虚拟网络的实现模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇虚拟网络的实现，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)17-31307-02

On the Basis of the Realization of the Fictitious Network Experiment Platform of the Unit

SHEN Jia

(Jinling Institute of Technology, Nanjing 210001, China)

Abstract:In order to solve the contradiction between the effectiveness of student's network experiment and stability of the laboratory safety management, introduce VMware, thus realize the experiment platform of fictitious network on the unit, improves the classroom result of experiment teaching of network

Key words:VMware; virtual machine; network experiment; virtual network

1 引言

随着学校的办学规模的不断扩大，网络技术的快速发展，目前许多高校的计算机网络实验环境已经不能满足学生的网络实验的需求，许多网络实验比如简单的局域网组网实验，至少要求学校为每组学生配备两台PC，一台交换机，这对于学校来说是一笔不小的投资，所以目前许多高校只能停留在老师一边讲理论知识，一边用陈旧的可数的网络设备来给学生演示实验，学生只能被动的接受一些抽象的名词：活动目录、域等，上课效果可想而知，学生的动手能力也得不到锻炼，再加上多数高校的实验室都安装了还原卡，虽然方便了实验室管理人员，但也给学生做实验带来了很大的限制，比如格式化硬盘、安装Windows 2000 server OS这些组网实验的基本要求都不能让学生进行操练。这些问题也存在于我们学校，为了能够解决学生网络实验的可操作性和实验室安全管理的稳定性之间的矛盾，本文介绍一个即经济又有效可行的方法，是给实验室的每台学生机装上虚拟机软件，通过虚拟机软件搭建出虚拟网络实验环境。

在网络方向的课程中，要涉及到的网络相关实验如下图：

我们将通过虚拟机软件在单机上搭建网络平台实现上述所有的实验，即降低了实验成本，又帮助学生获得现实网络环境在中多点之间关系的直接概念和网络现象，完成各种网络操作和管理的学习任务。

术语：

主机：就是安装虚拟机和模拟器软件的真实存在的物理机；虚拟机：就是通过虚拟机软件创建的虚拟机器。

2 虚拟机软件介绍

常见虚拟机软件有virtual pc和VMware，两者各有千秋，但笔者更青睐于VMware，因为VMware拥有比virtual pc更强大的网络功能，所以如果仅仅只是为了完成基础类的计算机组装实验，用virtual pc就可以满足了，如果要搭建更强大的网络环境，还是选择VMware软件。本文主要以VMware为主。VMware 通过将主机（真实的pc）上的硬盘和内存的一部分拿来虚拟成一台或多台计算机，即虚拟机VM（virtual machine），它拥有独立的CMOS、硬盘，可以像主机一样运行分区、格式化、安装系统和应用软件；而虚拟机只是以一个文件的形式存储于主机上，对虚拟机进行的任何操作对于主机来说，没有任何影响。

采用Vmware创建虚拟机具有如下特点：

(1)VMware产生的虚拟机镜象可以随便克隆，而且可以应用在不同的物理机上。

(2)不需要重新分区或重新启动，就能在同一台PC机上同时使用至少两种以上的OS。不同OS运行期间，可以随时进行切换，就跟Windows窗口一样。而且你某个虚拟机OS崩溃了，对主机操作系统一点影响都没有。

(3)在虚拟机上安装同一种操作系统的另一发行版，不需要重新对硬盘进行分区，比如，你可以在Red Hat Linux的一个目录下，安装Turbo Linux 或者其它的Linux版本，而不需要重新分区。

(4)虚拟机之间支持TCP/IP、Novell Netware以及Microsoft网络虚拟网络；各个虚拟机之间是相互独立的，而且可以随时改变各虚拟机的环境参数：内存大小、网卡个数、CUP个数等等

3 创建虚拟机及虚拟网络原理

3.1 创建虚拟机

在主机上安装VMware workstation软件，然后创建虚拟机，一般有两种方式：(1)利用向导进行创建; (2)利用已制作好的虚拟机文件进行克隆创建。因为在虚拟机上安装OS，速度会比在真实的机器上慢，所以一般在实际教学中，老师事先按照向导创建虚拟机，创建出安装不同的OS的虚拟机，然后备份虚拟机文件，学生可以通过镜像文件快速克隆虚拟机，这样就事半功倍。

3.1.1 虚拟网络原理

VMware提供了一些虚拟设备和用这些设备联网的方法，理解这些设备和联网原理就可以组建不同的的网络。

(1)虚拟网络设备

虚拟网卡 ：创建好虚拟机后，虚拟机会默认安装AMD PCNET family PCI Ethernet Adapter网卡，一般虚拟机可以安装三块网卡。每块网卡有四种可选网络方式：桥接、仅主机、网络地址翻译和自定义。

虚拟交换机：VMware提供了10个虚拟网络设备：Vmnet0-9，这些设备可以充当交换机。

3.1.2 联网方式

(1)ridged（桥接）方式

选择这种方式后，虚拟机自动会加入到Vmnet0交换机中，只要将虚拟机设置为和主机同样网段的IP地址，在真实的网络中，虚拟机就和主机拥有同样的地位。虚拟机可以访问真实网络中其他共享资源。但前提是主机要插有网线，否则无法选种该方式。

一旦选择该模式，那么你的虚拟机将暴露在充满病毒和危险的真实网络中，所以建议选择该模式时先给虚拟机装好补丁以及杀毒软件，并向管理员申请有效的IP地址，注意不要和其他主机IP地址冲突。

(2)HOST-ONLY（仅主机）方式

选择该方式后，会自动于Vmnet1交换机进行连接，将产生隔离其他网络的独立网络，只有主机和虚拟网络内的虚拟机可以通信。在不需要上外网的情况，只是用于网络实验时，建议采用这种方式。

(3)NAT（网络地址翻译）方式

如果主机可以连接到外网，但是我们在外网上无法为虚拟机获得一个IP地址，我们可以采用该种模式。

4 基于单机的虚拟网络实验平台的实现步骤

(1)实验室的软、硬件的准备：安装VMwareworkstation的基本配置为：CPU主频不低于266MHZ、内存最小为128MB、硬盘不小于600MB的空间。但为了达到更好的实验效果，建议内存加至1GB，这样可以达到同时运行5个虚拟机。

(2)安装VMware workstation软件，创建多个安装不同OS的虚拟机，为了加强显示效果，建议，安装好OS后，请安装VMware－tools.exe。

(3)根据拓扑图创建虚拟网络，并规划好IP地址，再进行虚拟网络配置。

(4)学生进行网络实验：子网划分、组建对等网、组建域网络、TCP/IP协议测试、路由器配置、服务器共享上网、FTP、Web服务器建立等等。

5 基于单机的虚拟网络实验平台的模板

为了便于学生的上机进行网络操作，节省任课老师的时间，可以将常见的虚拟实验环境平台模板搭建好，并将相关参数说明一下，上传到实验室服务器中供学生下载做实验。

如下图所示：PCm（m=1、2、3…）表示实验室任何一台学生机；VPC-N（N=1、2、3…）表示在学生机上虚拟出来的客户机；NIC表示学生机的物理网卡；VNIC表示虚拟机上虚拟出来的网卡。

(1)选取任意一台学生机PCm，安装VMware workstation软件，并虚拟出5台VPC，分别为VPC1~VPC5；

(2)分别为VPC1安装操作系统WIN2000 SERVER，然后根据VPC1克隆出VPC2、VPC3和VPC4，给VPC5安装WIN2000 Professional，其中，为VPC1和VPC4安装两块虚拟网卡；

(3)在该拓扑中，其中，连接VMnet0的为桥接网络1、连接VMnet2的为网络2；连接VMnet3的为网络3；学生机可以通过网关上外网，现在我们根据拓扑图给VPC进行网络IP地址划分。

主机的IP地址为192.168.1.2，子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.1.1；

VPC1有两块网卡，其中一块与VMnet0相连，采用桥接网络模式，那么给VPC1的VNIC1分配（192.168.1.0）段的一个有效的IP地址。

VPC1的VNIC2、VPC2、VPC3和VPC4中的VNIC1处于同一网络VMnet3交换机的网络2，给分配一个内部私有地址为（192.168.2.0）段的地址；

VPC5分配的内部私有地址为（192.168.3.0）段的地址，并通过启用VPC4的路由功能与其他机器通信。

模型拓扑图：

(4)进行网络配置，因为VPC1暴露在危险的真实网络中，所以必须给VPC设置防火墙，安装杀毒软件；将VPC2安装成（）域控制器；在VPC3上架设WEB服务器和FTP服务器以及邮件服务器；最后启用VPC4的路由功能，将VPC5的网关设置为VPC4的VNIC2的IP地址，访问网络2。

以上是一个简单的虚拟网络模板制作样例，经过实践，通过引入虚拟机，可完成除了网络硬件安装和传输媒体连接的其他几乎所有的局域网实验。这积大的提高了学生的学习积极性和自主性，而且学生任何破坏性的操作对与实验室的机器来说并没有影响，所以有效的缓解了两者的矛盾。所以虚拟机技术值得各高校推广使用。

6 结束语

实现单机虚拟网络实验环境的平台，关键是掌握VMware中的网络方式及原理，同时要具备一定的网络知识。总之，该虚拟平台，具有与真实网络环境下的一切特征，与真实网络相比，具有成本低、效果好、易使用、实用性强的特点。学生可以在该平台中学习和掌握各种网络知识，培养网络技能。

参考文献：

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中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）16-3698-03

计算机病毒、黑客和垃圾信息等造成的安全隐患问题多出于存储设备故障分布式虚拟网络的管理平台，对于高标准建设的分布式网络管理体系结构提出了一种新的安全机制，要求企业采取安全措施以确保在信息资源整合过程中信息资源的安全。

1 基于分布对象的虚拟网络平台概述

随着语义Web的发展，越来越多的数据提供者和互联网应用开发商将现有的数据转换成链接的数据，使得LOD图像得到快速的发展。2011年9月展示LOD数据云发表，它由295组数据构成，其中包括约310亿和5.04亿的RDF链接语句。它显示了LOD数据链路之间的联系及各种项目的相关数据的数据集。其中，某些数据集间连接作为一个数据网络的枢纽，如DBpedia数据集等。此外，还包含了很多著名的数据集，如维基百科，GeoNames，英国BBC广播公司，FOAF，SKOS，WordNet，DBLP书目等，涉及政府、企业、学校和图书馆等其他领域。通过链接开放数据项目的详细信息，用户可以从其他相关数据的一组数据采集环节了解到丰富数据关联，充分发现和享用外部资源。

3 基于分布对象的虚拟网络平台的设计

以产生一个商业模式为例了解其对企业的要求和用户视图定义视图的概念的应用。概念建模技术（例如使用案例分析、活动图、工艺设计和业务实体建模）有助于建设关键业务和数据的描述，可以加强业务目标和需求，但是不包含实现技术。

逻辑视图：逻辑视图结构设计中的应用模型是建立一个商业模式，它们决定了如何满足业务的目标和要求。模型的应用程序结构也体现在逻辑视图和建筑师的总体结构方面的应用。他们决定关系数据管理和处理步骤之间的相互作用，根据逻辑和时序模型组件的设计确定了模型保留的数据类型和状态。

物理视图：每个元素映射应用模式的技术元素的实际要求。通过这种方法实现模型的应用。程序员将详细的业务逻辑编写为代码，在传统开发过程中承担了部分任务，但大多数的活动应在一个复杂的框架内来完成。框架是一种新的开发技术，分布式应用程序和数据管理的基础设施包括帧应用逻辑框架的风格和控件结构的设计。框架完成使开发人员避免了繁琐的工作（例如，错综复杂的异步消息处理），使普通开发人员能够对项目作出更大的贡献。

能否正确定义这些模型对于组织来说也是至关重要的。结构模型的设计错误总是会导致严重的设计问题或运作问题（例如伸缩性和可靠性问题），严重时甚至会导致项目无法完成以及影响业务。结构设计师正在寻找框架和指南以帮助他们创建和实现这些模型，并把由于使用错误模型而带来的风险降到最低。

4 基于分布对象的虚拟网络平台的实现

在用户登录上使用双重身份验证登录功能系统。用户身份认证除了使用用户的用户名和密码，还需要使用令牌生成的同步码。同步代码生成与服务器同步一致。用户登录时需要在一定的时间内输入的代码，所以即使用户的密码丢失也不会导致系统被攻击，提高了系统的安全性。

网络设备日志分析方面，主要研究通过SYSLOG服务，将接入层交换机的日志信息捕获，以便于对接入交换机的运行状况进行动态分析。通过分析对接入层的三大攻击行为进行定位，为下一步操作做铺垫。日志信息同步数据量极大，但对细节数据的准确性要求不高，主要以大量数据宏观分析得出结果。所以，日志信息同步功能的可靠性要比数据准确性更加重要。它要能够持续的接收分析大量数据。

接入网设备的控制功能和网络接入层设备是一个窗互系统，其他业务则需要通过其主机来完成，因此控制接入层设备需要有较强的操作能力。这种能力是通过TELNET和SNMP协议来实现的。

本文着重研究了TELNET与SNMP的开发接口以及对设备控制功能的实现。总而言之，系统对日志分析功能得出的结果，最后进行隔离操作是通过本功能直接完成的。日志记录和存储里，用户的目标操作系统作为记录的目标函数在实际使用过程中主要用于事后处理和分析日志数据的存储功能，在数据库中隔离的操作记录和其它数据存储，因为该系统是一个大的数据库，没有单独使用复杂的数据持久层组件，可以实现数据库连接池功能，重量轻且操作简单。

日志分析功能包含了SYSLOG套接字的创建，数据读取分析两大主要功能。其中SYSLOG套接字的创建主要目的是为了接收交换机发至UDP514端口的日志信息。数据分析的主要目的有两个，一是判断当前网络运行是否正常，二是如果不正常，需要确定攻击源的信息[15]。SYSLOG套接字用于将接入交换机发来的日志信息进行读取，然后交与日志处理逻辑对日志进行分割。日志处理逻辑使用正则表达式对日志分割完成后，数据分两部分流向，日志信息本身交由数据库存储逻辑处理，另一向交由攻击主机判定逻辑分析攻击主机信息。对于设备控制模块交互逻辑，当自动隔离攻击主机

5 结论

基于分布对象的虚拟网络平台提供系统级端到端的解决方案，这将是智能化的网络管理和工作负载分布到多个站点，分布式网络管理信息系统的管理员可以促进用户更高效地利用系统中的资源，网络的发展提供了可扩展性的变化。为了减少复杂性和中心网站计算的负负，可以提供一种独立方法靠近故障点，快速地排除故障。

基于分布对象的虚拟网络平台通过在整个网络上向多个控制台将数据采集，监视以及管理职责分散开来而实现综合分析。

参考文献：

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博科公司产品营销部负责云编排、OpenStack和SDN工作的Sandeep Singh Kohli表示，“为了增强互操作性，开放的云平台需要更多的API或插件。我们推出的动态网络资源管理器就可以轻松地与云平台进行整合，它经过了包括红帽在内的许多合作伙伴的认证。”

动态网络资源管理器是一个软件，其主要功用是管理数据中心内的网络资源调配。“假如没有动态网络资源管理器，网络就不可能在不同的虚拟机或不同厂商的硬件设备上智能地分配网络资源，实现负载均衡。”Sandeep Singh Kohli介绍说。

利用动态网络资源管理器，OpenStack云环境可满足特定应用程序或服务的需求。博科动态网络资源管理器具有几个特点：它可以根据策略管理来自多个厂商的物理和虚拟的网络资源，这将让OpenStack Neutron能够提升3～7层网络的运营效率和灵活性；动态网络资源管理器有四个组成部分，包括Supervisor、Interceptor、Plugins、Appliance Container，以及其他一些辅助功能，比如管理仪表板；它可以支持一些新兴技术，比如网络功能虚拟化（NFV）。“我们将与OpenStack社区的合作伙伴一起提供动态网络资源管理器功能。”Sandeep Singh Kohli表示。

开源的坚定拥趸

博科公司在支持OpenStack方面有明确的定位：第一，为企业和云服务商提供一个网络平台，让它们能够构建一个可扩展、可开发的云架构；第二，提供一个可扩展的解决方案，应对用户不断增长的在虚拟机上开发应用、简化管理和编排网络资源的需求；第三，保护客户的云投资，避免被绑定；第四，提供一个可扩展的基础架构，让用户从云计算中获得更大收益。

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【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2009)10―0114―03

一 前言

随着人们对网络的依赖性越来越强,基于网络的现代远程教育成为了继第一代的函授远程教育和第二代的广播电视校阅之后新一代教育方式。为此,基于web的网络教学平台以其功能丰富,结构完整迅速成为了网络教育的主载体。其开放的学习条件、丰富的学习资源使得网络教学具有传统教学方法无法比拟的优势。但是随着网络教学中用户对交互性和体验感的要求越来越高,传统的以数据为中心,以HTML为表现形式的Web网络教学应用程序已远不能满足学习者更高的、全方位的体验要求。而RIA的适时出现为这个问题提供了全新的解决途径。

RIA是Rich Internet Application(富互联网应用系统,亦称富客户端)的缩写,维基百科对它有如下定义:所谓RIA,首先,它应该是一个网络应用程序;其次,它还要具有桌面应用程序的特征和功能。简单地说,如果你的桌面程序(比如说Word、Photoshop和Eclipse)能在网络上运行,并且能保持其原来的功能和特征,那么我们就可以称它们为RIA应用(富客户端应用)。因此,RIA的技术特点使得其非常适用于网络虚拟教学系统的开发,在网络教育领域必将具有广阔的应用前景。

二 Silverlight介绍及其在网络虚拟教学系统的应用优势

RIA作为未来Web应用程序的发展方向。许多公司和研究机构,包括Microsoft、Adobe、Sun等软件业巨头,都积极投入到了RIA的研发当中。本节将重点介绍Microsoft Silverlight的一些技术特点。

众所周知,微软是一个优秀的平台开发商。它的Windows和Microsoft 0ffice产品都符合工业级标准,在Web展现技术方面,以往微软并没有太多表现,不过在推出了名为Microsoft SiIverlight的新技术之后,希望在这方面有所突破。Silverlight实际上是一个运行在Web浏览器上的应用程序界面开发平台。与应用已久的Adobe Flash/Flex相比,Sliverlight是一个仍在完善中的技术平台,目前版本为SilveHight2.0。但由于微软强大的技术实力和宣传力度,Silverlight一经推出就受到开发人员的热捧。

Silverlight是一个跨浏览器、跨平台的插件,为网络带来下一代基于.NET的媒体体验和丰富的交互式Web应用程序。从编程的角度来看,Silverlight程序使用的是.NET托管代码, 可以用XAML(Extensible Application Markup Language,扩展应用程序标记语言)编写,XAML是微软为Windows Vista创建的基于XML的标记语言。它提供了对动画和3D众多方面的支持。XAML程序可以用最简单的文本编辑器编写,当然最好是使用图形工具(如Expression Blend)来创建XAML代码,之后就可以开放给Web搜索引擎和其它在线工具。这是Silverlight与Flash另外一点截然不同的地方,Flash实际上是一个对外封闭的“黑盒”环境。而由于Silverlight除了支持IE以外,还可以支持Apple的Safari和Mozilla的Firefox浏览器,因此它可以运行在任何计算机平台上,包括Macintosh和Linux。从根本上来说,Silverlight最关键的与众不同之处,实际上就是它创建出的UI质量,它是真正以XAML格式进行数据传输,到用户前端后再解析为具体图像,文本的大小是非常小的,所以完全不用担心带宽。此外,Silverlight还提供灵活的编程模型,支持AJAX,VB,C#,Python,Ruby等语言,并集成到现有的网络应用程序中。而对于使用Windows平台开发工具的用户来说,可以使用 C# ,VB等多种语言进行开发,而不需要抛弃原本的知识去学习ActionScript,而且这些语言在进行Silverlight开发时,也继承了很多这些语言的特性,如在网络虚拟教学应用程序中,会大量使用各种多媒体素材,如音频、视频等,而Silverlight就可以很方便的使用最常用的底层的传输工具Sockets。同时Silverlight的命名空间里还有很多通讯组件比如Webclient等,完全可以实现SOA和Flex的Httpservice的功能。

从上面介绍的一些Silverlight的技术特点,我们不难得出它在网络虚拟教学系统中的诸多应用优势:

丰富的表现力:Silverlight技术具有丰富的多媒体表现能力, 可以将文字、图片、音频、视频进行无缝的结合,从而使得教学内容的表现更加生动和丰富,使学生的体验感更强,提高了学生的学习兴趣。

强大的交互性:传统的数字图书馆信息服务以文本为主,缺乏交互,响应速度缓慢。Silverlight技术支持动画、视频、音频、双向的数据通信和创建复杂的窗体,使得强调以学生为中心的网络教育系统具有强大的交互能力。包括学生与课程的交互,以及学生与学生、学生与教师之间的交互。

高效的数据传输:服务端与客户端之间的数据流传输方式采取XAML数据,客户端和服务器端仅传递必要的数据。从而大大降低了数据通讯量,降低了对网络带宽的要求,大大提高网络访问速度,使得学生对教学系统的访问更加流畅。

三 基于Silverlight的网络虚拟教学系统的设计与实现

1 系统框架

基于Silverlight网络虚拟教学平台为三层B/S模式,开发技术主要使用XAML、.NET、Javascript等,数据库采用SQL Server 2005。系统框架如图1所示,第一层为表示层,通过在Web浏览器上外挂Silverlight浏览器插件实现用户与整个系统的交互;第二层为业务层,该层主要负责系统的各种逻辑业务,完成表示层与数据层之间的通讯。如调用数据库中的虚拟元件和学习模块信息,生成虚拟实验室场景。第三层为数据层,提供平台所需要的数据信息,如场景信息和角色信息等。

用户登录后,建立与服务器的连接,服务器为其分配标识,建立角色模型,并下载教学课件,通过XAML控制文件进行交互,模拟真实学习情景。同时服务器还负责存放共享空间、管理和维护虚拟教学场景的一致性,监听客户端的连接请求和响应连接。客户端是基于浏览器的,第一次使用时,只需不到几秒钟的时间就可以自动下载安装了Silverlight浏览器插件。客户端程序以插件方式运行在浏览器中,创建与服务器之间的Socket连接,接收服务器的报文进行解析,发送客户端的请求,从而实现虚拟场景的更新和用户交互。

2 主要功能模块

网络虚拟教学系统通过模拟和实现课堂的教学功能来为网络在线学生提供逼真的教学环境,使其不仅可以享受自由的学习和实践空间,而且还可以进行各种实时的交流与协作。系统的主要功能模块如下:

(1) 虚拟教学场景生成模块

虚拟教学系统中会存在多种虚拟场景,如虚拟教学场景、虚拟讨论场景和自主学习场景等。每个场景具有不同的场景片段和属性,系统根据学习者的属性,学习者选择的课程属性和选择学习场景载入与学习者需要相符合个中虚拟元件,构建出学习者特有的虚拟情境。

(2) 教学白板模块

教学白板是虚拟教学中一个重要的工具,它的主要功能是实现教学过程中老师与学生,学生与学生之间的实时交流和讨论。教师在教学的过程中可通过白板讲解教学内容和提出问题,学生也可以通过白板提出问题,查看老师和其他学生的发言,实现师生之间的实时在线讨论和交流。

(3) 规则管理模块

虚拟教学系统中存在多种规则,如教学规则、考试规则、作业规则、评判规则和关联规则等。规则管理模块负责添加、删除和修改这些规则。

(4) 信息管理模块

该模块主要负责管理系统所需的各种数据。系统的数据主要包括用户信息,课程信息,虚拟场景(元件)信息和其他教学资源等信息。信息管理模块实现对这些信息的统一组织和管理。

3 关键模块的实现

(1) 虚拟场景的构建

场景建模是构建虚拟场景最关键的一步。模型的复杂度、精细度直接关系到系统性能的好坏,因此建模主要解决两个问题:1)如何生成数据量小、适于网络传输的模型;2)如何模拟场景的真实感。通过本文第二节对Silverlight的介绍,我们可以知道Silverlight采用XAML作为描述语言,它提供了对动画和3D等众多方面的支持。因此系统平台的三维模型设计采用了如下方式:简单的模型直接采用XAML设计;复杂的模型采用AutoCAD应用软件PRO/E进行造型,然后输入到3DMAX中,在Lightwave中进行材质、纹理等处理后,通过微软提供的转换软件输出为XAML文件,从而通过Silverlight在浏览器中生成虚拟场景。图2为构建的虚拟化学实验室模型。

(2) 基于Silverlight的电子教学白板

基于Silverlight的电子教学白板可以使多人可同时使用白板绘制图形,发送文本消息,而这些动作都将会反映在每个使用者的屏幕上。因此,通过电子白板,老师和学生、学生和学生之间就可以进行便捷的交流和讨论,图3是我们实现的一个电子教学白板的截屏图。

电子白板采用XAML+WCF实现,XAML作为表示层用来进行白板的绘制,而用户操作的反馈则是通过WCF进行传递的。WCF(Windows Communication Foundation)的核心目的是允许程序与同一台计算机或网络上的,或跨越互联网的其它程序实现通讯。WCF编程模型把Web服务、.NET远程技术、分布式事务和消息队列统一到单个面向服务的编程模型中,从而实现真正意义上的分布式计算。由于电子教学白板既需要从浏览器端调用服务器端方法来完成动作的反馈(即浏览器端把用户的动作发送到服务器),服务器端又需要完成用户动作的分发(即服务器接收到用户的反馈后把动作分发到各浏览器端),因此,教学电子白板需要调用WCF的双向通信(Duplex Service),其相关代码如下:

// Page 为浏览器端方法调用器的启动页面

ClientSideMethodCaller caller = new ClientSideMethod Caller(Page);

// clientMethodName:浏览器端方法名

// param1,param2,……… 调用参数

// returnValueReader 返回值阅读器

caller.Call(“clientMethodName”, param1, param2, ………, returnValueReader);

四 总结

RIA是未来Web应用程序的发展方向,它的技术特点使得其非常适用于网络虚拟教学系统的开发,在网络教育领域必将具有广阔的应用前景。而微软最新推出的Silverlight的技术平台也旨在RIA市场占有一席之地,相信凭借微软雄厚的技术实力和强大的用户群体,Silverlight也必将放出其应有的光彩。本文通过Silverlight建立构建一个逼真的虚拟教学场景以达到现实中的效果,从而给学习者以真实感、归属感和沉浸感,实现人与虚拟环境的统一,从而大大提高了学生的学习兴趣和效率。

参考文献

[1] 杨宗凯,吴砥,刘清堂.网络教育标准与技术[M].北京:清华大学出版社,2003.

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中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）28-6687-03

高等学校的实验教学是高校教学中的一个重要组成部分，它是验证书本所学知识重要方式，也是发展和提高学生的实践动手能力和实践创新能力的途径。随着高校招生规模的扩大和实验内容的发展，目前现有的实验室越来越难满足实验教学的要求了。面临这种问题存在，就必须让我们对现有的实验室的教学方式进行改革。随着计算机网络和虚拟技术的发展，网络化的虚拟实验室正好能够解决我们实验教学面临的问题。

1 传统实验室面临的问题和虚拟实验室的特点

传统实验教学主要就是学生按照老师的指定到专门的实验室进行实验，在此过程中会面临一些问题如下：

1）因为学生规模较大，实验场所不能够全部满足每个学生，导致多人学生使用一套设备，或者因为时间上的冲突，导致实验失败。

2）因为教学经费投入不足，实验所需的设备成旧或者损坏，使得实验教学无法进行。

3）目前实验室设备过度使用或者维护不及时，或者有些实验具有一点的损害性比如《计算机组装与维修》实验，使得实验不能正常进行。

4）某些特殊的实验，需要多台计算协同工作并且需要特定的操作系统和软件，按照传统的实验室的现状是难以完成。

以上几点都是传统实验教学上存在的问题，尤其出现在计算机专业实验室中，这些问题严重的影响了实验教学的效果和学生实践动手能力的训练。计算机实验室大致分为两块，一块是计算机基础实验室，负责计算机信息基础的教学和基本程序设计教学；另一块计算机专业实验室，负责特定的专业实验，比如网络、操作系统、单片机、接口、多媒体，计算机硬件等实验。

网络虚拟实验室是目前发展的实验教学新模式，其定义是随着多媒体技术、网络技术和计算机技术发展，把现实中的实际物品虚拟化嵌入到计算机网络中，以网络为平台的而兴起的新型实验教学平台。其具备了以下的几大特点：

1）大大降低了实验室建设资金的投入和实验管理员的工作量，还能够通过网络实现大型设备和特殊设备的共享，提高设备的使用效率。

2）解决了实验场所不足，时间冲突的问题，而且避免设备的不足，损坏的现象，大大的降低了设备维护资金的投入。

3）虚拟实验室在计算机专业实验中能够发挥特殊的作用，在一些不可逆实验中能够重复实验，在网络实验中能够让学生清楚的看到数据包的走向和来源，还有在不知道实验条件的情况下，不停的尝试实验，不用考虑实验设备的损坏和实验的危险性，大大的降低了实验成本，而且能够发挥学生的积极性和创新性。

2 虚拟实验室的设计思想

当前，虚拟实验室主要能够实现采用虚拟技术把实际试验所需要所有的设备以及试验所需的实验环境做成仿真的计算机模型和背景，然后通过这些模型在网络上完成实验项目，并且得到相关的实验数据。所以，我们采用现在比较流行的B/S结构，基于Internet开发，以TCP/IP技术实现客户端与服务器之间相互通信。基于B/S的虚拟实验室从功能上可以分为三层结构（如图1），分别为：数据存储层、业务逻辑层、表示层。

在B/S模型中每一层都有不同的功能，数据存储层主要指的是数据库，当然包括了表、视图、存储过程、触发器等数据对象；业务逻辑层主要是对用户提交的指令及数据做校验，再加工后将数据存储到数据存储层，或者将数据存储层的数据提取后返回给表示层；表示层的主要职责就是为用户提供信息以及翻译用户的指令。

我们采用以B/S模型结构开发，主要的因为它具有分布广的特点，业务扩展性强，后期便于维护和升级，对客户机没任何要求，只要具有浏览器即可。

3 虚拟实验室实现的技术

虚拟实验室设计所需硬件设备很简单，只要几台高性能的服务器，关键难点和重点是软件编程和实验设备虚拟建模。

1）虚拟实验室的总体平台是以 visual studio 2010开发平台为基础，采用C#.NET语言进行研发，数据库采用SQL server 2008 为后台数据库。.Net是微软推出的一门技术，它是一个技术平台，基于这个平台进行开发可以简化很多工作。.Net的主要优点有跨语言，跨平台，安全，以及对开放互联网标准和协议的支持。在.Net Framework底层框架的支持下，.Net和SQL server数据库能够实现无缝衔接，能够更好的实现B/S结构的软件平台。

2）实验设备虚拟建模，我们采用利用VRML技术用来描述三维的实验器材及其行为，VRML本身是一种建模语言，也就是说，它是用来描述三维物体及其行为的，可以构建虚拟世界， 可以集成文本、图像、音响、MPEG影像等多种媒体类型，还可以内嵌用Java、ECMAscript等语言编写的程序代码。VRML的基本目标是建立因特网上的交互式三维多媒体，基本特征包括分布式、三维、交互性、多媒体集成、境界逼真性等。同时配合3DMAX技术来建立一套完整虚拟环境。

3）我们另外还要配合 ActiveX控件技术来调用器件模型、FLASH技术和LabView技术。其中LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一种图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW 集成了与满足 GPIB、VXI、RS-232和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。

4 虚拟实验室功能模块

虚拟实验室功能主要分为四块：学生模块、教师模块、管理员模块、实验室资源模块（如图2）。其中大致功能如下：

1）学生模块：学生注册，在线实验，提交实验报告单；

2）教师模块：教师注册，实验批次管理，实验项目管理，实验报告单管理，在线导入教学文件，在线学生考勤；

3）管理员模块：用户认证管理，院系管理，班级管理，学生管理，学期管理，虚拟实验元器件管理，数据库管理等；

4）实验资源模块：专业实验室介绍，规章制度介绍，实验文档的下载，在线交流等；

具备这几大模块，学生就可以在线进行计算机专业实验，教师能够在线安排实验项目和在线批阅实验报告单。管理员可以随时管理用户的身份验证，班级和专业管理，同时能够根据实验需要增加所需要的选器件模型，以便实验使用。学生还能够在线了解每个实验室的背景和规则制定，还能够在线下载所需实验文档。同时遇到问题我们可以实现在线交流，第一时间来解决实验中遇到的问题。

5 结束语

虽然网络虚拟实验室与传统实验室相比也存在点缺点， 但是网络化计算机专业虚拟实验室的构建，它突破了传统的实验教学方式，解决了传统实验教学受资金、时间和空间上限制的问题，给学生提供了全新的实验方式，能够促进学生的动手实践能力和创新能力，是高校实践教学发展的新方向。

参考文献：

[1] 赵红，李著成.基于B/S的网络虚拟实验室系统构建与实现[J].实验技术与管理，2011，28（9）：86-88.

[2] 杨美霞.基于虚拟现实技术的网络虚拟实验室设计与实现[J].现代计算机，2011，（1）：129-131.

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序 言：

工程制图是理工科专业的一门重要的基础课程，在课程教学的过程中，最首要的任务就是培养学生的空间分析能力以及空间构形能力。因此，在教学的过程中，常常会进行一些三维和二维图形之间的转换活动，以此来培养学生的想象能力以及图形的表达能力，这也是工程制图的重点和难点。在传统教学中，挂图，模型以及幻灯的使用虽然会让教学更加的生动，但是还是很难清楚的反映出整个转换的过程。

一、网络模型库的页面设计特点

随着计算机网络技术的不断发展和局域网的迅速普及，这为工程制图的教学方法和教学手段都提供了重要的后盾，到目前为止，已经有很多具有三维模型和三维动画的多媒体教学方面的软件被开发出来，并且投入了使用，取得了良好的效果。但是这些动画演示都是事先设计好的，动画演变的过程不会受到控制，所以无法让学生的思维得到进一步的扩展。另外这些动画的格式问题，文件大，网上传输不方便，为了解决这些问题，开发出以网络为基础的工程制图虚拟现实模型库，这个模型库采用的是先进的三维虚拟现实技术和网络多媒体交互技术，是三维模型具有交互性，观察着不仅仅能够直观的看到动画的演变，还能够根据自己的间接改变动画的演变方式，给学生提供了大量的模型素材，满足学生在学习过程中的各方面的需求【1】。模型库包含的内容很多，在工程制图学习中难度比较高的切割立体，组合体模型，装配模型等内容。模型库的页面结构有三个部分，分别是目录，图形检索以及浏览三个部分。用户可以在模型库的目录中大概的了解到模型库的整体内容，如果模型库的内容太多，一时之间无法找到自己需要的内容，就可以通过关键词寻找到需要的模型，点击之后就能够浏览模型的演变过程，并且通过功能键改变模型的演变方式。

二、虚拟现实模型库的实现技术

虚拟现实技术是一种模拟人在现实环境中的各种感官的感觉的行为的人机界面交互技术。

1、虚拟现实构造语言简介

虚拟现实建立模型语言的缩写是VRML，这是用来描述三维交互世界的一种程序语言，能够被用在创建虚拟现实的过程中，用户可以通过浏览器来观赏到VRML所创建的三维虚拟世界。节点是VRML语言的构成元素，通过域和域值来表现模拟对象的属性，每一个节点都代表着模拟对象的一个属性。VRML虚拟世界就是通过把这些节点组合起来形成一个完整的具有的模拟现实功能的对象，节点之间能够通过介质相互信任，介质又能够通过路由器在虚拟空间中传播【2】。节点有很多种特性，节点的名称，节点的种类，节点所代表的事件，节点的接口以及节点最终实现的情况等等这些都是节点的特点。节点在虚拟世界分为两种，一个是基本类型，另一个是用户自定义类型，顾名思义，基本类型的是节点是系统设置的，用户自定义类型是用户在基本类型的基础上根据自己的想法去构造的。

2、三维实体对象的创建

对三维实体对象创建的方法有两种首先是利用VRML语言编程，例如下面是利用VRML语言编程创建的体积为十六的正方体源程序代码：

用VRML语言编程的方法的最大的优点就是文件比较小，方便网络的传输，但是这种方法只适合比较简单的模型结构，一旦模型结构太过复杂，代码的数量就会更多，整个编程过程会非常的复杂，并且非常容易出错。第二种方法就是把其他格式的文件转化成VRML的格式，这种方法常用在建立复杂的模型中，有效的解决了VRML的缺点，也实现了将文件变小，适合网络传输。

3、动态虚拟现实场景的构建

虚拟现实场景的构建主要要做好几个方面的工作，首先是设置好模型的交互功能，设置空间的视点，设计好浏览模型的方式【3】。在模型交互功能的设置中，交互能力是通过设置传感器的节点来设置的，传感器的每一个节点都有自身的作用和特点，在总节点中，出发节点的条件和时间是需要根据传感器的节点类型来确定的。第二项工作是设置空间的视点，节点能够对虚拟世界中浏览者的空间视点进行控制，所以设置好虚拟对象的最初的观察的角度非常重要，在虚拟世界中预先设定好空间视点，能够有利于用户对模型的整体映像和后期的使用。下图是虚拟对象所设置的一个较好的视点节点：

由于在编辑器中很难准确的掌握到视点的位置，我们可以通过3DMAX效果处理器来设置视点。最后是设计好浏览方式，浏览者通过相应的浏览方式浏览虚拟世界，其实就相当于是用户在虚拟的世界行走，真实的感受虚拟世界的模型运行情况。所以好的浏览方式是用户了解虚拟世界最直接的方式。浏览方式其实就是用户在虚拟世界的替身。VRML中的节点可以设置浏览者替身在虚拟空间的浏览方式【4】。目前为止，浏览方式有四种，WALK模式，FLY模式，EXAMINE模式，NONE模式。但是常用的一般是EXAMINE模式，这种模式操作起来比较方便。

三、总结

建立在网络基础上的工程制图虚拟现实模型库的建立为工程制图教学方式和教学手段的改革创造了重要的条件，能够从根本上改变工程制图教学的方式，也能够很大程度上提高教学的质量，提高学生制图的水平。但是基于网络的工程制图虚拟现实模型库的建立还处于初级发展的阶段，目前还存在着很多的问题，发展和成熟的过程还很长，需要各方面的支持，无论是人才还是资金方面的支持都是建立模型库无法缺少的重要资源【5】。所以为了能够利用现代化工快速培养学生的制图能力和空间想象的能力，我们还需要作出不懈的努力。

【参考文献】

[1]叶龙庆，钟庆祥.基于网络的工程制图虚拟现实模型库的实现技术的研究[J].科技纵横，2012（11）.

[2]陈代云.虚拟现实造型语言的概况以及发展[J].计算机网络，2000（8）.

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中图分类号：TP393

随着计算机网络技术的发展，数据传输的安全性与成本方面的矛盾越突出，有时也不能保障数据安全。通过运用VPN技术可以快捷、安全地构建一个安全通道，从而实现广泛的资源共享和移动办公。

1 建立农委虚拟网络是农委信息化工作的需要

近年来，农委工作包罗万象，仅到2008年底，各项数据就有105大类、494项之多，涵盖了土壤、气象、水、地貌等自然资源条件和人口、种植业、养殖业、林业等相关第二和第三产业等社会经济条件；同时覆盖了全部村级合作经济组织，及所有的农村社会经济数据；服务对象包括涉农政府机关、涉农企事业单位、农村各类经济实体和专业协会、城乡居民等。每年农委为国家和各部门提供了大量的决策支持；虽然农委系统信息网络基础建设也已经初具规模：有农委局域网络，存在网络物理隔离，计算机不上网等；农委电子政务框架也分为基础层、数据层、支撑层和应用层等几部分，电子政务成绩显著。但是农委根据部门职责和工作特点，今后以率先支持社会主义新农村建设和率先形成城乡一体化新局面为目标，建立农委政务信息资源共享交换平台，支撑农委跨层级、跨部门政务信息资源共享及业务信息系统共享的任务仍然十分繁重。

2 VPN技术

虚拟专用网络（VirtualPrivateNetwork）简称VPN，VPN作为一种新型的网络技术，是近年来随着Internet的广泛应用而迅速发展起来的，“虚拟”主要指这种网络是一种逻辑上的网络。

那么VPN是怎样工作的？

2.1 VPN的客户端拨叫VPN的服务器，

2.2 VPN的服务器响应

2.3 VPN服务器验证客户机的身份，验证成功VPN的连接建立和发送数据。

可以通过在公共网络上建立虚拟的连接来传输私有数据，再用认证、加密等技术来保证数据的安全，这样不仅降低了网络建设的费用，还提高了网络的安全性。

3 VPN特点

3.1 成本较低

VPN在设备的使用量同专线式比较，网络的总成本（TotalCostofOwner-ship）较低。在LAN（局域网）-to-LAN（局域网）连接时，用VPN比使用专线的成本会节省30%～50%左右；在远程访问方面，VPN和直接拨入到企业内部网络成本相比会节省60%～80%。

3.2 网络架构方面弹性大

VPN和专线式的架构比起来更加有弹性，VPN平台有完整扩展性，大至总部的设备，小至各部门，甚至个人拨号用户，都能在整体的VPN架构中，具有对未来广域网络频宽扩充及连接更新架构的特性。

3.3 安全性能好

VPN架构通过加密（Encryption）、认证（Authentication）、防火墙（Firewall）及黑客侦防系统（IntrusionDetection）等技术，确保资料的安全。

3.4 管理轻松

VPN在建立网络上可以用较少的设备完成，网络管理轻松；无论什么用户必须通过VPN隧道的路径进入内部网络。

3.5 服务质量好

公共网络中流量不稳定，带宽利用率低，在流量高峰期会引起网络拥堵，很卡，数据发送很慢或失败，数据有时接收不及时，流量低谷期带宽浪费。VPN网络对流量预测并且进行控制，优化了带宽管理，有效防止了网络拥堵，数据传输的质量得到了提高。

4 VPN的应用

4.1 远程访问

农委内部的资源（电子邮件、资料、数据库、重要会议和文件等），农委网的用户（农委各部门）可以通过拨号、ADSL等连接到Internet后，访问农委资源，而资源的管理者通过VPN下的远程桌面控制功能，对农委内资源进行管理。通过互联网建立虚拟专用网络实现了对农委共享目录的远程访问，安全性较高，操作简便。

4.2 IntranetVPN

是利用互联网把总部和分支机构连接起来，成为一个总体网络。这对于农委而言是用最低的成本换来最高的收益的好办法。有了IntranetVPN，农委就可以通过Internet这一公共网络将农委各门分支机构的LAN连到总部的LAN，以实现农委内部的资源共享、文件传送等，可节省开支。

4.3 ExtranetVPN

将IntranetVPN的连接再扩展到其他相关部门，以达到信息共享。

5 配置方法

农委的VPN网络不需要很贵的设备，配置及维护灵活简单，造价低廉实用，只需在Windows系统平台上建立VPN客户端就可以轻松方便地连接到农委网。农委根据工作需要在办公网络设立了专门文件共享目录，并根据各部门的权限可以分别访问各自的文件。由于移动办公需要，有时在外地和家中需要查看共享目录中的文件。借助于虚拟专用网络，可以实现这方便快捷这一功能。

在windows2003中VPN服务称之为“路由和远程访问”，默认状态已经安装。只需对此服务进行必要的配置使其生效即可。具体操作如下：

第一步，打开管理工具，用鼠标双击“路由和远程访问”。

第二步，弹出“路由和远程访问”的窗口。

第三步，配置路由和远程访问，弹出路由和远程访问的向导窗口。

第四步，单击“下一步”，在“配置”里，选择“自定义的配置”。

第五步，单击下一步，在“自定义配置”里，选择“vpn访问”和“拨号访问”。

第六步，单击下一步，然后单击“完成”按钮。

第七步，提示，是否开始服务，单击“是”。

第八步，出现正在启用路由和远程访问的图标。系统启用路由和远程访问。

第九步，单击已启用的“HANW（本地）”的右键，选择“属性”，并选择“IP”属性页，录入静态IP地址池：192.168.1.1192.168.1.50。然后点确定按钮。VPN服务器设定完毕。

第十步，在服务器上分别给每个部门开设远程访问用户账户，远程访问权限设定为允许。

通过远程访问测试，确认账户可用以后，在农业网通知公告，正式启用农委VPN网络。

6 结论

虚拟专用网VPN能够解决农委各部门远程访问中数字资源的问题，它安全性好、可操作性强、经济实用和灵活方便等，因此随着VPN技术的不断发展和完善，VPN技术在各部门的应用前景一定会更加广阔。

参考文献：

[1]林丽丽.VPN（虚拟专用网络）初探[J].沿海企业与科技，2005，9.

[2]满延俊.VPN安全可靠又省钱的网络新技术[J].高科技与产业化，2004，8.

[3]陈廷勇，邢敏，潘希秋.高校图书馆数字资源的远程访问研究[J].现代情报，，2009，11.

[4]吴文臻.浅谈计算机虚拟专用网络技术[J].科技向导，2010，29.

[5]唐灯平.如何搭建VPN访问企业内部网络[J].现代企业教育，2008，12.

[6]彭鹏.实战MCSE之远程访问[J].电脑知识与技术，2004，5.

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1虚拟现实技术的主要特点

1.1运营成本低

虚拟现实最大的要求就是对于网络安全实现低成本运营。由于网络安全管理成本较高，所以360杀毒软件借助免费模式迅速崛起。然而仅凭借免费模式对于网络安全管理不是长久之计，需要开发运营成本较低的新型网络安全技术。随着接入点和ip地址的增加，所需要的长途专线会呈现指数级的骤增。因此，成本耗费数目惊人。虚拟现实技术，由于选择的网络接入方式与长途专线式的不同，对于新增的节点和ip只要符合相关的通信协议，可以实现网络安全管理的专线共用。这样就在线路成本的投入上费用得到有效的控制，在提升网络安全管理和运营的同时，成本低廉很多。

1.2适用范围广

将虚拟现实技术应用到网络安全中，由于虚拟现实技术服务的对象和设施较为完善，虚拟现实技术可以实现独立计算机网络控制，不断可以用于网上电商网络、金融网络、企业内部网络、军工网络等所有的万维网网络平台，都可以发挥出虚拟现实的安全管理优势。因此，可以看出，虚拟现实技术的最重要的特点就是适用范围广。虚拟现实技术由于类型较为完备，这是该特点得以展现的技术保障。虚拟现实技术具体是通过客户网络连接身份验证、网络平台访问权限管理、网络地址监控记录、数据流量信息监管和日常网络变化等重要工作的监控和管理。虚拟现实技术由于配套的服务体系较为完善，可以为不同的移动式网络安全提供定制化安全管理项目。

2虚拟现实技术两大类型

2.1网络隧道技术

所谓网络隧道技术是指通过对于计算机等网络设备的网络数据形成链条式安全管理。由于不同计算机等网络设备在数据传输的过程中具有一定的链条式传递，因此可以将这些仿佛隧道的网络信息数据进行不同pptp协议的数据安全管理，这也就是我们通常而言的隧道数据包安全管理。只有符合pptp协议的数据流量才可以经过网络隧道进行发送，对于一些网络安全中出现的问题数据流量，可以最快进行拦截和预警。Pptp协议有效的从计算机源头上实现了网络的安全控制和管理。

2.2身份验证技术

所谓身份验证技术是指在计算机等网络设备中针对网络使用者的身份进行验证的过程的管理方法。这种虚拟技术类型之所以可以发展，就是一切基于网络的信息，包括用户的身份信息都是借助特殊的编制代码来表示的。然而由于计算机与用户进行指令交换是依赖用户的数字身份信息，这样就必然存在很大的网络安全隐患，对于用户本身的安全保护仅仅局限在数字身份还是弊端较多的。为了加强计算机网络对于用户物理身份的安全验证，身份验证技术就成为用户开展网络安全管理的第一道防火墙。

3网络安全中的主要威胁因素

3.1恶意授权访问

无论借助网络是盗取客户资料，是盗取重要项目机密，还是非法利益驱使等行为都属于破坏网络安全问题。一些技术人员对于网络安全意识淡薄或恶意授权访问，严重危害了网络安全，将其他局域网络的访问权限进行恶意更改或泄露，进而使得他人借助外部网络进入，进而获取对自身有价值的网络信息数据。这种因素主要威胁了计算机网络数据的访问安全问题和数据信息存储权的安全问题。恶意授权访问会对计算机网络系统的完整性造成破坏，进而还会引发其他网络安全问题。

3.2可植入的病毒

可植入的病毒主要攻击的对象就是网络信息数据的源头计算机，通过程序类似植入实现计算机的远程控制，通过一定病毒程序攻击网络安全，造成计算机对于网络数据的管理失控，让计算机存储的重要的网络数据面临被窃取的风险，由此带来的网络安全问题性质最为严峻，是急需要解决的首要问题。其中最为常见的可植入病毒要数CHI病毒，它可以借助网络平台对于计算机硬盘上的所有系统文件，对于5196个扇区进行垃圾数据和程序的输入，直到将硬盘所有可以被篡改的数据破坏完为止。

3.3网络木马程序

网络木马程序跟可植入病毒的破坏网络安全的性质基本一样，但是木马病毒的网络危害性更加迅速、直接，可以在最短时间内让攻击网络安全系统瘫痪。网络安全具有一定的网络防火墙设置，然而木马可以有效识别并入侵网络安全中心，破坏网络安全系统软件。木马病毒是通过对计算机网络访问权限的篡改，使得原来网络的使用者无法正常使用网络，而非法入侵者利用这段可以远程控制的时间，将网络安全中的高级别的隐蔽性和权限以及身份验证等设置，改为有利于自己长期自由进入的程序代码。

4虚拟现实技术在网络安全中应用的具体策略

4.1虚拟现实技术在企业网络平台的应用

目前，各大企业正处在互联网转型之际，加强企业网络平台的安全管理对于企业的稳步发展具有直接影响。不同企业和部门之间借助计算机网络共享有很大价值的信息数据，这些信息由于需要企业多方进行共同登录，因此可以利用身份验证虚拟现实技术来加强网络安全性能。一方面，利用指纹识别技术和网络访问权限相结合，进而将客户最有效的物理身份由现实应用到虚拟的网络世界中，实现物理身份的多界唯一认证。另一方面，利用网络隧道技术，根据时间节点进行网络安全管理。由于企业办公时，是分时间节点的，最容易被入侵的时刻正是访问流量最集中的时刻。除此之外，还可以利用虚拟现实技术设置多层网络防火墙。

4.2虚拟现实技术在计算机编程中的应用

针对前文所述的可植入病毒引发的网络安全问题，可以利用网络加密虚拟现实技术和密匙管理虚拟现实技术来改善。首先，提升网络安全管理人员的编程能力和加密的升级研发。对于网络安全最有效的手段就是防患于未然，让可植入病毒无法植入，这就需要不断提高入侵的门槛。其次，加强对网络安全监管人员的管理，对于肆意篡改计算机网络平台访问权限的，依据国家相关法律法规及时给予处罚，提高安全管理人员的高压线，不断净化计算机网络内部安全管理的不良风气，减少由此带来的合法经济利益损失。最后，对于计算机硬件虚拟加强密匙管理，将网络的加密密匙存于网络虚拟内存，增强网络安全的防御能力。

4.3虚拟现实技术在国际网络环境的应用

黑客攻击网络安全行为主要发生在国家与国家之间。一方面，通过国家计算机网络的入侵可以了解某些国家军工或科研机密，进而及时了解各国的实际军事水平，为军事战略布置提供的信息数据基础。另一方面，借助入侵后的网络平台，乱发一些不利于本国的信息，引发国内舆论。因此，将虚拟现实技术应用到国家级别的网络安全系统中，对于一个国家的网络安全是必须的。具体对策如下：一方面，加大虚拟现实技术的国家网络平台的使用，结合信息安全管理等级实施分布式监控和管理。另一方面，研发可以自我升级的智能虚拟现实安全管理软件。这样可以最大化应对国际复杂的网络环境。

5结束语

总而言之，加强对于网络安全管理，特别是计算机网络安全管理，对于保障用户信息安全，营造良好健康的网络环境具有重要的现实意义。虚拟现实技术由于运营成本低、适用范围广等特点，有效的解决了影响网络安全的不利因素，进而提升了网络安全管理质量和效率。

作者:孙亚伟 岳俊华 王敏敏 单位:吉林建筑大学

引用：

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虚拟现实技术是在现实技术的基础上结合计算机技术在相应领域的发展而提出来的，是一种由计算机生成的高科技的虚拟真实环境的模拟系统，它的发展离不开网络技术的产生和成熟。到21世纪的今天，虚拟现实技术已经被广泛应用于各个行业的多个领域，这与网络技术给虚拟现实技术的发展提供的技术保障是分不开的。

一、虚拟现实技术的含义

虚拟现实，又称Virtual Reality，简称VR，是利用电脑网络技术模拟现实场景，重现“真实的三维空间”，从而实现供实验者或是研究者进行试验或产品性能检验的目的的一种高科技技术手段。不同行业和领域因其对现实环境的要求不同，所以对虚拟的三维空间的侧重点也不同。

虚拟现实技术发展至今，已经具有了鲜明且个性化的特征，这些特征分别是全方位感知、浸没感、互动性和构想性。

1.全方位感知：是指虚拟现实技术在理论上应给可以实现包括听觉、力觉、触觉、运动、味觉和嗅觉在内的几乎全真实环境下一个人所能够感知的一切感觉，从某种程度上来说，可以达到真实环境的全方位再现。但由于技术限制，到目前为止，虚拟现实技术的感知仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动这几种。

2.浸没感：又称临场感，是指用户在计算机模拟生成的虚拟环境里所产生的与真实环境相差无二的感觉。一个成功的虚拟现实技术应该具备让参与者完全浸没在这种全新且真实的环境中的可能性。

3.互动性：是指参与者或是体验者可以在计算机模拟生成的虚拟环境里进行和在真实环境中一样的体验的这种人和外界的互动性，从某种程度上来说，这是一种近乎真实的双向互动。

4.构想性：是指依附于计算机技术的强大力量，参与者在虚拟环境下，不仅可以感受再现的真实存在的环境，还可以用计算机操作出客观环境下不存在或是不可能发生的事情或现象。这种构想性的特点，从很大程度上，拓宽了人们的视野、想象空间和认知范围。

二、网络环境下的虚拟现实技术在各领域的应用分析

虚拟现实技术从出现到现在的日益成熟，离不开网络信息技术的发展。从很大程度上来说，也正是有了成熟的计算机网络信息技术和日渐浓厚的网络技术应用氛围，才使得虚拟现实技术有了技术上的保证和依托，实现了对真实环境进行模拟的可操作性。

随着网络信息技术的进一步发展，虚拟现实技术将逐步突破原来技术上的限制，真正实现对各个领域的真实性模拟。下面，本文就以虚拟现实技术在几个较为常见的领域的具体应用为例，来探究网络环境下的虚拟现实技术的发展和应用。

（一）教育领域

网络环境下的虚拟现实技术在教育领域的应用，主要体现在运用计算机技术促成教学方式的巨大变革上，具体表现如下。第一，利用网络技术，将老师所要讲授的内容以三维的形式生动地演示出来，内容更为立体和直观，这种方式学生更容易接受。第二，利用网络技术和虚拟现实技术构造出三维教学环境，让学生尽可能地接触到接近课程内容的环境，使学生在融入其中的过程中，拥有对世间万物更加丰富和真实的情感体验。无论是微观上的细胞分裂、分子活动，还是宏观上的天体和星象运动，网络环境下的虚拟现实技术，可以逼真地反映客观世界的虚实、大小、快慢等物理变化，以及听觉、味觉、触觉上的化学变化，所有这些生动、形象的课程演示，都将会在很大程度上调动学生学习的主动性和积极性，启发学生思维，开发他们的智慧。

（二）医学领域

虚拟现实技术在医学领域的应用主要有两种，一种是利用网络信息技术将人体虚拟化，一种是将手术系统虚拟化。将人体进行虚拟化，主要是利用网络信息技术对人体进行扫描，在扫描的过程中，将具体的数字信息进行组合，从而虚拟出一个“真实的人体”。将人体虚拟化主要用于当真实环境下的种种原因无法满足医疗工作者进行医学研究的需求时，手术者借助HMD感觉手套就可以对虚拟模型进行手术操作，这样就能够实现医学研究者进行研究和探索的目的。借助数字化人体，还可以模拟药物在人体中的新陈代谢活动，这样研制出的药品就可以缩短药物试验周期，降低成本，避免药物对真人有可能造成的伤害的情况下，加快其投入市场的进度。虚拟手术是建立在更高层次和更高技术水准下的医学实验研究，这样的手术必须利用网络技术将虚拟手术室里将会用到的所有的医学器械，进行电脑化控制，以达到远程或近程环境下对真正的病人进行治疗的目的。虚拟手术下的远程手术，是当今医学领域较为先进的一种手术操作方式，它主要是通过远程的操作设备与远距离的医院建立起远程医疗系统，在这种完备的系统下，医生只需对虚拟患者进行手术，并通过网络技术将其动作传递给远端的机器人，由机器人对远端的患者进行手术。在数据输入正确，且系统正常运行的情况下，机器人手术的准确性能从很大程度上得到保证。

（三）娱乐方面

虚拟现实技术在娱乐方面的应用主要是人们都较为熟知的3D技术方面，现在对其应用主要集中在电影和游戏两方面。3D电影可以让观影者在体会到立体画面的同时，实现声音、画面的完美结合，切实满足观影者身临其境的欲望。虚拟现实技术下的游戏，改变了模式下只局限于打键盘和电话速表的模式，它在给游戏者提供近乎真实的游戏或战争场景的同时，可以让游戏者通过一系列真实的头盔显示器和数据手套之类的交互设备，操纵和参与到相对逼真的场景画面中。在保证安全的前提下，给游戏爱好者以全新的感官刺激和真枪实弹的全新体验。

（四）军事航天领域

军事和航天工业的一个重要课题就是进行周期性的军事和航天飞行演练，这是国防和航天人员不可或缺的一个重要课题。利用网络技术可以实现对军事领域多方面的虚拟化模拟，例如虚拟真实地图、虚拟场地、虚拟医学救治等多方面。通过对各个环节的全真性模拟，可以让军事人员有身临其境的真实感，同时，也可以训练他们面对真实环境时临危不惧的心理素质。针对航天飞行演练的虚拟现实演练，能够使航天人员在不进入真实的上空大气层的情况下，真实感受外太空的失重状态及一切未可知的情况，并且可以训练航天人员在外太空需要完成的作业及任务。

（五）科研领域

对某一科研成果或是产品的研究从来都不是一气呵成的，它必须经过多次的实验和检测才能完成，然而，多次的实验过程必然要以付出昂贵的金钱为代价。虚拟现实技术在网络技术的支撑下，可以模拟成果或产品真实的应用环境下的变化和反应，这样，科研人员就可以根据相应变化了解到目前成果或产品的性能，并据此采取相应的措施进行改进。虚拟现实下的成果或产品测试可以缩短产品的研发周期，提高产品的更新换代，从长远看，这将会对科研成果的研究节约大量的费用，并且还能增强检测结果的准确性和可信性。例如在汽车性能的研发过程中，冲撞实验是一项必须的测验项目。借助虚拟现实技术，就可以在不伤及任何人的情况下得到检测结果，既节约了时间和费用，又相对安全。

（六）商业领域

虚拟现实技术在商业领域的应用多体现在对产品的推销上，利用网络技术将产品进行扫描，并输入到计算机系统里，这样顾客就可以通过操纵计算机或是进入虚拟的扫描的环境下，去真实体验产品的性能。就拿房地产产业来说，当建筑工程投标时，房地产商会把设计的方案用虚拟现实技术表现出来。这样就可以让前来投标的人真实地感受到室内的一切，如门的宽度、采光多少、室内排水状况等问题。这样的推销和宣传手段，比单纯的声音解说和图片展示，更能让人信服，也更能展现产品的真是魅力。

三、虚拟现实技术的前景和发展趋势

从上文对虚拟现实技术应用的众多领域的分析可以看出，该技术具有很好的发展前景，在不久的将来，该技术一定会融入到我们日常的生活中。下面，本文就简要介绍一下该技术的发展趋势和前景。

（一）三维图形的生成和显示更加实时

虽然三维图形的生成技术已经较为成熟，但纵观多年的发展，还没有实现实时生成技术。在技术还不纯熟的现在，在完成实时生成技术的过程中，虚拟出的现实环境其质量会降低，很大程度上影响了其真实效果的呈现。

（二）环境建模技术更加动态化

众所周知，虚拟现实技术的核心要素就是虚拟环境的建立，实现动态获取实际环境的数据是至关重要的一个步骤。在虚拟现实技术成熟之后，该技术将实现根据实时需要，及时快速的获取数据的目标。

（三）人机交互设备更加智能化

为了让体验者体会到真实环境的感觉，虚拟现实技术总是要借助于数据手套或是其他的一些设备来辅助体验者产生一些真实感受。但由于技术的限制，体验者并不能全方位感受到虚拟现实的效果。所以，实现人机交换设备的智能化将很好地解决这一问题，这也将成为虚拟现实技术发展的方向之一。

（四）虚拟现实实行智能化语音模式

建模是实行虚拟现实技术的重要一步，只有建好了对现实环境的模型，统计出模型的具体数据，才能具体进行虚拟现实技术的活动。但是，现在的建模由于是人工操作，需要花费大量的人力、物力和财力。为了充分解决这个问题，可以在网络技术成熟的条件下，实行智能化语音模式，这样就可以在现有条件下，将虚拟现实技术与智能技术、语音识别技术结合起来，进行适时的智能化操作。

四、结束语

在当今社会，基于网络环境下的虚拟现实技术已经不再遥远，而是正在向人们的日常生活迈进。在享受它带给我们的便捷和新奇时，我们也应该清醒地认识到，这项技术并不是完美的，它还存在着许多尚未解决的理论和技术问题。随着网络技术的进一步发展和成熟，虚拟现实技术将逐步克服其弊端，为人们的日常生活带来更大的改变，届时，基于网络环境下的虚拟现实技术也将获得更加美好的前景和更大的发展空间。

参考文献

[1]胡小强.虚拟现实技术[M].北京：北京邮电人学出版社，2009.

[2]韩晓玲.虚拟现实技术发展趋向浅析[J].电脑知识与技术，2009.

[3]郑字，工文君，马志强.虚拟现实技术在军事领域的应用现状与前景展望[J].科技资讯，2010（2）.

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揭开网络炒汇的神秘面纱

网络炒汇是网络外汇保证金交易的简称,它看似外汇买卖,但并无实际的外汇交割,属于远期期权交易。相对于过去的实盘买卖,保证金交易如今后来居上,已成为国际外汇市场上最活跃的交易方式。保证金交易具备杠杆效应,投资者只需交纳一定比例的保证金,即可按杠杆倍数放大交易的合同金额;它借助网络技术,可以实现不限时间、不限地点、不限次,不限价的交易,还可进行做多、做空的双向交易。由于外汇市场每日的价格波动一般都不超过1%,实盘交易的收益很小,而保证金交易凭借其杠杆效应和网络技术,盈亏也等倍放大,投机色彩明显。由于交易模式的投机性和风险性极大,2008年中国银监会已下文暂停银行业金融机构开展外汇保证金交易,从而禁止任何机构和个人在国内从事外汇保证金交易。

网络炒汇属于非法买卖外汇行为,不受国家法律保护,深谙国内投资市场状况的网络炒汇组织者,迎合一部分人快速致富的心理预期,打出“以小博大,资金翻倍”的旗号,借由境外投资公司提供的网络交易平台,经过境内公司或个人,吸引境内居民从事外汇保证金交易,借经纪中介之名,行欺诈攫利之实,严重扰乱外汇金融秩序。

从事网络炒汇的机构众多,地域辐射面广。网络炒汇在全国主要中心城市特别是沿海地区都有分布,一般以“投资咨询”、“信息咨询”公司的面目出现,租用高档办公场所,人员业务规模不小,极具欺骗性。以广东为例,仅广州天河区注册的涉嫌从事网络炒汇的公司逾2000家,而且从珠三角经济发达地区向周边呈跨区经营、辐射扩散之势。

参与网络炒汇的主体复杂,经济承受力差。极低的入市门槛和极高的收益宣传,参与群体遍及男女老少。

一些所谓的投资公司甚至将诈骗对象瞄准了“80后”特别是大学刚毕业没有找到工作者,以寻找投资专业人才、发掘人生“第一桶金”为名,鼓动年轻人甚至其亲人、朋友一起参加非法炒汇活动。

防不胜防的连环妙计

网络炒汇在中国没有“阳光化”,缺乏金融资本的介入和金融监管机构的有效监管,网络交易方式虚拟性、无形化的特点,被不良分子偷梁换柱加以利用,把网络世界的虚拟交易工具变成现实中环环相扣、让投资者防不胜防的财富陷阱。

第一计:“请君入瓮”。网络炒汇组织者以“交一万元保证金,可获最高达四百万炒汇资金”、“手续简便,交人民币就可以炒外汇”、“稳赚不赔、资金翻翻”等为诱饵,采取“免费炒汇培训”、“模拟网络炒汇”等形式大肆营销,让投资者体验国际外汇市场的波动,尝试虚拟赚钱的。此时,面对200美元的开户门槛、100甚至400倍的杠杆指数,投资者往往怀着不妨一试的心态和“一夜暴富”的期望,迈出第一步。

第二计:“鱼目混珠”。如何骗取投资者的信任,套牢客户的资金?炒汇公司通常会拿出文件证明自己“系出名门”,这些文件要么是绝大部分客户都看不懂的外文,要么就是文件中的名称和协议上的名称会有一个字母不同,转眼间“李鬼变李逵”。为加强效果,炒汇公司甚至会宣称开通了国外知名银行的资金“第三方存管”,并提供确认书或开户文件。而实际上,这个业务办理过程,就是向境外机构的账户汇款,所谓“确认书”不过就是汇款的回单;所谓“账户”也只是收到汇款后的一个记录。

第三计:“反客为主”。交易人交存的保证金,都须交存到中介公司指定的个人账户,继而变成“肉包子打狗――有去无回”。比如,投资者投入若干的保证金后,不久即被通知亏损较大必须追加保证金,否则将被强行清仓。而当投资者意识到网络炒汇的欺骗性,想要想中止交易拿回剩余的保证金时,会遭到炒汇公司各种理由的拒绝。此时,你要么自认倒霉,要么沦为炒汇公司的“下线”,继续同样的骗局。

第四计:“鸠占鹊巢”。客户开户时,工作人员往往会鼓动客户将保证金交给“专业人士”、“操盘高手”进行委托理财。其中的玄机在于,外汇买卖本就是一个对冲市场,你买的就是他卖的,你赔的就是他赚的。投资者如果签了合同,人采取“高位吃进,低位卖出”的伎俩,很容易就与别人合谋掏空客户资金。而且委托书上多半写着:“客户将账户全权委托给人操作,客户承担一切责任。”这样一来,哪怕客户的钱被亏得只剩几分几厘,也只能打落牙齿往肚里咽。

第五计:“节外生枝”。即使真正交易,投资者也会面临炒汇公司的百般干扰。一是“行情有别”,网络交易平台系统所显示的汇价与正规外汇行情分析软件有别,在银行做实盘外汇买卖中出现的汇价最高点和最低点始终未在“网络炒汇”的交易平台中出现;二是“交易有误”,交易人最终成交的价格点位与确认的报价点位总是存在差异,该赚的赚不到,不该亏的又亏了;三是“维权无术”,交易时经常出现莫名其妙的断电和网络故障,投资者只能通过密码查询账户资金情况及业绩,而不能即时查询交易情况,因不能确定资金是否真正交易上当。