網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)幕驹矸段?/h1>

時(shí)間：2023-10-31 17:59:23

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網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍

云傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，同一發(fā)射機(jī)可以發(fā)射多個(gè)數(shù)據(jù)流，不同發(fā)射機(jī)可以發(fā)射相同或者不同的數(shù)據(jù)流。同一發(fā)射機(jī)，因各個(gè)數(shù)據(jù)流的功率，以及解調(diào)門限的差異，其業(yè)務(wù)覆蓋范圍和服務(wù)類型因而不同；SFN網(wǎng)絡(luò)中不同發(fā)射機(jī)發(fā)射的抗干擾較強(qiáng)的信號(hào)符號(hào)區(qū)域可以重疊，較弱的信號(hào)須有一定的保護(hù)間隔，因其發(fā)射信號(hào)的多樣性，其業(yè)務(wù)覆蓋靈活多變。

2.4 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

下一代地面電視廣播系統(tǒng)主要從兩方面去提高頻譜利用率：一方面是增加系統(tǒng)在每一條射頻信道的吞吐量；另一方面就是使得最大化城市或人口密集區(qū)的可用信道云傳輸采用。

云傳輸系統(tǒng)通過減小數(shù)據(jù)吞吐量達(dá)到對(duì)抗同信道干擾的目的。這樣使得城市或人口密集區(qū)的每一條電視廣播頻段都能夠被充分利用，頻譜利用率將會(huì)提高3～4倍。同時(shí)，低信息速率會(huì)使得信息的抗干擾性能很好，特別適合移動(dòng)或手持設(shè)備的應(yīng)用。

比較提高信息速率和采用云傳輸技術(shù)來(lái)提高頻譜利用率的方式，前者是最大化可用信道的信息速率，即逼近香農(nóng)容量；后者增加可用信道的數(shù)量。兩者整體信息吞吐量實(shí)質(zhì)上都受香農(nóng)限制約，基本不會(huì)有很大差別，但是后者接收性能更可靠、服務(wù)可擴(kuò)展性更強(qiáng)，而且更容易發(fā)展成下一代通信系統(tǒng)。同時(shí)云傳輸系統(tǒng)為非授權(quán)用戶在電視空白頻段的使用提供了方便。低的SNR門限也會(huì)降低實(shí)施開銷及功耗開銷，使其成為綠色通信系統(tǒng)。

3 數(shù)字電視中基于OFDM的云傳輸技術(shù)研究

因?yàn)镺FDM技術(shù)高的頻譜利用率以及在諸多系統(tǒng)中的應(yīng)用，如DVB，LTE，WiMax等，將其作為云傳輸系統(tǒng)物理層的主要技術(shù)方案，可以提高頻譜利用率的同時(shí)，在云傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上也可事半功倍。那么下面我們就對(duì)OFDM技術(shù)下的時(shí)域疊加技術(shù)和頻域信號(hào)消除技術(shù)做出分析。

3.1 基于OFDM的時(shí)域疊加技術(shù)

圖2為基于OFDM的兩層時(shí)域疊加的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。從圖2的分圖（a）中可以看出，在IFFT之后進(jìn)行疊加，發(fā)射機(jī)中兩層數(shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立，實(shí)質(zhì)上其IFFT點(diǎn)數(shù)，導(dǎo)頻（用于信道估計(jì)、同步等）位置，時(shí)間同步，甚至保護(hù)間隔長(zhǎng)度都可以不一致，靈活性較高。然而正是因?yàn)檫@些差異，導(dǎo)致接收機(jī)的復(fù)雜度大大增加，從圖2（b）中可以看到兩層數(shù)據(jù)都必須單獨(dú)進(jìn)行信道均衡，其同步也是相互獨(dú)立的。在解調(diào)出層1信息后，消除層1信息時(shí)不僅僅要對(duì)層1進(jìn)行重新調(diào)制映射，還需要插入保護(hù)間隔，乘以信道參數(shù)。因此引入了更多的信道估計(jì)以及解調(diào)的誤差，這會(huì)對(duì)層2的解調(diào)產(chǎn)生很大的影響。

3.2 頻域信號(hào)消除技術(shù)

云傳輸系統(tǒng)為了對(duì)抗同信道干擾，其接收機(jī)采用了干擾信號(hào)的消除，來(lái)減小下一級(jí)信號(hào)解調(diào)的噪聲，如何進(jìn)行干擾信號(hào)消除將對(duì)信息接收的可靠性影響很大。如圖3所示，接收機(jī)采用了兩種方式進(jìn)行信號(hào)消除，M1方式中直接對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行重新調(diào)制，然后再?gòu)幕旌闲盘?hào)中消去層1數(shù)據(jù)；M2方式中對(duì)解碼信號(hào)進(jìn)行重新編碼并調(diào)制，然后再進(jìn)行干擾信號(hào)消除。

M1方式的優(yōu)點(diǎn)是復(fù)雜度低，可以直接對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，減小了信號(hào)消除過程的時(shí)延，但是這樣會(huì)將解調(diào)誤差帶入信號(hào)消除， 增大層2信息的解碼門限，這種方式與分級(jí)調(diào)制的解調(diào)相同，信息2的解調(diào)并未受層1編解碼的影響，其解調(diào)主要與功率因子以及層1的調(diào)制方式相關(guān)。M2方式重構(gòu)信號(hào)是經(jīng)糾錯(cuò)碼糾正的，其信息可靠性較高，這樣消除過程引入的誤差小，層2數(shù)據(jù)的解碼性能相對(duì)較好。另外，由其解碼及重新編碼帶來(lái)的時(shí)延相對(duì)較大。

4 結(jié)論

綜上所述，云傳輸技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)使其成為下一代地面廣播通信的備用技術(shù)，但是由于從提出到現(xiàn)在時(shí)間比較短，仍有許多難題需要解決，且其性能也有待進(jìn)一步研究。本文首先通過OFDM調(diào)制技術(shù)對(duì)數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)做出了相關(guān)的研究，希望對(duì)相關(guān)專業(yè)有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]胡駿.數(shù)字地面電視廣播網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與覆蓋的技術(shù)研究[D].上海：復(fù)旦大學(xué)，2012.

篇2

【關(guān)鍵詞】 wifi技術(shù) 網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用前景 研究分析

一、wifi網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況與基本原理闡述

wifi網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為運(yùn)用較為廣泛的短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，通過wifi網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)結(jié)構(gòu)：站點(diǎn)、基本服務(wù)單元、分配系統(tǒng)、接入點(diǎn)和關(guān)口，能夠?qū)€(gè)人電腦和手機(jī)等能無(wú)線接收信號(hào)的設(shè)備通過無(wú)線方式進(jìn)行連接，可以讓人們及時(shí)相隔很遠(yuǎn)也可以互相通信，而且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度越來(lái)越高也越來(lái)越有效率。

wifi網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槠鋫鬏斔俣确浅？旌透采w范圍廣泛的特點(diǎn)被廣泛的運(yùn)用到社會(huì)的多個(gè)領(lǐng)域，無(wú)論是在辦公場(chǎng)所、商場(chǎng)、酒店、機(jī)場(chǎng)、休閑會(huì)所還是在車站、圖書館、超市、餐館等人員密集的領(lǐng)域都會(huì)使用到wifi，隨著wifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多家庭都可以使用wifi網(wǎng)絡(luò)。

因?yàn)閣ifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域的人群可以通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)阻礙的交流，讓社會(huì)的各種活動(dòng)能夠有序有效的進(jìn)行。

二、wifi網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)探討

wifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因?yàn)橛兄邔拵?、廣覆蓋、密接入、易穿透、高穩(wěn)定和易兼容等六大特點(diǎn)被廣泛的運(yùn)用到人們的日常生活中，維持著社會(huì)活動(dòng)秩序的穩(wěn)定發(fā)展，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)wifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求也越來(lái)越高，而對(duì)wifi網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的探討是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究者的急需要解決的問題之一，只有詳細(xì)的了解了wifi網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)才能夠針對(duì)性的提高技術(shù)水平，推進(jìn)wifi網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

wifi網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的核心是MIMO，相比^原先的單天線運(yùn)行情況不同的是利用多天線傳輸將串行映射為并行，各天線是自主運(yùn)行，當(dāng)接收到的信息進(jìn)行獨(dú)立處理，避免信息之間出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象，當(dāng)各天線將信息處理完畢后便用各自的調(diào)制方式發(fā)送電波，并且各天線都配用各自的解調(diào)方式來(lái)接收電波，MIMO技術(shù)的運(yùn)用，能夠使信息通道在接收到所有信息之后能夠快速有效的進(jìn)行信息的的處理，并且通過并行空間信道獨(dú)立傳輸信息，大大的提高了信息處理和傳輸?shù)乃俾省?/p>

wifi網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)中的OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)，能夠?qū)⑿诺婪殖啥鄠€(gè)進(jìn)行窄頻調(diào)制和傳輸正交子信道，并且使每個(gè)子信道上的信號(hào)頻寬小于信道的相關(guān)頻寬。通過OFDM把高速數(shù)據(jù)流進(jìn)行串并交換，以此形成傳輸速率相對(duì)較低的若干個(gè)并行數(shù)據(jù)流，然后分別在不同的子信道中傳輸，OFDM技術(shù)的使用能夠提高頻譜的利用率減少各子載波之間的干擾。

wifi網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)除了MIMO技術(shù)和OFDM技術(shù)之外，還有能夠提高系統(tǒng)糾錯(cuò)能力使接收端能夠恢復(fù)原始信息的FEC技術(shù)、為了避免信息符號(hào)在通過多條路徑傳遞中可能出現(xiàn)碰撞導(dǎo)致ISI干擾的情況的GI技術(shù)、提高所用的頻譜的寬度最為直接地提高吞吐的40MHZ綁定技術(shù)和能夠保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性的塊確認(rèn)技術(shù)。

三、wifi網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景分析

wifi網(wǎng)絡(luò)不僅運(yùn)用到多種公共場(chǎng)合，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，wifi網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被運(yùn)用到智能家居中，例如熱水器是人們經(jīng)常使用的一家具，將wifi網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用到熱水器上，人們可以在起床之前就能夠運(yùn)用wifi控制熱水器燒水。有時(shí)客人來(lái)訪但是主人卻因?yàn)橛惺露鴽]有辦法及時(shí)返回家迎接客人，wifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以有效的解決這一問題，比如電視機(jī)自動(dòng)打開、熱水器能夠自動(dòng)燒水，讓客人能夠感到主人的熱情和溫馨。

wifi網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不僅能夠運(yùn)用到智能家居中，還能夠運(yùn)用到電腦變成wifi信號(hào)發(fā)射源，比如國(guó)內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)公司奇虎360推出的一款隨身wifi設(shè)備，它能夠使任何聯(lián)網(wǎng)的電腦變?yōu)樾盘?hào)發(fā)射源，既節(jié)約了用戶上網(wǎng)的流量又降低了無(wú)線設(shè)備的使用成本，能夠給社會(huì)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。wifi技術(shù)還能夠?qū)ΦV井下的工作人員進(jìn)行追蹤定位，既能夠時(shí)刻保證施工人員的安全又能夠起到考勤作用，對(duì)礦井工人的監(jiān)管起著重要作用。

如今wifi網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們?cè)絹?lái)越離不開的技術(shù)之一，它被運(yùn)用到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中，并且在我國(guó)有著相當(dāng)大的發(fā)展空間。

四、結(jié)語(yǔ)

wifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的投入使用，不僅提高了人們的工作效率還能夠滿足人們的各種娛樂需求，雖然wifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)具有很大的發(fā)展前程，但是如何有效的利用wifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)揮真正的作用，實(shí)現(xiàn)在信息時(shí)代的價(jià)值是網(wǎng)絡(luò)研究者探討的目標(biāo)，相信在不斷的探索和改進(jìn)下，我國(guó)的wifi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)變得越來(lái)越高超，越來(lái)越符合時(shí)代的需求。

參 考 文 獻(xiàn)

篇3

 

伴隨著我國(guó)電力行業(yè)的迅速發(fā)展，特別是南網(wǎng)、國(guó)網(wǎng)、華電等大型的電力企業(yè)，它們的發(fā)展速度更是非常迅速的，目前，電力行業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展當(dāng)中發(fā)揮著中流砥柱的作用，并且是確保整個(gè)社會(huì)穩(wěn)定劑經(jīng)濟(jì)健康迅速發(fā)展的根本性要素，可是，最近幾年隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷研發(fā)，電力企業(yè)信息開始面臨著泄漏、不可掌控等一系列的安全性威脅，并且，自云計(jì)算出現(xiàn)，其依賴于自身優(yōu)質(zhì)的性能與全新的有效計(jì)算、存儲(chǔ)模式受到了各行各業(yè)的喜愛，云計(jì)算電力與以往的電力企業(yè)信息儲(chǔ)存系統(tǒng)及運(yùn)行性能相比具備非常明顯的優(yōu)勢(shì)。為此，云計(jì)算環(huán)境下電力企業(yè)信息安全是目前整個(gè)電力行業(yè)急需探究的重要問題。

 

1 云計(jì)算的概念與基本原理

 

在分布式處理、并行式處理及先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的基本前提下形成的一種新型計(jì)算模式即云計(jì)算，其面對(duì)的是超大規(guī)模的分布式氛圍，主要發(fā)揮著將供應(yīng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的作用，并且具體的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)、服務(wù)于應(yīng)用程序都是在整個(gè)云計(jì)算環(huán)境下得以實(shí)現(xiàn)的。云計(jì)算能夠把全部的計(jì)算資源融合在一起，通過具體軟件促使自動(dòng)化管理、無(wú)人為參與，并且能夠提供各種各樣的認(rèn)為服務(wù)。

 

云計(jì)算的基本原理是把相關(guān)的計(jì)算逐一分布在多個(gè)分布式計(jì)算機(jī)當(dāng)中，在遠(yuǎn)程服務(wù)器的具體計(jì)算當(dāng)中可以促使電力企業(yè)信息處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，有利于企業(yè)將資源更改為具體的需求得以運(yùn)用，并且能夠按照實(shí)際需求對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行訪問。云計(jì)算基本原理為一場(chǎng)歷史性的轉(zhuǎn)變創(chuàng)舉。

 

2 目前我國(guó)電力企業(yè)信息安全結(jié)構(gòu)狀況

 

2.1 電力企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

 

隨著電力企業(yè)逐漸進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化及智能化階段，為此，目前電力企業(yè)信息安全結(jié)構(gòu)一般是以公共網(wǎng)絡(luò)與專用網(wǎng)絡(luò)有效綜合的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，其中，專用電力信息網(wǎng)絡(luò)指的是在因特網(wǎng)進(jìn)行連接的基礎(chǔ)上形成的一種電力企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)及調(diào)度信息網(wǎng)絡(luò)相互綜合的形式。

 

2.2 電力信息安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

以信息中的信息性能及信息業(yè)務(wù)為出發(fā)點(diǎn)將電力企業(yè)信息劃分為三種層面：自動(dòng)化、生產(chǎn)管理、辦公室自動(dòng)化及電力企業(yè)信息管理。其中，辦公室自動(dòng)化及電力企業(yè)信息管理是與電力企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系在一起的，形成的是一個(gè)安全工作區(qū)域，在這個(gè)安全區(qū)域當(dāng)中SPDnet支撐的一種自動(dòng)化，可具備監(jiān)控性能的實(shí)時(shí)監(jiān)控，譬如，配電自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化等，同時(shí)，安全生產(chǎn)管理區(qū)域同樣也是SPDnet來(lái)作為基本支撐的。

 

3 云計(jì)算環(huán)境下電力企業(yè)信息安全技術(shù)的運(yùn)用

 

3.1 數(shù)據(jù)傳輸-存儲(chǔ)安全技術(shù)

 

在整個(gè)電力企業(yè)信息當(dāng)中，涵蓋了大量的有關(guān)電力企業(yè)發(fā)展的資料及所有數(shù)據(jù)信息，譬如：電力企業(yè)的財(cái)務(wù)信息、用戶信息、經(jīng)營(yíng)管理信息等等，所以，對(duì)于整個(gè)電力企業(yè)而言，數(shù)據(jù)的傳輸-存儲(chǔ)安全技術(shù)在其中發(fā)揮著極為重要的作用。

 

一般情況下，云計(jì)算環(huán)境下，嚴(yán)格加密技術(shù)可促使電力企業(yè)信息數(shù)據(jù)在具體的傳輸過程中將會(huì)處于非常安全的一種狀態(tài)下，主要是由于云計(jì)算能夠利用加密技術(shù)將那些潛存的非法訪客完全的拒之門外，預(yù)防數(shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)生竊取的事件。

 

從電力企業(yè)信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的角度進(jìn)行分析，其涵蓋了數(shù)據(jù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)分離、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)存貯位置的選擇等幾方面內(nèi)容，而云計(jì)算環(huán)境下，電力企業(yè)便能夠利用私有云這一高度集中的存儲(chǔ)技術(shù)把相關(guān)的數(shù)據(jù)信息以基本性能、重要系數(shù)為依據(jù)來(lái)選擇不同的存貯方位，這樣可以促使不同種類數(shù)據(jù)間隔離的實(shí)現(xiàn)，并且可起到預(yù)防數(shù)據(jù)信息泄露的作用。

 

云計(jì)算的運(yùn)用可促使電力企業(yè)信息能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)備份，使得電力企業(yè)信息在有突況出現(xiàn)的時(shí)候能夠在第一時(shí)間達(dá)到相關(guān)數(shù)據(jù)的及時(shí)恢復(fù)。

 

3.2 權(quán)限認(rèn)證及身份管理安全技術(shù)

 

云計(jì)算能夠成功的預(yù)防非工作人員使用非法用戶對(duì)電力企業(yè)信息系統(tǒng)進(jìn)行訪問，這主要是由于在私有云的內(nèi)部全部的企業(yè)信息都能夠?qū)崿F(xiàn)禁止訪問技術(shù)，電力企業(yè)信息管理工作者能夠通過私有云進(jìn)行身份管理、權(quán)限認(rèn)證技術(shù)的相關(guān)設(shè)置，按照企業(yè)工作人員的級(jí)別及具體的規(guī)定對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)及應(yīng)用業(yè)務(wù)作出明確的規(guī)定及權(quán)限的劃分，這樣可成功的預(yù)防了非法訪問的事件發(fā)生，同時(shí)實(shí)現(xiàn)合法用戶根據(jù)個(gè)人權(quán)限來(lái)進(jìn)行企業(yè)信息的具體操作。

 

3.3 網(wǎng)絡(luò)安全隔離技術(shù)

 

對(duì)于整個(gè)電力企業(yè)信息來(lái)講，云計(jì)算實(shí)則是互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的一種內(nèi)部性系統(tǒng)，通常情況下，電力企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)能夠從網(wǎng)絡(luò)安全的被動(dòng)保護(hù)層面來(lái)促使入侵檢驗(yàn)技術(shù)、防火墻設(shè)置等安全防火技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，可是，云計(jì)算環(huán)境下，電力企業(yè)信息安全采用的是防火墻技術(shù)、物理隔離技術(shù)、協(xié)議隔離技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，其中，防火墻技術(shù)是對(duì)于企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)及電力企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)而創(chuàng)建的一道安全性保護(hù)屏障，通過對(duì)個(gè)人信息的嚴(yán)格檢測(cè)、審核，將具有破壞性入侵的訪客實(shí)施的一種有效防護(hù)，能夠最大限度上將那些越過防火墻對(duì)電力企業(yè)信息安全網(wǎng)絡(luò)及正常運(yùn)行造成破壞的數(shù)據(jù)流進(jìn)行完全性的屏蔽;物理隔離技術(shù)指的是在云計(jì)算環(huán)境下對(duì)于電力企業(yè)內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的一種分割，這樣能夠有效的將內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接狀態(tài)完全阻斷;

 

協(xié)議隔離技術(shù)指的是在云計(jì)算環(huán)境下利用網(wǎng)絡(luò)配置隔離器對(duì)內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的一種隔離，在協(xié)議隔離技術(shù)的支撐下，內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)是完全分離的一種狀態(tài)，而唯有云計(jì)算環(huán)境下的電力企業(yè)信息進(jìn)行相互交換的過程當(dāng)中，內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)才能夠通過協(xié)議由隔離的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎＿B接狀態(tài)。

 

4 結(jié)語(yǔ)

 

通過上文針對(duì)云計(jì)算環(huán)境下電力企業(yè)信息安全的淺析，我們從當(dāng)前電力企業(yè)信息安全的狀況進(jìn)行分析，云計(jì)算環(huán)境下用戶信息安全依然是一個(gè)較為嚴(yán)峻的問題，一部分問題并未得到根本性的解決，在今后的工作當(dāng)中，需要針對(duì)云計(jì)算環(huán)境下用戶信息安全供應(yīng)相應(yīng)的幫助，這樣才能夠促使用戶信息安全水平得到較為顯著的提高。我們堅(jiān)信，在未來(lái)的工作當(dāng)中，云計(jì)算環(huán)境下的電力企業(yè)信息將會(huì)更加安全，用戶信息的安全性能將會(huì)得到最大程度上的保障。

篇4

文章編號(hào)：1005-913X（2015）08-0258-02

一、“IP化”與VOIP

目前，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)正在向“IP化”轉(zhuǎn)換過程中?！癐P化”，就是把不同類型的、需要通過鏈路傳輸?shù)男畔⒘?，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換歸納為TCP/IP數(shù)據(jù)流，通過一套TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸即可，而不必要為不同的業(yè)務(wù)建設(shè)不同的傳輸介質(zhì)和管理平臺(tái)。例如，在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)之初，僅能供文件傳輸使用，還沒有oIP的概念，那時(shí)候其實(shí)就是FoIP（File over IP）。后來(lái)可以直接以數(shù)據(jù)流的形式傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)了，比如：數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程客戶端寫入、網(wǎng)絡(luò)打印，而不是提交一個(gè)文件，這時(shí)候就是Data over IP。再后來(lái)，出現(xiàn)了通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸語(yǔ)音、視頻的技術(shù)，就出現(xiàn)了VoIP。

“IP化”是“三網(wǎng)合一”的基礎(chǔ)，所謂“三網(wǎng)合一”是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)的一體化，即傳統(tǒng)電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)將趨于相互滲透和相互融合，或者說就是將圖像、話音和數(shù)據(jù)三種業(yè)務(wù)建立在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的技術(shù)。隨著三網(wǎng)合一的推進(jìn)，中國(guó)語(yǔ)音IP化成為了行業(yè)的熱點(diǎn)，三大通信業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商全部成為VoIP業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商。

VoIP 又稱 IP電話或IP網(wǎng)絡(luò)電話，是Voice over IP的縮寫，這種技術(shù)通過對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼數(shù)字化、壓縮處理成壓縮幀，然后轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，從而達(dá)到了在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行語(yǔ)音通信的目的。IP電話極大地改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，大大降低了通信的費(fèi)用，這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用也促進(jìn)了寬帶多媒體應(yīng)用的發(fā)展。VoIP可以在IP網(wǎng)絡(luò)上便宜地傳送語(yǔ)音、傳真、視頻和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，如統(tǒng)一消息、虛擬電話、虛擬語(yǔ)音/傳真郵箱、查號(hào)業(yè)務(wù)、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、電視會(huì)議、電子商務(wù)、傳真存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和各種信息的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)等。

二、VoIP課程的設(shè)置

由上文可以看出，VoIP是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)從業(yè)人員今后所必需掌握的一門技術(shù)。對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說，在“三網(wǎng)合一”的大前提下，學(xué)生在從事一些基站和設(shè)備的維護(hù)工作過程中，也將需要掌握一定的VoIP知識(shí)和技能，因此，將VoIP技術(shù)引入高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系中是十分必要的。

（一）課程定位

《VoIP技術(shù)》課程是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的核心必修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟練掌握NGN的基礎(chǔ)知識(shí)；掌握軟交換技術(shù)的基本原理；掌握VoIP基本原理；掌握VoIP核心技術(shù)；掌握VoIP中采用的協(xié)議；了解VoIP網(wǎng)關(guān)技術(shù)；掌握VoIP技術(shù)應(yīng)用。讓學(xué)生能夠?qū)oIP技術(shù)有一個(gè)較為全面的了解，達(dá)到VoIP通信工程師的知識(shí)、能力、態(tài)度和素質(zhì)的要求，具有從事VoIP網(wǎng)絡(luò)的操作、維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)、營(yíng)銷與服務(wù)等工作的綜合應(yīng)用能力和職業(yè)綜合能力，并為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

本課程要以《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》《TCP/IP協(xié)議族》《路由與交換技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，學(xué)生在完成本門課程之后可以通過進(jìn)一步的學(xué)習(xí)考取相關(guān)的資格證書，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商的相關(guān)認(rèn)證等。

（二）課程目標(biāo)

通過《VoIP技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握NGN網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、軟交換技術(shù)、VoIP網(wǎng)絡(luò)電話、VoIP核心技術(shù)、VoIP的協(xié)議、VoIP網(wǎng)關(guān)技術(shù)，通過實(shí)踐掌握VoIP網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)及管理；為學(xué)生能勝任VoIP網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、VoIP網(wǎng)絡(luò)調(diào)測(cè)和配置、VoIP組網(wǎng)設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)；并養(yǎng)成誠(chéng)實(shí)、守信、吃苦耐勞的品德，養(yǎng)成善于動(dòng)腦，勤于思考，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的學(xué)習(xí)習(xí)慣；在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與維護(hù)過程中培養(yǎng)效率和安全意識(shí)，養(yǎng)成良好的職業(yè)道德和積極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度；具有善于和同學(xué)、老師溝通和與企業(yè)工作人員共事的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，能進(jìn)行良好的團(tuán)隊(duì)合作，并能具有應(yīng)用能力、再學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新能力、職業(yè)崗位競(jìng)爭(zhēng)能力、創(chuàng)業(yè)能力等等。

1.知識(shí)目標(biāo)

掌握電路交換和分組交換方式的定義、特點(diǎn)；掌握NGN的概念、技術(shù)特征和標(biāo)準(zhǔn)；掌握NGN的分層技術(shù)；了解NGN國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)研究現(xiàn)狀。掌握軟交換技術(shù)的原理、主要特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)；掌握軟交換的主要設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)、功能組成和協(xié)議；掌握VoIP基本原理，主要技術(shù)指標(biāo)、特點(diǎn)；掌握VoIP的協(xié)議體系；掌握VoIP網(wǎng)絡(luò)電話的概念、種類和機(jī)構(gòu)；掌握VoIP信令技術(shù)；掌握語(yǔ)音碼技術(shù)；掌握實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)；掌握H.323協(xié)議原理、呼叫流程；掌握H.248協(xié)議原理、呼叫流程；掌握SIP協(xié)議原理、呼叫流程；掌握VoIP網(wǎng)關(guān)技術(shù)。

2.能力目標(biāo)

能夠描述我國(guó)NGN的產(chǎn)業(yè)化情況；會(huì)使用典型VoIP業(yè)務(wù)；能夠描述軟交換技術(shù)的原理、主要特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)；能夠描述軟交換設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)、功能組成；會(huì)軟交換技術(shù)的協(xié)議應(yīng)用；能夠描述VoIP基本原理，主要技術(shù)指標(biāo)、特點(diǎn)及協(xié)議；會(huì)計(jì)算多媒體數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡(luò)中傳送時(shí)所占帶寬；能描述H.323協(xié)議、H.248協(xié)議、SIP協(xié)議的概述、消息和模型；清楚H.323協(xié)議、H.248協(xié)議、SIP協(xié)議呼叫流程及應(yīng)用；能調(diào)測(cè)IAD-I508C、IBX1000設(shè)備；能處理IAD-I508C、IBX1000設(shè)備組網(wǎng)的故障；會(huì)配置視頻電話V500；能描述VoIP的校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)以及EPON網(wǎng)中應(yīng)用情況；培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力；培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力；培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力；培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力；培養(yǎng)學(xué)生的自我發(fā)展能力。

3.素質(zhì)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德；樹立全程全網(wǎng)觀念；樹立客戶至上、用心服務(wù)意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生分工合作意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生鉆研業(yè)務(wù)、勇于實(shí)踐的優(yōu)良作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生熱愛并創(chuàng)造性地做好本職工作的敬業(yè)精神。

4.課程內(nèi)容

《VoIP技術(shù)》在課程的設(shè)置上，應(yīng)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)行業(yè)和崗位需求為導(dǎo)向，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)。課程的建設(shè)充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”、“以教師為引導(dǎo)”、“以基于工作過程導(dǎo)向的情境式教學(xué)模式為載體”的指導(dǎo)思想，以“強(qiáng)化高職學(xué)生的操作技能”、“培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力”、“提高學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)”為目標(biāo)。根據(jù)企業(yè)對(duì)移動(dòng)通信專業(yè)技能型人才的需求，課程定位于移動(dòng)通信行業(yè)中VoIP基站建設(shè)與維護(hù)、VoIP網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化、VoIP產(chǎn)品營(yíng)銷與服務(wù)等工作崗位。通過這門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)oIP技術(shù)有一個(gè)較為全面的了解，達(dá)到VoIP通信工程師的知識(shí)、能力、態(tài)度和素質(zhì)的要求，培養(yǎng)學(xué)生以后從事VoIP基站建設(shè)與維護(hù)、VoIP網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化、VoIP產(chǎn)品營(yíng)銷與服務(wù)等工作的綜合應(yīng)用能力和職業(yè)綜合能力，并為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

5.課程設(shè)計(jì)

《VoIP技術(shù)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)，按照情境學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，只有在實(shí)際情境中學(xué)生才可能獲得真正的職業(yè)能力，并獲得理論認(rèn)知水平的發(fā)展，因此，本課程要打破純粹講述理論知識(shí)的教學(xué)方式，實(shí)施模塊化結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)式教學(xué)以改變學(xué)與教的行為。以崗位的工作為載體設(shè)計(jì)的活動(dòng)來(lái)進(jìn)行，以工作為中心整合理論與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的相結(jié)合的教學(xué)。教學(xué)效果評(píng)價(jià)采取過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的職業(yè)能力。

《VoIP技術(shù)》課程可以劃分為以下7個(gè)學(xué)習(xí)情境：首先認(rèn)識(shí)“NGN網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”、“軟交換技術(shù)基礎(chǔ)”、“VoIP網(wǎng)絡(luò)電話”“VoIP技術(shù)基礎(chǔ)”、“VoIP網(wǎng)關(guān)技術(shù)”課程教學(xué)模塊；然后，理實(shí)結(jié)合、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)具體分析“VoIP協(xié)議原理及應(yīng)用”、“VoIP的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目”，掌握VoIP技術(shù)。課程內(nèi)容突出對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練，理論知識(shí)的選取緊緊圍繞工作完成的需要來(lái)進(jìn)行，并融合了相關(guān)職業(yè)資格證書對(duì)知識(shí)、技能和態(tài)度的要求。模塊設(shè)計(jì)以工作為線索來(lái)進(jìn)行。教學(xué)過程中，采取理實(shí)結(jié)合的教學(xué)方法，給學(xué)生提供豐富的實(shí)踐機(jī)會(huì)。

6.課程評(píng)價(jià)

（1）改革傳統(tǒng)的學(xué)生評(píng)價(jià)手段和方法，應(yīng)突出過程與模塊評(píng)價(jià)，采用過程性評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合，理論與實(shí)踐結(jié)合評(píng)價(jià)模式。

（2）關(guān)注評(píng)價(jià)的多元性，結(jié)合課堂提問、學(xué)生作業(yè)、平時(shí)操作、課程操作測(cè)驗(yàn)、項(xiàng)目考核等多種形式作為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的手段。

（3）實(shí)施開放題庫(kù)的開放式鞏固練習(xí)方式，在完全練習(xí)過理論題庫(kù)和技能鑒定題庫(kù)后，考試不成為問題，目標(biāo)明確，不用再去揣摩教師的考試重點(diǎn)，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性有很大提高。

（4）應(yīng)注重學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐中分析問題、解決問題能力的考核，對(duì)在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生應(yīng)予特別鼓勵(lì)，全面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生能力。

7.教材的選用

可選用近三年出版的優(yōu)秀高職高專教材或依據(jù)本課程標(biāo)準(zhǔn)編寫教材，教材應(yīng)充分體現(xiàn)引領(lǐng)、實(shí)踐導(dǎo)向課程的設(shè)計(jì)思想。

選用或編寫的教材建議符合以下幾點(diǎn)要求：

（1）教材應(yīng)將專業(yè)職業(yè)活動(dòng)分解成若干典型的工作項(xiàng)目，按完成工作項(xiàng)目的需要和崗位操作規(guī)程，結(jié)合VolP通信工程師考證組織教材內(nèi)容。要通過現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、理實(shí)結(jié)合教學(xué)并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，引入必須的理論知識(shí)，增加實(shí)踐操作內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)理論在實(shí)踐過程中的應(yīng)用。

（2）教材應(yīng)圖文并茂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)VoIP系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解。教材表達(dá)必須精煉、準(zhǔn)確、科學(xué)。

（3）教材內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)先進(jìn)性、實(shí)用性，要將本學(xué)科的新思想、新知識(shí)、新技術(shù)及時(shí)地納入教材，使教材更貼近學(xué)生的發(fā)展和實(shí)際需要。

（4）教材中項(xiàng)目設(shè)計(jì)的內(nèi)容要具體，并具有可操作性。

對(duì)于自編教材，應(yīng)遵循以下原則：

（1）采取校企共建教材的模式，由企業(yè)工程師和學(xué)校專業(yè)教師共同參與編寫，并且將企業(yè)的培訓(xùn)教程和培訓(xùn)手冊(cè)引入到學(xué)校課堂上來(lái)。

（2）本教材在編寫的過程中，以實(shí)際工作為出發(fā)點(diǎn)，以實(shí)際工作過程為脈絡(luò)，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)來(lái)展開教材的編寫。并將行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及行業(yè)認(rèn)證內(nèi)容引入其中。

三、《VoIP技術(shù)》課程實(shí)施的建議與可能出現(xiàn)的問題

（一）課程實(shí)施建議

1.在教學(xué)過程中，應(yīng)立足于加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)，采用理實(shí)結(jié)合的工作驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，以工作引領(lǐng)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.本課程教學(xué)的關(guān)鍵是是現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，應(yīng)選用典型VoIP設(shè)備為載體，在教學(xué)過程中，教師示范和學(xué)生分組討論、訓(xùn)練互動(dòng)，學(xué)生提問與教師解答、指導(dǎo)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生在“教”與“學(xué)”過程中，學(xué)會(huì)VoIP組網(wǎng)的設(shè)計(jì)。同時(shí)根據(jù)課程的特點(diǎn)，合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，特別是對(duì)一些不可再現(xiàn)的典型工作，可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等仿真教學(xué)環(huán)境來(lái)優(yōu)化教學(xué)過程。

3.在教學(xué)過程中應(yīng)加大實(shí)踐操作的頻次，要緊密結(jié)合VoIP通信工程師的考證，加強(qiáng)考證的實(shí)操項(xiàng)目的訓(xùn)練，在實(shí)踐操作過程中，提高學(xué)生的崗位適應(yīng)能力。

4.教學(xué)過程中要重視本專業(yè)領(lǐng)域新知識(shí)、新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，貼近企業(yè)、貼近需求。為學(xué)生的職業(yè)生涯發(fā)展打好基礎(chǔ)，努力培養(yǎng)學(xué)生參與社會(huì)實(shí)踐的創(chuàng)新精神和職業(yè)能力。

5.教學(xué)過程中教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生提升職業(yè)素養(yǎng)，提高職業(yè)道德。

（二）可能出現(xiàn)的問題

由于《VoIP技術(shù)》課程所需設(shè)備成本較高，因此，可能出現(xiàn)校內(nèi)課程教學(xué)過程中設(shè)備資源不足的情況，學(xué)生在課上無(wú)法充分進(jìn)行實(shí)踐操作，會(huì)影響到學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)技能的掌握情況。對(duì)于這種問題，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行解決。

1.增加課下練習(xí)時(shí)間，為學(xué)生在課余時(shí)間提供實(shí)踐練習(xí)的機(jī)會(huì)，并由教師進(jìn)行一定程度的指導(dǎo)。

篇5

Discussion on course instruction of computer network for software engineering major

Huang Yongping

（Department of Mathematics and Computer Science， Guangxi Normal University for Nationalities， Chongzuo， Guangxi 532200， China）

Abstract： Aiming at the characteristics， training objectives and the network technology demand of software engineering， combined with the construction of college network laboratory， the arrangement of teaching content and experimental teaching are discussed. A suitable experimental teaching system for software engineering is constructed. In teaching， the basic principles of the network， protocol analysis and network programming application are focused on. The training of practical application ability is emphasized to give the students network knowledge enough for software system design and improve the abilities of system software design and programming.

Key words： computer network； software engineering； curriculum instruction； experiment

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，軟件產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境逐漸融合，使軟件運(yùn)行平臺(tái)逐漸從封閉、集中的單機(jī)環(huán)境向動(dòng)態(tài)、開放和多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境轉(zhuǎn)變，軟件系統(tǒng)開發(fā)也逐漸趨向于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)化。因此，網(wǎng)絡(luò)資源和環(huán)境成為軟件系統(tǒng)開發(fā)主要考慮的因素之一[1]。

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”是計(jì)算機(jī)專業(yè)和通信專業(yè)的一門必修課，涉及的知識(shí)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)，它是一門交叉型的綜合學(xué)科，是學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)課程。我院在計(jì)算機(jī)專業(yè)側(cè)重軟件工程方向，軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是面向軟件產(chǎn)業(yè)界對(duì)軟件工程技術(shù)人才的需求，培養(yǎng)以計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)為基本技能，掌握扎實(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)和較寬的工程專業(yè)知識(shí)，具有創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，素質(zhì)全面的復(fù)合實(shí)用型軟件人才[2]。因此，軟件工程專業(yè)的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程不能是單純的理論教學(xué)。

本文圍繞軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，探討軟件工程專業(yè)的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)方法，根據(jù)軟件工程專業(yè)特點(diǎn)，針對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需求，合理安排教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建適合軟件工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和應(yīng)用能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的理解，提高網(wǎng)絡(luò)軟件編程能力，使之符合軟件工程專業(yè)強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的特點(diǎn)。

1 根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，合理安排教學(xué)內(nèi)容

目前沒有專門針對(duì)軟件工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材，通用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材一般著重介紹網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論知識(shí)。大多是以O(shè)SI（Open Systems Interconnection）七層模型或TCP/IP五層模型為線索，采取自頂向下或自底向上的介紹方式[3-4]。內(nèi)容安排上還包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全、寬帶接入技術(shù)以及新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，概念太多，知識(shí)體系太理論、太抽象，不適合用于以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的軟件工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)。而且，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程覆蓋知識(shí)面廣泛，學(xué)生不可能在有限的時(shí)間內(nèi)掌握所有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(shí)，因此，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選、調(diào)整和組織。

根據(jù)軟件工程專業(yè)的特點(diǎn)，針對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要，確定本課程教學(xué)內(nèi)容主要包括網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)常用協(xié)議分析、網(wǎng)絡(luò)編程應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)操作技術(shù)，側(cè)重講解網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)常用協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)編程應(yīng)用等內(nèi)容。在內(nèi)容的講解上力求循序漸進(jìn)，先讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)融合）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要性能指標(biāo)（帶寬、數(shù)據(jù)率等）以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，然后圍繞TCP/IP五層模型，在物理層上重點(diǎn)給學(xué)生講解數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)、常用傳輸媒體和信道復(fù)用技術(shù)。數(shù)據(jù)鏈路層講解上，先簡(jiǎn)單介紹現(xiàn)在數(shù)據(jù)鏈路層要解決的基本問題，然后重點(diǎn)講解PPP協(xié)議和以太網(wǎng)技術(shù)，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)常用數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以加深對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層功能理解和初步學(xué)會(huì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析。網(wǎng)絡(luò)層以IP協(xié)議講解作為重點(diǎn)，結(jié)合學(xué)院IP分配情況，讓學(xué)生學(xué)會(huì)IP基本配置和子網(wǎng)劃分，通過講解常用的路由協(xié)議讓學(xué)生掌握路由表和分組轉(zhuǎn)發(fā)過程。基于現(xiàn)在學(xué)院內(nèi)部以及其他單位內(nèi)部大量使用私有IP情況，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT也作為網(wǎng)絡(luò)層的重點(diǎn)內(nèi)容講解。運(yùn)輸層，首先讓學(xué)生掌握端口號(hào)相關(guān)知識(shí)，然后進(jìn)入U(xiǎn)DP協(xié)議和TCP協(xié)議學(xué)習(xí)，讓學(xué)生充分理解端到端通信和進(jìn)一步掌握協(xié)議分析方法。應(yīng)用層，重點(diǎn)講解常用協(xié)議，包括：HTTP、FTP、DNS等，并安排服務(wù)器配置、協(xié)議分析和編程實(shí)驗(yàn)。如果課時(shí)允許，在網(wǎng)絡(luò)安全方面，挑選一些學(xué)生感興趣內(nèi)容進(jìn)行講解，如通過訪問控制列表ACL配置限制上外網(wǎng)的時(shí)間、釣魚網(wǎng)站欺騙、ARP攻擊等等；在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方面，讓學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行無(wú)線路由配置，實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)。

在教學(xué)過程中重點(diǎn)讓學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理、學(xué)會(huì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析方法、鍛煉網(wǎng)絡(luò)編程能力、學(xué)會(huì)基本的網(wǎng)絡(luò)操作和簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)配置。在課程內(nèi)容選擇上，要從傳統(tǒng)的偏重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論的介紹轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^實(shí)用的學(xué)習(xí)，突出實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生具備軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，并進(jìn)一步提高軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編程能力。

2 注重理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程覆蓋知識(shí)面廣，概念多、內(nèi)容抽象，如果采用純理論教學(xué)方式，學(xué)生對(duì)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境缺乏了解，教師很難在有限時(shí)間內(nèi)把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)抽象的原理和協(xié)議講述清楚，學(xué)生也很難真正掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)。因此，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)需要理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，教師講解理論知識(shí)同時(shí)結(jié)合實(shí)際操作培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要結(jié)合生活實(shí)例，提高學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過程中加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)的理解。

目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本上可以分為三大類。①網(wǎng)絡(luò)基本操作和配置實(shí)驗(yàn)。其內(nèi)容包括：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（Windows系列或Linux）安裝；各種應(yīng)用服務(wù)器搭建和管理，如學(xué)習(xí)搭建Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、DNS服務(wù)器、DHCP服務(wù)器、郵件服務(wù)器等；進(jìn)行簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)配置與管理，如網(wǎng)線的制作、組建局域網(wǎng)、文件共享和安全性設(shè)置、用戶賬戶管理等等。②網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和編程實(shí)驗(yàn)。在掌握網(wǎng)絡(luò)基本原理的基礎(chǔ)上，理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念和功能，學(xué)會(huì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析，應(yīng)用高級(jí)編程語(yǔ)言（如C、JAVA或C++）編制一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)原理和協(xié)議的理解。③網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)。學(xué)會(huì)交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與管理；通過網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備或使用模擬實(shí)驗(yàn)軟件組建中小型網(wǎng)絡(luò)等等。

從軟件工程專業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才需求和培養(yǎng)的角度考慮，學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，除了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)理解外，應(yīng)重點(diǎn)掌握TCP/IP協(xié)議分析和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，充分理解網(wǎng)絡(luò)工作原理，包括數(shù)據(jù)封裝、發(fā)送、接收、解封裝等。所以，構(gòu)建適合于軟件工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，應(yīng)重點(diǎn)安排網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)編程類實(shí)驗(yàn)，而對(duì)網(wǎng)絡(luò)基本操作和工程類實(shí)驗(yàn)應(yīng)該進(jìn)行分析和篩選，有針對(duì)性的安排實(shí)驗(yàn)，以使學(xué)生能在有限時(shí)間內(nèi)掌握網(wǎng)絡(luò)基本環(huán)境搭建和基本網(wǎng)絡(luò)配置，加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)工作原理和協(xié)議的理解。

首先，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)編程類實(shí)驗(yàn)是軟件工程專業(yè)的重點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)絡(luò)軟件，從應(yīng)用的角度分析和引導(dǎo)學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)原理知識(shí)。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析和監(jiān)測(cè)軟件（如Sniffer、Wireshark等）的使用，學(xué)會(huì)捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分析方法，在這基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)和協(xié)議實(shí)現(xiàn)。內(nèi)容安排上要循序漸進(jìn)、由淺入深，讓學(xué)生容易接受和充滿信心，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。可以從學(xué)生熟悉的寬帶撥號(hào)上網(wǎng)所用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議PPP協(xié)議開始，該協(xié)議格式簡(jiǎn)單，學(xué)生容易接受，有利于對(duì)協(xié)議分析方法的掌握，然后按照TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分析和學(xué)習(xí)各層次重要的協(xié)議，如Ethernet幀、ARP協(xié)議（掌握ARP廣播和ARP應(yīng)答過程）、IP協(xié)議、UDP協(xié)議、TCP協(xié)議、HTTP協(xié)議、TFTP協(xié)議、FTP協(xié)議、DNS協(xié)議等[5]。在協(xié)議分析的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生動(dòng)手編寫網(wǎng)絡(luò)程序，如編程實(shí)現(xiàn)Ethernet幀的封裝與解析、IP數(shù)據(jù)包的捕獲與解析，實(shí)現(xiàn)功能簡(jiǎn)單的Socket 通信軟件（如TFTP簡(jiǎn)單文件傳輸）。通過實(shí)際網(wǎng)絡(luò)編程訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)從應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層的封裝和解封裝過程，加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與實(shí)現(xiàn)方法的理解，掌握網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中軟件編程的基本方法，逐步提高網(wǎng)絡(luò)軟件編程能力。

其次，在網(wǎng)絡(luò)基本操作訓(xùn)練方面，讓學(xué)生掌握常用網(wǎng)絡(luò)工具的使用以及能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)配置，能為軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)必要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置，內(nèi)容主要包括：局域網(wǎng)組網(wǎng)、IP配置、Web服務(wù)器、DNS服務(wù)器的配置。此外，讓學(xué)生掌握一些最基本的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)以及做聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)必須用到的基本技能，包括直連線、交叉線的使用；ping、ipconfig、tracert等基本網(wǎng)絡(luò)命令的使用；簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)故障排除和基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。

最后，網(wǎng)絡(luò)工程管理類實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有感性認(rèn)識(shí)，輔助學(xué)生對(duì)相應(yīng)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)技能的理解。我院內(nèi)部擁有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和安全、網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室認(rèn)識(shí)課本上所講述到的交換機(jī)和路由器以及綜合布線系統(tǒng)，包括機(jī)房的機(jī)柜、配線架、實(shí)際的物理連線以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，增加感性認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，可以通過實(shí)際設(shè)備或通過使用Cisco官方模擬軟件Packet Tracer組建中小型網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)。通過簡(jiǎn)單交換機(jī)配置，讓學(xué)生掌握虛擬局域網(wǎng)VLAN，學(xué)習(xí)劃分VLAN方法。路由器配置方面，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由RIP協(xié)議的配置，以理解路由表、路由協(xié)議以及分組轉(zhuǎn)發(fā)過程；實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT實(shí)驗(yàn)[6]，充分理解私有IP和公有IP地址相關(guān)知識(shí)。對(duì)于能力比較強(qiáng)的學(xué)生，鼓勵(lì)他們完成一些比較難但廣泛實(shí)用的實(shí)驗(yàn)（如VPN）等。

篇6

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；信息安全；防拷貝系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 24-0000-01

Computer Information Security Copy Protection System

Tian Yunliang

(Changshou Beibu Xincheng Investment&Development Co.,Ltd.,Chongqing401228,China)

Abstract:In this paper,information security vulnerabilities exist in the current computer system and come up with copy protection system will be a combination of computer hardware and software systems,which demonstrated the anti-copy system to ensure that the input of the entire computer data security.play a crucial role and significance in the storage,transmission and output process.

Keywords:Computer;Information security;Copy Protection System

我們需要清醒的認(rèn)識(shí)到一點(diǎn)：傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了大量紙質(zhì)檔案信息資料的管理與儲(chǔ)存，但并沒有設(shè)置相應(yīng)的訪問權(quán)限平臺(tái)，這就使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部所儲(chǔ)存的各種信息數(shù)據(jù)很有可能在計(jì)算機(jī)各種輸出終端的作用下非法拷貝到其他儲(chǔ)存終端當(dāng)中?？梢哉f，計(jì)算機(jī)端口非法信息拷貝已成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息時(shí)代最為普遍，也最具危害的一種犯罪形式。據(jù)此，如何在新型信息技術(shù)的支持下優(yōu)化計(jì)算機(jī)端口的管理與控制系統(tǒng)已成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息安全工作人員最亟待解決的問題之一。本文所研究的計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)正是解決這一問題的最有效途徑。筆者現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，就這一問題談?wù)勛约旱目捶ㄅc體會(huì)。

一、計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)的功能特點(diǎn)分析

信息安全系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下計(jì)算機(jī)信息安全的最關(guān)鍵保障，需要在設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)的方方面面杜絕任何形式的漏洞問題，因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)信息系統(tǒng)當(dāng)中，任何一個(gè)細(xì)微的漏洞都很有可能危害到整個(gè)信息系統(tǒng)的安全運(yùn)行。筆者認(rèn)為，計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)要想做到這一點(diǎn)，光依靠傳統(tǒng)意義上的身份驗(yàn)證與密碼審核是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為此我們?cè)谶M(jìn)行該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，務(wù)必需要將非法進(jìn)不去、進(jìn)去看不見以及看見拷不出這三點(diǎn)作為整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。與此同時(shí)，高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)兼顧內(nèi)外部的信息泄露問題，在不斷強(qiáng)化自身信息安全保護(hù)能力的同時(shí)，有效抵御來(lái)自外界的干擾與破壞。具體而言，這種系統(tǒng)需要具備的基本功能與特點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面。

（一）設(shè)備控制功能。計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全部外接設(shè)備，各種外接終端接口設(shè)備都會(huì)該系統(tǒng)的控制下主動(dòng)關(guān)閉或附加密碼認(rèn)證，進(jìn)而從接口方面確保計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（二）網(wǎng)絡(luò)控制功能。計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)最大的特點(diǎn)在于它能夠全方位參與并掌控計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接作業(yè)，任何非法的網(wǎng)絡(luò)接入都會(huì)直接反映到防拷貝系統(tǒng)處理終端，從而及時(shí)關(guān)閉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接功能，阻斷非法入侵。

（三）互聯(lián)網(wǎng)控制功能?；ヂ?lián)網(wǎng)控制功能與網(wǎng)絡(luò)控制功能之間最大的區(qū)別在于系統(tǒng)雖然限制與禁止了各種通過計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)上傳的信息，但計(jì)算機(jī)終端操作用戶仍然能夠操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)的瀏覽與信息數(shù)據(jù)的單向下載。

（四）拷貝加密功能。可以說，拷貝加密功能是整個(gè)計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。在這種功能支持下，需要通過計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息考出的一切文件都具備了高強(qiáng)度的加密特性或是多重身份驗(yàn)證特性。

（五）文件加密功能。在計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)提供了多種多樣的信息數(shù)據(jù)加密服務(wù)。計(jì)算機(jī)終端操作用戶能夠根據(jù)意愿選取重要信息文件對(duì)其進(jìn)行加密處理。一旦加密成功，任何用戶要想讀取該信息文件就必須通過相應(yīng)的身份驗(yàn)證，輸入正確的驗(yàn)證密碼與口令，從而確保了整個(gè)計(jì)算機(jī)信息安全系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

二、計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)的組織架構(gòu)與基本原理分析

針對(duì)上文有關(guān)計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能分析，筆者認(rèn)為要想將這些系統(tǒng)管理功能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)是離不開計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)共同支持的。信息安全卡硬件子系統(tǒng)作為整個(gè)計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)核心，需要同服務(wù)器管理與監(jiān)控軟件以及客戶端功能軟件之間形成良好的合作關(guān)系，共同確保整個(gè)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

（一）信息安全卡硬件子系統(tǒng)基本原理分析。由上圖我們不難得知，信息安全卡硬件子系統(tǒng)是整個(gè)計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)的核心與中心。在這一系統(tǒng)當(dāng)中，高速微處理器又是整個(gè)硬件子系統(tǒng)的核心，它能夠確保計(jì)算機(jī)硬件子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)共處。該硬件子系統(tǒng)最大的特點(diǎn)在于信息傳輸與處理速度快，協(xié)同控制能力強(qiáng)，存儲(chǔ)器終端接口多樣。在設(shè)計(jì)過程中我們需要特別關(guān)注一點(diǎn)：各種信息數(shù)據(jù)文件加密與控制功能要求整個(gè)硬件子系統(tǒng)具備較強(qiáng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連續(xù)處理能力，而這種能力恰好需要與整個(gè)計(jì)算機(jī)主反應(yīng)器處理能力相適應(yīng)。

（二）服務(wù)器管理與監(jiān)控軟件原理分析。在這一平臺(tái)上，計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)包括網(wǎng)絡(luò)分組、端口控制以及認(rèn)證管理等在內(nèi)的諸多信息數(shù)據(jù)安全控制與管理功能。其主要工作內(nèi)容在于確保整個(gè)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行，與此同時(shí)兼顧各種數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而為硬件子系統(tǒng)的運(yùn)行提供更為全面與可靠的數(shù)據(jù)支持。

（三）客戶端軟件原理分析。功能子程序作為客戶端軟件的最主要構(gòu)成部分能夠?qū)τ?jì)算機(jī)任何一次的端口訪問進(jìn)行深入的研究與分析，通過網(wǎng)絡(luò)功能、端口配置等指標(biāo)參數(shù)作出下一步動(dòng)作，進(jìn)而確?？蛻舳瞬僮鞑粫?huì)對(duì)計(jì)算機(jī)信息安全系統(tǒng)產(chǎn)生隱患或是構(gòu)成威脅。

三、結(jié)束語(yǔ)

信息時(shí)代的到來(lái)要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在確保傳輸質(zhì)量與效率的同時(shí)做好各種數(shù)據(jù)信息安全管理。本文從功能特點(diǎn)以及組織架構(gòu)與基本原理兩個(gè)方面對(duì)新時(shí)期的計(jì)算機(jī)信息安全防拷貝系統(tǒng)做出了簡(jiǎn)要的分析與說明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)實(shí)踐與研究工作的開展提供一定的參考與幫助。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳勇,蔡淑琴.管理信息系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)因及趨勢(shì)研究[J].商業(yè)研究,2005,14

篇7

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)支付信息安全量子計(jì)算量子密碼

目前電子商務(wù)日益普及,電子貨幣、電子支票、信用卡等綜合網(wǎng)絡(luò)支付手段已經(jīng)得到普遍使用。在網(wǎng)絡(luò)支付中,隱私信息需要防止被竊取或盜用。同時(shí),訂貨和付款等信息被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手獲悉或篡改還可能喪失商機(jī)等。因此在網(wǎng)絡(luò)支付中信息均有加密要求。

一、量子計(jì)算

隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，破譯數(shù)學(xué)密碼的難度也在降低。若能對(duì)任意極大整數(shù)快速做質(zhì)數(shù)分解，就可破解目前普遍采用的RSA密碼系統(tǒng)。但是以傳統(tǒng)已知最快的方法對(duì)整數(shù)做質(zhì)數(shù)分解，其復(fù)雜度是此整數(shù)位數(shù)的指數(shù)函數(shù)。正是如此巨額的計(jì)算復(fù)雜度保障了密碼系統(tǒng)的安全。

不過隨著量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),計(jì)算達(dá)到超高速水平。其潛在計(jì)算速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)，如一臺(tái)具有5000個(gè)左右量子位(qubit)的量子計(jì)算機(jī)可以在30秒內(nèi)解決傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)需要100億年才能解決的問題。量子位可代表了一個(gè)0或1,也可代表二者的結(jié)合,或是0和1之間的一種狀態(tài)。根據(jù)量子力學(xué)的基本原理,一個(gè)量子可同時(shí)有兩種狀態(tài),即一個(gè)量子可同時(shí)表示0和1。因此采用L個(gè)量子可一次同時(shí)對(duì)2L個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而一步完成海量計(jì)算。

這種對(duì)計(jì)算問題的描述方法大大降低了計(jì)算復(fù)雜性，因此建立在這種能力上的量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)所無(wú)法相比的。例如一臺(tái)只有幾千量子比特的相對(duì)較小量子計(jì)算機(jī)就能破譯現(xiàn)存用來(lái)保證網(wǎng)上銀行和信用卡交易信息安全的所有公用密鑰密碼系統(tǒng)。因此，量子計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)現(xiàn)在的密碼系統(tǒng)造成極大威脅。不過，量子力學(xué)同時(shí)也提供了一個(gè)檢測(cè)信息交換是否安全的辦法，即量子密碼技術(shù)。

二、量子密碼技術(shù)的原理

從數(shù)學(xué)上講只要掌握了恰當(dāng)?shù)姆椒ㄈ魏蚊艽a都可破譯。此外，由于密碼在被竊聽、破解時(shí)不會(huì)留下任何痕跡，用戶無(wú)法察覺，就會(huì)繼續(xù)使用同地址、密碼來(lái)存儲(chǔ)傳輸重要信息，從而造成更大損失。然而量子理論將會(huì)完全改變這一切。

自上世紀(jì)90年代以來(lái)科學(xué)家開始了量子密碼的研究。因?yàn)椴捎昧孔用艽a技術(shù)加密的數(shù)據(jù)不可破譯，一旦有人非法獲取這些信息,使用者就會(huì)立即知道并采取措施。無(wú)論多么聰明的竊聽者在破譯密碼時(shí)都會(huì)留下痕跡。更驚嘆的是量子密碼甚至能在被竊聽的同時(shí)自動(dòng)改變。毫無(wú)疑問這是一種真正安全、不可竊聽破譯的密碼。

以往密碼學(xué)的理論基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)，而量子密碼學(xué)的理論基礎(chǔ)是量子力學(xué)，利用物理學(xué)原理來(lái)保護(hù)信息。其原理是“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”中所包含的一個(gè)特性，即當(dāng)有人對(duì)量子系統(tǒng)進(jìn)行偷窺時(shí)，同時(shí)也會(huì)破壞這個(gè)系統(tǒng)。在量子物理學(xué)中有一個(gè)“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”,如果人們開始準(zhǔn)確了解到基本粒子動(dòng)量的變化，那么也就開始喪失對(duì)該粒子位置變化的認(rèn)識(shí)。所以如果使用光去觀察基本粒子,照亮粒子的光(即便僅一個(gè)光子)的行為都會(huì)使之改變路線,從而無(wú)法發(fā)現(xiàn)該粒子的實(shí)際位置。從這個(gè)原理也可知，對(duì)光子來(lái)講只有對(duì)光子實(shí)施干擾才能“看見”光子。因此對(duì)輸運(yùn)光子線路的竊聽會(huì)破壞原通訊線路之間的相互關(guān)系,通訊會(huì)被中斷,這實(shí)際上就是一種不同于傳統(tǒng)需要加密解密的加密技術(shù)。在傳統(tǒng)加密交換中兩個(gè)通訊對(duì)象必須事先擁有共同信息——密鑰，包含需要加密、解密的算法數(shù)據(jù)信息。而先于信息傳輸?shù)拿荑€交換正是傳統(tǒng)加密協(xié)議的弱點(diǎn)。另外,還有“單量子不可復(fù)制定理”。它是上述原理的推論,指在不知道量子狀態(tài)的情況下復(fù)制單個(gè)量子是不可能的,因?yàn)橐獜?fù)制單個(gè)量子就必須先做測(cè)量,而測(cè)量必然會(huì)改變量子狀態(tài)。根據(jù)這兩個(gè)原理,即使量子密碼不幸被電腦黑客獲取,也會(huì)因測(cè)量過程中對(duì)量子狀態(tài)的改變使得黑客只能得到一些毫無(wú)意義的數(shù)據(jù)。

量子密碼就是利用量子狀態(tài)作為信息加密、解密的密鑰，其原理就是被愛因斯坦稱為“神秘遠(yuǎn)距離活動(dòng)”的量子糾纏。它是一種量子力學(xué)現(xiàn)象，指不論兩個(gè)粒子間距離有多遠(yuǎn)，一個(gè)粒子的變化都會(huì)影響另一個(gè)粒子。因此當(dāng)使用一個(gè)特殊晶體將一個(gè)光子割裂成一對(duì)糾纏的光子后，即使相距遙遠(yuǎn)它們也是相互聯(lián)結(jié)的。只要測(cè)量出其中一個(gè)被糾纏光子的屬性，就容易推斷出其他光子的屬性。而且由這些光子產(chǎn)生的密碼只有通過特定發(fā)送器、吸收器才能閱讀。同時(shí)由于這些光子間的“神秘遠(yuǎn)距離活動(dòng)”獨(dú)一無(wú)二，只要有人要非法破譯這些密碼，就會(huì)不可避免地?cái)_亂光子的性質(zhì)。而且異動(dòng)的光子會(huì)像警鈴一樣顯示出入侵者的蹤跡，再高明的黑客對(duì)這種加密技術(shù)也將一籌莫展。

三、量子密碼技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)支付中的發(fā)展與應(yīng)用

由于量子密碼技術(shù)具有極好的市場(chǎng)前景和科學(xué)價(jià)值，故成為近年來(lái)國(guó)際學(xué)術(shù)界的一個(gè)前沿研究熱點(diǎn)，歐洲、北美和日本都進(jìn)行了大量的研究。在一些前沿領(lǐng)域量子密碼技術(shù)非常被看好，許多針對(duì)性的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行。例如美國(guó)的BBN多種技術(shù)公司正在試驗(yàn)將量子密碼引進(jìn)因特網(wǎng)，并抓緊研究名為“開關(guān)”的設(shè)施，使用戶可在因特網(wǎng)的大量加密量子流中接收屬于自己的密碼信息。應(yīng)用在電子商務(wù)中，這種設(shè)施就可以確保在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)支付時(shí)用戶密碼等各重要信息的安全。

2007年3月國(guó)際上首個(gè)量子密碼通信網(wǎng)絡(luò)由我國(guó)科學(xué)家郭光燦在北京測(cè)試運(yùn)行成功。這是迄今為止國(guó)際公開報(bào)道的惟一無(wú)中轉(zhuǎn)、可同時(shí)任意互通的量子密碼通信網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)志著量子保密通信技術(shù)從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式向網(wǎng)絡(luò)化邁出了關(guān)鍵一步。2007年4月日本的研究小組利用商業(yè)光纖線路成功完成了量子密碼傳輸?shù)尿?yàn)證實(shí)驗(yàn)，據(jù)悉此研究小組還計(jì)劃在2010年將這種量子密碼傳輸技術(shù)投入使用，為金融機(jī)構(gòu)和政府機(jī)關(guān)提供服務(wù)。

隨著量子密碼技術(shù)的發(fā)展，在不久的將來(lái)它將在網(wǎng)絡(luò)支付的信息保護(hù)方面得到廣泛應(yīng)用，例如獲取安全密鑰、對(duì)數(shù)據(jù)加密、信息隱藏、信息身份認(rèn)證等。相信未來(lái)量子密碼技術(shù)將在確保電子支付安全中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn):

[1]王阿川宋辭等:一種更加安全的密碼技術(shù)——量子密碼[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2007,17(1):107～110

篇8

隨著我國(guó)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，科技的進(jìn)步給人們的生活帶來(lái)了翻天覆地的改變，為人們的日常工作帶來(lái)了諸多便利。如今，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已然成為人們生活中不可或缺的重要部分，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)支撐維系著網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，很多IT領(lǐng)域的研究人員及從業(yè)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析十分重視。本文就網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的基本原理和相關(guān)概念做以論述，進(jìn)一步探究該技術(shù)的核心框架及內(nèi)涵，并結(jié)合該技術(shù)在現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用，剖析網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析系統(tǒng)的有序運(yùn)行對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的重要意義。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 技術(shù)研究與應(yīng)用

一直以來(lái)，專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)人員對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的探究從未停止。而且，從應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，TCP/IP協(xié)議是構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)基礎(chǔ)，它對(duì)于當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)世界的快速發(fā)展起到了重要的支撐作用?，F(xiàn)階段，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的研究與實(shí)踐都經(jīng)歷了較漫長(zhǎng)的時(shí)期，并且也已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，該技術(shù)能夠起到凈化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的作用，具備實(shí)踐與研究?jī)r(jià)值。

1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的研究

TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)中的重要組成部分，它也是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息管理中最核心的協(xié)議之一。TCP/IP協(xié)議的基本原理很簡(jiǎn)單，首先由IP層接收到網(wǎng)絡(luò)接口層所發(fā)送的數(shù)據(jù)包以后，然后將該數(shù)據(jù)內(nèi)容再發(fā)送到TCP層或UDP層，這就完成了單向數(shù)據(jù)的傳送過程，同理，也可以將從TCP層或UDP層所接收到的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)傳統(tǒng)至下層環(huán)境中[1]。但是，在傳送數(shù)據(jù)的過程中，由于IP層的傳輸不會(huì)受到過度限制，信息的傳遞順次可能會(huì)有所改變。從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的理論研究?jī)?nèi)容仍有一定的挖掘空間。

1.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析框架

依照TCP/IP參考模型，在數(shù)據(jù)包封裝相關(guān)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，采取端口檢測(cè)以及特征值深度包檢測(cè)等協(xié)議識(shí)別技術(shù)，探究網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基本內(nèi)容。并且，根據(jù)協(xié)議標(biāo)識(shí)字段依次識(shí)別網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型，采用樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建協(xié)議分析的基本模式。另外，按照TCP/IP協(xié)議格式逐層顯示所采集到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的各層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)字段信息，最終構(gòu)建起網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基礎(chǔ)框架。

1.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集

從以往的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)看，總共可以分為五種類型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)類型，即總線型、環(huán)形、星型、樹形與網(wǎng)型，每種形態(tài)結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的適用環(huán)境與搭建標(biāo)準(zhǔn)；再?gòu)膫鬏敿夹g(shù)的角度而言，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又可劃分為兩類，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳播方式與廣泛散播方式，二者都能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)采集過程產(chǎn)生影響。無(wú)論如何劃分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與形態(tài)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)需要足夠的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來(lái)支撐，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫(kù)中采集到大量的網(wǎng)際間信息數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)的框架才可能搭建起來(lái)。

1.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析

一般情況下，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的物理地址與IP地址是互相綁定的，這樣可以穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境中的各項(xiàng)信息資源，以便于網(wǎng)絡(luò)參與者執(zhí)行信息傳輸與操作。但同時(shí)，也意味著當(dāng)有人盜用他人網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行惡意操作時(shí)，就會(huì)給正常使用網(wǎng)絡(luò)的人們帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)，易發(fā)生損失。所以，就要發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的功能，通過研究物理地址與IP地址的綁定時(shí)間范圍，來(lái)確定并指認(rèn)盜用網(wǎng)絡(luò)者的非理，進(jìn)而維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全。

2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的應(yīng)用

2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在實(shí)踐過程中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格。在針對(duì)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)采取模塊匹配方式執(zhí)行操作時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)信息量較大，導(dǎo)致探測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差?？梢姡W(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)在實(shí)踐過程中并不十分完美。但就目前來(lái)看，基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的數(shù)據(jù)檢測(cè)平臺(tái)的運(yùn)行較為穩(wěn)定，該平臺(tái)下的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)運(yùn)算數(shù)據(jù)結(jié)果更為精準(zhǔn)，對(duì)于數(shù)據(jù)包的傳輸及處理過程也較為及時(shí)，且能夠?qū)γ恳粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶的命令進(jìn)行合理的分析，并給出相應(yīng)的分析測(cè)試結(jié)果，以便于維護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的安全與和諧。

2.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的實(shí)踐意義

在以往對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù)內(nèi)容的研究與應(yīng)用過程中，專家學(xué)者及IT技術(shù)人員不僅對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)程管理技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)入侵行為技術(shù)的深度探究，而且還設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)程對(duì)照以及入侵行為檢測(cè)等相關(guān)系統(tǒng)模型。這些研究?jī)?nèi)容及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的功能淋漓盡致的發(fā)揮出來(lái)。利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基礎(chǔ)原理實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包級(jí)別應(yīng)用進(jìn)程查找功能，以及入侵檢測(cè)響應(yīng)等終端安全檢測(cè)功能，這些功能定能夠?yàn)閷?shí)際應(yīng)用提供有益的幫助。而且，在實(shí)踐過程中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)為人們的生活和工作所依托的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)掃清了溝通的障礙。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過研究網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的核心框架與實(shí)踐價(jià)值，挖掘出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的實(shí)際內(nèi)涵，即維護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌踩珯z測(cè)。研究網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)對(duì)與實(shí)踐而言具有絕佳的現(xiàn)實(shí)意義，使得網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加平等、和諧。在實(shí)踐過程中，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)，能夠使網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)過程更加完善。由此可見，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的具備一定的研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]盧良進(jìn)，徐向華，童超.無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J].傳感技術(shù)學(xué)院，2010，12（12）：196-197.

[2]張楠.新一代入侵檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用――基于協(xié)議分析技術(shù)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)模型研究[J].計(jì)算機(jī)安全2010，12（12）：155-156.

[3]楊杰，陳昕，萬(wàn)劍雄.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與決策樹挖掘的入侵檢測(cè)模型研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2010，2（04）：144-145.

[4]方欣，萬(wàn)揚(yáng)，文霞，郭彩云.基于協(xié)議分析技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)中DDoS攻擊的方法研究[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2012，4（04）：166-167.

[5]戴建軍，吳衛(wèi)東，羅廷生.基于可視化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2011，10（18）：188-189.

篇9

關(guān)鍵詞:嵌入式;Socket;串口通信;網(wǎng)絡(luò)通信

本文的背景是研究通過對(duì)攝像頭的遠(yuǎn)程控制從而對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像加以采集和處理。該系統(tǒng)的音視頻編解碼部分，是基于Windows系統(tǒng)用VC進(jìn)行的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像視頻的編解碼處理，攝像頭的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要是通過Linux系統(tǒng)設(shè)計(jì)。統(tǒng)通過串口和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和控制。系統(tǒng)采用C/S模型，PC機(jī)作為client端，根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編解碼后，發(fā)送出對(duì)攝像頭的控制命令，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紸RM9平臺(tái)上，ARM平臺(tái)作為server端在接收到client端發(fā)送的命令后，通過串口發(fā)送命令來(lái)控制攝像頭。

1 串口通信

1.1 Linux下串口通信基本原理

Linux系統(tǒng)將設(shè)備和文件的操作都作為對(duì)文件的處理，所以對(duì)設(shè)備的操作，內(nèi)核會(huì)返回一個(gè)文件描述符，需要將其作為參數(shù)傳給相對(duì)應(yīng)的函數(shù)。Linux中所有的設(shè)備文件都放在“/dev”目錄下，通過“ttyS+編號(hào)”命名相應(yīng)的串口資源，所以對(duì)應(yīng)路徑是“/devttyS*”。因而可以相對(duì)文件讀寫那樣訪問一個(gè)串口設(shè)備。

1.2 Linux下的串口設(shè)置

首先要對(duì)串口進(jìn)行設(shè)置，在termios.h完成對(duì)波特率等的設(shè)置。

struct termios

{tcflag t c iflag;

tcflag t c oflag;

tcflag t c cflag;

tcflag t c lflag;

cc t c cc [NCCS];

};

open()函數(shù):int fd = open ("/dev/ttyS *"， O RDWR|O NOCTTY|O NDELA Y);

然后調(diào)用read()和write()函數(shù)讀寫端口，返回實(shí)際讀寫的字節(jié)數(shù)，如果有錯(cuò)誤發(fā)生則返回-1。

讀取串口結(jié)束后，首先恢復(fù)串口原始屬性，然后才可以關(guān)閉串口并退出程序。

1.3 串口控制應(yīng)用程序

下面給出本系統(tǒng)中一個(gè)通過串口控制攝像頭的函數(shù)的一部分結(jié)構(gòu):

void sendMsg(int pan，int tilt)

{struct timeval timeout;

static char *driver = "/dev/ttyS1";

timeout.tv_sec = 0;

timeout.tv_usec = 0;

formCmd(buf，pan，tilt);

fd = uart_open(driver，B9600);

write(fd，buf，16);

close(fd);

}

2 網(wǎng)絡(luò)通信

2.1 Socket基本原理介紹

Socket是一種通信機(jī)制，客戶/服務(wù)器系統(tǒng)既可以在本地單機(jī)上運(yùn)行，也可以在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行。

首先需要了解socket中的一些重要函數(shù):

1) 創(chuàng)建Socket:int socket( intdomain， inttype， intprotocol);

2) 配置Socket:bind函數(shù)指定本地信息int bind( intsocket， const structsockaddr* address， size_taddress_len);

3) 使用listen( )和accept( )函數(shù)獲取遠(yuǎn)端信息:

Int listen(int socket， int backlog);

Int accept(int socket， struct sockaddr* address， size_t* address_len);

4) 通信處理:send( )，write( )，recv( )，read( )。

5) 通信結(jié)束:使用closesocket( )。

2.2 Windows和Linux下socket應(yīng)用程序

客戶端程序:創(chuàng)建一個(gè)未命名的套接字，然后把它連接到服務(wù)器套接字server_socket上，向服務(wù)器寫一個(gè)字符，再讀回經(jīng)服務(wù)器處理后的一個(gè)字符。

服務(wù)器端程序:首先創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器套接字，綁定到一個(gè)名字，然后創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽隊(duì)列，接收來(lái)自客戶程序的連接。

下面我們分別在Windows和Linux下進(jìn)行socket編程，實(shí)現(xiàn)二者之間的通信，具體函數(shù)實(shí)現(xiàn)的主要部分如下:

Windows下作為client端:

{

SocketClient=socket(AF_INET，SOCK_STREAM，0);

addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("192.168.1.10");

while(1)

send(SocketClient，sendBuffer，16，0);

closesocket(SocketClient);

WSACleanup();

}

Linux下作為server端:

{

server_sockfd = socket(AF_INET， SOCK_STREAM， 0);

server_address.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.10");

bind(server_sockfd， (struct sockaddr *)&server_address， server_len);

listen(server_sockfd， 5);

client_sockfd = accept(server_sockfd， (struct sockaddr *)&client_address， &client_len);

while(1)

read(client_sockfd， str，16);

close(client_sockfd);

}

3 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了基于嵌入式平臺(tái)上可移動(dòng)攝像頭遠(yuǎn)程控制，對(duì)串口通信和網(wǎng)絡(luò)通信的原理和機(jī)制加以闡述，對(duì)串口驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的編寫提出了具體的方法，并且在實(shí)際的操作應(yīng)用中給出了具體函數(shù)的編寫。本文所提供的處理方法已在實(shí)際的項(xiàng)目中的得到應(yīng)用，對(duì)于其他的通過串口通信和網(wǎng)絡(luò)通信控制的設(shè)備，具有參考意義，今后我們還將展開進(jìn)一步的相關(guān)研究。

參考文獻(xiàn):

[1] 劉智國(guó)，張海春.基于S3C2410的嵌入式串口通信設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息(嵌入式與SOC)，2009，25(4-2).

篇10

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，信息化技術(shù)與電力通信的聯(lián)系也日益緊密，智能設(shè)備越來(lái)越多的被運(yùn)用于電力通信網(wǎng)中，作為電力系統(tǒng)重要通信網(wǎng)絡(luò)之一的網(wǎng)絡(luò)--光纜，也被廣泛運(yùn)用于電力通信網(wǎng)絡(luò)中。由于許多電力通信重要業(yè)務(wù)，如自動(dòng)化通道、變電站圖像監(jiān)控、調(diào)度電話等業(yè)務(wù)的主要傳輸通道都是光纜網(wǎng)絡(luò)。光纜在電力通信網(wǎng)絡(luò)中擔(dān)負(fù)著及其重要的作用—網(wǎng)路通信信號(hào)傳輸通道，之所以選擇光纜作為傳輸介質(zhì)，它的三大優(yōu)點(diǎn)（高傳輸容量、傳輸信息密度大、有較高安全性）起著決定性作用，這也是電力通信中廣泛運(yùn)用光纜網(wǎng)絡(luò)的重要原因。我們一般是在光纜網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。當(dāng)機(jī)房中的相關(guān)負(fù)責(zé)人員發(fā)現(xiàn)無(wú)光告警（即系統(tǒng)的收光端無(wú)法接受到光信號(hào)）時(shí)，相關(guān)維護(hù)人員需測(cè)試光纖，找到故障所在，之后進(jìn)行維修和維護(hù)。還需注意的一點(diǎn)是，即使維護(hù)人員已經(jīng)確定事故位置，進(jìn)行維修前還必須在仔細(xì)查詢故障光纜的資料后才能進(jìn)行維修。如此，必然存在一些缺陷，如：對(duì)故障的判斷不夠精確；人的反應(yīng)速度與搶修進(jìn)程正相關(guān)（可能維修不及時(shí)，引發(fā)一些不必要的問題）；無(wú)法正確預(yù)知手工測(cè)試，光纖劣化等問題。另一方面，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，光纜規(guī)模逐漸擴(kuò)大，數(shù)據(jù)越來(lái)越龐大，管理也愈發(fā)困難，傳統(tǒng)的人工管理顯得十分乏力，而且在檢索方面也會(huì)產(chǎn)生極大的困難，會(huì)給搶修工作帶來(lái)不便。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)擁有布線地圖、故障距離顯示及早期警報(bào)等功能，可對(duì)光纜網(wǎng)絡(luò)的工作情況進(jìn)行二十四小時(shí)自動(dòng)監(jiān)視。一旦光纜網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常，光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確而快速的報(bào)警，自動(dòng)報(bào)告相關(guān)負(fù)責(zé)人員，并在相應(yīng)儀器上顯示出故障所在地，與機(jī)房的距離等關(guān)鍵信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化管理。將光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用于通信網(wǎng)絡(luò)中，既可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行及時(shí)的處理，又能將處理?yè)p失降低，能夠滿足當(dāng)下電力通信網(wǎng)絡(luò)的需求。

一、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本原理

光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為新一代光纜告警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它能在出現(xiàn)傳說故障前及時(shí)告警，出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)分析故障的原因，并能精確定位故障點(diǎn)距離，提高快速搶修時(shí)間。AIU光功率監(jiān)測(cè)單元通過采集通信光功率然后分析通信光功率，然后送至檢測(cè)中心（MC）分析處理，實(shí)現(xiàn)光功率動(dòng)態(tài)變化的告警監(jiān)測(cè)。當(dāng)異常出現(xiàn)時(shí)，AIU光功率監(jiān)測(cè)單元會(huì)自動(dòng)將故障報(bào)告及報(bào)警信息傳輸至監(jiān)控終端，終端內(nèi)的相關(guān)軟件會(huì)依據(jù)故障報(bào)告對(duì)命令進(jìn)行相應(yīng)切換，之后向測(cè)試端發(fā)出相應(yīng)指令，啟動(dòng)反射測(cè)試系統(tǒng)采集故障所在位置并對(duì)故障通路進(jìn)行測(cè)試，對(duì)這些信息進(jìn)行整合，確定故障的類型、故障發(fā)生的位置等，并自動(dòng)將以上信息進(jìn)行存儲(chǔ)，便于后來(lái)的查詢與調(diào)取。監(jiān)測(cè)中心的基本原理，監(jiān)測(cè)點(diǎn)接收到遠(yuǎn)程AIU光功率監(jiān)測(cè)單元的告警之后，分析所發(fā)生的監(jiān)測(cè)路由。然后由監(jiān)測(cè)中心通過遠(yuǎn)程OSU程控光開關(guān)選擇被測(cè)光纖，遠(yuǎn)程OTDR發(fā)射不同于通信波長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)光，WDM服用監(jiān)測(cè)光到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，檢測(cè)中心接收都OTDR的測(cè)試曲線數(shù)據(jù)之后進(jìn)行分析，計(jì)算館長(zhǎng)點(diǎn)位置等數(shù)據(jù)。最后由GIS定位及聲音等多種形式進(jìn)行故障通知。

二、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

光纜監(jiān)測(cè)是集地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信及光學(xué)測(cè)量等現(xiàn)代通信技術(shù)于一身的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光纜系統(tǒng)故障在線的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。是現(xiàn)在故障在線監(jiān)測(cè)主要依靠光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三大部分—上機(jī)位，OTDR測(cè)試模塊和監(jiān)測(cè)模塊。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三大結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)站、通信網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)測(cè)中心。1、監(jiān)測(cè)站。通常在通信站點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)站，監(jiān)測(cè)站由光功率監(jiān)測(cè)模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站、OTDR模塊、電源模塊、程控多路光開關(guān)模塊及通信模塊等構(gòu)成。光功率監(jiān)測(cè)模塊通過采集和處理被監(jiān)測(cè)光功率信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸大量基本數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)快速而及時(shí)的上傳給監(jiān)測(cè)站和監(jiān)測(cè)中心；然后由監(jiān)測(cè)中心對(duì)各方數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)整理和分析，對(duì)光功率變化超出門限值的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)發(fā)生告警并判斷發(fā)生故障的具體光纜點(diǎn)，并自動(dòng)、迅速啟動(dòng)相應(yīng)監(jiān)測(cè)站的程控多路光開關(guān)和光時(shí)域反射儀，測(cè)試相應(yīng)故障光纜段；監(jiān)測(cè)站將測(cè)試所得數(shù)據(jù)上傳至中心，最后由中心將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較分析，進(jìn)而確定故障類型及故障點(diǎn)所在位置，并告知相應(yīng)維修人員進(jìn)行維修。2、通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)即為數(shù)據(jù)通道，它將監(jiān)測(cè)中心與各監(jiān)測(cè)站聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)監(jiān)測(cè)中心與各監(jiān)測(cè)站信號(hào)中斷時(shí)，各監(jiān)測(cè)站依可據(jù)監(jiān)測(cè)中心配置的標(biāo)注數(shù)據(jù)獨(dú)立完成相關(guān)測(cè)試，從而確保電力通信的正常進(jìn)行。3、監(jiān)測(cè)中心。資源維護(hù)工作站、網(wǎng)橋池、系統(tǒng)管理工作站、中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等，共同組成了監(jiān)測(cè)中心。各監(jiān)控分站的資料由監(jiān)測(cè)中心統(tǒng)管，可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，也可提供時(shí)間分析、光纜老化的預(yù)警及管理纜線等，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全盤掌握。備纖監(jiān)測(cè)和在線監(jiān)測(cè)是系統(tǒng)檢測(cè)的兩種方式1、備纖監(jiān)測(cè)。通常備纖監(jiān)測(cè)適用于有較高正常通信質(zhì)量且網(wǎng)絡(luò)資料豐富的地區(qū)，能夠使空閑資源監(jiān)測(cè)方案得到較高效運(yùn)用。該監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是管理簡(jiǎn)單，對(duì)正常通信沒有影響及有效利用資源監(jiān)測(cè)光纜異常，但該監(jiān)測(cè)需對(duì)光纖資源有一定的占用。合理運(yùn)用備纖監(jiān)測(cè)能實(shí)現(xiàn)資源的高效管理。2、在線監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)建立在已有的電力通信基礎(chǔ)之上，運(yùn)用分光器對(duì)百分之三的電力通信進(jìn)行相應(yīng)光功率測(cè)試分析，正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能動(dòng)態(tài)的將正常的通信光波與測(cè)試光波符合在一條光纜中進(jìn)行傳播，在進(jìn)入相應(yīng)接收設(shè)備之前，為避免通信信號(hào)干擾，可使用濾光器先將測(cè)試光過濾掉，只接收相應(yīng)波長(zhǎng)的通信光。在線監(jiān)測(cè)可以優(yōu)化通信線路，但當(dāng)通信線路接入時(shí)會(huì)對(duì)正常通信產(chǎn)生不同程度的影響。

三、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三大功能體系

光功率自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能、光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能和光纜維護(hù)功能是光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三個(gè)主體功能，現(xiàn)分述如下：1、光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能。光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能受計(jì)算機(jī)相關(guān)程序調(diào)控，能自動(dòng)對(duì)光纜進(jìn)行一系列故障測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果曲線與光纜標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)，如有異常，能快速準(zhǔn)確的定位故障點(diǎn)，方便維修人員及時(shí)維修。2、光功率自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能。在線監(jiān)測(cè)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的收光功率是光功率自動(dòng)監(jiān)測(cè)判斷光纜故障是否發(fā)生的主要依據(jù)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)收光率與實(shí)時(shí)收光率之間的差距來(lái)判斷光纜是否出現(xiàn)故障。當(dāng)實(shí)時(shí)收光率與標(biāo)準(zhǔn)收光率之間的差距大于閥值時(shí)，根據(jù)超出大小輸出不同級(jí)別的警告信息，此時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能還將自行觸發(fā)光時(shí)域反射儀，對(duì)故障發(fā)生斷進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，以便機(jī)房人員及時(shí)采取相應(yīng)措施。3、光纜維護(hù)功能。告警故障管理、通信值班管理及光纜纖芯管理共同組成了通信調(diào)度應(yīng)用管理的全部功能；空間資源管理、光纜線路資源管理、線路支撐網(wǎng)資源管理、光纜光纖配線管理、機(jī)房設(shè)備管理及電纜線路資源管理共同構(gòu)成了光纜管理功能。

總結(jié)