网络信息传输的基本原理范文

导语：如何才能写好一篇网络信息传输的基本原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 数字电视；云传输；技术

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）174-0049-02

1 OFDM系统基本原理

OFDM是一种具有高频谱利用率、抗多径衰落强、容易与其他技术结合且实现简单等优点的多载波调制技术，因此在无线通信中被广泛应用。IEEE802.22上下行均使用OFDMA调制方案，这种技术方便了子载波分配，将物理上不连续频率资源进行整合，为CR高效使用频谱空洞提供了可能。LTE上行采用SC-OFDM，具有较低的峰均比（PAPP）；下行采用OFDMA，提供更高的频谱利用率。DVB-T2标准中也采用了OFDM方案。OFDM以其良好的性能越来越受到重视，可以预见，未来会有更多的基于OFDM技术无线通信标准出现。

2 数字地面电视系统云传输技术基本原理

正如上文所述，OFDM以其诸多优点而被数字地面电视标准广泛采用，因此研究基于OFDM的云传输系统具有十分重要的意义。下面我们就详细介绍云传输技术的基本原理。

2.1 同信道干扰

从第一代地面数字电视系统发展至今，相邻信道的干扰已经被大幅度降低，在城市或人口密集区相邻信道中的很多禁用信道也在逐渐开放，技术和政策的发展使得频谱利用率也在不断改善。但是现有的数字电视系统仍没有解决同信道干扰的问题。

云传输系统的性能主要取决于其对抗同信道干扰的程度。在数字通信中，特别是基于OFDM的物理层应用，同信道干扰可以等效为加性高斯白噪声。

2.2 信息速率

根据信息论，提高频谱利用率有两种方式：增加信息的吞吐量和增强接收可靠性。现阶段大多数研究集中在增加信息吞吐量或者是沿着香农容量曲线向右，云传输系统恰恰相反，它沿着香农容量曲线向左。尽管这样会降低射频信道的吞吐量，但是会增加接收可靠性，同时有效地增强了频段在空间上的复用能力。

由于云传输系统具有良好的频谱复用能力，我们可以利用图1中的方式进一步增加信息速率。例如，在相同带宽下，向数据流A中嵌入数据流B，功率水平比A信号低5dB，根据系统抗干扰性能也可以继续嵌入数据流C，然后锁定频率并同步跟踪A信号。

2.3 网络覆盖范围

云传输系统的网络构建中，同一发射机可以发射多个数据流，不同发射机可以发射相同或者不同的数据流。同一发射机，因各个数据流的功率，以及解调门限的差异，其业务覆盖范围和服务类型因而不同；SFN网络中不同发射机发射的抗干扰较强的信号符号区域可以重叠，较弱的信号须有一定的保护间隔，因其发射信号的多样性，其业务覆盖灵活多变。

2.4 技术优势

下一代地面电视广播系统主要从两方面去提高频谱利用率：一方面是增加系统在每一条射频信道的吞吐量；另一方面就是使得最大化城市或人口密集区的可用信道云传输采用。

云传输系统通过减小数据吞吐量达到对抗同信道干扰的目的。这样使得城市或人口密集区的每一条电视广播频段都能够被充分利用，频谱利用率将会提高3～4倍。同时，低信息速率会使得信息的抗干扰性能很好，特别适合移动或手持设备的应用。

比较提高信息速率和采用云传输技术来提高频谱利用率的方式，前者是最大化可用信道的信息速率，即逼近香农容量；后者增加可用信道的数量。两者整体信息吞吐量实质上都受香农限制约，基本不会有很大差别，但是后者接收性能更可靠、服务可扩展性更强，而且更容易发展成下一代通信系统。同时云传输系统为非授权用户在电视空白频段的使用提供了方便。低的SNR门限也会降低实施开销及功耗开销，使其成为绿色通信系统。

3 数字电视中基于OFDM的云传输技术研究

因为OFDM技术高的频谱利用率以及在诸多系统中的应用，如DVB，LTE，WiMax等，将其作为云传输系统物理层的主要技术方案，可以提高频谱利用率的同时，在云传输网络建设上也可事半功倍。那么下面我们就对OFDM技术下的时域叠加技术和频域信号消除技术做出分析。

3.1 基于OFDM的时域叠加技术

图2为基于OFDM的两层时域叠加的系统结构框图。从图2的分图（a）中可以看出，在IFFT之后进行叠加，发射机中两层数据相对独立，实质上其IFFT点数，导频（用于信道估计、同步等）位置，时间同步，甚至保护间隔长度都可以不一致，灵活性较高。然而正是因为这些差异，导致接收机的复杂度大大增加，从图2（b）中可以看到两层数据都必须单独进行信道均衡，其同步也是相互独立的。在解调出层1信息后，消除层1信息时不仅仅要对层1进行重新调制映射，还需要插入保护间隔，乘以信道参数。因此引入了更多的信道估计以及解调的误差，这会对层2的解调产生很大的影响。

3.2 频域信号消除技术

云传输系统为了对抗同信道干扰，其接收机采用了干扰信号的消除，来减小下一级信号解调的噪声，如何进行干扰信号消除将对信息接收的可靠性影响很大。如图3所示，接收机采用了两种方式进行信号消除，M1方式中直接对解调信号进行重新调制，然后再从混合信号中消去层1数据；M2方式中对解码信号进行重新编码并调制，然后再进行干扰信号消除。

M1方式的优点是复杂度低，可以直接对解调信号进行重构，减小了信号消除过程的时延，但是这样会将解调误差带入信号消除， 增大层2信息的解码门限，这种方式与分级调制的解调相同，信息2的解调并未受层1编解码的影响，其解调主要与功率因子以及层1的调制方式相关。M2方式重构信号是经纠错码纠正的，其信息可靠性较高，这样消除过程引入的误差小，层2数据的解码性能相对较好。另外，由其解码及重新编码带来的时延相对较大。

4 结论

综上所述，云传输技术的诸多优势使其成为下一代地面广播通信的备用技术，但是由于从提出到现在时间比较短，仍有许多难题需要解决，且其性能也有待进一步研究。本文首先通过OFDM调制技术对数字地面电视系统云传输技术做出了相关的研究，希望对相关专业有所帮助。

参考文献

[1]胡骏.数字地面电视广播网络规划与覆盖的技术研究[D].上海：复旦大学，2012.

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【关键词】 wifi技术 网络 应用前景 研究分析

一、wifi网络发展情况与基本原理阐述

wifi网络已经成为运用较为广泛的短距离无线网络传输技术，通过wifi网络结构中的几个结构：站点、基本服务单元、分配系统、接入点和关口，能够将个人电脑和手机等能无线接收信号的设备通过无线方式进行连接，可以让人们及时相隔很远也可以互相通信，而且随着网络技术的不断发展，网络传输速度越来越高也越来越有效率。

wifi网络因为其传输速度非常快和覆盖范围广泛的特点被广泛的运用到社会的多个领域，无论是在办公场所、商场、酒店、机场、休闲会所还是在车站、图书馆、超市、餐馆等人员密集的领域都会使用到wifi，随着wifi网络技术的不断发展，很多家庭都可以使用wifi网络。

因为wifi网络技术的不断发展，各个领域的人群可以通过无线网络进行远程无阻碍的交流，让社会的各种活动能够有序有效的进行。

二、wifi网络关键技术探讨

wifi网络技术因为有着高宽带、广覆盖、密接入、易穿透、高稳定和易兼容等六大特点被广泛的运用到人们的日常生活中，维持着社会活动秩序的稳定发展，随着社会的不断发展，人们对wifi网络技术的需求也越来越高，而对wifi网络关键技术的探讨是网络技术研究者的急需要解决的问题之一，只有详细的了解了wifi网络的关键技术才能够针对性的提高技术水平，推进wifi网络的发展。

wifi网络关键技术的核心是MIMO，相比^原先的单天线运行情况不同的是利用多天线传输将串行映射为并行，各天线是自主运行，当接收到的信息进行独立处理，避免信息之间出现紊乱现象，当各天线将信息处理完毕后便用各自的调制方式发送电波，并且各天线都配用各自的解调方式来接收电波，MIMO技术的运用，能够使信息通道在接收到所有信息之后能够快速有效的进行信息的的处理，并且通过并行空间信道独立传输信息，大大的提高了信息处理和传输的速率。

wifi网络关键技术中的OFDM（正交频分复用）技术，能够将信道分成多个进行窄频调制和传输正交子信道，并且使每个子信道上的信号频宽小于信道的相关频宽。通过OFDM把高速数据流进行串并交换，以此形成传输速率相对较低的若干个并行数据流，然后分别在不同的子信道中传输，OFDM技术的使用能够提高频谱的利用率减少各子载波之间的干扰。

wifi网络关键技术除了MIMO技术和OFDM技术之外，还有能够提高系统纠错能力使接收端能够恢复原始信息的FEC技术、为了避免信息符号在通过多条路径传递中可能出现碰撞导致ISI干扰的情况的GI技术、提高所用的频谱的宽度最为直接地提高吞吐的40MHZ绑定技术和能够保证数据传输可靠性的块确认技术。

三、wifi网络应用前景分析

wifi网络不仅运用到多种公共场合，随着网络技术的不断发展，wifi网络已经被运用到智能家居中，例如热水器是人们经常使用的一家具，将wifi网络运用到热水器上，人们可以在起床之前就能够运用wifi控制热水器烧水。有时客人来访但是主人却因为有事而没有办法及时返回家迎接客人，wifi网络技术可以有效的解决这一问题，比如电视机自动打开、热水器能够自动烧水，让客人能够感到主人的热情和温馨。

wifi网络应用不仅能够运用到智能家居中，还能够运用到电脑变成wifi信号发射源，比如国内的互联网公司奇虎360推出的一款随身wifi设备，它能够使任何联网的电脑变为信号发射源，既节约了用户上网的流量又降低了无线设备的使用成本，能够给社会带来一定的经济效益。wifi技术还能够对矿井下的工作人员进行追踪定位，既能够时刻保证施工人员的安全又能够起到考勤作用，对矿井工人的监管起着重要作用。

如今wifi网络已经成为人们越来越离不开的技术之一，它被运用到社会的各个领域中，并且在我国有着相当大的发展空间。

四、结语

wifi网络技术的投入使用，不仅提高了人们的工作效率还能够满足人们的各种娱乐需求，虽然wifi网络技术在我国具有很大的发展前程，但是如何有效的利用wifi网络技术，让网络技术发挥真正的作用，实现在信息时代的价值是网络研究者探讨的目标，相信在不断的探索和改进下，我国的wifi网络技术将会变得越来越高超，越来越符合时代的需求。

参 考 文 献

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伴随着我国电力行业的迅速发展，特别是南网、国网、华电等大型的电力企业，它们的发展速度更是非常迅速的，目前，电力行业在我国经济的发展当中发挥着中流砥柱的作用，并且是确保整个社会稳定剂经济健康迅速发展的根本性要素，可是，最近几年随着先进科学技术的不断研发，电力企业信息开始面临着泄漏、不可掌控等一系列的安全性威胁，并且，自云计算出现，其依赖于自身优质的性能与全新的有效计算、存储模式受到了各行各业的喜爱，云计算电力与以往的电力企业信息储存系统及运行性能相比具备非常明显的优势。为此，云计算环境下电力企业信息安全是目前整个电力行业急需探究的重要问题。

 

1 云计算的概念与基本原理

 

在分布式处理、并行式处理及先进网络计算科学技术不断发展的基本前提下形成的一种新型计算模式即云计算，其面对的是超大规模的分布式氛围，主要发挥着将供应数据储存及网络服务的作用，并且具体的实现平台、服务于应用程序都是在整个云计算环境下得以实现的。云计算能够把全部的计算资源融合在一起，通过具体软件促使自动化管理、无人为参与，并且能够提供各种各样的认为服务。

 

云计算的基本原理是把相关的计算逐一分布在多个分布式计算机当中，在远程服务器的具体计算当中可以促使电力企业信息处于正常的运行状态，有利于企业将资源更改为具体的需求得以运用，并且能够按照实际需求对计算机进行访问。云计算基本原理为一场历史性的转变创举。

 

2 目前我国电力企业信息安全结构状况

 

2.1 电力企业信息网络结构

 

随着电力企业逐渐进入网络自动化及智能化阶段，为此，目前电力企业信息安全结构一般是以公共网络与专用网络有效综合的一种网络结构形式，其中，专用电力信息网络指的是在因特网进行连接的基础上形成的一种电力企业信息网络及调度信息网络相互综合的形式。

 

2.2 电力信息安全系统结构

 

以信息中的信息性能及信息业务为出发点将电力企业信息划分为三种层面：自动化、生产管理、办公室自动化及电力企业信息管理。其中，办公室自动化及电力企业信息管理是与电力企业信息网络结构紧密联系在一起的，形成的是一个安全工作区域，在这个安全区域当中SPDnet支撑的一种自动化，可具备监控性能的实时监控，譬如，配电自动化、调度自动化、变电站自动化等，同时，安全生产管理区域同样也是SPDnet来作为基本支撑的。

 

3 云计算环境下电力企业信息安全技术的运用

 

3.1 数据传输-存储安全技术

 

在整个电力企业信息当中，涵盖了大量的有关电力企业发展的资料及所有数据信息，譬如：电力企业的财务信息、用户信息、经营管理信息等等，所以，对于整个电力企业而言，数据的传输-存储安全技术在其中发挥着极为重要的作用。

 

一般情况下，云计算环境下，严格加密技术可促使电力企业信息数据在具体的传输过程中将会处于非常安全的一种状态下，主要是由于云计算能够利用加密技术将那些潜存的非法访客完全的拒之门外，预防数据传输过程中发生窃取的事件。

 

从电力企业信息数据存储技术的角度进行分析，其涵盖了数据恢复、数据分离、数据备份、数据存贮位置的选择等几方面内容，而云计算环境下，电力企业便能够利用私有云这一高度集中的存储技术把相关的数据信息以基本性能、重要系数为依据来选择不同的存贮方位，这样可以促使不同种类数据间隔离的实现，并且可起到预防数据信息泄露的作用。

 

云计算的运用可促使电力企业信息能够实现实时备份，使得电力企业信息在有突况出现的时候能够在第一时间达到相关数据的及时恢复。

 

3.2 权限认证及身份管理安全技术

 

云计算能够成功的预防非工作人员使用非法用户对电力企业信息系统进行访问，这主要是由于在私有云的内部全部的企业信息都能够实现禁止访问技术，电力企业信息管理工作者能够通过私有云进行身份管理、权限认证技术的相关设置，按照企业工作人员的级别及具体的规定对于相关数据及应用业务作出明确的规定及权限的划分，这样可成功的预防了非法访问的事件发生，同时实现合法用户根据个人权限来进行企业信息的具体操作。

 

3.3 网络安全隔离技术

 

对于整个电力企业信息来讲，云计算实则是互联网当中的一种内部性系统，通常情况下，电力企业信息网络能够从网络安全的被动保护层面来促使入侵检验技术、防火墙设置等安全防火技术得以实现，可是，云计算环境下，电力企业信息安全采用的是防火墙技术、物理隔离技术、协议隔离技术等先进的科学技术，其中，防火墙技术是对于企业外部网络及电力企业信息网络而创建的一道安全性保护屏障，通过对个人信息的严格检测、审核，将具有破坏性入侵的访客实施的一种有效防护，能够最大限度上将那些越过防火墙对电力企业信息安全网络及正常运行造成破坏的数据流进行完全性的屏蔽;物理隔离技术指的是在云计算环境下对于电力企业内外部网络实施的一种分割，这样能够有效的将内外部网络系统的连接状态完全阻断;

 

协议隔离技术指的是在云计算环境下利用网络配置隔离器对内外部网络进行的一种隔离，在协议隔离技术的支撑下，内外部网络是完全分离的一种状态，而唯有云计算环境下的电力企业信息进行相互交换的过程当中，内外部网络才能够通过协议由隔离的状态转变为正常连接状态。

 

4 结语

 

通过上文针对云计算环境下电力企业信息安全的浅析，我们从当前电力企业信息安全的状况进行分析，云计算环境下用户信息安全依然是一个较为严峻的问题，一部分问题并未得到根本性的解决，在今后的工作当中，需要针对云计算环境下用户信息安全供应相应的帮助，这样才能够促使用户信息安全水平得到较为显著的提高。我们坚信，在未来的工作当中，云计算环境下的电力企业信息将会更加安全，用户信息的安全性能将会得到最大程度上的保障。

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文章编号：1005-913X（2015）08-0258-02

一、“IP化”与VOIP

目前，整个网络正在向“IP化”转换过程中。“IP化”，就是把不同类型的、需要通过链路传输的信息流，统一转换归纳为TCP/IP数据流，通过一套TCP/IP网络传输即可，而不必要为不同的业务建设不同的传输介质和管理平台。例如，在TCP/IP网络出现之初，仅能供文件传输使用，还没有oIP的概念，那时候其实就是FoIP（File over IP）。后来可以直接以数据流的形式传输数据的技术了，比如：数据库远程客户端写入、网络打印，而不是提交一个文件，这时候就是Data over IP。再后来，出现了通过IP网络传输语音、视频的技术，就出现了VoIP。

“IP化”是“三网合一”的基础，所谓“三网合一”是指计算机网络、电信网络、有线电视网络的一体化，即传统电信网、计算机网和有线电视网将趋于相互渗透和相互融合，或者说就是将图像、话音和数据三种业务建立在一个网络平台上的技术。随着三网合一的推进，中国语音IP化成为了行业的热点，三大通信业务运营商全部成为VoIP业务运营商。

VoIP 又称 IP电话或IP网络电话，是Voice over IP的缩写，这种技术通过对语音信号进行编码数字化、压缩处理成压缩帧，然后转换为IP数据包在IP网络上进行传输，从而达到了在IP网络上进行语音通信的目的。IP电话极大地改进了网络带宽的利用率，大大降低了通信的费用，这项技术的广泛应用也促进了宽带多媒体应用的发展。VoIP可以在IP网络上便宜地传送语音、传真、视频和数据等业务，如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。

二、VoIP课程的设置

由上文可以看出，VoIP是计算机网络行业从业人员今后所必需掌握的一门技术。对于高职学生来说，在“三网合一”的大前提下，学生在从事一些基站和设备的维护工作过程中，也将需要掌握一定的VoIP知识和技能，因此，将VoIP技术引入高职计算机网络专业课程体系中是十分必要的。

（一）课程定位

《VoIP技术》课程是计算机网络专业的核心必修课。通过本课程的学习，使学生熟练掌握NGN的基础知识；掌握软交换技术的基本原理；掌握VoIP基本原理；掌握VoIP核心技术；掌握VoIP中采用的协议；了解VoIP网关技术；掌握VoIP技术应用。让学生能够对VoIP技术有一个较为全面的了解，达到VoIP通信工程师的知识、能力、态度和素质的要求，具有从事VoIP网络的操作、维护、网络工程设计、营销与服务等工作的综合应用能力和职业综合能力，并为学生可持续发展奠定良好的基础。

本课程要以《计算机网络》《TCP/IP协议族》《路由与交换技术》课程的学习为基础，学生在完成本门课程之后可以通过进一步的学习考取相关的资格证书，如网络设备制造商的相关认证等。

（二）课程目标

通过《VoIP技术》课程的学习，使学生能掌握NGN网络基础、软交换技术、VoIP网络电话、VoIP核心技术、VoIP的协议、VoIP网关技术，通过实践掌握VoIP网络的规划、设计、维护及管理；为学生能胜任VoIP网络维护、VoIP网络调测和配置、VoIP组网设计工作奠定基础；并养成诚实、守信、吃苦耐劳的品德，养成善于动脑，勤于思考，及时发现问题的学习习惯；在无线网络的设计与维护过程中培养效率和安全意识，养成良好的职业道德和积极严谨的求学态度；具有善于和同学、老师沟通和与企业工作人员共事的团队意识，能进行良好的团队合作，并能具有应用能力、再学习的能力、创新能力、职业岗位竞争能力、创业能力等等。

1.知识目标

掌握电路交换和分组交换方式的定义、特点；掌握NGN的概念、技术特征和标准；掌握NGN的分层技术；了解NGN国内外标准研究现状。掌握软交换技术的原理、主要特点和技术指标；掌握软交换的主要设备的硬件结构、功能组成和协议；掌握VoIP基本原理，主要技术指标、特点；掌握VoIP的协议体系；掌握VoIP网络电话的概念、种类和机构；掌握VoIP信令技术；掌握语音码技术；掌握实时传输技术；掌握H.323协议原理、呼叫流程；掌握H.248协议原理、呼叫流程；掌握SIP协议原理、呼叫流程；掌握VoIP网关技术。

2.能力目标

能够描述我国NGN的产业化情况；会使用典型VoIP业务；能够描述软交换技术的原理、主要特点和技术指标；能够描述软交换设备的硬件结构、功能组成；会软交换技术的协议应用；能够描述VoIP基本原理，主要技术指标、特点及协议；会计算多媒体数据在IP网络中传送时所占带宽；能描述H.323协议、H.248协议、SIP协议的概述、消息和模型；清楚H.323协议、H.248协议、SIP协议呼叫流程及应用；能调测IAD-I508C、IBX1000设备；能处理IAD-I508C、IBX1000设备组网的故障；会配置视频电话V500；能描述VoIP的校园网和企业网以及EPON网中应用情况；培养学生的学习能力；培养学生的沟通能力；培养学生的团结协作能力；培养学生的分析和解决问题的能力；培养学生的创新思维能力；培养学生的自我发展能力。

3.素质目标

培养学生良好的职业道德；树立全程全网观念；树立客户至上、用心服务意识；培养学生分工合作意识；培养学生钻研业务、勇于实践的优良作风；培养学生热爱并创造性地做好本职工作的敬业精神。

4.课程内容

《VoIP技术》在课程的设置上，应以计算机网络相关行业和岗位需求为导向，以计算机网络行业职业能力培养为目标。课程的建设充分体现了“以学生为主体”、“以教师为引导”、“以基于工作过程导向的情境式教学模式为载体”的指导思想，以“强化高职学生的操作技能”、“培养学生技术应用能力”、“提高学生的综合职业素养”为目标。根据企业对移动通信专业技能型人才的需求，课程定位于移动通信行业中VoIP基站建设与维护、VoIP网络规划与优化、VoIP产品营销与服务等工作岗位。通过这门课程的学习，使学生能够对VoIP技术有一个较为全面的了解，达到VoIP通信工程师的知识、能力、态度和素质的要求，培养学生以后从事VoIP基站建设与维护、VoIP网络规划与优化、VoIP产品营销与服务等工作的综合应用能力和职业综合能力，并为学生可持续发展奠定良好的基础。

5.课程设计

《VoIP技术》是一门实践性很强的课程，强调学生实际动手操作能力的培养，按照情境学习理论的观点，只有在实际情境中学生才可能获得真正的职业能力，并获得理论认知水平的发展，因此，本课程要打破纯粹讲述理论知识的教学方式，实施模块化结构、驱动式教学以改变学与教的行为。以岗位的工作为载体设计的活动来进行，以工作为中心整合理论与实践，实现理论与实践的相结合的教学。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。

《VoIP技术》课程可以划分为以下7个学习情境：首先认识“NGN网络基础”、“软交换技术基础”、“VoIP网络电话”“VoIP技术基础”、“VoIP网关技术”课程教学模块；然后，理实结合、现场教学具体分析“VoIP协议原理及应用”、“VoIP的实训项目”，掌握VoIP技术。课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作完成的需要来进行，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。模块设计以工作为线索来进行。教学过程中，采取理实结合的教学方法，给学生提供丰富的实践机会。

6.课程评价

（1）改革传统的学生评价手段和方法，应突出过程与模块评价，采用过程性评价与结果评价相结合，理论与实践结合评价模式。

（2）关注评价的多元性，结合课堂提问、学生作业、平时操作、课程操作测验、项目考核等多种形式作为评价学生学习情况的手段。

（3）实施开放题库的开放式巩固练习方式，在完全练习过理论题库和技能鉴定题库后，考试不成为问题，目标明确，不用再去揣摩教师的考试重点，学习的主动性有很大提高。

（4）应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。

7.教材的选用

可选用近三年出版的优秀高职高专教材或依据本课程标准编写教材，教材应充分体现引领、实践导向课程的设计思想。

选用或编写的教材建议符合以下几点要求：

（1）教材应将专业职业活动分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和岗位操作规程，结合VolP通信工程师考证组织教材内容。要通过现场教学、理实结合教学并运用所学知识进行评价，引入必须的理论知识，增加实践操作内容，强调理论在实践过程中的应用。

（2）教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对VoIP系统的认识和理解。教材表达必须精炼、准确、科学。

（3）教材内容应体现先进性、实用性，要将本学科的新思想、新知识、新技术及时地纳入教材，使教材更贴近学生的发展和实际需要。

（4）教材中项目设计的内容要具体，并具有可操作性。

对于自编教材，应遵循以下原则：

（1）采取校企共建教材的模式，由企业工程师和学校专业教师共同参与编写，并且将企业的培训教程和培训手册引入到学校课堂上来。

（2）本教材在编写的过程中，以实际工作为出发点，以实际工作过程为脉络，以项目驱动来展开教材的编写。并将行业标准、规范及行业认证内容引入其中。

三、《VoIP技术》课程实施的建议与可能出现的问题

（一）课程实施建议

1.在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用理实结合的工作驱动式教学，以工作引领提高学生学习兴趣，提高学生的学习效果。

2.本课程教学的关键是是现场教学，应选用典型VoIP设备为载体，在教学过程中，教师示范和学生分组讨论、训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生在“教”与“学”过程中，学会VoIP组网的设计。同时根据课程的特点，合理运用现代教育技术，特别是对一些不可再现的典型工作，可以通过虚拟现实技术等仿真教学环境来优化教学过程。

3.在教学过程中应加大实践操作的频次，要紧密结合VoIP通信工程师的考证，加强考证的实操项目的训练，在实践操作过程中，提高学生的岗位适应能力。

4.教学过程中要重视本专业领域新知识、新技术的发展趋势，贴近企业、贴近需求。为学生的职业生涯发展打好基础，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。

5.教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。

（二）可能出现的问题

由于《VoIP技术》课程所需设备成本较高，因此，可能出现校内课程教学过程中设备资源不足的情况，学生在课上无法充分进行实践操作，会影响到学生对相关知识技能的掌握情况。对于这种问题，可以从以下几个方面进行解决。

1.增加课下练习时间，为学生在课余时间提供实践练习的机会，并由教师进行一定程度的指导。

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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

随着计算机技术、信息技术和网络通信技术的快速发展，软件产品和网络环境逐渐融合，使软件运行平台逐渐从封闭、集中的单机环境向动态、开放和多变的网络环境转变，软件系统开发也逐渐趋向于网络服务化。因此，网络资源和环境成为软件系统开发主要考虑的因素之一[1]。

“计算机网络”是计算机专业和通信专业的一门必修课，涉及的知识包括计算机技术、通信技术，它是一门交叉型的综合学科，是学生掌握网络相关知识的基础课程。我院在计算机专业侧重软件工程方向，软件工程专业的培养目标是面向软件产业界对软件工程技术人才的需求，培养以计算机应用软件开发为基本技能，掌握扎实的计算机基础理论知识和较宽的工程专业知识，具有创新能力、工程实践能力和团队协作能力，素质全面的复合实用型软件人才[2]。因此，软件工程专业的“计算机网络”课程不能是单纯的理论教学。

本文围绕软件工程专业的培养目标，探讨软件工程专业的“计算机网络”课程教学方法，根据软件工程专业特点，针对培养应用型人才的需求，合理安排教学内容，构建适合软件工程专业的实验教学体系，加强学生实践动手能力和应用能力，让学生在实验过程中加深对网络知识的理解，提高网络软件编程能力，使之符合软件工程专业强调学生动手实践能力的特点。

1 根据专业特点，合理安排教学内容

目前没有专门针对软件工程专业的计算机网络教材，通用的计算机网络教材一般着重介绍网络技术理论知识。大多是以OSI（Open Systems Interconnection）七层模型或TCP/IP五层模型为线索，采取自顶向下或自底向上的介绍方式[3-4]。内容安排上还包括无线网络、网络安全、宽带接入技术以及新型网络技术等等，概念太多，知识体系太理论、太抽象，不适合用于以培养应用型人才为目标的软件工程专业学生学习。而且，“计算机网络”课程覆盖知识面广泛，学生不可能在有限的时间内掌握所有的网络技术知识，因此，需要对教学内容进行筛选、调整和组织。

根据软件工程专业的特点，针对培养应用型人才的需要，确定本课程教学内容主要包括网络基本原理、网络常用协议分析、网络编程应用和网络操作技术，侧重讲解网络基本原理、网络常用协议分析和网络编程应用等内容。在内容的讲解上力求循序渐进，先让学生了解计算机网络基础知识，主要包括：计算机网络发展状况（计算机网络、电信网络和有线电视网络三网融合）、计算机网络主要性能指标（带宽、数据率等）以及计算机网络体系结构，然后围绕TCP/IP五层模型，在物理层上重点给学生讲解数据通信基础知识、常用传输媒体和信道复用技术。数据链路层讲解上，先简单介绍现在数据链路层要解决的基本问题，然后重点讲解PPP协议和以太网技术，让学生通过学习常用数据链路层协议以加深对数据链路层功能理解和初步学会网络协议分析。网络层以IP协议讲解作为重点，结合学院IP分配情况，让学生学会IP基本配置和子网划分，通过讲解常用的路由协议让学生掌握路由表和分组转发过程。基于现在学院内部以及其他单位内部大量使用私有IP情况，网络地址转换NAT也作为网络层的重点内容讲解。运输层，首先让学生掌握端口号相关知识，然后进入UDP协议和TCP协议学习，让学生充分理解端到端通信和进一步掌握协议分析方法。应用层，重点讲解常用协议，包括：HTTP、FTP、DNS等，并安排服务器配置、协议分析和编程实验。如果课时允许，在网络安全方面，挑选一些学生感兴趣内容进行讲解，如通过访问控制列表ACL配置限制上外网的时间、钓鱼网站欺骗、ARP攻击等等；在无线网络方面，让学生动手进行无线路由配置，实现无线上网。

在教学过程中重点让学生掌握计算机网络基本原理、学会网络协议分析方法、锻炼网络编程能力、学会基本的网络操作和简单的网络配置。在课程内容选择上，要从传统的偏重计算机网络理论的介绍转变为比较实用的学习，突出实践应用能力的培养，让学生具备软件系统设计所需的网络知识，并进一步提高软件系统设计和编程能力。

2 注重理论与实验相结合

“计算机网络”课程覆盖知识面广，概念多、内容抽象，如果采用纯理论教学方式，学生对真实的网络环境缺乏了解，教师很难在有限时间内把计算机网络抽象的原理和协议讲述清楚，学生也很难真正掌握计算机网络相关技术。因此，“计算机网络”课程教学需要理论与实验相结合，教师讲解理论知识同时结合实际操作培养学生动手能力，并且实验教学中要结合生活实例，提高学生兴趣，激发学生的学习主动性，让学生在动手实验过程中加深对网络理论知识的理解。

目前，计算机网络课程的实验内容基本上可以分为三大类。①网络基本操作和配置实验。其内容包括：网络操作系统（Windows系列或Linux）安装；各种应用服务器搭建和管理，如学习搭建Web服务器、FTP服务器、DNS服务器、DHCP服务器、邮件服务器等；进行简单的网络配置与管理，如网线的制作、组建局域网、文件共享和安全性设置、用户账户管理等等。②网络协议分析和编程实验。在掌握网络基本原理的基础上，理解网络协议的概念和功能，学会网络协议分析，应用高级编程语言（如C、JAVA或C++）编制一些网络协议和服务，实现简单网络应用，加深对网络原理和协议的理解。③网络工程实验。学会交换机、路由器等网络设备的配置与管理；通过网络硬件设备或使用模拟实验软件组建中小型网络等等。

从软件工程专业对应用型人才需求和培养的角度考虑，学生学习计算机网络课程，除了对计算机网络基础知识、网络体系结构理解外，应重点掌握TCP/IP协议分析和应用实现，充分理解网络工作原理，包括数据封装、发送、接收、解封装等。所以，构建适合于软件工程专业的实验教学体系，应重点安排网络协议分析和网络编程类实验，而对网络基本操作和工程类实验应该进行分析和筛选，有针对性的安排实验，以使学生能在有限时间内掌握网络基本环境搭建和基本网络配置，加深对网络工作原理和协议的理解。

首先，网络协议分析和网络编程类实验是软件工程专业的重点，结合实际网络模型和网络软件，从应用的角度分析和引导学生掌握网络原理知识。指导学生学会网络分析和监测软件（如Sniffer、Wireshark等）的使用，学会捕获网络数据包，掌握网络协议的分析方法，在这基础上，鼓励学生进行网络程序设计和协议实现。内容安排上要循序渐进、由浅入深，让学生容易接受和充满信心，从而激发其学习兴趣。可以从学生熟悉的宽带拨号上网所用的数据链路层协议PPP协议开始，该协议格式简单，学生容易接受，有利于对协议分析方法的掌握，然后按照TCP/IP网络体系结构分析和学习各层次重要的协议，如Ethernet帧、ARP协议（掌握ARP广播和ARP应答过程）、IP协议、UDP协议、TCP协议、HTTP协议、TFTP协议、FTP协议、DNS协议等[5]。在协议分析的基础上，让学生动手编写网络程序，如编程实现Ethernet帧的封装与解析、IP数据包的捕获与解析，实现功能简单的Socket 通信软件（如TFTP简单文件传输）。通过实际网络编程训练，让学生掌握数据从应用层传输层网络层数据链路层物理层的封装和解封装过程，加深对网络协议与实现方法的理解，掌握网络环境中软件编程的基本方法，逐步提高网络软件编程能力。

其次，在网络基本操作训练方面，让学生掌握常用网络工具的使用以及能够进行简单网络配置，能为软件设计实现必要的网络环境配置，内容主要包括：局域网组网、IP配置、Web服务器、DNS服务器的配置。此外，让学生掌握一些最基本的网络知识以及做联网软件开发必须用到的基本技能，包括直连线、交叉线的使用；ping、ipconfig、tracert等基本网络命令的使用；简单的网络故障排除和基本的网络服务等。

最后，网络工程管理类实验让学生对网络设备有感性认识，辅助学生对相应协议和网络技能的理解。我院内部拥有网络基础和安全、网络综合布线实验室，学生可以在实验室认识课本上所讲述到的交换机和路由器以及综合布线系统，包括机房的机柜、配线架、实际的物理连线以及网络拓扑，增加感性认识。在此基础上，可以通过实际设备或通过使用Cisco官方模拟软件Packet Tracer组建中小型网络，帮助学生理解网络的基本架构。通过简单交换机配置，让学生掌握虚拟局域网VLAN，学习划分VLAN方法。路由器配置方面，重点让学生掌握静态路由和动态路由RIP协议的配置，以理解路由表、路由协议以及分组转发过程；实现网络地址转换NAT实验[6]，充分理解私有IP和公有IP地址相关知识。对于能力比较强的学生，鼓励他们完成一些比较难但广泛实用的实验（如VPN）等。

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关键词：计算机；信息安全；防拷贝系统

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：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

我们需要清醒的认识到一点：传统意义上的计算机系统虽然实现了大量纸质档案信息资料的管理与储存，但并没有设置相应的访问权限平台，这就使得计算机系统内部所储存的各种信息数据很有可能在计算机各种输出终端的作用下非法拷贝到其他储存终端当中。可以说，计算机端口非法信息拷贝已成为当前计算机信息时代最为普遍，也最具危害的一种犯罪形式。据此，如何在新型信息技术的支持下优化计算机端口的管理与控制系统已成为当前计算机信息安全工作人员最亟待解决的问题之一。本文所研究的计算机信息安全防拷贝系统正是解决这一问题的最有效途径。笔者现结合实践工作经验，就这一问题谈谈自己的看法与体会。

一、计算机信息安全防拷贝系统的功能特点分析

信息安全系统作为网络环境下计算机信息安全的最关键保障，需要在设计、运行、维护的方方面面杜绝任何形式的漏洞问题，因为在计算机信息系统当中，任何一个细微的漏洞都很有可能危害到整个信息系统的安全运行。笔者认为，计算机信息安全防拷贝系统要想做到这一点，光依靠传统意义上的身份验证与密码审核是远远不够的，为此我们在进行该系统的设计工作时，务必需要将非法进不去、进去看不见以及看见拷不出这三点作为整个系统设计的基本原则。与此同时，高质量的计算机信息安全防拷贝系统还应当兼顾内外部的信息泄露问题，在不断强化自身信息安全保护能力的同时，有效抵御来自外界的干扰与破坏。具体而言，这种系统需要具备的基本功能与特点可以概括为以下几个方面。

（一）设备控制功能。计算机信息安全防拷贝系统能够自动控制整个计算机系统的全部外接设备，各种外接终端接口设备都会该系统的控制下主动关闭或附加密码认证，进而从接口方面确保计算机信息系统的安全运行。

（二）网络控制功能。计算机信息安全防拷贝系统最大的特点在于它能够全方位参与并掌控计算机的网络连接作业，任何非法的网络接入都会直接反映到防拷贝系统处理终端，从而及时关闭计算机网络连接功能，阻断非法入侵。

（三）互联网控制功能。互联网控制功能与网络控制功能之间最大的区别在于系统虽然限制与禁止了各种通过计算机信息系统进行互联网上传的信息，但计算机终端操作用户仍然能够操作计算机进行互联网网页的浏览与信息数据的单向下载。

（四）拷贝加密功能。可以说，拷贝加密功能是整个计算机信息安全防拷贝系统的核心与关键。在这种功能支持下，需要通过计算机信息系统进行数据信息考出的一切文件都具备了高强度的加密特性或是多重身份验证特性。

（五）文件加密功能。在计算机信息安全防拷贝系统提供了多种多样的信息数据加密服务。计算机终端操作用户能够根据意愿选取重要信息文件对其进行加密处理。一旦加密成功，任何用户要想读取该信息文件就必须通过相应的身份验证，输入正确的验证密码与口令，从而确保了整个计算机信息安全系统的可靠运行。

二、计算机信息安全防拷贝系统的组织架构与基本原理分析

针对上文有关计算机信息安全防拷贝系统应实现的功能分析，笔者认为要想将这些系统管理功能变为现实是离不开计算机硬软件系统共同支持的。信息安全卡硬件子系统作为整个计算机信息安全防拷贝系统的硬件系统核心，需要同服务器管理与监控软件以及客户端功能软件之间形成良好的合作关系，共同确保整个计算机运行的安全性与稳定性。

（一）信息安全卡硬件子系统基本原理分析。由上图我们不难得知，信息安全卡硬件子系统是整个计算机信息安全防拷贝系统的核心与中心。在这一系统当中，高速微处理器又是整个硬件子系统的核心，它能够确保计算机硬件子系统之间的协调共处。该硬件子系统最大的特点在于信息传输与处理速度快，协同控制能力强，存储器终端接口多样。在设计过程中我们需要特别关注一点：各种信息数据文件加密与控制功能要求整个硬件子系统具备较强的实时数据连续处理能力，而这种能力恰好需要与整个计算机主反应器处理能力相适应。

（二）服务器管理与监控软件原理分析。在这一平台上，计算机信息安全防拷贝系统能够实现包括网络分组、端口控制以及认证管理等在内的诸多信息数据安全控制与管理功能。其主要工作内容在于确保整个计算机信息系统的安全与稳定运行，与此同时兼顾各种数据信息实时监控，从而为硬件子系统的运行提供更为全面与可靠的数据支持。

（三）客户端软件原理分析。功能子程序作为客户端软件的最主要构成部分能够对计算机任何一次的端口访问进行深入的研究与分析，通过网络功能、端口配置等指标参数作出下一步动作，进而确保客户端操作不会对计算机信息安全系统产生隐患或是构成威胁。

三、结束语

信息时代的到来要求计算机系统在确保传输质量与效率的同时做好各种数据信息安全管理。本文从功能特点以及组织架构与基本原理两个方面对新时期的计算机信息安全防拷贝系统做出了简要的分析与说明，希望能够为今后相关实践与研究工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献：

[1]刘密霞.基于策略的信息安全模型及形式化建模的研究[D].兰州理工大学,2004

[2]陈勇,蔡淑琴.管理信息系统的发展动因及趋势研究[J].商业研究,2005,14

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[关键词]网络支付信息安全量子计算量子密码

目前电子商务日益普及,电子货币、电子支票、信用卡等综合网络支付手段已经得到普遍使用。在网络支付中,隐私信息需要防止被窃取或盗用。同时,订货和付款等信息被竞争对手获悉或篡改还可能丧失商机等。因此在网络支付中信息均有加密要求。

一、量子计算

随着计算机的飞速发展，破译数学密码的难度也在降低。若能对任意极大整数快速做质数分解，就可破解目前普遍采用的RSA密码系统。但是以传统已知最快的方法对整数做质数分解，其复杂度是此整数位数的指数函数。正是如此巨额的计算复杂度保障了密码系统的安全。

不过随着量子计算机的出现,计算达到超高速水平。其潜在计算速度远远高于传统的电子计算机，如一台具有5000个左右量子位(qubit)的量子计算机可以在30秒内解决传统超级计算机需要100亿年才能解决的问题。量子位可代表了一个0或1,也可代表二者的结合,或是0和1之间的一种状态。根据量子力学的基本原理,一个量子可同时有两种状态,即一个量子可同时表示0和1。因此采用L个量子可一次同时对2L个数据进行处理,从而一步完成海量计算。

这种对计算问题的描述方法大大降低了计算复杂性，因此建立在这种能力上的量子计算机的运算能力是传统计算机所无法相比的。例如一台只有几千量子比特的相对较小量子计算机就能破译现存用来保证网上银行和信用卡交易信息安全的所有公用密钥密码系统。因此，量子计算机会对现在的密码系统造成极大威胁。不过，量子力学同时也提供了一个检测信息交换是否安全的办法，即量子密码技术。

二、量子密码技术的原理

从数学上讲只要掌握了恰当的方法任何密码都可破译。此外，由于密码在被窃听、破解时不会留下任何痕迹，用户无法察觉，就会继续使用同地址、密码来存储传输重要信息，从而造成更大损失。然而量子理论将会完全改变这一切。

自上世纪90年代以来科学家开始了量子密码的研究。因为采用量子密码技术加密的数据不可破译，一旦有人非法获取这些信息,使用者就会立即知道并采取措施。无论多么聪明的窃听者在破译密码时都会留下痕迹。更惊叹的是量子密码甚至能在被窃听的同时自动改变。毫无疑问这是一种真正安全、不可窃听破译的密码。

以往密码学的理论基础是数学，而量子密码学的理论基础是量子力学，利用物理学原理来保护信息。其原理是“海森堡测不准原理”中所包含的一个特性，即当有人对量子系统进行偷窥时，同时也会破坏这个系统。在量子物理学中有一个“海森堡测不准原理”,如果人们开始准确了解到基本粒子动量的变化，那么也就开始丧失对该粒子位置变化的认识。所以如果使用光去观察基本粒子,照亮粒子的光(即便仅一个光子)的行为都会使之改变路线,从而无法发现该粒子的实际位置。从这个原理也可知，对光子来讲只有对光子实施干扰才能“看见”光子。因此对输运光子线路的窃听会破坏原通讯线路之间的相互关系,通讯会被中断,这实际上就是一种不同于传统需要加密解密的加密技术。在传统加密交换中两个通讯对象必须事先拥有共同信息——密钥，包含需要加密、解密的算法数据信息。而先于信息传输的密钥交换正是传统加密协议的弱点。另外,还有“单量子不可复制定理”。它是上述原理的推论,指在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的,因为要复制单个量子就必须先做测量,而测量必然会改变量子状态。根据这两个原理,即使量子密码不幸被电脑黑客获取,也会因测量过程中对量子状态的改变使得黑客只能得到一些毫无意义的数据。

量子密码就是利用量子状态作为信息加密、解密的密钥，其原理就是被爱因斯坦称为“神秘远距离活动”的量子纠缠。它是一种量子力学现象，指不论两个粒子间距离有多远，一个粒子的变化都会影响另一个粒子。因此当使用一个特殊晶体将一个光子割裂成一对纠缠的光子后，即使相距遥远它们也是相互联结的。只要测量出其中一个被纠缠光子的属性，就容易推断出其他光子的属性。而且由这些光子产生的密码只有通过特定发送器、吸收器才能阅读。同时由于这些光子间的“神秘远距离活动”独一无二，只要有人要非法破译这些密码，就会不可避免地扰乱光子的性质。而且异动的光子会像警铃一样显示出入侵者的踪迹，再高明的黑客对这种加密技术也将一筹莫展。

三、量子密码技术在网络支付中的发展与应用

由于量子密码技术具有极好的市场前景和科学价值，故成为近年来国际学术界的一个前沿研究热点，欧洲、北美和日本都进行了大量的研究。在一些前沿领域量子密码技术非常被看好，许多针对性的应用实验正在进行。例如美国的BBN多种技术公司正在试验将量子密码引进因特网，并抓紧研究名为“开关”的设施，使用户可在因特网的大量加密量子流中接收属于自己的密码信息。应用在电子商务中，这种设施就可以确保在进行网络支付时用户密码等各重要信息的安全。

2007年3月国际上首个量子密码通信网络由我国科学家郭光灿在北京测试运行成功。这是迄今为止国际公开报道的惟一无中转、可同时任意互通的量子密码通信网络，标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出了关键一步。2007年4月日本的研究小组利用商业光纤线路成功完成了量子密码传输的验证实验，据悉此研究小组还计划在2010年将这种量子密码传输技术投入使用，为金融机构和政府机关提供服务。

随着量子密码技术的发展，在不久的将来它将在网络支付的信息保护方面得到广泛应用，例如获取安全密钥、对数据加密、信息隐藏、信息身份认证等。相信未来量子密码技术将在确保电子支付安全中发挥至关重要的作用。

参考文献:

[1]王阿川宋辞等:一种更加安全的密码技术——量子密码[J].中国安全科学学报,2007,17(1):107～110

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随着我国电子计算机技术与网络信息技术的快速发展，科技的进步给人们的生活带来了翻天覆地的改变，为人们的日常工作带来了诸多便利。如今，计算机网络已然成为人们生活中不可或缺的重要部分，网络协议分析技术作为计算机网络平台的关键技术支撑维系着网络的正常运转，很多IT领域的研究人员及从业者对网络协议分析十分重视。本文就网络协议分析技术的基本原理和相关概念做以论述，进一步探究该技术的核心框架及内涵，并结合该技术在现实领域中的实际应用，剖析网络协议分析系统的有序运行对于网络安全的重要意义。

【关键词】网络协议分析 网络数据 技术研究与应用

一直以来，专业的网络信息技术人员对于网络协议分析技术的探究从未停止。而且，从应用现状来看，TCP/IP协议是构建互联网架构基础，它对于当下互联网世界的快速发展起到了重要的支撑作用。现阶段，有关网络协议分析技术的研究与实践都经历了较漫长的时期，并且也已经发展得较为成熟，该技术能够起到净化网络环境的作用，具备实践与研究价值。

1 网络协议分析技术的研究

TCP/IP协议是网络协议系统中的重要组成部分，它也是现代网络信息管理中最核心的协议之一。TCP/IP协议的基本原理很简单，首先由IP层接收到网络接口层所发送的数据包以后，然后将该数据内容再发送到TCP层或UDP层，这就完成了单向数据的传送过程，同理，也可以将从TCP层或UDP层所接收到的网络信息数据传统至下层环境中[1]。但是，在传送数据的过程中，由于IP层的传输不会受到过度限制，信息的传递顺次可能会有所改变。从网络协议分析的基础框架结构来看，网络协议分析技术的理论研究内容仍有一定的挖掘空间。

1.1 网络协议分析框架

依照TCP/IP参考模型，在数据包封装相关技术研究的基础上，采取端口检测以及特征值深度包检测等协议识别技术，探究网络协议分析的基本内容。并且，根据协议标识字段依次识别网络协议类型，采用树形结构进行构建协议分析的基本模式。另外，按照TCP/IP协议格式逐层显示所采集到的网络数据包的各层协议网络字段信息，最终构建起网络协议分析的基础框架。

1.2 网络数据采集

从以往的网络拓扑形态结构来看，总共可以分为五种类型的网络架构类型，即总线型、环形、星型、树形与网型，每种形态结构都有其独特的适用环境与搭建标准；再从传输技术的角度而言，网络拓扑结构又可划分为两类，即点对点的传播方式与广泛散播方式，二者都能够对网络协议和数据采集过程产生影响。无论如何划分网络结构与形态，网络协议分析技术需要足够的网络数据来支撑，只有当网络结构中的数据库中采集到大量的网际间信息数据时，网络分析技术的框架才可能搭建起来。

1.3 网络协议分析

一般情况下，网络环境中的物理地址与IP地址是互相绑定的，这样可以稳定网络运行环境中的各项信息资源，以便于网络参与者执行信息传输与操作。但同时，也意味着当有人盗用他人网络地址进行恶意操作时，就会给正常使用网络的人们带来一定的风险，易发生损失。所以，就要发挥出网络协议分析技术的功能，通过研究物理地址与IP地址的绑定时间范围，来确定并指认盗用网络者的非理，进而维护网络运行安全。

2 网络协议分析技术的应用

2.1 网络协议分析技术的应用现状

在实践过程中，网络协议分析技术的应用标准较为严格。在针对网络入侵检测系统采取模块匹配方式执行操作时，由于网络信息量较大，导致探测结果出现偏差。可见，网络协议分析技术在实践过程中并不十分完美。但就目前来看，基于网络协议分析技术的数据检测平台的运行较为稳定，该平台下的网络数据运算数据结果更为精准，对于数据包的传输及处理过程也较为及时，且能够对每一个网络用户的命令进行合理的分析，并给出相应的分析测试结果，以便于维护网络平台的安全与和谐。

2.2 网络协议分析技术的实践意义

在以往对网络协议技术内容的研究与应用过程中，专家学者及IT技术人员不仅对系统应用进程管理技术以及网络入侵行为技术的深度探究，而且还设计应用进程对照以及入侵行为检测等相关系统模型。这些研究内容及实践经验的积累，能够将网络协议分析技术的功能淋漓尽致的发挥出来。利用网络协议分析的基础原理实现了数据包级别应用进程查找功能，以及入侵检测响应等终端安全检测功能，这些功能定能够为实际应用提供有益的帮助。而且，在实践过程中，网络协议分析技术为人们的生活和工作所依托的网络平台扫清了沟通的障碍。

3 结束语

通过研究网络协议分析技术的核心框架与实践价值，挖掘出网络协议分析系统中网络数据采集与网络协议分析的实际内涵，即维护网络平台的正常运转，并能够对网络数据进行适当的安全检测。研究网络协议分析技术对与实践而言具有绝佳的现实意义，使得网络环境更加平等、和谐。在实践过程中，应用网络协议分析技术，能够使网络检测过程更加完善。由此可见，网络协议分析技术的具备一定的研究价值与应用价值。

参考文献

[1]卢良进，徐向华，童超.无线传感网络协议分析技术研究与实现[J].传感技术学院，2010，12（12）：196-197.

[2]张楠.新一代入侵检测技术与应用――基于协议分析技术的入侵检测系统模型研究[J].计算机安全2010，12（12）：155-156.

[3]杨杰，陈昕，万剑雄.网络协议分析与决策树挖掘的入侵检测模型研究[J].计算机应用与软件，2010，2（04）：144-145.

[4]方欣，万扬，文霞，郭彩云.基于协议分析技术的网络入侵检测系统中DDoS攻击的方法研究[J].信息网络安全，2012，4（04）：166-167.

[5]戴建军，吴卫东，罗廷生.基于可视化技术的网络协议分析[J].现代计算机（专业版），2011，10（18）：188-189.

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关键词:嵌入式;Socket;串口通信;网络通信

本文的背景是研究通过对摄像头的远程控制从而对运动图像加以采集和处理。该系统的音视频编解码部分，是基于Windows系统用VC进行的开发，实现对图像视频的编解码处理，摄像头的远程控制系统主要是通过Linux系统设计。统通过串口和网络进行传输和控制。系统采用C/S模型，PC机作为client端，根据采集到的数据进行编解码后，发送出对摄像头的控制命令，通过网络传输到ARM9平台上，ARM平台作为server端在接收到client端发送的命令后，通过串口发送命令来控制摄像头。

1 串口通信

1.1 Linux下串口通信基本原理

Linux系统将设备和文件的操作都作为对文件的处理，所以对设备的操作，内核会返回一个文件描述符，需要将其作为参数传给相对应的函数。Linux中所有的设备文件都放在“/dev”目录下，通过“ttyS+编号”命名相应的串口资源，所以对应路径是“/devttyS*”。因而可以相对文件读写那样访问一个串口设备。

1.2 Linux下的串口设置

首先要对串口进行设置，在termios.h完成对波特率等的设置。

struct termios

{tcflag t c iflag;

tcflag t c oflag;

tcflag t c cflag;

tcflag t c lflag;

cc t c cc [NCCS];

};

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

然后调用read()和write()函数读写端口，返回实际读写的字节数，如果有错误发生则返回-1。

读取串口结束后，首先恢复串口原始属性，然后才可以关闭串口并退出程序。

1.3 串口控制应用程序

下面给出本系统中一个通过串口控制摄像头的函数的一部分结构:

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 网络通信

2.1 Socket基本原理介绍

Socket是一种通信机制，客户/服务器系统既可以在本地单机上运行，也可以在网络中运行。

首先需要了解socket中的一些重要函数:

1) 创建Socket:int socket( intdomain， inttype， intprotocol);

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

3) 使用listen( )和accept( )函数获取远端信息:

Int listen(int socket， int backlog);

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

4) 通信处理:send( )，write( )，recv( )，read( )。

5) 通信结束:使用closesocket( )。

2.2 Windows和Linux下socket应用程序

客户端程序:创建一个未命名的套接字，然后把它连接到服务器套接字server_socket上，向服务器写一个字符，再读回经服务器处理后的一个字符。

服务器端程序:首先创建一个服务器套接字，绑定到一个名字，然后创建一个监听队列，接收来自客户程序的连接。

下面我们分别在Windows和Linux下进行socket编程，实现二者之间的通信，具体函数实现的主要部分如下:

Windows下作为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下作为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 结束语

本文设计了基于嵌入式平台上可移动摄像头远程控制，对串口通信和网络通信的原理和机制加以阐述，对串口驱动和网络驱动的编写提出了具体的方法，并且在实际的操作应用中给出了具体函数的编写。本文所提供的处理方法已在实际的项目中的得到应用，对于其他的通过串口通信和网络通信控制的设备，具有参考意义，今后我们还将展开进一步的相关研究。

参考文献:

[1] 刘智国，张海春.基于S3C2410的嵌入式串口通信设计[J].微计算机信息(嵌入式与SOC)，2009，25(4-2).

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随着科技的进步与发展，信息化技术与电力通信的联系也日益紧密，智能设备越来越多的被运用于电力通信网中，作为电力系统重要通信网络之一的网络--光缆，也被广泛运用于电力通信网络中。由于许多电力通信重要业务，如自动化通道、变电站图像监控、调度电话等业务的主要传输通道都是光缆网络。光缆在电力通信网络中担负着及其重要的作用—网路通信信号传输通道，之所以选择光缆作为传输介质，它的三大优点（高传输容量、传输信息密度大、有较高安全性）起着决定性作用，这也是电力通信中广泛运用光缆网络的重要原因。我们一般是在光缆网络发生故障后对其进行维护。当机房中的相关负责人员发现无光告警（即系统的收光端无法接受到光信号）时，相关维护人员需测试光纤，找到故障所在，之后进行维修和维护。还需注意的一点是，即使维护人员已经确定事故位置，进行维修前还必须在仔细查询故障光缆的资料后才能进行维修。如此，必然存在一些缺陷，如：对故障的判断不够精确；人的反应速度与抢修进程正相关（可能维修不及时，引发一些不必要的问题）；无法正确预知手工测试，光纤劣化等问题。另一方面，随着网络的普及，光缆规模逐渐扩大，数据越来越庞大，管理也愈发困难，传统的人工管理显得十分乏力，而且在检索方面也会产生极大的困难，会给抢修工作带来不便。光缆监测系统拥有布线地图、故障距离显示及早期警报等功能，可对光缆网络的工作情况进行二十四小时自动监视。一旦光缆网络出现异常，光缆监测系统能够准确而快速的报警，自动报告相关负责人员，并在相应仪器上显示出故障所在地，与机房的距离等关键信息，从而实现对光缆网络的优化管理。将光缆监测系统运用于通信网络中，既可以对网络故障进行及时的处理，又能将处理损失降低，能够满足当下电力通信网络的需求。

一、光缆监测系统的基本原理

光缆监测系统作为新一代光缆告警监测系统，它能在出现传说故障前及时告警，出现故障时及时分析故障的原因，并能精确定位故障点距离，提高快速抢修时间。AIU光功率监测单元通过采集通信光功率然后分析通信光功率，然后送至检测中心（MC）分析处理，实现光功率动态变化的告警监测。当异常出现时，AIU光功率监测单元会自动将故障报告及报警信息传输至监控终端，终端内的相关软件会依据故障报告对命令进行相应切换，之后向测试端发出相应指令，启动反射测试系统采集故障所在位置并对故障通路进行测试，对这些信息进行整合，确定故障的类型、故障发生的位置等，并自动将以上信息进行存储，便于后来的查询与调取。监测中心的基本原理，监测点接收到远程AIU光功率监测单元的告警之后，分析所发生的监测路由。然后由监测中心通过远程OSU程控光开关选择被测光纤，远程OTDR发射不同于通信波长的监测光，WDM服用监测光到传输网络中，检测中心接收都OTDR的测试曲线数据之后进行分析，计算馆长点位置等数据。最后由GIS定位及声音等多种形式进行故障通知。

二、光缆监测系统的结构

光缆监测是集地理信息系统、卫星定位系统、网络通信及光学测量等现代通信技术于一身的系统，能够实现对光缆系统故障在线的自动监测。是现在故障在线监测主要依靠光缆监测系统的三大部分—上机位，OTDR测试模块和监测模块。光缆监测系统的三大结构，监测站、通信网络及监测中心。1、监测站。通常在通信站点安装监测站，监测站由光功率监测模块、远程监控工作站、OTDR模块、电源模块、程控多路光开关模块及通信模块等构成。光功率监测模块通过采集和处理被监测光功率信号来实现对传输大量基本数据的在线监测，并将监测数据快速而及时的上传给监测站和监测中心；然后由监测中心对各方数据进行相应整理和分析，对光功率变化超出门限值的监测站点发生告警并判断发生故障的具体光缆点，并自动、迅速启动相应监测站的程控多路光开关和光时域反射仪，测试相应故障光缆段；监测站将测试所得数据上传至中心，最后由中心将实测数据与标准数据比较分析，进而确定故障类型及故障点所在位置，并告知相应维修人员进行维修。2、通信网络。通信网络即为数据通道，它将监测中心与各监测站联系起来。当监测中心与各监测站信号中断时，各监测站依可据监测中心配置的标注数据独立完成相关测试，从而确保电力通信的正常进行。3、监测中心。资源维护工作站、网桥池、系统管理工作站、中心数据库服务器等，共同组成了监测中心。各监控分站的资料由监测中心统管，可进行远程监控，也可提供时间分析、光缆老化的预警及管理缆线等，能实现数据的全盘掌握。备纤监测和在线监测是系统检测的两种方式1、备纤监测。通常备纤监测适用于有较高正常通信质量且网络资料丰富的地区，能够使空闲资源监测方案得到较高效运用。该监测的优点是管理简单，对正常通信没有影响及有效利用资源监测光缆异常，但该监测需对光纤资源有一定的占用。合理运用备纤监测能实现资源的高效管理。2、在线监测。在线监测建立在已有的电力通信基础之上，运用分光器对百分之三的电力通信进行相应光功率测试分析，正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能动态的将正常的通信光波与测试光波符合在一条光缆中进行传播，在进入相应接收设备之前，为避免通信信号干扰，可使用滤光器先将测试光过滤掉，只接收相应波长的通信光。在线监测可以优化通信线路，但当通信线路接入时会对正常通信产生不同程度的影响。

三、光缆监测系统的三大功能体系

光功率自动监测功能、光缆自动监测功能和光缆维护功能是光缆监测系统的三个主体功能，现分述如下：1、光缆自动监测功能。光缆自动监测功能受计算机相关程序调控，能自动对光缆进行一系列故障测试，并将测试结果曲线与光缆标准曲线进行比对，如有异常，能快速准确的定位故障点，方便维修人员及时维修。2、光功率自动监测功能。在线监测光缆监测系统中的收光功率是光功率自动监测判断光缆故障是否发生的主要依据。自动监测系统根据标准收光率与实时收光率之间的差距来判断光缆是否出现故障。当实时收光率与标准收光率之间的差距大于阀值时，根据超出大小输出不同级别的警告信息，此时自动监测功能还将自行触发光时域反射仪，对故障发生断进行准确判断，以便机房人员及时采取相应措施。3、光缆维护功能。告警故障管理、通信值班管理及光缆纤芯管理共同组成了通信调度应用管理的全部功能；空间资源管理、光缆线路资源管理、线路支撑网资源管理、光缆光纤配线管理、机房设备管理及电缆线路资源管理共同构成了光缆管理功能。

总结