列表中。在这里，您可以对镜像进行后续的配置，其中最重要的是“链接方式”。

入口：资源管理 → 镜像管理 → 找到您创建的镜像 → 点击“编辑”或“镜像调试”。

“链接方式”定义了学生或用户如何访问和使用这个镜像所创建的虚拟环境。平台提供了极其丰富的连接方式，以满足不同的教学场景。

连接方式	图标	适用场景与通俗解释
SSH	命令行图标	命令行终端。最基础的连接方式，提供一个黑色的命令行窗口，适合所有Linux服务器管理、编程开发等场景。
RDP	桌面图标	远程桌面。提供一个完整的Windows图形化桌面，就像操作自己的电脑一样，适合运行Windows软件或需要图形界面的场景。
VNC	桌面图标	远程桌面。与RDP类似，但主要用于Linux系统的图形化桌面环境。
Jupyter	笔记本图标	交互式编程笔记本。为数据科学家和Python学习者所喜爱，可以在网页上边写代码、边运行、边看结果，非常适合数据分析和机器学习教学。
Jupyter Lab	笔记本图标	增强版的Jupyter。提供了更像IDE（集成开发环境）的界面，支持多窗口、文件浏览器等功能。
VS Code	代码编辑器图标	网页版VS Code。将全球最流行的代码编辑器VS Code搬到了浏览器里，提供完整的代码编写、调试、Git管理体验。
Console	命令行图标	Web版命令行终端。与SSH类似，但直接在网页中内嵌了一个命令行窗口，无需任何客户端。
Link	链接图标	通用Web服务端口。如果您的镜像里运行了一个网站或Web应用（如一个数据库管理后台），可以通过这个方式将其Web界面暴露出来，让用户直接通过链接访问。

您可以为一个镜像添加多种链接方式。例如，为一个数据科学环境镜像同时添加SSH、Jupyter Lab和VS Code三种连接方式，让学生根据自己的喜好选择工具。

第三步：推送与版本管理

• 推送镜像：在“镜像管理”页面，对于您自己构建的镜像，可以点击“推送”按钮，将其上传到您的私有仓库中。推送成功后，这个镜像就可以在创建课程、设计实验时被稳定地引用。
• 版本管理：当您对一个镜像进行了更新（比如安装了新的软件），可以再次构建并使用相同的镜像标识 + 新的版本号（如1.1）来保存。这样，在您的仓库中就会保留该镜像的多个版本，您可以随时回溯或使用特定的历史版本，保证了教学环境的一致性和可追溯性。