計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在實踐中的應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在實踐中的應(yīng)用[摘要]隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，新時代的人們正處在高速發(fā)展的信息社會，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)顯得尤為重要，并有廣闊的應(yīng)用前景。通過對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一般介紹，重點介紹虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬專用撥號網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用，并對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展方向提出展望。[關(guān)鍵詞]計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)虛擬專用撥號網(wǎng)展望計算機(jī)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，它的產(chǎn)生標(biāo)志著人類開始邁向一個嶄新的信息社會，新的信息產(chǎn)業(yè)正以強(qiáng)勁的勢頭迅速崛起。因此，為了提高信息社會的生產(chǎn)力，提供一種全社會的、經(jīng)濟(jì)的、快速的存取信息的手段是十分必要的，這種手段是由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的。一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展大體經(jīng)歷了三個階段。在20世紀(jì)60年代初期，出現(xiàn)了多重線路控制器。它可以和多個遠(yuǎn)程終端相連接，構(gòu)成面向終端的計算機(jī)通信網(wǎng)。這種最簡單的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)稱為第一代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在第一代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，計算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的控制中心，終端圍繞著中心分布在各處，從而將單一計算機(jī)系統(tǒng)的各種資源分散到了每個用戶手中。但這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在著一些缺點：如果計算機(jī)的負(fù)荷較重，會導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)時間過長，而且單機(jī)系統(tǒng)的可靠性一般較低，一旦計算機(jī)發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓。為了克服第一代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的缺點，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性，人們開始研究將多臺計算機(jī)相互聯(lián)接的方法。在第二代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，多臺計算機(jī)通過通信子網(wǎng)構(gòu)成一個有機(jī)的整體，在這種系統(tǒng)中，即使單機(jī)出現(xiàn)故障也不會一導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全面癱瘓。但是，網(wǎng)絡(luò)中相互通信的計算機(jī)必須高度協(xié)調(diào)工作，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。為了降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的復(fù)雜性，提出了層次模型。但是，在初期各個公司都各自研究開發(fā)自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，而它們的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是各不相同的。這種自行發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)，由于在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)上差別很大，以至于它們之間互不相容，難于相互連接以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?，F(xiàn)代的計算機(jī)兩絡(luò)是第三代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它是體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本思想是為了減少計算物網(wǎng)格設(shè)計韻復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)采用分層設(shè)計方法。所謂分層設(shè)計方法，就是按照信息的流動過程將網(wǎng)絡(luò)的整體功能分解為一個個的功能層。分層設(shè)計方法將整個網(wǎng)絡(luò)通信功能劃分為垂直的層次集合后，在通信過程中下層將向上層隱蔽下層的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。但層次的劃分應(yīng)首先確定層次的集合及每層應(yīng)完成的任務(wù)。劃分時應(yīng)按邏輯組合功能，并具有足夠的層次，以使每層小到易于處理。同時層次也不能多，以免產(chǎn)生難以負(fù)擔(dān)的處理開銷。隨著微型機(jī)的迅速發(fā)展，彼此需要相互通信（近距離），以達(dá)到共享資源的目的，進(jìn)而有了互連的需求，這樣產(chǎn)生了局域網(wǎng)。近年來，在我國國內(nèi)堅實的基礎(chǔ)建設(shè)之上，我國的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正在健康迅速地發(fā)展?！鞍宋濉逼陂g，全國建立了不同規(guī)模、不同層次的縱向信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，尤其是列入國家重點建設(shè)項目的12個大型信息和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)發(fā)展較快，有的已初具規(guī)模，正在發(fā)揮重要作用。在金融、稅收、海關(guān)、科研、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)嵤┑目缡兰o(jì)應(yīng)用信息系統(tǒng)工程，也已先后啟動并取得了實質(zhì)性進(jìn)展；同時，計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)國際聯(lián)網(wǎng)方興未艾，目前已經(jīng)直接與Internet聯(lián)網(wǎng)的國家級互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有中國公用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、中國科研和教育計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、中國科學(xué)技術(shù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、中國金橋互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，據(jù)初步估算，在中國已發(fā)展的Internet用戶近10萬個，上述四個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)下一步將與幾百所科研機(jī)構(gòu)、一千多所高等院校、幾萬個大中型企業(yè)、四百多個中心城市和國家?guī)资畟€部門的專用網(wǎng)實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在實踐中應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種先進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施，它所涉及超級計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、中間件技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)研究與應(yīng)用技術(shù)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展實現(xiàn)了計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源等全面共享。網(wǎng)絡(luò)為人類在信息資源共享、信息交流的方面取得了卓越的成就，網(wǎng)絡(luò)化已成為人類進(jìn)行生產(chǎn)、管理、流通、教育、醫(yī)療等社會活動的主要形態(tài)之一。下面重點并重點介紹了虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬專用撥號網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用。（一）虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（virtualPrivateNetwork）簡稱VNP，是近年來隨著Internet的廣泛應(yīng)用而迅速發(fā)展起來的一種新技術(shù)，用以實現(xiàn)在公用網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建私人專用網(wǎng)絡(luò)。是在開放的公共網(wǎng)絡(luò)設(shè)施（主要是指Internet）上，為用戶開辟一個安全專用的數(shù)據(jù)隧道，確保信息的完整性和保密性。這種方式相對于租用線路來講，信息傳輸費用是最為低廉的，而且VPN還提供以下安全功能：加密數(shù)據(jù)保證通過公共網(wǎng)絡(luò)時傳輸?shù)男畔⒓词贡凰私孬@也不會泄露。信息認(rèn)證和身份認(rèn)證保證信息的完整性、合法性，并能鑒別用戶的身份。提供訪問控制不同的用戶有不同的訪問權(quán)限。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點：（1）它有別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，它并不實際存在，而是利用現(xiàn)有公共網(wǎng)絡(luò)，通過資源配置而成的虛擬網(wǎng)絡(luò)，是一種邏輯上的網(wǎng)絡(luò)。（2）只為特定的企業(yè)或用戶群體所專用。從用戶角度看來，與傳統(tǒng)專網(wǎng)沒有區(qū)別。即作為私有專網(wǎng)，一方面與底層承載網(wǎng)絡(luò)之間保持資源獨立性，即在一般情況下，資源不會被承載網(wǎng)絡(luò)中的其它用戶的網(wǎng)絡(luò)成員所使用；另一方面，提供足夠安全性、確保內(nèi)部信息不受外部的侵?jǐn)_。在選擇VPN技術(shù)時，一定要考慮到管理上的要求。一些大型網(wǎng)絡(luò)都需要把每個用戶的日錄信息存放在一臺中央數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中丈門錄服務(wù)，便于管理人員和應(yīng)用程序?qū)π畔⑦M(jìn)行添加，修改和查詢。每一臺接入或隧道服務(wù)器都應(yīng)當(dāng)能夠維護(hù)自己的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，存儲每一名用戶的信息，包括用戶名，口令，以及撥號接入的屬性等。但是，這種由多臺服務(wù)器維護(hù)多個用戶賬號的作法難以實現(xiàn)及時的更新，給管理帶來很大的困難。因此，大多數(shù)的管理人員采用在目錄服務(wù)器，主域控制器或在服務(wù)器上建立一個主賬號數(shù)據(jù)庫的方法，進(jìn)行有效管理。為有效的管理系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理人員應(yīng)當(dāng)能夠隨時跟蹤和掌握以下情況：系統(tǒng)的使用者，連接數(shù)目，異?；顒樱鲥e情況以及其它可能預(yù)示出現(xiàn)設(shè)備故障或網(wǎng)絡(luò)受到攻擊的現(xiàn)象。日志記錄和實時信息對計費，審計和報警或其它錯誤提示具有很大幫助。例如，網(wǎng)絡(luò)管理人員為了編制賬單數(shù)據(jù)需要知道何人在使用系統(tǒng)以及使用了多長時間。異?；顒涌赡茴A(yù)示著存在對系統(tǒng)的不正確使用或系統(tǒng)資源出現(xiàn)不足，對設(shè)備進(jìn)行實時的監(jiān)測可以在系統(tǒng)出現(xiàn)何題時及時向管理員發(fā)出警告。一臺隧道服務(wù)器應(yīng)當(dāng)能夠提供以上所有信息以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行正確處理所需要的事件日志，報告和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。（二）虛擬專有撥號網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用虛擬專有撥號網(wǎng)（VPDN）是指利用公共網(wǎng)絡(luò)的撥號功能及接入網(wǎng)來實現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)，從而為企業(yè)、小型IPS、移動辦公人員提供接入服務(wù)。VPND采用專用的網(wǎng)絡(luò)加密通信協(xié)議，在公共網(wǎng)絡(luò)上為企業(yè)建立安全的虛擬專網(wǎng)。企業(yè)駐外機(jī)構(gòu)和出差人員可從遠(yuǎn)程經(jīng)幾由公共網(wǎng)絡(luò)，通過虛擬加密隧道實現(xiàn)和企業(yè)總部之間的網(wǎng)絡(luò)連接，而公共網(wǎng)絡(luò)上其它用戶則無法穿過虛擬隧道訪問企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部的資源。這種方式的好處在于對用戶是透明的，用戶只需要登錄一次就可以接入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，由企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行用戶認(rèn)證和地址分配，而不占用公共地址，用戶可使用各種平臺上網(wǎng)。這種方式需要NAS支持VPND協(xié)議，需要認(rèn)證系統(tǒng)支持VDPN屬性，網(wǎng)關(guān)一般使用路由器或VNP專用服務(wù)器。（三）虛擬專用撥號網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用目前的福利彩票發(fā)行中心在采用VPDN技術(shù)組網(wǎng)前采取的是準(zhǔn)熱線方式銷售。各市中心的服務(wù)器通過64K的DDN專線與省中心的服務(wù)器相連，每個投注站以撥號的方式通過模擬中繼線與市中心的服務(wù)器相連。各個投注站在早、晚兩個時間段集中撥號連接市中心的服務(wù)器，傳送本機(jī)數(shù)據(jù)（如彩票的號碼、數(shù)量、金額等）然后，再由市中心向省中心傳送數(shù)據(jù)。采取這種方式聯(lián)網(wǎng)時，投注站傳送數(shù)據(jù)時相當(dāng)于撥打市話，費用很高。另外由于模擬中繼線的數(shù)量有限，而投注站很多，這樣，數(shù)據(jù)傳送很困難。全省有幾千個投注站，如果有一個因為電話線或其他原因在晚上無法將數(shù)據(jù)傳送到市中心，那么全省的彩民必須等到這個投注站將數(shù)據(jù)傳送到市中心才可以開獎。甚至必須將投注機(jī)搬到市中心再將數(shù)據(jù)傳送到省中心，這嚴(yán)重的影響了福利彩票發(fā)行中心在彩民心目中的形象和可信度。而采用VPND技術(shù)組網(wǎng)后，就可以全天候24小時全熱線售票，實時在線，數(shù)據(jù)時時傳送，即使某個投注站無法傳送數(shù)據(jù)，也不會影響其他的投注站，很好的解決了上述矛盾，三、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的展望網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是由人和其上的軟件應(yīng)用決定的。隨著越來越多的計算機(jī)被放置在桌面上或者安放在計算機(jī)機(jī)房中，對網(wǎng)絡(luò)的需求逐漸增多。隨著新軟件的引入，對網(wǎng)絡(luò)的需求也在增長。并且隨著越來越多的人們依賴于他們的計算機(jī)來獲取更多的信息，并借助于計算機(jī)來提高其工作效率，網(wǎng)絡(luò)的需求有增無減，而且這些應(yīng)用都會吸引更多的用戶。近十幾年的時間internet發(fā)展平穩(wěn)，一段時間內(nèi)無聲無息的發(fā)展。唯一真正重大的變化是用戶數(shù)量的增長?？梢哉f，internet最近一些年相當(dāng)平靜。不過虛擬專用網(wǎng)將改變這種情況。它對社會意味著什么呢？很有可能，在幾年內(nèi)，我們將在這個星球上看到令人吃驚的變化。遠(yuǎn)程辦公可能越來越流行，很可能從事信息處理和交換的大多數(shù)人員將會在自己家中遠(yuǎn)程辦公，不需要每天往返于家庭與辦公室之間。結(jié)果是減少了交通擁擠、污染，減少了與工業(yè)化社會相伴的一系列問題。而且，雇用最好的人員來完成工作不再受地域的，限制。雇員可在家中工作，而公司則減少辦公開支。虛擬專用網(wǎng)并不是一種未來的東西，已經(jīng)有企業(yè)以及政府已經(jīng)使用它們，而且每天都有更多的機(jī)構(gòu)利用它進(jìn)行連接。新的硬件與新的軟件正在研制出來，正在現(xiàn)有設(shè)備中對其進(jìn)