前言：中文期刊網精心挑選了網絡通信基本原理范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
網絡通信基本原理范文1
關鍵詞 數據加密；加密技術；網絡安全
中圖分類號：TP30 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）032-113-01
在計算機網絡快速發展的今天，網絡通信技術得到了發展和普及。由于網絡具有明顯的開放性、互聯性終端分布的不均勻性、薄弱性等問題。因此，其中必然涉及到數據傳輸過程中的加密問題。而且事實上數據加密已經成為了當前網絡通信過程中不可缺少的重要技術。隨著人們日常生活更加注重網絡的應用，網絡信息安全問題凸顯。因此，當前網絡技術發展過程中更加注重信息數據的安全處理，即數據加密問題。
1 網絡安全受到威脅的主要因素
1.1 計算機操作系統存在安全隱患
作為整個計算機的支撐性軟件，計算機操作系統為計算機用戶提供了一個基礎運行環境。因此，一旦計算機操作系統出現安全隱患，網絡入侵者就能夠利用非法得到的用戶口令對個人計算機進行操作，從而獲得個人計算機中的相關信息。若入侵者通過網絡利用計算機內存、應用程序的漏洞，那么網絡入侵者將會使得計算機、服務器等癱瘓。若計算機通過網絡進行文件上傳、程序加載等工作時，若計算機系統存在漏洞，那么網絡入侵者將能夠利用間諜程序等對用戶的上傳過程、程序控制等進行監視，這些安全隱患都不利于用戶程序的安全使用。另外，系統還具有嚴懲調用功能、后門以及漏洞問題，而這些等都可以成為被網絡入侵者的薄弱環節。
1.2 網絡通信過程中存在的不徹底隱患
互聯網絡允許各種信息的自由、各種信息的獲取等，因此網絡通信過程中也存在各種威脅?？梢允莻鬏斅窂降墓┙o、利用網絡協議進行攻擊、對個人計算機進行軟、硬件供給等。其中，網絡協議是整個網絡當中最不安全的因素，其中主要包括TCP/IP協議、NFS協議、FTP等協議。若這些協議中存在漏洞，網絡入侵者將根據這些漏洞對用戶民進行搜索，從而得到對應的機器密碼，對計算機進行攻擊。
1.3 數據庫管理系統存在的不安全隱患
數據庫管理系統同樣存在對應的缺陷，他是基于分級管理理念建立起來的。因此，當數據庫出現不安全因素時，將泄漏計算機用戶的網絡操作信息，使得用戶的隱私信息被人監視，從而給用戶造成財產、隱私等方面的安全影響。
2 計算機網絡安全中的加密技術基本原理
在實際的網絡應用過程中，網絡中的任何應用程序通信都是基于數據傳輸進行的。因此，網絡通信過程中網絡數據的安全性對整個網絡的穩定運行有直接影響。所以，在保證網絡安全運行過程中對數據進行加密處理尤為重要。加密處理的基本原理是通過信息重組編碼的方式，達到隱藏真實數據的目的，確保網絡入侵者不能獲得真實數據。對應的網絡加密技術手段主要包括數字簽名、信息鑒別等基本方式。
計算機網絡中數據加密的基本模型是：當數據從A向B傳輸時，為了防止E在通信過程中竊取信息，而需要在A處進行數據加密，然后采用加密之后的密文向B處進行數據傳輸，而B在得到密文之后在進行解密，從而獲得真實的原始數據，其具體的原理模型如圖1所示：
3 計算機網絡中數據加密技術的具體應用
數據加密技術可以使得計算機網絡中的傳輸數據免受入侵者竊取。而在使用數據加密技術之前，要確定對應的數據加密目標，即在數據加密處理之前要明確加密對象是什么，是什么設備上的哪些機密信息要進行加密；網絡中機密信息的具置、存儲類型；加密信息網絡傳輸中是否安全；網絡通信過程中是否帶有機密信息，根據這幾點信息確定數據加密方案。通常，采用的數據加密方案主要包括以下幾方面。
3.1 對稱數據加密技術應用
改加密技術就是在數據加密與解密過程中采用相同的密鑰，即采用同一種加密算法來保證密鑰不會被泄露，這將能夠很好的保證通信數據的完整、保密。而且這種加密算法的實現也相對容易。另外，對稱數據加密技術的發展已經相對成熟，已經形成了一個相對完善的標準加密算法——DES。改標準通過分組式的加密與解密算法實現對數據的加密，其本質上屬于一種二元數據的加密處理方法。在加密過程中，其利用64位密鑰對待加密數據繼續加密、解密處理，同時采用數據轉換盒代換的方式進行操作。在將數據劃分成64個分組之后，將長度為56位的密鑰對數據進行加密，而另外8位密鑰則拿來進行奇偶檢驗；其次，對所有的密鑰進行異或運算，最終得到加密之后的64位數據。對每組數據的加密處理都需要通過19步重復加密處理，每次輸出成為初始轉換操作的方式完成所有的加密處理。這種算法采用的加密方式并不絕對安全，其主要原因是密鑰的長度果斷，而分布式的網絡屆時將不能完全承受相應的攻擊。所以，為了保證數據的完全安全性，通過適當增加密鑰長度的方式成為了當前加密處理數據的必要途徑，這也導致了對稱數據變異算法，例如3DES算法。下一步加密的輸入，直到完成所有的加密操作程序，最后通過逆、
另外對稱數據加密技術還包括一種典型的算法——AES加密技術，其與DES技術不同點在于密鑰長度相對較長，在網絡通信過程中具有比DES加密技術較高的安全性和加密效率。在加密過程中，其同樣采用對稱分組加密的方法，設計密鑰長度包括128位、192位、256位。
3.2 非對稱數據加密技術應用
這種加密算法是加密與解密過程分別采用不同的密鑰進行加密、解密，一般分為“公鑰”、“私鑰”兩種形式。其中，“公鑰”是指已經公開的加密技術，采用這種加密技術時，至需要接收端利用私鑰進行解密之后就能夠獲得真實數據。這種方式能夠達到合理避免數據竊聽、泄露等問題。該項加密技術具有密鑰機制——RSA。其具體的加密操作步驟為：1）對數據的所有字母重新進行編碼，獲得新的編碼內容；2）選定就一個其中相對較大的數字n，較大的素數p、q；3）選擇一個較大的數k，保證（k，（p-1）（q-1））=1，這時k則是加密密鑰；4）將需要加密的數據劃分成為多個，在數據鏈中將各個字母當做一個獨立的部分；5）將每組數據的所有二進制編碼連接起來成為一個完整的整數；6）通過對沒分組數據進行k次方求解之后，利用求解模n運算，最終得到了密文。
而解密步驟則是：找到數m，確保k * m=lmod（（p-1）*（q-1）），其中k是數據加密所采用的解密密鑰。這種算法的密鑰比對稱算法解密密鑰較長，所以其在網絡通信過程中具有較好的安全新。當時，在加密過程中由于其計算量過大，導致加密速度較慢，在一定程度上限制了該加密算法的推廣應用。通常情況下，采用將DES、RSA相結合的復合算法具有較強的優勢。例如，在加密過程中充分利用DES加密速度快的優點以及RSA的安全性的優勢對DES密鑰進行加密，合理解決DES中密鑰管理問題。這種復合數據加密的方式在當前網絡通信數據加密過程中得到了廣泛應用。
3.3 公開密鑰數據加密技術應用
該種加密技術與上述兩種加密方法都不同。其一，是加密密鑰，其主要用于數據加密，該加密算法是當前美國高級加密的基本算法標準；其二，數據的解密密鑰，主要用于數據的解密。由于加密、解密具有較強的數據相關性，但是兩者不能相互推算出來。在加密之后只能根據對應的解密密鑰才能獲得真實數據信息。而公開密鑰加密算法則可以對加密和解密過程進行對調。通過將這種方法與非對稱數據加密算法的結合，能夠達到減少RAS加密計算量。
結語：
網絡信息時代中，來自網絡安全威脅時刻存在。因此，在當前的網絡安全防護體系之下，不斷提高網絡數據的保護層次和加密技術水平是保證網絡用戶信息安全的重要途徑。
參考文獻
[1]劉祥飛.淺談計算機網絡中的數據加密[J].計算機光盤軟件與應用，2012（1）：102-103.
網絡通信基本原理范文2
1.概述
20世紀50年代末，隨著電子計算機的發展和廣泛應用，一種行的通信技術———數據通信應運而生，它融合了通信技術和計算機技術的基本原理。數據通信技術問世不久，基于X.25建議中分組交換數據通信便隨處可見，這就標志著數據通信開始進入了商用化時代。數據通信技術順應了時展的需要，推動著數字化信息化時代的不斷進步，同時，數據通信所采用的技術也越來越先進，應用領域逐步擴展，服務項目越來越多，傳輸速率越來越高。網絡通信的劃分方式有多種，按照傳輸媒體的不同，可以分為有線網絡通信和無線網絡通信；按照其覆蓋的地理范圍大小，可劃分為局域網（LAN）、城域網（MAN）和廣域網（WAN），如圖1所示。它們分別采用各自的技術和通信協議，在網絡拓樸結構、傳輸速率、網絡功能等方面各有不同。1995年以后，互聯網的發展速度更加迅猛，改變了人們的生活方式，甚至思考問題的方式。據統計，2004年互聯網用戶數比1997年增長了128倍，2006年中國成為世界上互聯網用戶最多的國家，達到了1.46億?；ヂ摼W改變了人們交流和工作的方式，據統計1999年網上交易額為800億美元，到新世紀初增至3000～10000億美元。這些新的經濟和社會活動方式大大增加了網上的業務流量，使互聯網上的數據業務量每月增長10%左右，達到了每6～9個月翻一番的地步。多種數據統計都揭示了同樣一個事實，“21世紀是數據的時代”。
2.數據通信的基本原理
數據終端可分為分組型終端（PT）和非分組型終端（NPT）兩大類。分組型終端包括計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端（TELETEX）、用戶分組裝拆設備（PAD）、用戶分組交換機、專用電話交換機（PABX）、可視圖文接入設備（VAP）、局域網（LAN）等各種專用終端設備；非分組型終端包括個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備（DCE）組成，傳輸信道按傳輸的信號類型可分為模擬信道和數字信道，按傳輸介質的類型可分為有線信道和無線信道，按使用的方式可分為專用信道和公用信道。傳輸信道不同，數據終端設備的類型和作用也會有差異。如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調制解調器（MODEM），其作用是進行模擬信號和數字信號的轉換；如果傳輸信道為數字信道，DCE的作用則是實現信號碼型與電平的轉換，以及線路接續控制等。交換網線路要通過呼叫過程建立連接，通信結束后再拆除；專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路，中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。
3.數據通信的交換方式及適用范圍
3.1電路交換
電路交換是指兩臺計算機或終端在相互通信時，使用同一條實際的物理鏈路，通信中自始至終使用該鏈路進行信息傳輸，且不允許其它計算機或終端同時共亨該電路。此類數據通信交換方式適用于一次接續后、長報文的通信。起初是應用于公用電話網和公用電報網中，經過技術改良，提高了數據傳遞速率后，又應用到公用數據通信網絡中。技術改良后的公用數據網，其接通率、工作速率、用戶線距離、線路均衡條件等均優于公用電話網，具有實時性強、延遲很小、交換成本較低等優點，但也存在著缺點，如線路利用率低等。
3.2報文交換
報文交換是將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中（內存或外存），當所需輸出電路空閑時，再將該報文發往需接收的交換機或終端。這種數據通信的交換方式適用于實現不同速率、不同協議、不同代碼終端的終端間或一點對多點的同文為單位進行存儲轉發的數據通信。報文交換的存儲-轉發方式具有中繼線和電路利用率高的優點，但需要指出的是，這種交換方式網絡傳輸時延大，占用的內存與外存空間大，因而不適用于系統安全性高、網絡時延較小的數據通信。3.3分組交換分組交換是將用戶發來的整份報文分割成若于個定長的數據塊，將這些分組以存儲-轉發的方式在網內傳輸。它是在存儲-轉發方式的基礎上發展起來的，具有電路交換和報文交換的優點，適用于對話式的計算機通信，如數據庫檢索、圖文信息存取、電子郵件傳遞和計算機間通信等各方面，傳輸質量高、成本較低，并可在不同速率終端間通信。分組交換方式嚴格限制分組長度，保證任何用戶都不能獨占傳輸線路幾十毫秒，因而它非常適合于交互式通信。另外，分組交換方式根據需要動態地獲得和釋放頻帶，提高了鏈路的利用率。分組交換方式的缺點是分組在路徑的每個結點上有遲延，而且這種遲延是可變的，隨負荷的增加而變大。
4.數據通信的發展趨勢
數據通信服務中，個人通信要做到通信服務到個人，而不是服務到配置固定號碼的電話機，因此個人通信所使用的電話號碼應該在世界范圍內是唯一的，如同注冊國的個人身份證號碼一樣。個人通信還要求不受任何時間和地點的限制，因此它往往是與數字衛星通信或光纖通信系統有機地聯系在一起，構成全球通信網。目前已經提出許多種實現個人通信的方案，其中以國際電信聯盟所提出的未來公眾陸地移動通信系統（FPLMTS）為最典型，它是面向二十一世紀的新一代移動通信系統，即個人通信系統。按照設計目標，它所組成的網絡應該在任何地點（包括室內或室外，鄉間或城市，固定點或移動點），能夠傳輸任何類型的信息（包括文字、數據、語音或圖像），提供多種接口標準和通信協議，并能夠與國際衛星通信網或寬帶綜合數字業務網相連的全球通信信息網絡。在個人通信系統中廣泛應用數字調制和無線網絡技術，以及通信軟件的國際通用化和標準化，因此目前大量工作還處在局部試驗階段，但距離真正實用化的時間已經為期不遠了。
網絡通信基本原理范文3
關鍵詞 網絡信息安全；安全技術；應用
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）72-0220-02
當前，隨著社會科技的不斷發展，信息技術水平也在不斷提高，其發展的速度也在不斷加快，我們的通信與網絡之間的關系也是日益加深。這樣的環境也為網絡的發展提供了足夠的發展空間，雖然其發展的態勢是十分可人的，但其安全問題仍然讓人十分擔憂，而維護網絡通信安全部門的壓力也越來越大。網絡具有開放性、及時性、廣泛性等眾多優點，但隨著信息在網絡上廣泛傳播的同時也帶來了眾多的安全漏洞，網絡內部的安全環境日益嚴峻，各種違法行為如竊取信息等活動變得猖獗起來。
1 網絡的通信安全分析
網絡通信安全方面的定義可以從多方面的角度來看，從國際化的角度來看網絡通信安全的定義是可用性、可靠性、完整性以及保密性。從普通角度來看網絡通信安全的定義是指根據網絡的特性且依據相關的安全技術以及預防計算機的網絡硬件系統崩潰而采取的措施服務。
1.1 影響網絡通信安全的因素
最主要的是軟硬件的設施完善問題。很多軟件系統在出場時為了方便而設置了后臺控制通道，這也成為了眾多黑客和病毒所瞄準的漏洞。雖然有很多軟件都會考慮軟件安全問題，但是隨著時間的進行，信息技術也在不斷發展，黑客和病毒的手段也越來越高，軟件也不可避免的會出現一些漏洞。問題出現后需要軟件商家發出補丁來修補軟件，但這個行為也將一些商用軟件的源程序暴露出來，使得一些別有用心的人尋找其中的漏洞進行攻擊。這也使得網絡通信的安全收到一定程度上的威脅。
其次是人為破壞因素。一些技術管理人員對于安全意識以及安全技術的缺失造成了信息泄露損壞等行為。
最后是TCP/IP服務端較為脆弱，TCP/IP協議是因特網的基本協議，雖然這個協議的時效性比較強，但其安全性能很低。想要增加安全因素就不得不加大代碼的量，加大代碼的量也就導致了TCP/IP的實際運行效率被大大降低。因此從其本質上來看，TCP/IP協議存在著許多不合理的地方。很多以TCP/IP為基礎的應用多多少少都會受到不同程度的威脅。
1.2 常用的幾種通信安全技術
1.2.1 密碼技術
密碼技術的基礎指導思想是將所要加密的信息進行偽裝，密碼的組成需要有四個條件，一是明文，二是密文，三是算法，四是密鑰。其中密鑰是最重要的一項技術，它所涉及的知識面很廣，其技術具有很強的綜合性，密鑰這一項涉及到密鑰的產生、檢驗、分配、傳遞、保存、使用、消鑰的全過程。密碼的類型總體上分成三種，第一種是移位密碼，它的基本原理是通過改變明碼或者代碼中的原定代表位置而得到的新的密碼；第二種是代替密碼，代替密碼顧名思義它是利用其他的代碼來代替原碼而形成的新的密碼；第三種是乘積密碼，它是一種將各種加密方法進行混合而形成的新的密碼。而一般在實際的加密過程中，一般是將上面的3種方法進行多次變換并生成新的密碼。
1.2.2 用戶識別系統
為了使網絡具有能夠判定用戶是否有一定的用戶存取數據權限的能力，以避免一些非法篡奪數據的不安全現象出現，因此，網絡需要一個識別技術。最常用的識別方法是口令。一般口令是由計算機隨即產生的，雖然可能會造成用戶的記憶困難，但隨即口令不易被猜測，其安全性能較強，且口令可以隨時被更改、時效性較強，使用有效期不固定，這也提高了其安全程度。唯一標識符也是一種常用口令，但其所適用的地方是高度安全網絡系統，它的工作原理是在用戶建立ID時會生成一個唯一的數字，這個數字在一定周期內不會被別的用戶使用，這也使得其使用起來比較方便，但其對安全的要求較高。
1.2.3 入侵檢測技術。
入侵檢測技術所針對的是網絡的入侵行為，它能夠及時地將網絡的入侵行為做出反應并采取相關的措施將黑客或者病毒掃出網絡，它是計算機網絡技術中非常有用的一項技術。目前國內的網絡所采用的是TCP/IP協議，入侵 TCP/IP協議的模式可以按照一定的規律去找尋，而相比于TCP/IP協議，通信網協議所擁有的通信網絡入侵檢測技術更具有針對性，因此，我們可以利用這個特點，可以將入侵檢測系統建立于節點或者網絡上面，這樣入侵檢測系統就能夠通過對網絡數據包的分析、解釋和判斷來檢測是否有入侵行為。
網絡通信基本原理范文4
關鍵詞：分布式；通信網絡；實驗驗證
足球機器人比賽中型組采用分布式通信方式是人工智能技術的重要驗證平臺，而其中通信網絡系統是該比賽系統的重要支撐技術，也是整個足球機器人控制設計[2]中最基本的環節。因此，對通信網絡的研究，對于整個機器人設計中有著重要意義。
1 機器人通信網絡系統的基本結構
依照足球機器人比賽規則，以及網絡通信的基本工作原理。通信網絡系統的示意圖如圖1所示。
按照該通信的基本原理，結合網絡OSI參考通信模型[3]，設計出比賽通信網絡系統的結構。其網絡OSI參考通信模型結構如圖2所示。
在機器人網絡通信中，數據傳輸過程為裁判盒將指令通過路由器傳給教練機。教練機再通過路由器傳給機器人，機器人將狀態信息通過路由器傳給教練機。教練機再將部分信息通過路由器轉給裁判盒完成通信過程。
2 教練機系統
2.1 教練機系統功能模型
在機器人網絡系統設計中教練機系統設計十分重要[4]，首先，該教練機系統應當可以接受裁判盒發送的指令信息，并顯示和發送該指令。其功能模型如圖3所示。
裁判盒發給教練機的指令信息為真實足球場上，所能遇到的所有可能出現的控制信息。其比賽指令如圖4所示。
裁判盒應具有以上所有指令信息，連接網絡狀態以及場上機器人的部分狀態信息。因此，裁判盒程序的操作界面如圖5所示。
2.2 教練機連接裁判盒功能的設計
教練機連接裁判盒的連接建立有著很重要的作用，是控制通信的基礎，通過網絡建立，裁判盒的選擇，通信用戶的加入，網絡的配置，端口的檢查，人機界面的教練機和裁判盒的狀態先顯示，來完成，教練機和裁判盒的連接建立。其流程圖如圖6所示。
2.3 教練機接收裁判盒信息函數的設計
教練機信息接收的設計要初始化網絡連接狀態，并進行篩選出自己方的球隊，進行球隊編碼，接收裁判盒指令并將該指令傳給場上的各個球員。信息流程圖如圖7所示。
2.4 教練機接收并顯示機器人發送的信息功能的設計
教練機接收場上機器人的信息并進行控制功能實現，分為了與機器人通信[5]的建立和接收信息的處理與顯示。
2.4.1 與機器人通信的建立
先要創建網絡連接，進行存儲接口設定，網絡進行通信地址參數設定，加入通信用戶，存儲單元設定，網絡工作環境初始化。流程如圖8所示。
2.4.2 接收信息的處理與顯示
接收總的機器人的信息，進行判斷己方機器人，進行數據分類處理，分別顯示在人機交互界面上。其數據流程如圖9所示。
2.5 教練機系統界面設計
教練機系統界面設計包括：球隊顏色分類設定[6]、球門方向設定；機器人在場上位置設置以及機器人角色設置；手動控制球員，機器人發球類型設置，比賽開始與停止命令的發送功能，顯示裁判盒發送的指令功能和發送狀態，顯示教練機發送的指令功能和發送狀態，顯示場上機器人信息功能和運行狀態。整體界面圖如圖10所示。
3 通信網絡程序檢測實驗
所謂的通信網絡程序檢測試驗，就是通過試驗檢測所設計的程序是否可以滿足通信的功能并顯示機器人的，位置，狀態等信息。
3.1 實驗過程
試驗設備：一臺電腦，兩臺機器人、一個無線路由器、一條網線等。
首先，將機器人和電腦分別和路由器相連。然后，運行編寫好的教練機程序。操作教練機觀察并記錄運行過程，以及顯示結果。
3.2 實驗結果
教練發送指令后，機器人進行執行相應的動作并上傳相應狀態信息。教練機的接受該信息并顯示如圖11所示。
通信實驗記錄如表1、表2所示。
3.3 實驗結果分析
從實驗結果可以得到，機器人接受到指令概率為99%。準確動作概率為100%。這表明該教練機程序設計，是可以滿足通信要求的，但有數據丟失，應當在進行改善設計。
[參考文獻]
[1]孫迪生，王炎.機器人控制技術[M].北京：機械工業出版社，1997.
[2]李實，徐旭明，葉榛，等.國際機器人足球比賽及其相關技術[J].機器人，2000，22（5）：420-426.
[3]于新奇.OSI參考模型與TCP/IP模型的異同及關聯[J].中國西部科技，2009.
[4]Asada M.，Kitano H.，Noda I.，et al.RoboCup：Today and Tomorrow-What we have learned[J].Elsevier Science，1999.8，28.
網絡通信基本原理范文5
【文章摘要】
本文通過對計算機通信的重要
性、基本原理、現狀及未來發展進行
論述，使我們對計算機通信網絡有所
認識和了解，以便于進行更深一步的
研究和探索。
【關鍵詞】
計算機通信；重要性；原理；現狀；發
展
1 關于計算機通信的重要性
計算機技術和通信技術相結合而形
成的是計算機通信網絡，是一種新的通信
方式。主要是滿足數據傳輸的需要，它將
不同地理位置、具有獨立功能的多臺計算
機終端及附屬路由器、交換機等硬件設備
用通信鏈路連接起來，并配備相應的網絡
軟件，以實現通信過程中資源共享而形成
的通信系統。它不僅可以滿足局部地區的
一個企業、公司、學校和辦公機構的數據、
文件傳輸需要，而且可以在一個國家甚至
全世界范圍進行信息交換、儲存和處理，
同時可以提供語音、數據和圖像的綜合性
服務，是未來信息技術發展的必由之路。
目前，計算機網絡和數據通信發展迅
速，各國都通過建成的公用數據通信網享
用各數據庫資源和網絡設備資源。為發展
高新技術和國民經濟服務，計算機通信技
術、數據庫技術和基于兩者基礎上的聯機
檢索技術已廣泛應用于信息服務領域。從
報刊、人工采集、會員單位組織的傳統信
息服務方式正逐步被以數據庫形式組織
的信息通信計算機網絡供用戶聯機檢索
所代替。信息量和隨機性增大，信息更新
加快，信息價值明顯提高，信息處理和利
用更加方便。因此，計算機網絡通信系統
是信息社會的顯著標志，在信息處理和傳
遞中占重要位置。
2 關于計算機通信基本原理及分類
信息傳輸技術主要包括光纖通信，數
字微波通信，衛星通信，移動通信以及圖
像通信。光纖是以光波為載頻，以光導纖
維為傳輸介質的一種通信方式，其主要特
點是頻帶寬、損耗低、耐腐蝕。數字微波中
繼通信是指利用波長范圍內的電磁波通
過中繼站傳輸信號的一種通信方式。其主
要特點為信號可以再生、保密性好。衛星
通信是地球上的無線電通信展之間利用
人在地球衛星作中繼站而進行的通信。其
主要特點是通信距離遠、工作頻帶寬、通
信線路穩定可靠、通信質量高。移動通信，
就是在運動中實現的通信。其最大的優點
是可以在移動的時候進行通信，移動通信
是因為具有信息交流靈活，經濟效益明顯
等優勢，得到了迅速的發展。計算機通信
則是將電信號轉換為邏輯信號，其轉換方
式是將高低電平表示為二進制數中的1
和0, 再通過不同的二進制序列來表示所
有的信息。也就是將數據以二進制中的0
和1 的比特流的電的電壓作為表示，產生
的脈沖通過通訊設備等媒介來傳輸數據，
達到通信的功能，這就是計算機通信的工
作原理。
按照傳輸連接方式的不同計算機通
信可分為直接式和間接式兩種。直接式是
指將兩部計算機直接相聯進行通信，可以
是點對點，也可以是多點通播。間接式是
指通信雙方必須通過交換網絡進行傳輸。
按照通信覆蓋地域的廣度劃分計算機通
信通常分為局域式、城域式和廣域式三
類。計算機通信局域式是指在一局部的地
域范圍內，例如一個機關、學校、軍營等，
建立計算機通信，局域計算機通信覆蓋地
區的直徑在數公里以內。計算機通信城域
式是指在一個城市范圍內所建立的計算
機通信，城域計算機通信覆蓋地區的直徑
在十公里到數十公里。計算機通信廣域式
是指在一個廣泛的地域范圍內所建立的
計算機通信。通信范圍可以超越城市和國
家，以至于全球。廣域計算機通信覆蓋地
區的直徑一般在數十公里到數千公里乃
至上萬公里。在通常情況下，計算機通信
都是由多臺計算機通過通信線路連接成
計算機通信網進行的，這樣可共享網絡資
源，充分發揮計算機系統的效能。
3 關于計算機通信網絡的現狀
計算機已經進入以網絡為中心的計
算時期，信息網絡化、信息系統的綜合集
成自然離不開系統所處的網絡計算環境。
當前，網絡不僅是信息傳輸的基礎設施，
而且是信息處理和服務共享的基礎設施，
網絡可以為人們提供強大的計算平臺，從
這個意義上說，網絡就是計算機。目前，世
界上最強大的計算機是因特網。
網絡要成為計算平臺，需要在網絡原
基礎設施之上構造或裝備一個支持一體
化網絡計算的軟件平臺。其作用是管理網
絡上的各類軟硬件資源，并實現網絡資源
的共享與集成，為信息系統等網絡應用提
供高效可信的開發、部署和運行環境。正
如在裸機上需要配備操作系統等基礎軟
件才能有效開發應用軟件一樣，這種網絡
計算平臺軟件能有效支持快速構建網絡
應用，因而可視為網絡上的操作系統。
4 關于計算機通信的未來發展
曾有人指出，20 年后軟件的挑戰不
是速度、成本和性能，而是復雜度的問題。
為適應復雜信息世界的不斷變化和發展，
信息系統的綜合集成不能簡單套用工業
化的做法。如果說機械系統的綜合集成是
剛性的，那么信息系統的綜合集成是柔性
的。因此，一方面需要以提高系統互操作
性為主要目標，及時制訂或修訂信息系統
的各種技術體系和標準。另一方面，更需
要研究一套支持隨需應變的敏捷軟件技
術，研制一種能適應信息世界各種可能變
化的平臺軟件。支持隨需應變的敏捷軟件
技術是將成為當前軟件工程的研究熱點，
一是微內核集成總線技術，支持軟件模塊
的即插即用，適應軟件功能需求的變化。
二是軟構件和對象技術，支持程序代
碼的重用和分布對象之間的互連、互通和
互操作，適應代碼實現的變化與應用軟件
運行環境的變化。這里，軟構件，簡稱構件
或組件，顧名思義，構之件也，一是構，強
調其可構造性和可組裝性。二是件，強調
其信息隱蔽性和可包裝性。構件作為計
算機中一組可重用的二進制代碼，可視為
對象的一種發展?；谧赃m應構件還能支
持動態適應運行環境的變化。構件化是當
今信息系統軟件開發的主流方法，也是軟
件體系結構的重要特征之一。三是消息代
理和各種適配機制，支持不同應用代碼之
間的通信與調用，適應應用軟件業務邏輯
和業務流程的變化。四是軟構件的組裝、
部署、動態重構與綁定等技術。支持信息
系統的靜態和動態搭建，適應應用需求與
操作環境的變化。五是面向web 服務的
架構技術，支持信息系統松散耦合的跨域
集成，適應更大范圍的網絡計算環境的變
化，中間件是一種包含上述主要技術的平
臺軟件，它以柔性的松散耦合方式應萬
變，是靈活響應網絡環境變化、應用需求
變化和軟件功能變化的平臺軟件，已經成
為信息系統綜合集成的基礎平臺。
綜上而言，計算機通信的發展需要
我們在實踐中不斷的研究，需要我們與新
網絡通信基本原理范文6
大多數高校采用統一的考核方式和一致的考核標準,即期末閉卷考試方法。這種考核方法只重視課堂理論教學而忽視實驗教學,造成學生理論與實踐脫節的現象。學生通過期末考試,只能說明學生掌握了計算機網絡的基本原理,但在實際應用中不能學以致用。以學生實際能力為出發點,轉變傳統的課程考核方式,完善計算機網絡課程考試方法。計算機網絡是實踐性較強的課程,為了能夠真實地反映學生的理論水平、動手能力及創新精神,必須采用一種積極有效的考核評價體系[4]。學生最終成績的評定分為三個部分:期末考試成績、平時表現和實驗成績。為了鼓勵學生的個性發展以及培養其創新意識和創造能力,需要加大實驗環節在課程考核總成績中的比例。實驗成績占總成績的30左右,實驗成績評定來源于出勤、學生實驗時的表現、實驗成果、實驗報告等。經實踐證明,這些改革舉措確實對教學起到了積極的促進作用。
2網絡通信平臺實驗教學設置
網絡通信實驗平臺包含IPV4/V6基礎實驗臺、無線實驗臺、防火墻實驗臺、VPN實驗臺、入侵檢測實驗臺、融合通信實驗臺和協議原理分析實驗臺等設備。下面以VPN實驗臺為例,采用“教師指導下的以學生為中心”的教學模式,讓學生對實驗設備實際操作,培養學生理論與實際相結合的能力,以及分析問題、解決問題的能力?！癐PSecVPN路由模式配置”是近年來設計的一個教學案例,經過了教學實踐的檢驗,并取得了較好效果。實驗采用分組進行的方式,1~3名學生為一小組,并確定一名學生為組長,學生分工協作,在教師的指導下完成。首先,教師給學生講授相關的VPN工作原理、IPSec協議;然后,學生以團隊形式合作,人人動手實驗;最后,針對學生實驗過程中遇到的問題,教師單獨講解輔導。銳捷VPN實驗臺是集成了VPN、防火墻、入侵防御和流量控制技術的軟硬件一體化專用安全設備,有效地實現了“主/被動安全防御”的完美結合。經過簡單配置即可方便地在企業總部和分支機構、移動用戶以及合作伙伴之間建立安全的信息傳輸通道,對傳輸的數據進行有效的安全保護。VPN(virtualprivatenetwork)即“虛擬專用網絡”,是指利用加密技術在公用網絡平臺上安全地傳輸私有數據,從而形成不受地域限制,僅受統一網絡管理和控制的專用網絡。IPSec是指IETF以RFC形式公布的一組安全IP協議集,其基本目的就是把安全機制引入IP協議,通過使用加密的安全服務確保在Internet協議網絡上進行保密而安全的通信。
2.1IPSecVPN路由模式配置實驗
本實驗以IPSecVPN系統為研究對象,配置路由模式,分析基于IPSec的VPN系統中的隧道、加密、解密等關鍵技術。實驗需求:局域網A和局域網B,兩端都使用固定外網IP上網,兩端要建立IPSec來實現互訪。實驗采用如圖1所示的拓撲結構進行環境配置。實驗步驟為:1)VPN1的配置(1)配置內網用戶能正常訪問Internet。配置VPN1接口IP、定義本地用戶網段、配置內網訪問外網的地址轉換規則。(2)配置IPSec。配置隧道:添加設備(預共享密鑰:123456)、添加隧道(通信策略:“3DES+HMAC_MD5”)。VPN1添加IPSec隧道如圖2所示。2)VPN2的配置同配置VPN1一樣,配置內網用戶能正常訪問Internet、配置IPSec。VPN1、VPN2配置完成后,驗證實驗結果。如圖3所示,隧道協商狀態顯示為第二階段協商成功,說明IPSecVPN隧道建立起來了,局域網A和局域網B兩端內網可以互相通信。
2.2設計綜合實驗,培養學生創新能力
計算機網絡課程是一門應用性很強的學科,要注重培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。在實驗教學改革中,從告訴學生“是什么、怎么做”,改變為由學生主動思考“為什么這樣做、怎么做、做的結果如何”,讓學生發揮創新精神,自主設計實驗[5]。計算機網絡實驗分為三個層次:基礎性實驗、擴展性實驗和綜合設計性實驗[6]?；A性實驗多為驗證性實驗,驗證網絡技術的相關原理;擴展性實驗可供學生選做,以拓展學生的實驗技能;綜合設計性實驗多由教師通過提出問題、設立情景,鼓勵學生思考并形成合作團隊、自主設計實驗。例如,“小型Internet網絡方案的規劃與設計”實驗,要求學生針對實驗需求,自行組織團隊,設計一個小型網絡,培養學生綜合運用網絡基礎知識,查找網絡技術資料,設計和組建小型網絡系統的能力[7]。在學生進行網絡設計的過程中,教師輔助指導,學生分工合作,設計網絡拓撲結構,制定網絡布線方案,選擇網絡設備類型,并給出路由器和交換機的配置文件。通過這類實驗,鼓勵學生獨立自主學習,合作討論,發現問題,解決問題,從而引起學生探究科學的興趣,更好地激發學生的創新能力。
3師資隊伍的建設
計算機網絡課程要求授課教師除具備較扎實的計算機軟硬件技術、通信技術基礎外,還要求教師有較為豐富的網絡工程和網絡技術實踐經驗。因此,加強師資隊伍的建設,提高教師的業務水平非常重要。師資隊伍的建設,可以從以下三個方面展開:(1)通過選派優秀人才前往國內外知名大型軟件企業學習、培訓,達到師資培養的目的;(2)鼓勵和支持教師從事計算機網絡相關的科研項目研究;(3)通過實驗平臺開發與研制,將教師的教學思想和教學經驗融入實驗平臺的開發過程中,可以進一步提高實驗教學的質量與效果。這些方法有助于讓教師在良好的教學實驗環境中得到鍛煉和培養,使教師的教學水平踏上新的臺階。
4結束語
