序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇虛擬網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號:G642文獻標識碼:A

1引言

目前,各高等院校開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè),該專業(yè)的課程(如計算機網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計等)均需要進行大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實驗,但實驗室成本對于各院校來說是一項不小的負擔,建設(shè)一個40人左右規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)實驗室,成本大約在80～100萬人民幣左右,這筆費用并不是每個院校都能承擔的。同時,上述的實驗室由于具體的實驗設(shè)備還是很少,無法滿足學生人手一套設(shè)備的需求,因此必須把學生分成4～5人小組進行實驗。

近年來,出現(xiàn)了模擬軟件來模擬各種實驗器材、設(shè)備、實驗過程以及實驗環(huán)境。為高校實驗教學減輕了一定的壓力,如實驗和實習費用不足,實驗設(shè)備陳舊老化,實驗場地擁擠,學生人均臺、套數(shù)少,實物實驗次數(shù)下降等等。其中典型的有Boson公司出品的NetSim軟件和由法國人Chris Fillot開發(fā)的Dynamips軟件。

Boson NetSim軟件采取的是模擬設(shè)備的命令行方式,和真實的設(shè)備存在很大的差距,而且很多實驗內(nèi)容無法進行模擬。

Dynamips軟件通過加載Cisco的IOS軟件,可在一臺PC上模擬多臺Cisco交換機、路由器設(shè)備,其最大優(yōu)勢在于可自行設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓撲,在PC上構(gòu)建一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,但Dynamips是一個命令行程序,在配置實驗文件時需手工設(shè)置大量參數(shù),不方便用戶的使用。而且很多學校的實驗室為管理維護的方便,給計算機都安裝了還原保護卡,給需要修改配置參數(shù)時帶來了很多不便。

針對以上問題,本文提出了建立在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的思路。

2系統(tǒng)架構(gòu)

在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的軟件體系機構(gòu)是三層架構(gòu)(如圖1所示),即包括后臺模擬器運行服務器、應用服務器、客戶端三部分,采用了瀏覽器/服務器(B/S)的網(wǎng)絡(luò)計算模式。應用服務器可以在網(wǎng)中的任何位置,運行在任何操作系統(tǒng)上,在處理客戶端實驗網(wǎng)絡(luò)拓撲配置,完成客戶端與后臺模擬器運行服務器之間的通信轉(zhuǎn)接。后臺模擬器運行服務器采用Dynamips軟件模擬實際的設(shè)備,通過采用應用服務器生成拓撲所需要的參數(shù),管理和維護需要模擬的設(shè)備。客戶端完成與用戶的交互,完成拓撲網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和虛擬設(shè)備的配置交互。

3客戶端

3.1軟件要求

客戶端的軟件要求:

(1) 安裝有IE或Firefox瀏覽器;

(2) 安裝J2RE 1.5版本以上插件。

3.2設(shè)計方案

客戶端完成與用戶的交互。由于系統(tǒng)采用的是B/S這種方式,客戶端不需要安裝額外的軟件,只要能夠運行基本的瀏覽器軟件并配置相應的Java運行環(huán)境。

用戶在客戶端完成網(wǎng)絡(luò)實驗的拓撲結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上進行實驗,這就帶來了兩個問題:

(1) 如何進行配置;

(2) 如何和后臺模擬器運行環(huán)境通信。

針對問題1,通過編寫Java Applet程序(該Applet后簡稱Applet A)來完成圖形化網(wǎng)絡(luò)拓撲配置,此外,采用Java Applet的好處還體現(xiàn)在便于和應用服務器實現(xiàn)通信。

針對問題2,通過編寫另一個Java Applet(該Applet后簡稱Applet B)來完成與后臺虛擬設(shè)備的交互配置。

為了便于用戶進行相應虛擬設(shè)備數(shù)據(jù)的配置,即通過點擊Applet A網(wǎng)絡(luò)拓撲上的相應設(shè)備,能夠在Applet B中進行配置窗口的相應切換,完成與不同虛擬設(shè)備之間的交互。Applet A與Applet B的配合通過兩個Applet之間的通信來完成。

3.3具體實現(xiàn)

用戶在IE瀏覽器地址欄中輸入實驗環(huán)境的URL地址。用戶登錄后選擇進入具體的實驗項目。典型的實驗配置為參見圖2:

當用戶提交用戶配置數(shù)據(jù)時,由Applet生成網(wǎng)絡(luò)的拓撲數(shù)據(jù),并提交給應用服務器。應用服務器將用戶轉(zhuǎn)至Applet B所在的配置界面,同時給出所有虛擬設(shè)備的URL地址。

例如:telnet://192.168.1.3:2001

用戶在配置界面可以完成對制定虛擬設(shè)備的配置(如圖3),或者通過點擊URL地址鏈接,調(diào)用客戶端默認的telnet工具訪問虛擬設(shè)備。

4應用服務器

4.1軟件需求

對于應用服務器的要求:

(1) 安裝有J2SDK5.0以上版本;

(2) 安裝有Apache Tomcat 6.0。

應用服務器采用JSP、Java Servlet技術(shù),應用服務器系統(tǒng)根據(jù)功能分為用戶管理模塊,實驗環(huán)境配置模塊和仿真模塊,后臺環(huán)境管理模塊3個子系統(tǒng)(參見圖4)。

4.2用戶管理模塊

用戶管理模塊完成用戶的登錄,注冊,信息修改,注銷功能(參見圖5)。

4.3實驗環(huán)境配置模塊

實驗環(huán)境配置模塊要完成以下3個功能:

功能1:提供客戶端需要的Web頁面和Java Applet程序。

功能2:對用戶提交的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)處理,生成后臺模擬器運行所需的配置文件,并將生成的配置文件提交給后臺模擬器運行環(huán)境。

功能3:完成通信的轉(zhuǎn)接,即實現(xiàn)客戶端Applet與后臺虛擬設(shè)備的通信。

上述三個功能分別由客戶端交互模塊,實驗數(shù)據(jù)配置生成模塊和通信模塊完成(參見圖6)。

(1) 客戶端交互模塊

對于功能1的實現(xiàn)是比較簡單的,編寫JSP代碼實現(xiàn)用戶頁面,編寫Java代碼實現(xiàn)Applet,需要注意兩個Applet之間的通信。

(2) 實驗數(shù)據(jù)配置生成模塊

對于功能2的實現(xiàn),通過Servlet實現(xiàn)。對于每個用戶發(fā)起的配置請求(Applet A發(fā)起),啟動一個新的線程完成對用戶配置數(shù)據(jù)的處理,實驗數(shù)據(jù)配置生成模塊生成后臺模擬器運行環(huán)境的運行參數(shù)并將其提交給后臺模擬器運行服務器,由后臺模擬器運行服務器環(huán)境負責虛擬實驗環(huán)境的建立。由于存在多個用戶同時進行實驗,這里需要采用多線程處理。

(3) 通信模塊

對于功能3的實現(xiàn),也通過Servlet實現(xiàn),當功能2的Servlet完成工作后,創(chuàng)建一個新的線程完成Applet B與后臺虛擬設(shè)備之間通信轉(zhuǎn)接。

通信模塊負責與客戶端的通信,這里由一個線程池來完成,線程負責將Applet B發(fā)來的命令轉(zhuǎn)發(fā)到后臺虛擬設(shè)備上,同時將后臺虛擬設(shè)備的輸出轉(zhuǎn)發(fā)至Applet B。

4.4后臺環(huán)境管理模塊

實驗管理模塊完成對正在進行實驗的管理,清理不必要的數(shù)據(jù)。

4.5具體實現(xiàn)

客戶交互模塊根據(jù)用戶提交的配置數(shù)據(jù),啟動一個新的線程完成對用戶配置數(shù)據(jù)的處理,實驗數(shù)據(jù)配置生成模塊生成后臺模擬器運行環(huán)境的運行參數(shù)并通過通信模塊將其提交給后臺模擬器運行服務器,由后臺模擬器運行服務器環(huán)境負責虛擬實驗環(huán)境的建立。由于存在多個用戶同時進行實驗,這里需要采用多線程處理。

生成后臺模擬器運行環(huán)境的運行參數(shù)舉例如下:

dynamips-wxp.exe -T 2001 -P 7200 -r 128 --disk0 4 -t npe- 400-c 0x2142 -p 0:C7200-IO-FE -p 1:PA-2FE-TX- s0:0:gen_eth:"\Device\NPF_{953246C0-1275-426B-9803-B4C

171D808DE}" ..\C7200-JK.BIN --idle-pc=0x60801e14

在后臺模擬器運行服務器啟動虛擬實驗環(huán)境后,由通信模塊完成客戶端Applet B與后臺虛擬設(shè)備之間通信轉(zhuǎn)接。

5后臺模擬器運行服務器

5.1軟件及硬件需求

對于后臺模擬器運行服務器的硬件要求CPU速度1.6GHz以上,內(nèi)存容量2G以上。

系統(tǒng)環(huán)境及軟件要求:

(1) WindowsXP或Windows 2000 Server操作系統(tǒng)。

(2)dynamips-0.2.7。

(3)Cisco IOS映像文件:c3640-is-mz_120-7_t.Bin或c7200-js-mz.122-11.T.Bin。

5.2設(shè)計方案

后臺模擬器運行服務器負責接收應用服務器發(fā)來的指令和配置文件,根據(jù)指令和配置文件運行虛擬設(shè)備,停止虛擬設(shè)備,及相應的管理功能。后臺模擬器運行環(huán)境的基礎(chǔ)是Dynamips軟件。

5.3具體實現(xiàn)

后臺模擬器運行服務器采用Java編寫,使用Socket編程與應用服務器通信模塊進行通信。

當收到應用服務器發(fā)來的指令和配置文件后,啟動一個新的線程,使用Runtime的exec()方法執(zhí)行收到的命令,實現(xiàn)運行虛擬設(shè)備,停止虛擬設(shè)備,及相應的管理功能。

當收到由通信模塊客戶端Applet B對虛擬設(shè)備的配置命令后,將其發(fā)送給具體的虛擬設(shè)備,并捕獲輸出,由通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)給Applet B,完成具體的配置工作。

6總結(jié)

通過對本平臺的試用,學生對在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺反映良好,大大提高了學生的動手能力。

在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)實驗室相比,主要擁有如下優(yōu)勢:

(1) 充分發(fā)揮模擬軟件的優(yōu)勢,將理論與實踐相結(jié)合,以往如OSPF路由配置等需要大量的PC機或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實驗,如今只要在一臺PC客戶機上就可實現(xiàn),加深學生對于理論知識的理解。

(2) 在實驗過程中無需擔心學生誤操作或是惡意操作,如修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備密碼或刪除Flash文件等。由于所有的網(wǎng)絡(luò)配置實驗均在遠端服務器上由軟件完成,即使在操作過程中出現(xiàn)了無法恢復的錯誤時,也無需擔心,只要將軟件復位,即可重新開始實驗。

(3) 減輕實驗室維護教師的維護負擔,每次實驗完畢后,無需對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行一一復原。

(4) 大量節(jié)約成本,使學生能在虛擬環(huán)境中配置價格昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,有效提高學生的實踐技能。

(5) 提高學生的創(chuàng)新能力,使實驗不受設(shè)備等硬件因素的制約,充分調(diào)動學生學習的主動性。

(6) 便于組織開放性實驗。學生可以利用網(wǎng)絡(luò)訪問在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺,可以在任何時間、任何地點完成實驗。

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Design and Realization of Online Virtual Network Experimental Platform

WANG Xiao-mei

篇（2）

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097（2011）07―0114―07

一 前言

隨著教育信息化的推進，遠程教育應用實踐不斷更新變革，不斷涌現(xiàn)出的新興技術(shù)得以推廣應用，取得了切實的教學與學習效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下的虛擬實驗系統(tǒng)就是近年來其中一個重要的新興技術(shù)應用實踐。相關(guān)研究證實虛擬現(xiàn)實技術(shù)利于提高學生的學習興趣，強化理解能力和開拓創(chuàng)造性學習[1]。虛擬現(xiàn)實源自于信息科學技術(shù)，在信息化實踐中自然有其特有的優(yōu)勢，第一是其獨特的視角，顯示的是實時的三維影像，包含了更多的連續(xù)的、直觀的信息，能夠以不同的視圖操作和觀察，產(chǎn)生逼真的臨場感；第二是支持交互式任務，自然直觀的操作強化了用戶的參與體驗；第三是虛擬化的場景和對象蘊含了更加豐富的抽象信息，實現(xiàn)理論學習到實踐操作的轉(zhuǎn)化。計算機3D圖形學、人工智能、人機接口等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，也為虛擬現(xiàn)實的實踐應用打下了堅實的基礎(chǔ)。

建構(gòu)主義理論認為，學習者是在一定學習情境中，借助與他人之間的協(xié)作、交流、利用必要的信息等，構(gòu)建有意義的學習。并且根據(jù)學習者學習類型的差異，通過自我反省或者與他人之間的商榷、討論和辯論，以認識和強化個人及團隊的心智模式。建構(gòu)主義理論支持下的基于虛擬現(xiàn)實的學習環(huán)境就是一個動態(tài)的虛擬仿真學習環(huán)境，可以延伸學習者觀察事物的視角，引導他們探索科學世界的思考和行為的方式，發(fā)展學生不完整的前概念和經(jīng)歷完整的科學探究過程，并且能為學習者提供在現(xiàn)實世界中無法實現(xiàn)的體驗，如原子微觀世界[1]、無法隨意重復的實訓（V-Frog [2]）等。

根據(jù)相關(guān)文獻研究，目前為止虛擬現(xiàn)實教育應用主要涉及的是科學、技術(shù)和數(shù)學教育，用于概念改變、抽象思維的發(fā)展和促進認知發(fā)展[3] [4]?？紤]到經(jīng)濟因素，有網(wǎng)絡(luò)特征的桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng), 是目前虛擬現(xiàn)實科學教育實驗系統(tǒng)最為可行的方式。虛擬現(xiàn)實科學教育實驗系統(tǒng)的開發(fā)，首先要根據(jù)科學學科實驗教育的目的和學習者的認知水平，分析學習者的需求；然后根據(jù)具體學科實驗任務及步驟，結(jié)合實驗操作的特點，提出虛擬實驗系統(tǒng)執(zhí)行這些操作所學的功能及其子模塊，構(gòu)建虛擬實驗系統(tǒng)的基本構(gòu)成框架；據(jù)此，可確定實驗系統(tǒng)的軟硬件配置，最后，選擇合適的三維建模工具（如3DMAX、MAYA）和虛擬現(xiàn)實編程工具（Virtools、EON）實現(xiàn)系統(tǒng)的制作和[5]。

二 網(wǎng)絡(luò)三維虛擬實驗系統(tǒng)的基本構(gòu)成框架

一個實驗完整實施的工作流程分為實驗準備階段、實驗儀器組裝測試階段、實驗操作階段、數(shù)據(jù)處理階段和實驗總結(jié)評價階段。與傳統(tǒng)實驗系統(tǒng)相比較，有網(wǎng)絡(luò)特征的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的設(shè)計應該遵循開放性、易用性原則，能夠重復實驗以獲取正確數(shù)據(jù)，提示實驗操作正確性等。通過實驗工作流程的分析，結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)3I特性，網(wǎng)絡(luò)三維虛擬實驗系統(tǒng)的基本構(gòu)成框架如圖2所示：

1 輸入/輸出設(shè)備

人類的七大感覺系統(tǒng)包括視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺、前庭系統(tǒng)和本體覺。人類就是通過感知來獲取信息。在相關(guān)的科學教育應用研究中使用的既有專用設(shè)備，如ImmersaDesk和PHANToM[10][11]，也有PC支持的周邊設(shè)備，如三維鼠標、數(shù)據(jù)手套和頭盔跟蹤器、三維顯示器等。到目前為止，教育應用領(lǐng)域的交互設(shè)備主要是鼠標、鍵盤、操縱桿和攝像頭[3] [7]。

2 交互界面

實現(xiàn)實時的人機交互，按照實驗任務的要求提供一系列的用戶操作和反饋，以支持用戶有意義的學習活動，強化用戶在動態(tài)3D場景中的參與程度。通過鏡頭控制，以第一人稱的視角，用戶借助化身（avatar）進入3D場景，用戶可以將身體變大或者變小，實現(xiàn)宏觀或者微觀世界的漫游，延伸用戶感知信息的能力。

（1） 3D / 2D懸浮操作欄：漫游和自由度（DOFs）操作是懸浮操作欄基本功能項，實現(xiàn)3D對象選擇和3D對象方位變換。這樣用戶可以及時、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物，有利于培養(yǎng)空間想象能力。另外，用戶化身通過自然的交互操作還可以強化抽象知識學習和實踐運用。

（2） 系統(tǒng)控制：懸浮式下拉菜單/屬性面板，用于改變實驗環(huán)境參數(shù)，動態(tài)呈現(xiàn)虛擬對象的信息。

（3） 模型庫操作：連接模型數(shù)據(jù)庫，在實驗過程中提供3D對象模型的呈現(xiàn)，提供虛擬模型的描述信息，輔助實施虛擬實驗裝置組裝，生成合適的實驗場景。

（4） 數(shù)據(jù)向?qū)В禾幚韺嶒炦^程中涉及的各種數(shù)據(jù)；記錄學習者的操作過程，并根據(jù)實驗操作指南，自動為學習者評分。連接實驗數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)外部文檔導入，或者實驗數(shù)據(jù)的導出，記錄虛擬學習對象的相關(guān)數(shù)據(jù)集。

（5） 智能向?qū)В簽橛脩艋硖崾静僮鞑襟E，檢驗操作的正確性。如果出現(xiàn)操作失誤，會禁止下一步驟的執(zhí)行，并給出錯誤提示信息[9]。智能向?qū)б部梢杂谢?，通過會話的方式與用戶交流。

3 虛擬模型數(shù)據(jù)庫

一類是虛擬儀器元件、虛擬對象（如原子、藥品等）作為虛擬學習對象，包括可視化的3D模型及對象的描述信息。學習對象的知識結(jié)構(gòu)是科學教育中知識學習的基本內(nèi)容。另一類是場景模型，包含不同實驗要求所需的虛擬場景。學習者可以依據(jù)具體的實驗要求，調(diào)用適用的虛擬儀器和虛擬對象進行組裝。

4 虛擬實驗演示系統(tǒng)

可視化的流程有助于更好的理解科學概念[14]。如數(shù)學和物理教學中的內(nèi)容大多是抽象的公式,用傳統(tǒng)的說教式教學方法很難解釋清楚，虛擬的實驗流程演示使得學習者一看就能觀察出動態(tài)逼近的科學本質(zhì)。如此以來，抽象的內(nèi)容變得更為形象、更為直觀。

另外，具有網(wǎng)絡(luò)特征的虛擬實驗系統(tǒng)，應包含有實驗共享功能，如實驗結(jié)果和感想的交流，幫助，提示實驗常見故障和問題的解決辦法等等。如組建實驗在線學習共同體，就是推進虛擬實驗系統(tǒng)平臺應用的有效措施[10]。系統(tǒng)可采用三層結(jié)構(gòu)體系，即客戶端、網(wǎng)絡(luò)服務器和數(shù)據(jù)服務器，一般硬件設(shè)備要求不高的情況下，優(yōu)先考慮B/S應用模式，即借助瀏覽器配置相應插件支持客戶端的運行。

三 《實驗室制取氣體》化學虛擬實驗開發(fā)實例

化學是一門以實驗教學為基礎(chǔ)的學科，通過實驗可以更加形象地描述化學現(xiàn)象，深化學生對知識的理解和掌握。虛擬化學實驗創(chuàng)設(shè)了仿真的實驗環(huán)境，提供了豐富生動的實驗儀器，實現(xiàn)形象化教學，為學習者創(chuàng)建互動的、可重復使用的實驗場景，不僅有利于培養(yǎng)學生的設(shè)計能力、創(chuàng)新思維能力，而且解決了實驗資源浪費、實驗時間和實驗地點限制等化學實驗教學中問題，提高實驗教學質(zhì)量。

實例利用三維建模軟件3ds Max和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)工具Virtools開發(fā)一個實驗室制取氣體專題的桌面式虛擬化學實驗系統(tǒng)，如圖4所示，主要實現(xiàn)功能模塊有：系統(tǒng)操作說明介紹、化學實驗儀器自動組裝演示、實驗儀器組裝、化學實驗藥品添加化學實驗現(xiàn)象觀察。

本虛擬實驗系統(tǒng)旨在使學習者了解儀器的組裝、拆分順序，藥品添加方法，了解實驗反應過程，分析實驗現(xiàn)象等。在實驗過程中通過本系統(tǒng)提高實驗者的學習興趣，使其掌握實驗儀器的組裝和拆分順序；通過對實驗現(xiàn)象的觀察、對比和分析，鞏固所學化學知識，理解相關(guān)化學原理；培養(yǎng)學生分析問題和解決問題能力。

為了便于儀器的準確組裝和實驗現(xiàn)象的多角度觀察，通過鏡頭（Camera）進行了交互設(shè)置，使用鍵盤按鍵來切換攝像機視角并利用鼠標右鍵對其進行旋轉(zhuǎn)。如圖5所示為相應的BB及參數(shù)設(shè)置。實驗系統(tǒng)的實驗元器件的操控包括兩類工具，一類是利用自由度（DOF）操作工具，以觀察和變換虛擬模型方位。一類是選擇和添加元器件，按照實驗要求，完成系統(tǒng)組裝。

Virtools中提供的粒子系統(tǒng)(Particle System)，為虛擬化學實驗中產(chǎn)生的各種現(xiàn)象提供了豐富的設(shè)計內(nèi)容，使虛擬實驗更加形象和逼真。酒精燈火焰特效主要使用Point Particle System（點粒子系統(tǒng)），對于氣泡特效設(shè)計使用Spherical Particle System（球形粒子系統(tǒng)），液體傾倒采用Curve Particle System（曲線粒子系統(tǒng)）。

對于虛擬模型和實驗數(shù)據(jù)的導入，Virtools連接數(shù)據(jù)庫除了使用自帶的服務器形式連接外，也可以自定義BB（Building Block）來連接數(shù)據(jù)庫，這里選擇的是自定義連接MySQL數(shù)據(jù)庫。以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)三維虛擬實驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)后臺更新與維護，這是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗系統(tǒng)開放性和通用性的關(guān)鍵技術(shù)。

最后應用Virtools開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)三維虛擬實驗成應用在B/ S 或C/ S 模式的兩種格式文件。前者為vmo格式，嵌入到網(wǎng)頁中，適于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器傳輸; 后者需要應用VirtoolsMakeExe插件將其轉(zhuǎn)換成exe格式，并應用軟件封裝工具制成客戶端可執(zhí)行程序，可安裝在用戶的計算機中,避免網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的影響, 以提升網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗的流暢性。

四 總結(jié)

一個得到普遍接受的虛擬現(xiàn)實實驗系統(tǒng)，需要提供最簡便的控制方式，以及一些基本的物理體驗。觸控設(shè)備擁有輸入和反饋所需的相關(guān)元素。

有網(wǎng)絡(luò)特征的桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對于硬件系統(tǒng)要求并不高，在個人微型電腦上都能很好的體驗到實驗過程，系統(tǒng)逼真的虛擬場景制作和詳盡的過程解釋，為用戶呈現(xiàn)了一種視覺上的沖擊效果。自然真實的感官體驗, 能將那些抽象的結(jié)構(gòu)原理實現(xiàn)可視化，加深概念的理解，針對無法隨意重組的設(shè)備作仿真實訓,獲得與真實實驗一樣的體驗,從而豐富感性認識。根據(jù)混合式學習理論，虛擬實驗系統(tǒng)可以成為與課堂教學相結(jié)合的有效在線學習中心，實現(xiàn)空間和時間上的延伸，充分體現(xiàn)教師和學生的實驗參與程度。

另外，從安全和環(huán)保角度考慮，虛擬現(xiàn)實實驗系統(tǒng)既不需要化學物品和危險的實驗工具如炸藥，也不要提供實驗樣本如動物，更不會對生態(tài)環(huán)境造成破壞。

制約虛擬現(xiàn)實實驗系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸是虛擬現(xiàn)實相關(guān)的建模，如幾何建模、運動建模、物理建模等需具備一定專業(yè)技能的人員制作，對于精細的實驗儀器和化學現(xiàn)象的建模離預期的效果還有相當差距等。當下也存在相關(guān)實驗資源不足的問題，如實驗元器件模型缺乏。但隨著一系列實用開發(fā)工具，如Virtools、EON等不斷推出，上述的問題得到了很好的解決，使得虛擬實驗系統(tǒng)從實驗室研究轉(zhuǎn)入教學實踐成為現(xiàn)實。

從經(jīng)濟角度講，虛擬現(xiàn)實實驗系統(tǒng)給科學實驗教育節(jié)省了開支。但對于虛擬實驗系統(tǒng)來說，最大的挑戰(zhàn)是在實踐應用中，在課堂和教學過程究竟會產(chǎn)生什么樣的效果，因為教師的要求、課程目標和學生的認知水平等都是必須考慮的影響因素。這就要求老師和學生都需參與到設(shè)計滿足自己要求的虛擬實驗項目里。

五 趨勢

如果將虛擬現(xiàn)實實驗系統(tǒng)加上“增強現(xiàn)實”技術(shù)（Augmented Reality），通過真實環(huán)境和虛擬現(xiàn)實景象的結(jié)合，既能減少生成復雜實驗環(huán)境的開銷，又便于對虛擬場景中的對象進行操作通過增強現(xiàn)實技術(shù)，人們不僅能夠有視覺和觸覺的體驗，還能夠有感覺的新體驗，那么其應用范圍也就更加廣闊了。

引入分布式，支持多用戶協(xié)作實驗，創(chuàng)建學習共同體，使用戶聯(lián)合在一起成為一個虛擬實驗社區(qū)，將把實驗系統(tǒng)提升到一個新的境界。

參考文獻

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Designing and Implementing of Web 3D Virtual Lab System

SUN Jiang-shan YU Lan

(Department of education Information Technology, East China Normal University, Shanghai 200062,China)

篇（3）

博科公司產(chǎn)品營銷部負責云編排、OpenStack和SDN工作的Sandeep Singh Kohli表示，“為了增強互操作性，開放的云平臺需要更多的API或插件。我們推出的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器就可以輕松地與云平臺進行整合，它經(jīng)過了包括紅帽在內(nèi)的許多合作伙伴的認證?！?/p>

動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器是一個軟件，其主要功用是管理數(shù)據(jù)中心內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)配?！凹偃鐩]有動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器，網(wǎng)絡(luò)就不可能在不同的虛擬機或不同廠商的硬件設(shè)備上智能地分配網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)負載均衡?！盨andeep Singh Kohli介紹說。

利用動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器，OpenStack云環(huán)境可滿足特定應用程序或服務的需求。博科動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器具有幾個特點：它可以根據(jù)策略管理來自多個廠商的物理和虛擬的網(wǎng)絡(luò)資源，這將讓OpenStack Neutron能夠提升3～7層網(wǎng)絡(luò)的運營效率和靈活性；動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器有四個組成部分，包括Supervisor、Interceptor、Plugins、Appliance Container，以及其他一些輔助功能，比如管理儀表板；它可以支持一些新興技術(shù)，比如網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）?！拔覀儗⑴cOpenStack社區(qū)的合作伙伴一起提供動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器功能?！盨andeep Singh Kohli表示。

開源的堅定擁躉

博科公司在支持OpenStack方面有明確的定位：第一，為企業(yè)和云服務商提供一個網(wǎng)絡(luò)平臺，讓它們能夠構(gòu)建一個可擴展、可開發(fā)的云架構(gòu)；第二，提供一個可擴展的解決方案，應對用戶不斷增長的在虛擬機上開發(fā)應用、簡化管理和編排網(wǎng)絡(luò)資源的需求；第三，保護客戶的云投資，避免被綁定；第四，提供一個可擴展的基礎(chǔ)架構(gòu)，讓用戶從云計算中獲得更大收益。

篇（4）

Leng Guowei Miao Sheng

(College of Network Education，Northwestern Polytechnical University，Xian Shannxi 710072)

Abstract：The problem of how to implement experiment always affects the teaching quality in network education, and virtual experiment is an alternation to solve this problem. After analyzing the existing technical, Virtual Reality Module Language (VRML) and JavaScript were eventually selected to design virtual experiments. An instance of virtual experiment had been implemented in this article, which provided a feasible approach to create virtual experiments in network education.

Keywords：Virtual Experiment;VRML;JavaScript

關(guān)鍵詞：虛擬實驗；虛擬現(xiàn)實建模語言；JavaScript

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

文章編號：1672-5913（2007）05-0035-05

1 引言

隨著計算機、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度發(fā)達，使得以函授教育為主體的傳統(tǒng)遠程教育逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐远嗝襟w技術(shù)為主要媒體，在互聯(lián)網(wǎng)上跨時空、跨地域進行實時或非實時交互式教學的現(xiàn)代遠程教育――網(wǎng)絡(luò)教育。

然而，在網(wǎng)絡(luò)教育中，由于教學機構(gòu)和學生在空間上的分離，學生難以到學校實驗室進行實驗。目前，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)教育學院不開設(shè)實驗課，這明顯影響了網(wǎng)絡(luò)教育，尤其是其工科專業(yè)學生的質(zhì)量。教育部科學技術(shù)司司長謝煥忠在《2006年中國國際遠程教育大會》的發(fā)言《教育信息化規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略》中明確指出，“第五，加大關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)力度……包括……虛擬實驗、虛擬實習和實訓技術(shù)……”因此，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教育的特點，開設(shè)好網(wǎng)絡(luò)教育中的實驗課是一個非常必要和有意義的研究課題。

2 實驗課程的開設(shè)途徑和要求

網(wǎng)絡(luò)教學的特點之一，就是教師和學生在時間和空間上的分離，學校和學生在空間上的分離。這一特點使得我們很難以傳統(tǒng)方式實施實驗教學，為了保證網(wǎng)絡(luò)教育的質(zhì)量，要求我們必須尋找新的途徑來解決這個問題。

如果條件允許，即學習中心具備實驗條件或?qū)W生可以到實驗室上課，最好用傳統(tǒng)的方法開設(shè)實驗課。實際情況中，一方面絕大多數(shù)學習中心不具備開設(shè)實驗課的條件；另一方面利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)進行遠程教學，是網(wǎng)絡(luò)教育較傳統(tǒng)遠程教育的最大優(yōu)勢，因此，以虛擬實驗的方式進行遠程虛擬實驗，是解決網(wǎng)絡(luò)教育中缺少實驗環(huán)節(jié)的一種重要手段。

2.1 虛擬實驗的可行性

隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展和成熟，在20世紀80年代，美國國家儀器有限公司在科技界首先提出了“虛擬儀器”的嶄新概念，并不斷開發(fā)出基于計算機的測試測量儀器。經(jīng)過約30年的發(fā)展，目前，國內(nèi)外有幾百家研制、生產(chǎn)和銷售虛擬儀器的公司，上千種虛擬儀器產(chǎn)品，應用遍布電子、機械、通信、汽車制造、生物、醫(yī)藥、化工、科研、教育等各個行業(yè)領(lǐng)域。在科技界，虛擬儀器已經(jīng)不是一個陌生的概念。目前，利用計算機軟件來表現(xiàn)實驗過程已被高校教師普遍接受，并應用于教學。所以，開發(fā)虛擬實驗課件，對網(wǎng)絡(luò)教育的學生開設(shè)虛擬實驗課程具有現(xiàn)實意義和實際作用。

2.2 編制網(wǎng)絡(luò)教育虛擬實驗課件的基本要求

網(wǎng)絡(luò)教學的特點就是遠程教學，因此對虛擬實驗課件的制作有以下要求：

* 必須在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下制作虛擬實驗課件，使得學生能夠通過網(wǎng)絡(luò)在異地完成虛擬實驗。

* 具備實驗指導模塊。內(nèi)容包括文字指導和實驗指導教師真實實驗的視頻錄像，以便學生通過教師的實際操作和文字閱讀加深對實驗的理解，順利完成虛擬試驗。

* 具備虛擬試驗模塊，即本文討論的內(nèi)容。在該模塊中，除了正常實驗外，還應具備智能操作判斷功能，即在實驗中，學生操作失誤，系統(tǒng)會自動指出錯誤并要求返回上一步，繼續(xù)試驗。

* 具備反饋模塊。要求實驗課件系統(tǒng)能夠把實驗結(jié)果自動存入服務器，以便教師批閱后反饋給學生。

3 虛擬實驗實現(xiàn)方法比較

目前，虛擬實驗的實現(xiàn)應有多種途徑，按照其實現(xiàn)的技術(shù)手段可以分為基于Flash交互技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗，基于ActiveX技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗，基于Java技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗，基于VRML技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗。

3.1 Flash實現(xiàn)方法

Flash技術(shù)采用矢量圖形技術(shù)生成動畫，其優(yōu)點是占用的存貯空間小，適合于在網(wǎng)絡(luò)上傳播。但是其面向?qū)ο竽_本語言ActionScript實現(xiàn)的交互性尚有不足，而且ActionScript的指令雖然也可以完成實驗的后臺計算，但是由于Flash采用矢量圖，無形中增加了許多計算量，難以完成大量圖像的快速更新。由此，F(xiàn)lash只適用于實現(xiàn)較為簡單的虛擬實驗。

3.2 ActiveX實現(xiàn)方法

ActiveX是一種體系結(jié)構(gòu)，它允許使用不同編程語言開發(fā)的軟件組件在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中相互操作。開發(fā)者可以創(chuàng)建自己的ActiveX控件，其中包含片斷或獨立的組件，不但可以在程序中重復調(diào)用，也可以嵌入其他應用程序而成為其一部分，這種技術(shù)為虛擬實驗的創(chuàng)建帶來了極大的便利。但每一種ActiveX控件在初次運行時都需要進行下載并注冊，這給用戶的使用帶來了不少麻煩。

3.3 Java實現(xiàn)方法

Java是一種通用的網(wǎng)絡(luò)編程語言，它不但具有強大的編程能力和良好的可移植性，而且也具有很好的穩(wěn)定性和安全性，這些特性對于構(gòu)建虛擬實驗來說都是非常重要的。但是對于純粹的Java平臺來說，開發(fā)和維護代價很高。

3.4 VRML實現(xiàn)方法

虛擬現(xiàn)實建模語言――VRML（Virtual Reality Modeling Language）是三維造型和渲染的圖形描述性語言。利用其可以在Internet建立交互式的，三維多媒體的境界，國際標準化組織1998年1月正式將其批準為國際標準。VRML的基本特征包括分布式、交互式、平臺無關(guān)、三維、多媒體集成、逼真自然等，被稱為“第二代Web”。其應用范圍相當廣泛，包括科學研究、教學、工程、建筑、商業(yè)、娛樂、廣告、電子商務等，已經(jīng)被越來越多的人們所重視。

通過以上幾種實現(xiàn)方法的比較看出，VRML能更好地實現(xiàn)虛擬實驗。雖然VRML的出現(xiàn)為基于Web的虛擬實驗提供了新的解決途徑，然而其在復雜計算、精確控制以及文件操作等方面仍存在不足。如果單純使用其來實現(xiàn)虛擬實驗，在大型虛擬實驗的實現(xiàn)方面受到很大限制。目前，在VRML 2.0中已添加了對Java、JavaScript等接口的支持，使得我們能夠通過JavaScript編程語言對VRML進行擴展，彌補其不足，同時，利用VRML 的可視化工具來實現(xiàn)復雜三維場景的獨特優(yōu)勢，以降低直接編程難度，提高建模效率，就可以實現(xiàn)復雜、大場景的的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗。

通過分析看出，使用VRML并通過JavaScript編程語言對VRML進行擴展可以比較好地實現(xiàn)虛擬實驗。

4 設(shè)計實例――伏安特性的虛擬實驗

在電學元件兩端加上直流電壓，元件內(nèi)部即有電流流過，電流隨電壓變化的關(guān)系稱為該元件的伏安特性。本文中，以VRML和JavaScript為主要工具，設(shè)計實現(xiàn)了基于Web的伏安特性虛擬實驗模塊。

4.1 基本模型的構(gòu)建

任何一個VRML虛擬場景中的空間造型都必須使用Shape節(jié)點加以創(chuàng)建。對于簡單的幾何模型來說，可以通過VRML場景造型中的立方體、球體、圓柱體、圓錐體等基本幾何造型來進行構(gòu)建；對于復雜的模型，可以通過VRML的點、線、面方式進行構(gòu)造，也可以通過如3DMAX等第三方三維建模工具來進行。本文中的所有模型都是通過VRML場景造型中的基本幾何造型來構(gòu)建的，包括：桌子、電源、電流表、電壓表、燈泡、滑線變阻器、開關(guān)、導線等。構(gòu)建好的基本模型及其布局如圖1所示。

圖1基本模型及其初始布局

4.2 交互能力的產(chǎn)生和各模型之間的數(shù)據(jù)傳遞

對于已經(jīng)構(gòu)造好的基本模型，需要加入一定的交互性才能形成真實的實驗環(huán)境，例如：開關(guān)的開啟、閉合，滑線變阻器劃塊的拖動，導線與各實驗設(shè)備的連接等。同時，為了實現(xiàn)各模塊之間顯示效果的統(tǒng)一，需要在各實驗設(shè)備之間傳遞一定的實時參數(shù)，例如：需要將開關(guān)的狀態(tài)、滑線變阻器滑塊的位置、導線的接線情況傳遞給電壓表和電流表，以便顯示出當前實時的電壓和電流值。

對于簡單的交互行為和數(shù)據(jù)傳遞，可以通過VRML中的交互傳感器和路由語句（Route）來實現(xiàn)，本例中開關(guān)的開啟、閉合，滑塊的拖動等交互行為，均是通過接觸傳感器、平面?zhèn)鞲衅鞯冉换鞲衅魍瓿傻?。用接觸傳感器實現(xiàn)開關(guān)的開啟、閉合，如圖2所示。

圖2開關(guān)的開啟、閉合

對于較為復雜的交互行為，由于VRML本身不能完成普通程序設(shè)計中的轉(zhuǎn)折、分支、循環(huán)等基本特征，因此需要由VRML的Script節(jié)點來完成，Script節(jié)點的原型為：

Script{

url [ ]

mustEvaluate FALSE

directOutput FALSE

# any number of:

field fieldTypeName

eventIn eventTypeName

eventOut enentTypeName

}

Script節(jié)點的url域的域值為一個URL列表，該列表中的URL值所指定的程序腳本可以是由任何VRML瀏覽器支持的語言寫成的，通常是Java語言或JavaScript語言。一個Script節(jié)點可以定義多個入事件（eventIn）和出事件（eventOut），用來實現(xiàn)VRML和Java（或JavaScript）之間的交互，其交互過程為：

* 通過eventIn將事件傳至Script節(jié)點中的腳本；

* 在Script節(jié)點中的腳本中調(diào)用相應的Java類（或JavaScript）進行處理；

* 通過eventOut將結(jié)果送回到VRML場景以實現(xiàn)與VRML之間的交互。

本例中導線的連接過程，就是通過JavaScript語言進行實現(xiàn)。在JavaScript中，通過追蹤導線兩個接線端點的實時位置，實現(xiàn)導線形狀的動態(tài)改變，其效果如圖3所示。同時，為了方便實驗者接線，對每一個實驗設(shè)備的接線端均設(shè)計了一定范圍的粘滯區(qū)域，即當導線的接線端進入實驗設(shè)備接線端的粘滯區(qū)域后，會自動和接線端相接，從而確保接線位置的正確性。

圖3導線形狀的動態(tài)改變

4.3 實驗測試

該實驗中是測試燈泡燈絲的伏安特性曲線。本例中，假設(shè)燈泡為線性元件。在操作過程中，首先要求實驗者按圖4所示的原理圖接線，實際的接線圖如圖5所示。

圖4伏安特性曲線測試原理圖

圖5伏安特性曲線測試實際接線圖

確認接線無誤后，打開電源，并閉合開關(guān)，燈泡點亮了。實驗效果如圖6所示。

圖6實驗效果圖（滑塊在最左端）

若接線錯誤，打開電源，閉合開關(guān)后，系統(tǒng)會自動提示“接線錯誤，請重新接線”。若系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌慕泳€錯誤進行判斷并對后果進行表現(xiàn)，則效果更佳。

用鼠標從左向右拖動滑線變阻器滑塊，在不同位置記錄10組電壓表和電流表的實驗數(shù)據(jù)。當滑塊滑動到最右端時，實驗效果圖如圖7所示。

圖7實驗效果圖（滑塊在最右端）

如果要查看某一個儀表的讀數(shù)，只需要用鼠標單擊該儀表，該儀表便會自動放大到全屏，保證學生清楚地看到實驗數(shù)據(jù)，如圖8所示。

圖8電壓表讀數(shù)圖

圖9伏安特性實驗數(shù)據(jù)記錄表

圖10伏安特性曲線

4.4 實驗數(shù)據(jù)處理

實驗完畢后，將實驗數(shù)據(jù)填入如圖9所示的Web頁面的表單中，在表單提交后，系統(tǒng)會將實驗數(shù)據(jù)及相關(guān)信息保存在服務器端的數(shù)據(jù)庫中，將如圖10所示的伏安特性曲線展現(xiàn)給實驗者，同時，供教師批閱。

5 總結(jié)

在目前的虛擬實驗的實現(xiàn)方法中，有多種技術(shù)可以利用，但是對大多數(shù)單一技術(shù)實現(xiàn)來說，在真實性、交互性、安全性等方面，總存在著不足之處。本文通過JavaScript編程語言對VRML進行擴展，一方面，可以保持VRML原有的語法簡單、三維建模功能強大、便于網(wǎng)上等優(yōu)點；另一方面又可以通過JavaScript彌補VRML在邏輯判斷、文件操作、鍵盤輸入、精確控制場景等方面的不足，進而完善與HTML等其他媒體的交互，實現(xiàn)復雜的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗的制作。

參考文獻：

[1] 段新昱. 虛擬現(xiàn)實基礎(chǔ)與VRML編程[M]. 北京：高等教育出版社, 2004.

篇（5）

1 引言

網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器將虛擬儀器和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。它首先將虛擬儀器的功能進行分解，然后再利用網(wǎng)絡(luò)將這些功能重新組合，形成新的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器。其主要特點是功能分布可以根據(jù)實際情況的需要，部署在網(wǎng)絡(luò)的任何地方，組成形式靈活，變更簡便，能夠有效的利用全網(wǎng)的資源。和傳統(tǒng)的虛擬儀器相比，網(wǎng)絡(luò)化的虛擬儀器具有顯著的特點。

（1）數(shù)據(jù)傳輸快捷，實時性強，便于及時發(fā)現(xiàn)問題，提高測試數(shù)據(jù)有效性。

（2）數(shù)據(jù)共享性好，資源利用率高。用戶可以在另一地點同時監(jiān)測自己的測試過程，并直接獲得測試報告。

（3）數(shù)據(jù)采集和分析可以分布處理，系統(tǒng)更加高效。 總之，網(wǎng)絡(luò)良好的數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢是網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器各種優(yōu)勢的基礎(chǔ)，其實現(xiàn)的核心是測試和監(jiān)控數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

2 某測控站傳統(tǒng)通信測試系統(tǒng)

2.1 測試硬件

硬件測試分系統(tǒng)由測試儀表、計算機測試平臺、開關(guān)矩陣等設(shè)備組成。測試儀表通過開關(guān)矩陣與射頻分系統(tǒng)連接，建立上行、下行測試鏈路，完成測試信號的發(fā)射與接收功能；計算機通過HP-IB接口板及電纜與測試儀表連接，建立計算機與儀表間的控制通信鏈路，完成對各項目的自動測試功能。

2.2 計算機測試平臺及自動測試軟件

計算機測試平臺由兩臺計算機、HP-IB電纜（HP10833A）及一臺激光打印機組成。一臺計算機（HP）用于執(zhí)行自動測試軟件，另一臺計算機（COMPAQ）用于控制開關(guān)矩陣。激光打印機輸出測試結(jié)果文件。計算機使用WINDOWS NT 4.0和WINDOWS 2004，使用VC++ 4.0和HP-SICL語言編程，能提供自動測試、手動測試、數(shù)據(jù)庫操作維護、測試數(shù)據(jù)處理并生成測試報告、打印及幫助等功能。

用Visual C++ 4.0編輯的軟件為：在衛(wèi)星發(fā)射初期使用的IOT測試軟件、用于用戶天線方向圖測試的ESVA測試軟件、開關(guān)控制軟件。目前用HP VEE編輯的軟件，僅有日常監(jiān)視、巡檢，轉(zhuǎn)發(fā)器頻譜單極化、雙極化分析打印，鄰星干擾打印等功能。

2.3 目前測試中存在的問題

目前在測控站通信測試中存在的問題：三顆衛(wèi)星的測控系統(tǒng)與用戶管理測試系統(tǒng)分別在兩個機房，無法在關(guān)注衛(wèi)星管理狀態(tài)的情況下處理測試需求；測試數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，管理分散；無法同時響應多用戶需求，服務效果有待提高。

3 通信測試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

3.1 HP VEE 5.0的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)能力

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）是計算機網(wǎng)絡(luò)的核心軟件，Novell Netware、Windows NT和Windows2000 Server等NOS簡化了測試診斷系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組建。

OSI（開放系統(tǒng)互連）協(xié)議和TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）是世界標準的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其開放性、穩(wěn)定性、可靠性均有很大優(yōu)勢，采用它們很容易實現(xiàn)測控網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。其中HPVEE5.0提供了局域網(wǎng)（LAN）網(wǎng)關(guān)技術(shù)和To/From Socket軟件技術(shù)二種手段來開發(fā)測控網(wǎng)絡(luò)應用。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)的組建模式

采用三層組網(wǎng)模式搭建虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)，其應用功能分為三層：客戶顯示層、業(yè)務邏輯層、數(shù)據(jù)層。三層模式的主要優(yōu)點：

（1）良好的靈活性和可擴展性；

（2）可共享性；

（3）較好的安全性；

（4）增強了企業(yè)對象的重復可用性；

（5）三層模式成為真正意義上的“瘦客戶端”。

3.3 網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計

在對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)進行比較后，本系統(tǒng)采用的組成方式：DataSocket server和VI服務器程序都部署在虛擬儀器服務器上。數(shù)據(jù)服務器可以單獨部署，也可以和VI服務器共用。整個系統(tǒng)協(xié)同實現(xiàn)虛擬儀器的功能，每個組件相互協(xié)作分工完成系統(tǒng)功能。全部網(wǎng)絡(luò)分為四部分。

（1）用戶客戶端

用戶客戶端是用戶接口。即等待用戶輸入，接收用戶輸入的信息后傳遞給VI服務器，接著等待VI服務器回傳數(shù)據(jù)結(jié)果，并將結(jié)果輸出在虛擬儀器面板上或者保存打印。另外，為了減少VI服務器的負擔和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，對數(shù)據(jù)的分析功能也可以由客戶端完成。

（2）VI服務器端

VI服務器端完成對客戶信息進行處理和任務分配功能。即VI服務器從客戶端接收請求信息，并對信息進行處理，并進行根據(jù)信息處理結(jié)果進行任務分配。例如，采集數(shù)據(jù)過程中，VI服務器會將用戶客戶端的采集請求進行處理，將采集信息傳遞到數(shù)據(jù)采集設(shè)備客戶端，由數(shù)據(jù)采集設(shè)備客戶端根據(jù)采集數(shù)據(jù)的請求來控制測試儀器獲取測試數(shù)據(jù)，并返回給VI服務器。

（3）數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫存放的信息包括：用戶信息、設(shè)備信息、測試記錄等。信息的更新由VI服務器完成。

（4）設(shè)備客戶端

設(shè)備客戶端用來連接VI服務器和測試儀器，分擔VI服務器的管理任務，同時轉(zhuǎn)發(fā)測試儀器的測試數(shù)據(jù)到VI服務器端。

3.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計

建成的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器主要實現(xiàn)設(shè)備管理、用戶管理和測試資源管理。設(shè)計的重點在數(shù)據(jù)和控制服務器，首先從數(shù)據(jù)流程上對服務器的輸入輸出數(shù)據(jù)流進行了分析，客戶端和服務器之間交換數(shù)據(jù)，由服務器輸出命令數(shù)據(jù)至衛(wèi)星控制器或直接控制儀器，衛(wèi)星控制器或儀器將測試數(shù)據(jù)回傳至服務器分析、處理回傳至客戶端。

3.4.1服務器要完成的功能

1） 處理客戶端請求；

2） 儀表分配；

3） 儀表控制、數(shù)據(jù)采集與存儲；

4） 實時控制端數(shù)據(jù)接收與存儲；

5） 數(shù)據(jù)處理；

6） Web。

3.4.2根據(jù)服務器的功能需求為其模塊設(shè)計

客戶監(jiān)聽模塊的完成等待客戶連接，當有用戶登錄成功時，從線程池分配線程（調(diào)用客戶請求處理模塊）給新的用戶，為其提供服務。

客戶請求處理模塊，即客戶監(jiān)聽模塊所分配的線程集合?？蛻舳说恼埱笤谶@里得到響應，該模塊是整個服務器的核心模塊。

測試儀器支持模塊負責處理客戶請求處理模塊中對測試儀器的數(shù)據(jù)請求。得到該請求后測試儀器支持模塊由操作測試硬件，并返回測試數(shù)據(jù)給客戶請求處理模塊的線程。

系統(tǒng)正常使用時，當用戶客戶端向VI服務器發(fā)出請求，客戶請求處理模塊首先查閱相關(guān)的客戶端權(quán)限表，然后向測試儀器支持模塊請求。測試儀器支持模塊控制硬件，并讀取測試數(shù)據(jù)，給客戶請求處理模塊對應的線程，該線程然后把數(shù)據(jù)給請求服務的用戶客戶端。

3.4.3服務器程序流程設(shè)計

1） 初始化服務器；

2）監(jiān)聽客戶端連接；

3） 處理客戶端請求線程；

4） 創(chuàng)建儀表控制管理線程。

網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器面向的是多用戶客戶端和多設(shè)備客戶端。即需要同時處理多個用戶的請求，并且同時監(jiān)控多個測試設(shè)備和儀器的使用。處理多個任務有兩種方式：一是循環(huán)處理；二是并發(fā)處理。循環(huán)處理的方式占用資源少，但處理效率低。并發(fā)處理可以同時處理多個用戶請求，響應速度快，執(zhí)行效率高，但資源相對較大。

本測試系統(tǒng)要求能夠快速響應多用戶請求，并能夠同時處理多設(shè)備儀表的監(jiān)控，對實時性和可靠性要求都較高，因此采用并發(fā)處理的方式。VI服務器采用多線程機制來實現(xiàn)并發(fā)。

3.4.4 VI服務器中線程設(shè)計

初始化VI服務器的線程功能：

1）初始化系統(tǒng)；

2）打開DataSocket連接，等待客戶連接；

3）運行用戶界面，等待用戶操作。

建立Datasocket連接時打開兩個指向datasocket的連接。通過DataSocket Read讀取UserInfo.資源中的用戶名和密碼判斷是否是合法用戶，若為非法客戶則通知客戶端將客戶連接斷開，否則打開一對DS連接，用于和用戶客戶端通信，接收客戶的服務請求數(shù)據(jù)，并進一步判斷發(fā)來的服務請求類型。針對不同的服務請求，進行相應的處理。

4 結(jié)束語

合理的設(shè)計和實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的通信測試網(wǎng)絡(luò)可以大大提高測控站現(xiàn)有測控站天線和射頻鏈路設(shè)備及儀器儀表的利用率，并可為其它地點的天線和射頻鏈路及儀器儀表的綜合利用提供有效的技術(shù)支持。

參考文獻

[1] 王利娟.基于LabVIEW的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學，碩士學位論文.

[2] Robert Helsel.HP VEE可視化編程.清華大學出版社，1999.

[3] 季一木，康家邦，潘俏羽等.一種云計算安全模型與架構(gòu)設(shè)計研究.信息網(wǎng)絡(luò)安全，2012.（6）.

篇（6）

序 言：

工程制圖是理工科專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，在課程教學的過程中，最首要的任務就是培養(yǎng)學生的空間分析能力以及空間構(gòu)形能力。因此，在教學的過程中，常常會進行一些三維和二維圖形之間的轉(zhuǎn)換活動，以此來培養(yǎng)學生的想象能力以及圖形的表達能力，這也是工程制圖的重點和難點。在傳統(tǒng)教學中，掛圖，模型以及幻燈的使用雖然會讓教學更加的生動，但是還是很難清楚的反映出整個轉(zhuǎn)換的過程。

一、網(wǎng)絡(luò)模型庫的頁面設(shè)計特點

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和局域網(wǎng)的迅速普及，這為工程制圖的教學方法和教學手段都提供了重要的后盾，到目前為止，已經(jīng)有很多具有三維模型和三維動畫的多媒體教學方面的軟件被開發(fā)出來，并且投入了使用，取得了良好的效果。但是這些動畫演示都是事先設(shè)計好的，動畫演變的過程不會受到控制，所以無法讓學生的思維得到進一步的擴展。另外這些動畫的格式問題，文件大，網(wǎng)上傳輸不方便，為了解決這些問題，開發(fā)出以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的工程制圖虛擬現(xiàn)實模型庫，這個模型庫采用的是先進的三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)多媒體交互技術(shù)，是三維模型具有交互性，觀察著不僅僅能夠直觀的看到動畫的演變，還能夠根據(jù)自己的間接改變動畫的演變方式，給學生提供了大量的模型素材，滿足學生在學習過程中的各方面的需求【1】。模型庫包含的內(nèi)容很多，在工程制圖學習中難度比較高的切割立體，組合體模型，裝配模型等內(nèi)容。模型庫的頁面結(jié)構(gòu)有三個部分，分別是目錄，圖形檢索以及瀏覽三個部分。用戶可以在模型庫的目錄中大概的了解到模型庫的整體內(nèi)容，如果模型庫的內(nèi)容太多，一時之間無法找到自己需要的內(nèi)容，就可以通過關(guān)鍵詞尋找到需要的模型，點擊之后就能夠瀏覽模型的演變過程，并且通過功能鍵改變模型的演變方式。

二、虛擬現(xiàn)實模型庫的實現(xiàn)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種模擬人在現(xiàn)實環(huán)境中的各種感官的感覺的行為的人機界面交互技術(shù)。

1、虛擬現(xiàn)實構(gòu)造語言簡介

虛擬現(xiàn)實建立模型語言的縮寫是VRML，這是用來描述三維交互世界的一種程序語言，能夠被用在創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實的過程中，用戶可以通過瀏覽器來觀賞到VRML所創(chuàng)建的三維虛擬世界。節(jié)點是VRML語言的構(gòu)成元素，通過域和域值來表現(xiàn)模擬對象的屬性，每一個節(jié)點都代表著模擬對象的一個屬性。VRML虛擬世界就是通過把這些節(jié)點組合起來形成一個完整的具有的模擬現(xiàn)實功能的對象，節(jié)點之間能夠通過介質(zhì)相互信任，介質(zhì)又能夠通過路由器在虛擬空間中傳播【2】。節(jié)點有很多種特性，節(jié)點的名稱，節(jié)點的種類，節(jié)點所代表的事件，節(jié)點的接口以及節(jié)點最終實現(xiàn)的情況等等這些都是節(jié)點的特點。節(jié)點在虛擬世界分為兩種，一個是基本類型，另一個是用戶自定義類型，顧名思義，基本類型的是節(jié)點是系統(tǒng)設(shè)置的，用戶自定義類型是用戶在基本類型的基礎(chǔ)上根據(jù)自己的想法去構(gòu)造的。

2、三維實體對象的創(chuàng)建

對三維實體對象創(chuàng)建的方法有兩種首先是利用VRML語言編程，例如下面是利用VRML語言編程創(chuàng)建的體積為十六的正方體源程序代碼：

用VRML語言編程的方法的最大的優(yōu)點就是文件比較小，方便網(wǎng)絡(luò)的傳輸，但是這種方法只適合比較簡單的模型結(jié)構(gòu)，一旦模型結(jié)構(gòu)太過復雜，代碼的數(shù)量就會更多，整個編程過程會非常的復雜，并且非常容易出錯。第二種方法就是把其他格式的文件轉(zhuǎn)化成VRML的格式，這種方法常用在建立復雜的模型中，有效的解決了VRML的缺點，也實現(xiàn)了將文件變小，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。

3、動態(tài)虛擬現(xiàn)實場景的構(gòu)建

虛擬現(xiàn)實場景的構(gòu)建主要要做好幾個方面的工作，首先是設(shè)置好模型的交互功能，設(shè)置空間的視點，設(shè)計好瀏覽模型的方式【3】。在模型交互功能的設(shè)置中，交互能力是通過設(shè)置傳感器的節(jié)點來設(shè)置的，傳感器的每一個節(jié)點都有自身的作用和特點，在總節(jié)點中，出發(fā)節(jié)點的條件和時間是需要根據(jù)傳感器的節(jié)點類型來確定的。第二項工作是設(shè)置空間的視點，節(jié)點能夠?qū)μ摂M世界中瀏覽者的空間視點進行控制，所以設(shè)置好虛擬對象的最初的觀察的角度非常重要，在虛擬世界中預先設(shè)定好空間視點，能夠有利于用戶對模型的整體映像和后期的使用。下圖是虛擬對象所設(shè)置的一個較好的視點節(jié)點：

由于在編輯器中很難準確的掌握到視點的位置，我們可以通過3DMAX效果處理器來設(shè)置視點。最后是設(shè)計好瀏覽方式，瀏覽者通過相應的瀏覽方式瀏覽虛擬世界，其實就相當于是用戶在虛擬的世界行走，真實的感受虛擬世界的模型運行情況。所以好的瀏覽方式是用戶了解虛擬世界最直接的方式。瀏覽方式其實就是用戶在虛擬世界的替身。VRML中的節(jié)點可以設(shè)置瀏覽者替身在虛擬空間的瀏覽方式【4】。目前為止，瀏覽方式有四種，WALK模式，F(xiàn)LY模式，EXAMINE模式，NONE模式。但是常用的一般是EXAMINE模式，這種模式操作起來比較方便。

三、總結(jié)

建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的工程制圖虛擬現(xiàn)實模型庫的建立為工程制圖教學方式和教學手段的改革創(chuàng)造了重要的條件，能夠從根本上改變工程制圖教學的方式，也能夠很大程度上提高教學的質(zhì)量，提高學生制圖的水平。但是基于網(wǎng)絡(luò)的工程制圖虛擬現(xiàn)實模型庫的建立還處于初級發(fā)展的階段，目前還存在著很多的問題，發(fā)展和成熟的過程還很長，需要各方面的支持，無論是人才還是資金方面的支持都是建立模型庫無法缺少的重要資源【5】。所以為了能夠利用現(xiàn)代化工快速培養(yǎng)學生的制圖能力和空間想象的能力，我們還需要作出不懈的努力。

【參考文獻】

[1]葉龍慶，鐘慶祥.基于網(wǎng)絡(luò)的工程制圖虛擬現(xiàn)實模型庫的實現(xiàn)技術(shù)的研究[J].科技縱橫，2012（11）.

[2]陳代云.虛擬現(xiàn)實造型語言的概況以及發(fā)展[J].計算機網(wǎng)絡(luò)，2000（8）.

篇（7）

中圖分類號：G642.0，TP316.8 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）42-0273-03

前言

21世紀的到來，讓整個世界都步入了信息時代，信息時代最大的代表特征就是計算機網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用、信息總量空前的巨大、信息傳播速度和更新頻率空間快，這些都已經(jīng)深深的影響著我們的生活，我們已經(jīng)時時刻刻離不開計算機網(wǎng)絡(luò)。面臨著人們對網(wǎng)絡(luò)的需求不斷膨脹，相對的能提供這方面的服務的人才也就日益增多，就目前來說這一領(lǐng)域的頂級人才還是非常稀缺的，這就需要各大高校在對學生的專業(yè)培養(yǎng)上下更大物力、財力、人力等等，才能有效培養(yǎng)出社會所需求的人才。目前，各高校在計算機相關(guān)專業(yè)基本上都開設(shè)了《計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程，但是配套的計算機、網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備、專用實驗室等等，都因為種種原因得不到有力的支持，在教學上更多采用搭建仿真實驗平臺來彌補現(xiàn)實中的限制條件。而在模擬器選擇上，傳統(tǒng)的Cisco Packet Tracer和dynamips都不能很好地滿足我們的教學需求，在長期探索中，我們確立了利用界面友好的GNS3與SecureCRT模擬器軟件搭建動態(tài)路由協(xié)議OSPF仿真實驗平臺的方案，并在實際教學中使用，效果良好。

二、GNS3以及SecureCRT的概述

GNS3是一款優(yōu)秀的具有GUI界面的網(wǎng)絡(luò)虛擬軟件，可以通過它來完成實驗模擬實驗，同時它也可以用于虛擬體驗Cisco網(wǎng)際操作系統(tǒng)IOS或者是檢驗將要在真實的路由器上部署實施的相關(guān)配置。SecureCRT是一款支持SSH的終端仿真程序，是Windows下登錄UNIX或Linux服務器主機的軟件。SecureCRT支持SSH，同時支持Telnet和rlogin協(xié)議。

三、GNS3平臺OSPF的設(shè)計與制作過程

右面是實驗拓撲結(jié)構(gòu)圖。

1.拓撲結(jié)構(gòu)如圖。使用OSPF動態(tài)協(xié)議目的：用前綴列表和分發(fā)列表使R1、R5上不能收到22.22.22.0/24的路由;R3、R4只能收到22.22.22.0/24的還回口路由;R2上要能收到所有環(huán)回口的路由。

R1上面的鏈路配置

進入串行鏈路接口S0/0配置

interface Serial0/0

no shutdown

ip address 12.1.1.1 255.255.255.0

serial restart-delay 0

進入串行鏈路接口S0/1配置

interface Serial0/1

no shutdown

ip address 13.1.1.1 255.255.255.0

serial restart-delay 0

進入串行鏈路接口S0/2配置

interface Serial0/2

no shutdown

ip address 14.1.1.1 255.255.255.0

serial restart-delay 0

進入串行鏈路接口S0/3配置

interface Serial0/3

no shutdown

ip address 15.1.1.1 255.255.255.0

serial restart-delay 0

R2上面的鏈路配置

進入串行鏈路接口S0/0配置

interface Serial0/0

no shutdown

ip address 12.1.1.2 255.255.255.0

serial restart-delay 0

進入環(huán)回口接口0配置

interface Loopback0

no shutdown

ip address 2.2.2.2 255.255.255.0

進入環(huán)回口接口1配置

interface Loopback1

no shutdown

ip address 22.22.22.22 255.255.255.0

由于需要對這個借口進行OSPF路由控制

而OSPF環(huán)回口時默認32位 所以要更改類型

ip ospf network point-to-point

R3上面的鏈路配置

進入串行鏈路接口S0/1配置

interface Serial0/1

no shutdown

ip address 13.1.1.3 255.255.255.0

serial restart-delay 0

進入環(huán)回口接口0配置

interface Loopback0

no shutdown

ip address 2.2.2.3 255.255.255.192

R4上面的鏈路配置

進入串行鏈路接口S0/2配置

interface Serial0/2

no shutdown

ip address 14.1.1.4 255.255.255.0

serial restart-delay 0

進入環(huán)回口接口0配置

interface Loopback0

no shutdown

ip address 2.2.2.22 255.255.255.128

R5上面的鏈路配置

進入串行鏈路接口S0/3配置

interface Serial0/3

no shutdown

ip address 15.1.1.5 255.255.255.0

serial restart-delay 0

進入環(huán)回口接口0配置

interface Loopback0

no shutdown

ip address 2.2.2.5 255.255.255.224

2.配置好基礎(chǔ)鏈路之后，配置OSPF動態(tài)路由協(xié)議：

R1上的動態(tài)路由OSPF配置方式

開啟OSPF路由協(xié)議 協(xié)議號110

router ospf 110

R1上的OSPF標識1.1.1.1

router-id 1.1.1.1

log-adjacency-changes

路由

network 12.1.1.1 0.0.0.0 area 0

network 13.1.1.1 0.0.0.0 area 0

network 14.1.1.1 0.0.0.0 area 0

network 15.1.1.1 0.0.0.0 area 0

R2上的動態(tài)路由OSPF配置方式

開啟OSPF路由協(xié)議 協(xié)議號110

router ospf 110

R2上的OSPF標識2.2.2.2

router-id 2.2.2.2

log-adjacency-changes

路由

network 2.2.2.2 0.0.0.0 area 0

network 12.1.1.2 0.0.0.0 area 0

network 22.22.22.22 0.0.0.0 are 0

R3上的動態(tài)路由OSPF配置方式

開啟OSPF路由協(xié)議 協(xié)議號110

router ospf 110

R3上的OSPF標識3.3.3.3

router-id 3.3.3.3

log-adjacency-changes

路由

network 2.2.2.3 0.0.0.0 area 0

network 13.1.1.3 0.0.0.0 area 0

R4上的動態(tài)路由OSPF配置方式

開啟OSPF路由協(xié)議 協(xié)議號110

router ospf 110

R4上的OSPF標識4.4.4.4

router-id 4.4.4.4

log-adjacency-changes

路由

network 2.2.2.22 0.0.0.0 area 0

network 14.1.1.4 0.0.0.0 area 0

R5上的動態(tài)路由OSPF配置方式

開啟OSPF路由協(xié)議 協(xié)議號110

router ospf 110

R5上的OSPF標識5.5.5.5

router-id 5.5.5.5

log-adjacency-changes

路由

network 2.2.2.5 0.0.0.0 area 0

network 15.1.1.5 0.0.0.0 area 0

最后是R2上要接收到所有環(huán)回口地址，R1上已經(jīng)沒有22.22.22.0/24的路由，R5上已經(jīng)沒有22.22.22.0/24的路由，R3上只有22.22.22.0/24的路由，R4上只有22.22.22.0/24的路由。

四、總結(jié)

OSPF（Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先）是一個內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Interior Gateway Protocol，簡稱IGP），用于在單一自治系統(tǒng)（autonomous system，AS）內(nèi)決策路由，OSPF采用著名的迪克斯加算法被用來計算最短路徑樹，與RIP相比，OSPF是鏈路狀態(tài)協(xié)議，而RIP是距離矢量協(xié)議。

利用GNS3和SecreCRT搭建仿真實驗平臺，為學生們提供了自主學習的環(huán)境，開展了開創(chuàng)新的實驗，從而使得學生的所學知識掌握的更加牢靠，而且能更好地應用到實踐中去。

參考文獻：

篇（8）

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0353-01

[Abstract]along with the development of computer technology and network technology， the virtual teaching and the teaching mode is not what new things， but the realization of the virtual laboratory has been the focus and difficulty of the virtual teaching research， based on the current development of the virtual teaching， this paper carries on a specific research on the application of virtual computer network design the platform and virtual reality technology.

[Key words]computer network; Virtual Laboratory

前言：在我國教學改革不斷深化的今天，我國當下很多高校陷入了實驗教學的困境，這一困境主要源于實驗室建設(shè)資金的缺乏等問題，為了能夠盡可能在短時間內(nèi)解決這一問題，保證實驗教學效果，虛擬實驗室開始在我國高校中受到廣泛重視，而本文所研究的虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺的設(shè)計及虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用的目的，就是為了能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬實驗室的較好應用。

1.虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺的設(shè)計

在本文就虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺的設(shè)計及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用研究中，筆者研究的目標正是虛擬實驗室這一虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺的設(shè)計與應用，而在這一設(shè)計的研究中，筆者將從這一組平臺的設(shè)計目標、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)詳細設(shè)計等三個方面對其進行詳細論述。

1.1 設(shè)計目標

在本文所設(shè)計的虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)實驗組網(wǎng)平臺中，其是為了改革傳統(tǒng)的實驗教學方式，更好的幫助用戶實現(xiàn)學習目的的平臺形式，總的來說這一平臺的設(shè)計目標為，在參照計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學大綱要求的前提下，滿足不同層次學生學習需求、教師能夠應用組網(wǎng)平臺實現(xiàn)再現(xiàn)問題解答與作業(yè)批改等教學需求、使學生在實驗前理解整體的組網(wǎng)概念和虛擬實驗過程、具備判定學生是否具備了做實驗的基本條件等四方面內(nèi)容[1]。

1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬組網(wǎng)平臺系統(tǒng)設(shè)計

在本文進行的虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺系統(tǒng)設(shè)計中，筆者采用了模型一視圖一控制器（MVC）三層架構(gòu)設(shè)計模式，這里的視圖指的是用戶看到并與之交互的界面、模型是指數(shù)據(jù)和規(guī)則、而控制器輔助接受用戶的輸入并調(diào)用模型和視圖去完成用戶的需求。結(jié)合這一設(shè)計模式，圖1為筆者總結(jié)的整個計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬組網(wǎng)平臺系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖。結(jié)合這一計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬組網(wǎng)平臺系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖，我們能夠看出這一系統(tǒng)具備著簡便的設(shè)備選取方式、靈活的組網(wǎng)方式、直觀的錯誤檢測方式、真實的配置界面等四方面的特性，而由于這一系統(tǒng)設(shè)計采用了Windows圖形界面，這就使得其本身具備著上手性強、易于操作的特點[2]。

而在這一虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺系統(tǒng)的功能設(shè)計中，拓撲圖繪制功能和設(shè)備管理功能、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置功能、實驗環(huán)境及設(shè)備配置信息的保存和讀取序列化功能、智能糾錯功能、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的三維展示功能、實驗指導功能等都屬于這一系統(tǒng)所具備的功能。

1.3 系統(tǒng)詳細設(shè)計與實現(xiàn)

由于這一虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)篇幅較長，本文主要對這一系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實功能詳細設(shè)計與實現(xiàn)進行論述。在這一虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實功能實現(xiàn)中，筆者采用了VRML與3DMax的模式來完成虛擬現(xiàn)實的功能，這一設(shè)計的實現(xiàn)需要依次進行場景建?？傮w設(shè)計、實驗場景建模、三維建模優(yōu)化等三個階段。具體來說，在場景建?？傮w設(shè)計階段中，筆者首先設(shè)計了場景的樹狀層次結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)把所有對象用雙親、孩子和兄弟劃分成最有效的樹結(jié)構(gòu)，屬于一種簡便自然分割復雜物體的方法。在完成樹狀層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計后，筆者采用三維建模軟件手工繪制了三維模型，并在參照了商業(yè)數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的三維模型后對其進行了改進，這樣就較好的實現(xiàn)了采用三維建模軟件手工繪制三維模型;而在實驗場景建模階段，筆者選擇了盡量少的面來達到虛擬現(xiàn)實效果的方法，這樣就在保證整個系統(tǒng)應用效果的同時減少了不必要的工作量。在這一建模中，筆者主要使用3DMax提供的模型進行地面、實驗桌、設(shè)備架、墻壁等場景實體的建模;而在三維建模優(yōu)化這一階段中，為了解決3DMax建模轉(zhuǎn)換VRML文件后存在的大量垃圾代碼，我們就必須對其進行代碼優(yōu)化，這一優(yōu)化主要通過減少多邊形的數(shù)目、光源的使用、充分利用紋理等方面的微調(diào)予以實現(xiàn)[3]。

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺的應用

結(jié)合筆者在上文中大致論述的虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺的設(shè)計內(nèi)容，我們就可以初步了解本文研究能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬實驗室平臺的創(chuàng)建，而這一虛擬實驗室平臺在高校中的應用，就能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的三維展示、網(wǎng)絡(luò)拓撲的設(shè)計、硬件設(shè)備的檢測、設(shè)備的智能糾錯、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、配置信息的保存等多方面的功能。其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的三維展示就能夠?qū)F(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形象逼真地放入模擬環(huán)境中構(gòu)造3D模式、而網(wǎng)絡(luò)拓撲的設(shè)計則能夠?qū)崿F(xiàn)為用戶提供一個虛擬的組網(wǎng)平臺來

進行設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓撲，這對于我國當下很多高校中學生缺乏的實踐操作經(jīng)驗的問題能夠予以較好的解決，真正推動我國教育事業(yè)的發(fā)展，由此可見虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺中應用的實用性。

3.結(jié)論

在本文就虛擬計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)平臺的設(shè)計及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用進行的研究中，筆者詳細論述了虛擬實驗室這一計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬組網(wǎng)平臺系統(tǒng)的設(shè)計方式，并對這一設(shè)計完成的計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬組網(wǎng)平臺系統(tǒng)的應用進行了詳細論述，希望能夠以此實現(xiàn)我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用的不斷完善，并推動我國教育事業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

篇（9）

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合計算機技術(shù)在相應領(lǐng)域的發(fā)展而提出來的，是一種由計算機生成的高科技的虛擬真實環(huán)境的模擬系統(tǒng)，它的發(fā)展離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和成熟。到21世紀的今天，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于各個行業(yè)的多個領(lǐng)域，這與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展提供的技術(shù)保障是分不開的。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的含義

虛擬現(xiàn)實，又稱Virtual Reality，簡稱VR，是利用電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模擬現(xiàn)實場景，重現(xiàn)“真實的三維空間”，從而實現(xiàn)供實驗者或是研究者進行試驗或產(chǎn)品性能檢驗的目的的一種高科技技術(shù)手段。不同行業(yè)和領(lǐng)域因其對現(xiàn)實環(huán)境的要求不同，所以對虛擬的三維空間的側(cè)重點也不同。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)具有了鮮明且個性化的特征，這些特征分別是全方位感知、浸沒感、互動性和構(gòu)想性。

1.全方位感知：是指虛擬現(xiàn)實技術(shù)在理論上應給可以實現(xiàn)包括聽覺、力覺、觸覺、運動、味覺和嗅覺在內(nèi)的幾乎全真實環(huán)境下一個人所能夠感知的一切感覺，從某種程度上來說，可以達到真實環(huán)境的全方位再現(xiàn)。但由于技術(shù)限制，到目前為止，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的感知僅限于視覺、聽覺、力覺、觸覺、運動這幾種。

2.浸沒感：又稱臨場感，是指用戶在計算機模擬生成的虛擬環(huán)境里所產(chǎn)生的與真實環(huán)境相差無二的感覺。一個成功的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應該具備讓參與者完全浸沒在這種全新且真實的環(huán)境中的可能性。

3.互動性：是指參與者或是體驗者可以在計算機模擬生成的虛擬環(huán)境里進行和在真實環(huán)境中一樣的體驗的這種人和外界的互動性，從某種程度上來說，這是一種近乎真實的雙向互動。

4.構(gòu)想性：是指依附于計算機技術(shù)的強大力量，參與者在虛擬環(huán)境下，不僅可以感受再現(xiàn)的真實存在的環(huán)境，還可以用計算機操作出客觀環(huán)境下不存在或是不可能發(fā)生的事情或現(xiàn)象。這種構(gòu)想性的特點，從很大程度上，拓寬了人們的視野、想象空間和認知范圍。

二、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領(lǐng)域的應用分析

虛擬現(xiàn)實技術(shù)從出現(xiàn)到現(xiàn)在的日益成熟，離不開網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展。從很大程度上來說，也正是有了成熟的計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和日漸濃厚的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用氛圍，才使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)有了技術(shù)上的保證和依托，實現(xiàn)了對真實環(huán)境進行模擬的可操作性。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的進一步發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將逐步突破原來技術(shù)上的限制，真正實現(xiàn)對各個領(lǐng)域的真實性模擬。下面，本文就以虛擬現(xiàn)實技術(shù)在幾個較為常見的領(lǐng)域的具體應用為例，來探究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應用。

（一）教育領(lǐng)域

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應用，主要體現(xiàn)在運用計算機技術(shù)促成教學方式的巨大變革上，具體表現(xiàn)如下。第一，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將老師所要講授的內(nèi)容以三維的形式生動地演示出來，內(nèi)容更為立體和直觀，這種方式學生更容易接受。第二，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造出三維教學環(huán)境，讓學生盡可能地接觸到接近課程內(nèi)容的環(huán)境，使學生在融入其中的過程中，擁有對世間萬物更加豐富和真實的情感體驗。無論是微觀上的細胞分裂、分子活動，還是宏觀上的天體和星象運動，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以逼真地反映客觀世界的虛實、大小、快慢等物理變化，以及聽覺、味覺、觸覺上的化學變化，所有這些生動、形象的課程演示，都將會在很大程度上調(diào)動學生學習的主動性和積極性，啟發(fā)學生思維，開發(fā)他們的智慧。

（二）醫(yī)學領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的應用主要有兩種，一種是利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)將人體虛擬化，一種是將手術(shù)系統(tǒng)虛擬化。將人體進行虛擬化，主要是利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對人體進行掃描，在掃描的過程中，將具體的數(shù)字信息進行組合，從而虛擬出一個“真實的人體”。將人體虛擬化主要用于當真實環(huán)境下的種種原因無法滿足醫(yī)療工作者進行醫(yī)學研究的需求時，手術(shù)者借助HMD感覺手套就可以對虛擬模型進行手術(shù)操作，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)學研究者進行研究和探索的目的。借助數(shù)字化人體，還可以模擬藥物在人體中的新陳代謝活動，這樣研制出的藥品就可以縮短藥物試驗周期，降低成本，避免藥物對真人有可能造成的傷害的情況下，加快其投入市場的進度。虛擬手術(shù)是建立在更高層次和更高技術(shù)水準下的醫(yī)學實驗研究，這樣的手術(shù)必須利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將虛擬手術(shù)室里將會用到的所有的醫(yī)學器械，進行電腦化控制，以達到遠程或近程環(huán)境下對真正的病人進行治療的目的。虛擬手術(shù)下的遠程手術(shù)，是當今醫(yī)學領(lǐng)域較為先進的一種手術(shù)操作方式，它主要是通過遠程的操作設(shè)備與遠距離的醫(yī)院建立起遠程醫(yī)療系統(tǒng)，在這種完備的系統(tǒng)下，醫(yī)生只需對虛擬患者進行手術(shù)，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將其動作傳遞給遠端的機器人，由機器人對遠端的患者進行手術(shù)。在數(shù)據(jù)輸入正確，且系統(tǒng)正常運行的情況下，機器人手術(shù)的準確性能從很大程度上得到保證。

（三）娛樂方面

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在娛樂方面的應用主要是人們都較為熟知的3D技術(shù)方面，現(xiàn)在對其應用主要集中在電影和游戲兩方面。3D電影可以讓觀影者在體會到立體畫面的同時，實現(xiàn)聲音、畫面的完美結(jié)合，切實滿足觀影者身臨其境的欲望。虛擬現(xiàn)實技術(shù)下的游戲，改變了模式下只局限于打鍵盤和電話速表的模式，它在給游戲者提供近乎真實的游戲或戰(zhàn)爭場景的同時，可以讓游戲者通過一系列真實的頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套之類的交互設(shè)備，操縱和參與到相對逼真的場景畫面中。在保證安全的前提下，給游戲愛好者以全新的感官刺激和真槍實彈的全新體驗。

（四）軍事航天領(lǐng)域

軍事和航天工業(yè)的一個重要課題就是進行周期性的軍事和航天飛行演練，這是國防和航天人員不可或缺的一個重要課題。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實現(xiàn)對軍事領(lǐng)域多方面的虛擬化模擬，例如虛擬真實地圖、虛擬場地、虛擬醫(yī)學救治等多方面。通過對各個環(huán)節(jié)的全真性模擬，可以讓軍事人員有身臨其境的真實感，同時，也可以訓練他們面對真實環(huán)境時臨危不懼的心理素質(zhì)。針對航天飛行演練的虛擬現(xiàn)實演練，能夠使航天人員在不進入真實的上空大氣層的情況下，真實感受外太空的失重狀態(tài)及一切未可知的情況，并且可以訓練航天人員在外太空需要完成的作業(yè)及任務。

（五）科研領(lǐng)域

對某一科研成果或是產(chǎn)品的研究從來都不是一氣呵成的，它必須經(jīng)過多次的實驗和檢測才能完成，然而，多次的實驗過程必然要以付出昂貴的金錢為代價。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐下，可以模擬成果或產(chǎn)品真實的應用環(huán)境下的變化和反應，這樣，科研人員就可以根據(jù)相應變化了解到目前成果或產(chǎn)品的性能，并據(jù)此采取相應的措施進行改進。虛擬現(xiàn)實下的成果或產(chǎn)品測試可以縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高產(chǎn)品的更新?lián)Q代，從長遠看，這將會對科研成果的研究節(jié)約大量的費用，并且還能增強檢測結(jié)果的準確性和可信性。例如在汽車性能的研發(fā)過程中，沖撞實驗是一項必須的測驗項目。借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就可以在不傷及任何人的情況下得到檢測結(jié)果，既節(jié)約了時間和費用，又相對安全。

（六）商業(yè)領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的應用多體現(xiàn)在對產(chǎn)品的推銷上，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將產(chǎn)品進行掃描，并輸入到計算機系統(tǒng)里，這樣顧客就可以通過操縱計算機或是進入虛擬的掃描的環(huán)境下，去真實體驗產(chǎn)品的性能。就拿房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)來說，當建筑工程投標時，房地產(chǎn)商會把設(shè)計的方案用虛擬現(xiàn)實技術(shù)表現(xiàn)出來。這樣就可以讓前來投標的人真實地感受到室內(nèi)的一切，如門的寬度、采光多少、室內(nèi)排水狀況等問題。這樣的推銷和宣傳手段，比單純的聲音解說和圖片展示，更能讓人信服，也更能展現(xiàn)產(chǎn)品的真是魅力。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的前景和發(fā)展趨勢

從上文對虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用的眾多領(lǐng)域的分析可以看出，該技術(shù)具有很好的發(fā)展前景，在不久的將來，該技術(shù)一定會融入到我們?nèi)粘５纳钪?。下面，本文就簡要介紹一下該技術(shù)的發(fā)展趨勢和前景。

（一）三維圖形的生成和顯示更加實時

雖然三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但縱觀多年的發(fā)展，還沒有實現(xiàn)實時生成技術(shù)。在技術(shù)還不純熟的現(xiàn)在，在完成實時生成技術(shù)的過程中，虛擬出的現(xiàn)實環(huán)境其質(zhì)量會降低，很大程度上影響了其真實效果的呈現(xiàn)。

（二）環(huán)境建模技術(shù)更加動態(tài)化

眾所周知，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心要素就是虛擬環(huán)境的建立，實現(xiàn)動態(tài)獲取實際環(huán)境的數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的一個步驟。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)成熟之后，該技術(shù)將實現(xiàn)根據(jù)實時需要，及時快速的獲取數(shù)據(jù)的目標。

（三）人機交互設(shè)備更加智能化

為了讓體驗者體會到真實環(huán)境的感覺，虛擬現(xiàn)實技術(shù)總是要借助于數(shù)據(jù)手套或是其他的一些設(shè)備來輔助體驗者產(chǎn)生一些真實感受。但由于技術(shù)的限制，體驗者并不能全方位感受到虛擬現(xiàn)實的效果。所以，實現(xiàn)人機交換設(shè)備的智能化將很好地解決這一問題，這也將成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的方向之一。

（四）虛擬現(xiàn)實實行智能化語音模式

建模是實行虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要一步，只有建好了對現(xiàn)實環(huán)境的模型，統(tǒng)計出模型的具體數(shù)據(jù)，才能具體進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)的活動。但是，現(xiàn)在的建模由于是人工操作，需要花費大量的人力、物力和財力。為了充分解決這個問題，可以在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟的條件下，實行智能化語音模式，這樣就可以在現(xiàn)有條件下，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與智能技術(shù)、語音識別技術(shù)結(jié)合起來，進行適時的智能化操作。

四、結(jié)束語

在當今社會，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)不再遙遠，而是正在向人們的日常生活邁進。在享受它帶給我們的便捷和新奇時，我們也應該清醒地認識到，這項技術(shù)并不是完美的，它還存在著許多尚未解決的理論和技術(shù)問題。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展和成熟，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將逐步克服其弊端，為人們的日常生活帶來更大的改變，屆時，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)也將獲得更加美好的前景和更大的發(fā)展空間。

參考文獻

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篇（10）

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全問題更加嚴峻，企業(yè)的安全訪問和資源共享關(guān)系著整個企業(yè)的實際利益，虛擬專用網(wǎng)是基于因特網(wǎng)形成的一條安全訪問通道，并根據(jù)數(shù)據(jù)包加密盒簽名等相關(guān)措施確保公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全性，從而便于企業(yè)遠程用戶直接訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)采用專用網(wǎng)或公用網(wǎng)建立可靠的點對點連接，在很大程度上節(jié)省企業(yè)用戶費用，并確保網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全性和高效性。

一、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點

虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Virtual Private Network，VPN）就是采用不同方式來提高網(wǎng)絡(luò)信息安全性能的技術(shù)，具有較高的簡化性能，可以優(yōu)化傳統(tǒng)模式內(nèi)的資金使用情況，縮減專用線路的設(shè)置，在一定層面上解決了難度較高的專業(yè)線路鋪設(shè)問題。創(chuàng)建虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以減輕企業(yè)和信息載體等相關(guān)層面的費用支出，且該設(shè)備比較簡單、對設(shè)備要求較低，同時具有較好的擴展性能，成為企業(yè)創(chuàng)建核心競爭力的軟實力。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自身攜帶的優(yōu)勢在目前信息化時揮著不可替代的作用，具有比較廣闊的發(fā)展空間。以上特點在企業(yè)財務管理、信息管理及高校電子圖書館管理過程中發(fā)揮著重要作用。

二、計算機網(wǎng)絡(luò)信息中虛擬專用技術(shù)的實現(xiàn)

1、在系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建路由器和遠程訪問服務。路由器和遠程訪問時服務器類操作系統(tǒng)中比較重要的一種服務，主要通過路由和遠程訪問功能實施配置，確保服務器配置形成比較合適展開遠程訪問的服務器，該設(shè)置可以確保企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的外部員工及流動人員快速連接企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，確保遠程用戶可以如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的用戶一樣實現(xiàn)資源共享和交換數(shù)據(jù)。這同基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的遠程技術(shù)有些差距，基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建選用虛擬專用網(wǎng)技術(shù)是選擇不同廠商的路由器、硬件VPN等，而采用服務器類的系統(tǒng)設(shè)置的路由器和遠程訪問創(chuàng)建虛擬專用網(wǎng)絡(luò)便于管理。采用遠程訪問和路由器連接起來的用戶能運用企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的各種服務模式。例如：在路由器和遠程訪問服務器上，客戶端可以采用Windows資源管理器來創(chuàng)建驅(qū)動連接和連接在打印機之上。因遠程訪問可以完全支持驅(qū)動器號，所以連接在企業(yè)內(nèi)部的外部用戶很多應用程序不需要加以修改就可以采用。

2、在系統(tǒng)中應用遠程訪問服務。

遠程訪問服務器在操作系統(tǒng)中實現(xiàn)的基礎(chǔ)是要對遠程訪問服務器的屬性進行合理配置，從常規(guī)屬性設(shè)置來說，在企業(yè)操作系統(tǒng)內(nèi)的路由器和遠程服務，可以讓該服務器當做一個路由器或遠程訪問服務器。如果作為路由器，該路由器可以為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)創(chuàng)建一座橋梁，由此可以采用選中遠程訪問服務器復選框變換該服務器的角色，讓其組成一臺虛擬專用網(wǎng)服務器。關(guān)于高虛擬專用網(wǎng)服務器的安全設(shè)計，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)作為公用網(wǎng)絡(luò)在在虛擬網(wǎng)絡(luò)客戶端與服務器之間創(chuàng)建邏輯連接。為保障網(wǎng)絡(luò)隱私完全，要對經(jīng)過該鏈接的數(shù)據(jù)信息實施加密。路由器和遠程訪問中的安全信息可以劃分為身份驗證和記賬程序。身份驗證法可采用程序默認的Windows身份驗證和RADIUS驗證，服務器在采用相關(guān)的驗證辦法對遠程系統(tǒng)展開身份驗證。設(shè)置遠程用戶的IP地址，遠程VPN用戶采用IP地址連接在服務器進而對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)進行訪問，采用IP設(shè)置可以為遠程用戶指定IP地址。通常采用下列兩種方法進行指派IP地址，一種是采用企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)DHCP服務器進行IP地址的指派，另一種是對某個范圍內(nèi)的靜態(tài)地址進行指定，啟用IP路由器可以確保遠程用戶訪問至此遠程訪是否成功的關(guān)鍵。在企業(yè)遠程訪問時，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須創(chuàng)建點與點連接所運用的端口軟件或硬件，端口則是支撐單點對點連接的信道，在路由器和遠程訪問控制臺內(nèi)對不同端口進行監(jiān)視和管理，同時可以對不同端口配置可以加以更改。遠程訪問服務器端口設(shè)置完成之后，隨之對用戶的撥入進行配置，企業(yè)遠程服務器也具有域控制器的功效，它采用活動目錄用戶和計算機對企業(yè)遠程用戶進行管理，它所管理的對象屬性內(nèi)會存入撥入選擇卡，撥入屬性可以對遠程客戶用戶發(fā)出禁止或允許命令，確定其是否可以連接在內(nèi)部服務器之上。回撥選項能對遠程用戶撥入完成多數(shù)不同功能，如果用戶撥號至企業(yè)路由器和遠程訪問服務器之后，只需賬戶準確就可以與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建連接，反之選擇不回撥；如果遠程用戶撥至路由器和遠程服務器之后，所輸入的賬戶正確，服務器會讓用戶輸入回撥號碼，之后掛斷電話同時讓服務器對用戶實施撥號，為遠程用戶節(jié)約一定的電話費用。必須注意，因各個企業(yè)的規(guī)模有所不同，因此企業(yè)內(nèi)部各個節(jié)點數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)帶寬也不等，遠程訪問服務器可以依照企業(yè)的實際情況選取單接口、雙接口或服務器作為VPN服務器，確保選擇的模式可以最大程度滿足企業(yè)的實際需求，保障企業(yè)數(shù)據(jù)信息的安全性、可靠性。

三、結(jié)束語

綜上所述，采用路由器和遠程訪問服務實現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅可以便于遠程用戶與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建安全的連接環(huán)境，也在節(jié)省成本的基礎(chǔ)上確保企業(yè)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)高效資源共享及信息傳遞的效果。文中以企業(yè)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為研究對象，提出路由器和遠程訪問實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的優(yōu)勢。