虚拟网络的实现汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇虚拟网络的实现范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

中图分类号:G642文献标识码:A

1引言

目前,各高等院校开设了网络工程专业,该专业的课程(如计算机网络,网络规划与设计等)均需要进行大量网络设备配置实验,但实验室成本对于各院校来说是一项不小的负担,建设一个40人左右规模的网络实验室,成本大约在80～100万人民币左右,这笔费用并不是每个院校都能承担的。同时,上述的实验室由于具体的实验设备还是很少,无法满足学生人手一套设备的需求,因此必须把学生分成4～5人小组进行实验。

近年来,出现了模拟软件来模拟各种实验器材、设备、实验过程以及实验环境。为高校实验教学减轻了一定的压力,如实验和实习费用不足,实验设备陈旧老化,实验场地拥挤,学生人均台、套数少,实物实验次数下降等等。其中典型的有Boson公司出品的NetSim软件和由法国人Chris Fillot开发的Dynamips软件。

Boson NetSim软件采取的是模拟设备的命令行方式,和真实的设备存在很大的差距,而且很多实验内容无法进行模拟。

Dynamips软件通过加载Cisco的IOS软件,可在一台PC上模拟多台Cisco交换机、路由器设备,其最大优势在于可自行设计网络拓扑,在PC上构建一个虚拟的网络环境,但Dynamips是一个命令行程序,在配置实验文件时需手工设置大量参数,不方便用户的使用。而且很多学校的实验室为管理维护的方便,给计算机都安装了还原保护卡,给需要修改配置参数时带来了很多不便。

针对以上问题,本文提出了建立在线虚拟网络实验平台的思路。

2系统架构

在线虚拟网络实验平台的软件体系机构是三层架构(如图1所示),即包括后台模拟器运行服务器、应用服务器、客户端三部分,采用了浏览器/服务器(B/S)的网络计算模式。应用服务器可以在网中的任何位置,运行在任何操作系统上,在处理客户端实验网络拓扑配置,完成客户端与后台模拟器运行服务器之间的通信转接。后台模拟器运行服务器采用Dynamips软件模拟实际的设备,通过采用应用服务器生成拓扑所需要的参数,管理和维护需要模拟的设备。客户端完成与用户的交互,完成拓扑网络的设计和虚拟设备的配置交互。

3客户端

3.1软件要求

客户端的软件要求:

(1) 安装有IE或Firefox浏览器;

(2) 安装J2RE 1.5版本以上插件。

3.2设计方案

客户端完成与用户的交互。由于系统采用的是B/S这种方式,客户端不需要安装额外的软件,只要能够运行基本的浏览器软件并配置相应的Java运行环境。

用户在客户端完成网络实验的拓扑结构,并在此基础上进行实验,这就带来了两个问题:

(1) 如何进行配置;

(2) 如何和后台模拟器运行环境通信。

针对问题1,通过编写Java Applet程序(该Applet后简称Applet A)来完成图形化网络拓扑配置,此外,采用Java Applet的好处还体现在便于和应用服务器实现通信。

针对问题2,通过编写另一个Java Applet(该Applet后简称Applet B)来完成与后台虚拟设备的交互配置。

为了便于用户进行相应虚拟设备数据的配置,即通过点击Applet A网络拓扑上的相应设备,能够在Applet B中进行配置窗口的相应切换,完成与不同虚拟设备之间的交互。Applet A与Applet B的配合通过两个Applet之间的通信来完成。

3.3具体实现

用户在IE浏览器地址栏中输入实验环境的URL地址。用户登录后选择进入具体的实验项目。典型的实验配置为参见图2:

当用户提交用户配置数据时,由Applet生成网络的拓扑数据,并提交给应用服务器。应用服务器将用户转至Applet B所在的配置界面,同时给出所有虚拟设备的URL地址。

例如:telnet://192.168.1.3:2001

用户在配置界面可以完成对制定虚拟设备的配置(如图3),或者通过点击URL地址链接,调用客户端默认的telnet工具访问虚拟设备。

4应用服务器

4.1软件需求

对于应用服务器的要求:

(1) 安装有J2SDK5.0以上版本;

(2) 安装有Apache Tomcat 6.0。

应用服务器采用JSP、Java Servlet技术,应用服务器系统根据功能分为用户管理模块,实验环境配置模块和仿真模块,后台环境管理模块3个子系统(参见图4)。

4.2用户管理模块

用户管理模块完成用户的登录,注册,信息修改,注销功能(参见图5)。

4.3实验环境配置模块

实验环境配置模块要完成以下3个功能:

功能1:提供客户端需要的Web页面和Java Applet程序。

功能2:对用户提交的网络配置数据处理,生成后台模拟器运行所需的配置文件,并将生成的配置文件提交给后台模拟器运行环境。

功能3:完成通信的转接,即实现客户端Applet与后台虚拟设备的通信。

上述三个功能分别由客户端交互模块,实验数据配置生成模块和通信模块完成(参见图6)。

(1) 客户端交互模块

对于功能1的实现是比较简单的,编写JSP代码实现用户页面,编写Java代码实现Applet,需要注意两个Applet之间的通信。

(2) 实验数据配置生成模块

对于功能2的实现,通过Servlet实现。对于每个用户发起的配置请求(Applet A发起),启动一个新的线程完成对用户配置数据的处理,实验数据配置生成模块生成后台模拟器运行环境的运行参数并将其提交给后台模拟器运行服务器,由后台模拟器运行服务器环境负责虚拟实验环境的建立。由于存在多个用户同时进行实验,这里需要采用多线程处理。

(3) 通信模块

对于功能3的实现,也通过Servlet实现,当功能2的Servlet完成工作后,创建一个新的线程完成Applet B与后台虚拟设备之间通信转接。

通信模块负责与客户端的通信,这里由一个线程池来完成,线程负责将Applet B发来的命令转发到后台虚拟设备上,同时将后台虚拟设备的输出转发至Applet B。

4.4后台环境管理模块

实验管理模块完成对正在进行实验的管理,清理不必要的数据。

4.5具体实现

客户交互模块根据用户提交的配置数据,启动一个新的线程完成对用户配置数据的处理,实验数据配置生成模块生成后台模拟器运行环境的运行参数并通过通信模块将其提交给后台模拟器运行服务器,由后台模拟器运行服务器环境负责虚拟实验环境的建立。由于存在多个用户同时进行实验,这里需要采用多线程处理。

生成后台模拟器运行环境的运行参数举例如下:

dynamips-wxp.exe -T 2001 -P 7200 -r 128 --disk0 4 -t npe- 400-c 0x2142 -p 0:C7200-IO-FE -p 1:PA-2FE-TX- s0:0:gen_eth:"\Device\NPF_{953246C0-1275-426B-9803-B4C

171D808DE}" ..\C7200-JK.BIN --idle-pc=0x60801e14

在后台模拟器运行服务器启动虚拟实验环境后,由通信模块完成客户端Applet B与后台虚拟设备之间通信转接。

5后台模拟器运行服务器

5.1软件及硬件需求

对于后台模拟器运行服务器的硬件要求CPU速度1.6GHz以上,内存容量2G以上。

系统环境及软件要求:

(1) WindowsXP或Windows 2000 Server操作系统。

(2)dynamips-0.2.7。

(3)Cisco IOS映像文件:c3640-is-mz_120-7_t.Bin或c7200-js-mz.122-11.T.Bin。

5.2设计方案

后台模拟器运行服务器负责接收应用服务器发来的指令和配置文件,根据指令和配置文件运行虚拟设备,停止虚拟设备,及相应的管理功能。后台模拟器运行环境的基础是Dynamips软件。

5.3具体实现

后台模拟器运行服务器采用Java编写,使用Socket编程与应用服务器通信模块进行通信。

当收到应用服务器发来的指令和配置文件后,启动一个新的线程,使用Runtime的exec()方法执行收到的命令,实现运行虚拟设备,停止虚拟设备,及相应的管理功能。

当收到由通信模块客户端Applet B对虚拟设备的配置命令后,将其发送给具体的虚拟设备,并捕获输出,由通信模块转发给Applet B,完成具体的配置工作。

6总结

通过对本平台的试用,学生对在线虚拟网络实验平台反映良好,大大提高了学生的动手能力。

在线虚拟网络实验平台与传统的网络实验室相比,主要拥有如下优势:

(1) 充分发挥模拟软件的优势,将理论与实践相结合,以往如OSPF路由配置等需要大量的PC机或网络设备的实验,如今只要在一台PC客户机上就可实现,加深学生对于理论知识的理解。

(2) 在实验过程中无需担心学生误操作或是恶意操作,如修改网络设备密码或删除Flash文件等。由于所有的网络配置实验均在远端服务器上由软件完成,即使在操作过程中出现了无法恢复的错误时,也无需担心,只要将软件复位,即可重新开始实验。

(3) 减轻实验室维护教师的维护负担,每次实验完毕后,无需对网络设备进行一一复原。

(4) 大量节约成本,使学生能在虚拟环境中配置价格昂贵的网络设备,有效提高学生的实践技能。

(5) 提高学生的创新能力,使实验不受设备等硬件因素的制约,充分调动学生学习的主动性。

(6) 便于组织开放性实验。学生可以利用网络访问在线虚拟网络实验平台,可以在任何时间、任何地点完成实验。

参考文献:

[1] 孙秉超. 基于DynamipsGUI的虚拟网络实验环境构建[J]. 电脑知识与技术,2008(19):160-163.

[2] 张其林. 网络工程虚拟实验的设计与实现[J]. 电脑知识与技术,2008(11):284-286.

[3] 李文池. Dynamips虚拟网络配置与应用[J]. 南京工业职业技术学院学报,2007(2):45-47.

[4] 赵培元,孙月兴,尹强国. 基于VMware和Dynamips的虚拟网络实验室的搭建[J]. 计算机与信息技术,2008(9):67-71.

[5] 朱斌,贺国权. 基于Web的虚拟实验系统实现[J]. 电脑与信息技术,2007(4):1-3.

[6] 李卓伟,李华,徐婷. 计算机网络虚拟实验教学模式[J]. 实验室研究与探索,2007(4):1-3.

[7] 吴宇峰. 基于软件的虚拟网络实验室建设[J]. 科技创新导报,2008(20):26.

[8] 李志远,胡金洪. 基于软件的计算机网络实验教学改革[J]. 科技信息,2008(24):533-534.

[9] 洪榛,俞立,吴根忠,等. 实验教学中网络预约系统的设计与开发[J]. 电气电子教学学报,2008(3):46-48.

Design and Realization of Online Virtual Network Experimental Platform

WANG Xiao-mei

篇（2）

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097（2011）07―0114―07

一 前言

随着教育信息化的推进，远程教育应用实践不断更新变革，不断涌现出的新兴技术得以推广应用，取得了切实的教学与学习效果。虚拟现实技术支持下的虚拟实验系统就是近年来其中一个重要的新兴技术应用实践。相关研究证实虚拟现实技术利于提高学生的学习兴趣，强化理解能力和开拓创造性学习[1]。虚拟现实源自于信息科学技术，在信息化实践中自然有其特有的优势，第一是其独特的视角，显示的是实时的三维影像，包含了更多的连续的、直观的信息，能够以不同的视图操作和观察，产生逼真的临场感；第二是支持交互式任务，自然直观的操作强化了用户的参与体验；第三是虚拟化的场景和对象蕴含了更加丰富的抽象信息，实现理论学习到实践操作的转化。计算机3D图形学、人工智能、人机接口等相关技术的发展，也为虚拟现实的实践应用打下了坚实的基础。

建构主义理论认为，学习者是在一定学习情境中，借助与他人之间的协作、交流、利用必要的信息等，构建有意义的学习。并且根据学习者学习类型的差异，通过自我反省或者与他人之间的商榷、讨论和辩论，以认识和强化个人及团队的心智模式。建构主义理论支持下的基于虚拟现实的学习环境就是一个动态的虚拟仿真学习环境，可以延伸学习者观察事物的视角，引导他们探索科学世界的思考和行为的方式，发展学生不完整的前概念和经历完整的科学探究过程，并且能为学习者提供在现实世界中无法实现的体验，如原子微观世界[1]、无法随意重复的实训（V-Frog [2]）等。

根据相关文献研究，目前为止虚拟现实教育应用主要涉及的是科学、技术和数学教育，用于概念改变、抽象思维的发展和促进认知发展[3] [4]。考虑到经济因素，有网络特征的桌面式虚拟现实系统, 是目前虚拟现实科学教育实验系统最为可行的方式。虚拟现实科学教育实验系统的开发，首先要根据科学学科实验教育的目的和学习者的认知水平，分析学习者的需求；然后根据具体学科实验任务及步骤，结合实验操作的特点，提出虚拟实验系统执行这些操作所学的功能及其子模块，构建虚拟实验系统的基本构成框架；据此，可确定实验系统的软硬件配置，最后，选择合适的三维建模工具（如3DMAX、MAYA）和虚拟现实编程工具（Virtools、EON）实现系统的制作和[5]。

二 网络三维虚拟实验系统的基本构成框架

一个实验完整实施的工作流程分为实验准备阶段、实验仪器组装测试阶段、实验操作阶段、数据处理阶段和实验总结评价阶段。与传统实验系统相比较，有网络特征的虚拟现实系统的设计应该遵循开放性、易用性原则，能够重复实验以获取正确数据，提示实验操作正确性等。通过实验工作流程的分析，结合虚拟现实技术3I特性，网络三维虚拟实验系统的基本构成框架如图2所示：

1 输入/输出设备

人类的七大感觉系统包括视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉、前庭系统和本体觉。人类就是通过感知来获取信息。在相关的科学教育应用研究中使用的既有专用设备，如ImmersaDesk和PHANToM[10][11]，也有PC支持的周边设备，如三维鼠标、数据手套和头盔跟踪器、三维显示器等。到目前为止，教育应用领域的交互设备主要是鼠标、键盘、操纵杆和摄像头[3] [7]。

2 交互界面

实现实时的人机交互，按照实验任务的要求提供一系列的用户操作和反馈，以支持用户有意义的学习活动，强化用户在动态3D场景中的参与程度。通过镜头控制，以第一人称的视角，用户借助化身（avatar）进入3D场景，用户可以将身体变大或者变小，实现宏观或者微观世界的漫游，延伸用户感知信息的能力。

（1） 3D / 2D悬浮操作栏：漫游和自由度（DOFs）操作是悬浮操作栏基本功能项，实现3D对象选择和3D对象方位变换。这样用户可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物，有利于培养空间想象能力。另外，用户化身通过自然的交互操作还可以强化抽象知识学习和实践运用。

（2） 系统控制：悬浮式下拉菜单/属性面板，用于改变实验环境参数，动态呈现虚拟对象的信息。

（3） 模型库操作：连接模型数据库，在实验过程中提供3D对象模型的呈现，提供虚拟模型的描述信息，辅助实施虚拟实验装置组装，生成合适的实验场景。

（4） 数据向导：处理实验过程中涉及的各种数据；记录学习者的操作过程，并根据实验操作指南，自动为学习者评分。连接实验数据数据库，实现外部文档导入，或者实验数据的导出，记录虚拟学习对象的相关数据集。

（5） 智能向导：为用户化身提示操作步骤，检验操作的正确性。如果出现操作失误，会禁止下一步骤的执行，并给出错误提示信息[9]。智能向导也可以有化身，通过会话的方式与用户交流。

3 虚拟模型数据库

一类是虚拟仪器元件、虚拟对象（如原子、药品等）作为虚拟学习对象，包括可视化的3D模型及对象的描述信息。学习对象的知识结构是科学教育中知识学习的基本内容。另一类是场景模型，包含不同实验要求所需的虚拟场景。学习者可以依据具体的实验要求，调用适用的虚拟仪器和虚拟对象进行组装。

4 虚拟实验演示系统

可视化的流程有助于更好的理解科学概念[14]。如数学和物理教学中的内容大多是抽象的公式,用传统的说教式教学方法很难解释清楚，虚拟的实验流程演示使得学习者一看就能观察出动态逼近的科学本质。如此以来，抽象的内容变得更为形象、更为直观。

另外，具有网络特征的虚拟实验系统，应包含有实验共享功能，如实验结果和感想的交流，帮助，提示实验常见故障和问题的解决办法等等。如组建实验在线学习共同体，就是推进虚拟实验系统平台应用的有效措施[10]。系统可采用三层结构体系，即客户端、网络服务器和数据服务器，一般硬件设备要求不高的情况下，优先考虑B/S应用模式，即借助浏览器配置相应插件支持客户端的运行。

三 《实验室制取气体》化学虚拟实验开发实例

化学是一门以实验教学为基础的学科，通过实验可以更加形象地描述化学现象，深化学生对知识的理解和掌握。虚拟化学实验创设了仿真的实验环境，提供了丰富生动的实验仪器，实现形象化教学，为学习者创建互动的、可重复使用的实验场景，不仅有利于培养学生的设计能力、创新思维能力，而且解决了实验资源浪费、实验时间和实验地点限制等化学实验教学中问题，提高实验教学质量。

实例利用三维建模软件3ds Max和虚拟现实系统开发工具Virtools开发一个实验室制取气体专题的桌面式虚拟化学实验系统，如图4所示，主要实现功能模块有：系统操作说明介绍、化学实验仪器自动组装演示、实验仪器组装、化学实验药品添加化学实验现象观察。

本虚拟实验系统旨在使学习者了解仪器的组装、拆分顺序，药品添加方法，了解实验反应过程，分析实验现象等。在实验过程中通过本系统提高实验者的学习兴趣，使其掌握实验仪器的组装和拆分顺序；通过对实验现象的观察、对比和分析，巩固所学化学知识，理解相关化学原理；培养学生分析问题和解决问题能力。

为了便于仪器的准确组装和实验现象的多角度观察，通过镜头（Camera）进行了交互设置，使用键盘按键来切换摄像机视角并利用鼠标右键对其进行旋转。如图5所示为相应的BB及参数设置。实验系统的实验元器件的操控包括两类工具，一类是利用自由度（DOF）操作工具，以观察和变换虚拟模型方位。一类是选择和添加元器件，按照实验要求，完成系统组装。

Virtools中提供的粒子系统(Particle System)，为虚拟化学实验中产生的各种现象提供了丰富的设计内容，使虚拟实验更加形象和逼真。酒精灯火焰特效主要使用Point Particle System（点粒子系统），对于气泡特效设计使用Spherical Particle System（球形粒子系统），液体倾倒采用Curve Particle System（曲线粒子系统）。

对于虚拟模型和实验数据的导入，Virtools连接数据库除了使用自带的服务器形式连接外，也可以自定义BB（Building Block）来连接数据库，这里选择的是自定义连接MySQL数据库。以实现网络三维虚拟实验系统的数据后台更新与维护，这是实现网络虚拟实验系统开放性和通用性的关键技术。

最后应用Virtools开发的网络三维虚拟实验成应用在B/ S 或C/ S 模式的两种格式文件。前者为vmo格式，嵌入到网页中，适于网络浏览器传输; 后者需要应用VirtoolsMakeExe插件将其转换成exe格式，并应用软件封装工具制成客户端可执行程序，可安装在用户的计算机中,避免网络传输带宽的影响, 以提升网络虚拟实验的流畅性。

四 总结

一个得到普遍接受的虚拟现实实验系统，需要提供最简便的控制方式，以及一些基本的物理体验。触控设备拥有输入和反馈所需的相关元素。

有网络特征的桌面式虚拟现实系统对于硬件系统要求并不高，在个人微型电脑上都能很好的体验到实验过程，系统逼真的虚拟场景制作和详尽的过程解释，为用户呈现了一种视觉上的冲击效果。自然真实的感官体验, 能将那些抽象的结构原理实现可视化，加深概念的理解，针对无法随意重组的设备作仿真实训,获得与真实实验一样的体验,从而丰富感性认识。根据混合式学习理论，虚拟实验系统可以成为与课堂教学相结合的有效在线学习中心，实现空间和时间上的延伸，充分体现教师和学生的实验参与程度。

另外，从安全和环保角度考虑，虚拟现实实验系统既不需要化学物品和危险的实验工具如炸药，也不要提供实验样本如动物，更不会对生态环境造成破坏。

制约虚拟现实实验系统发展的瓶颈是虚拟现实相关的建模，如几何建模、运动建模、物理建模等需具备一定专业技能的人员制作，对于精细的实验仪器和化学现象的建模离预期的效果还有相当差距等。当下也存在相关实验资源不足的问题，如实验元器件模型缺乏。但随着一系列实用开发工具，如Virtools、EON等不断推出，上述的问题得到了很好的解决，使得虚拟实验系统从实验室研究转入教学实践成为现实。

从经济角度讲，虚拟现实实验系统给科学实验教育节省了开支。但对于虚拟实验系统来说，最大的挑战是在实践应用中，在课堂和教学过程究竟会产生什么样的效果，因为教师的要求、课程目标和学生的认知水平等都是必须考虑的影响因素。这就要求老师和学生都需参与到设计满足自己要求的虚拟实验项目里。

五 趋势

如果将虚拟现实实验系统加上“增强现实”技术（Augmented Reality），通过真实环境和虚拟现实景象的结合，既能减少生成复杂实验环境的开销，又便于对虚拟场景中的对象进行操作通过增强现实技术，人们不仅能够有视觉和触觉的体验，还能够有感觉的新体验，那么其应用范围也就更加广阔了。

引入分布式，支持多用户协作实验，创建学习共同体，使用户联合在一起成为一个虚拟实验社区，将把实验系统提升到一个新的境界。

参考文献

[1] Kontogeorgiou, A. M., Bellou, J., & Mikropoulos, A. T. (2008). Being inside the quantum atom[J]. PsychNology Journal, 6(1), 8398.

[2] Tactus Technologies. V-FrogTM[OL/DB].

[3] Tassos A. Mikropoulos, Antonis Natsis. educational virtual environments: A ten-year review of empirical research (19992009) [J]. Computers & Education, Volume 56, Issue 3, April 2011, Pages 769-780

[4] Webb, M. E. (2005). Affordances of ICT in science learning: implications for an integrated pedagogy[J]. International Journal of Science Education, 27(6), 705735.

[5] Laura Monica Gorghiu, Gabriel Gorghiu, Crinela Dumitrescu, Radu Lucian Olteanu, Mihai Bîzoi, Ana-Maria Suduc. Implementing virtual experiments in Sciences education - challenges and experiences achieved in the frame of VccSSe Comenius 2.1.[J] . project Procedia - Social and Behavioral Sciences, Volume 2, Issue 2, 2010, Pages 2952-2956

[6] 杨雪,阚宝朋,刘英杰. 基于Virtools的大学物理网络三维虚拟实验的开发[J]. 实验技术与管理, 2009,(04) .

[7] Chen, C. H., Yang, J. C., Shen, S., & Jeng, M. C. (2007). A desktop virtual reality earth motion system in astronomy education[J]. Educational Technology & Society, 10(3), 289304.

[8] Cardioanatomy Site. Heart Anatomy Viewer[DB/OL].

[9] Nelson, B. C., & Ketelhut, D. J. (2008). Exploring embedded guidance and self-efficacy in educational multi-user virtual environments[J]. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning, 3(4), 413427.

[10] 常承阳,詹青龙.在线学习共同体知识创新平台的设计与实现[J].电化教育研究, 2009,(02) .

Designing and Implementing of Web 3D Virtual Lab System

SUN Jiang-shan YU Lan

(Department of education Information Technology, East China Normal University, Shanghai 200062,China)

篇（3）

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。

篇（4）

Leng Guowei Miao Sheng

(College of Network Education，Northwestern Polytechnical University，Xian Shannxi 710072)

Abstract：The problem of how to implement experiment always affects the teaching quality in network education, and virtual experiment is an alternation to solve this problem. After analyzing the existing technical, Virtual Reality Module Language (VRML) and JavaScript were eventually selected to design virtual experiments. An instance of virtual experiment had been implemented in this article, which provided a feasible approach to create virtual experiments in network education.

Keywords：Virtual Experiment;VRML;JavaScript

关键词：虚拟实验；虚拟现实建模语言；JavaScript

中图分类号：G642文献标识码：A

文章编号：1672-5913（2007）05-0035-05

1 引言

随着计算机、通信和网络技术的高度发达，使得以函授教育为主体的传统远程教育逐渐转变为以多媒体技术为主要媒体，在互联网上跨时空、跨地域进行实时或非实时交互式教学的现代远程教育――网络教育。

然而，在网络教育中，由于教学机构和学生在空间上的分离，学生难以到学校实验室进行实验。目前，大多数网络教育学院不开设实验课，这明显影响了网络教育，尤其是其工科专业学生的质量。教育部科学技术司司长谢焕忠在《2006年中国国际远程教育大会》的发言《教育信息化规划和发展战略》中明确指出，“第五，加大关键技术的攻关力度……包括……虚拟实验、虚拟实习和实训技术……”因此，根据网络教育的特点，开设好网络教育中的实验课是一个非常必要和有意义的研究课题。

2 实验课程的开设途径和要求

网络教学的特点之一，就是教师和学生在时间和空间上的分离，学校和学生在空间上的分离。这一特点使得我们很难以传统方式实施实验教学，为了保证网络教育的质量，要求我们必须寻找新的途径来解决这个问题。

如果条件允许，即学习中心具备实验条件或学生可以到实验室上课，最好用传统的方法开设实验课。实际情况中，一方面绝大多数学习中心不具备开设实验课的条件；另一方面利用现代网络和计算机技术进行远程教学，是网络教育较传统远程教育的最大优势，因此，以虚拟实验的方式进行远程虚拟实验，是解决网络教育中缺少实验环节的一种重要手段。

2.1 虚拟实验的可行性

随着计算机和网络通讯技术的发展和成熟，在20世纪80年代，美国国家仪器有限公司在科技界首先提出了“虚拟仪器”的崭新概念，并不断开发出基于计算机的测试测量仪器。经过约30年的发展，目前，国内外有几百家研制、生产和销售虚拟仪器的公司，上千种虚拟仪器产品，应用遍布电子、机械、通信、汽车制造、生物、医药、化工、科研、教育等各个行业领域。在科技界，虚拟仪器已经不是一个陌生的概念。目前，利用计算机软件来表现实验过程已被高校教师普遍接受，并应用于教学。所以，开发虚拟实验课件，对网络教育的学生开设虚拟实验课程具有现实意义和实际作用。

2.2 编制网络教育虚拟实验课件的基本要求

网络教学的特点就是远程教学，因此对虚拟实验课件的制作有以下要求：

* 必须在网络环境下制作虚拟实验课件，使得学生能够通过网络在异地完成虚拟实验。

* 具备实验指导模块。内容包括文字指导和实验指导教师真实实验的视频录像，以便学生通过教师的实际操作和文字阅读加深对实验的理解，顺利完成虚拟试验。

* 具备虚拟试验模块，即本文讨论的内容。在该模块中，除了正常实验外，还应具备智能操作判断功能，即在实验中，学生操作失误，系统会自动指出错误并要求返回上一步，继续试验。

* 具备反馈模块。要求实验课件系统能够把实验结果自动存入服务器，以便教师批阅后反馈给学生。

3 虚拟实验实现方法比较

目前，虚拟实验的实现应有多种途径，按照其实现的技术手段可以分为基于Flash交互技术的网络虚拟实验，基于ActiveX技术的网络虚拟实验，基于Java技术的网络虚拟实验，基于VRML技术的网络虚拟实验。

3.1 Flash实现方法

Flash技术采用矢量图形技术生成动画，其优点是占用的存贮空间小，适合于在网络上传播。但是其面向对象脚本语言ActionScript实现的交互性尚有不足，而且ActionScript的指令虽然也可以完成实验的后台计算，但是由于Flash采用矢量图，无形中增加了许多计算量，难以完成大量图像的快速更新。由此，Flash只适用于实现较为简单的虚拟实验。

3.2 ActiveX实现方法

ActiveX是一种体系结构，它允许使用不同编程语言开发的软件组件在网络环境中相互操作。开发者可以创建自己的ActiveX控件，其中包含片断或独立的组件，不但可以在程序中重复调用，也可以嵌入其他应用程序而成为其一部分，这种技术为虚拟实验的创建带来了极大的便利。但每一种ActiveX控件在初次运行时都需要进行下载并注册，这给用户的使用带来了不少麻烦。

3.3 Java实现方法

Java是一种通用的网络编程语言，它不但具有强大的编程能力和良好的可移植性，而且也具有很好的稳定性和安全性，这些特性对于构建虚拟实验来说都是非常重要的。但是对于纯粹的Java平台来说，开发和维护代价很高。

3.4 VRML实现方法

虚拟现实建模语言――VRML（Virtual Reality Modeling Language）是三维造型和渲染的图形描述性语言。利用其可以在Internet建立交互式的，三维多媒体的境界，国际标准化组织1998年1月正式将其批准为国际标准。VRML的基本特征包括分布式、交互式、平台无关、三维、多媒体集成、逼真自然等，被称为“第二代Web”。其应用范围相当广泛，包括科学研究、教学、工程、建筑、商业、娱乐、广告、电子商务等，已经被越来越多的人们所重视。

通过以上几种实现方法的比较看出，VRML能更好地实现虚拟实验。虽然VRML的出现为基于Web的虚拟实验提供了新的解决途径，然而其在复杂计算、精确控制以及文件操作等方面仍存在不足。如果单纯使用其来实现虚拟实验，在大型虚拟实验的实现方面受到很大限制。目前，在VRML 2.0中已添加了对Java、JavaScript等接口的支持，使得我们能够通过JavaScript编程语言对VRML进行扩展，弥补其不足，同时，利用VRML 的可视化工具来实现复杂三维场景的独特优势，以降低直接编程难度，提高建模效率，就可以实现复杂、大场景的的网络虚拟实验。

通过分析看出，使用VRML并通过JavaScript编程语言对VRML进行扩展可以比较好地实现虚拟实验。

4 设计实例――伏安特性的虚拟实验

在电学元件两端加上直流电压，元件内部即有电流流过，电流随电压变化的关系称为该元件的伏安特性。本文中，以VRML和JavaScript为主要工具，设计实现了基于Web的伏安特性虚拟实验模块。

4.1 基本模型的构建

任何一个VRML虚拟场景中的空间造型都必须使用Shape节点加以创建。对于简单的几何模型来说，可以通过VRML场景造型中的立方体、球体、圆柱体、圆锥体等基本几何造型来进行构建；对于复杂的模型，可以通过VRML的点、线、面方式进行构造，也可以通过如3DMAX等第三方三维建模工具来进行。本文中的所有模型都是通过VRML场景造型中的基本几何造型来构建的，包括：桌子、电源、电流表、电压表、灯泡、滑线变阻器、开关、导线等。构建好的基本模型及其布局如图1所示。

图1基本模型及其初始布局

4.2 交互能力的产生和各模型之间的数据传递

对于已经构造好的基本模型，需要加入一定的交互性才能形成真实的实验环境，例如：开关的开启、闭合，滑线变阻器划块的拖动，导线与各实验设备的连接等。同时，为了实现各模块之间显示效果的统一，需要在各实验设备之间传递一定的实时参数，例如：需要将开关的状态、滑线变阻器滑块的位置、导线的接线情况传递给电压表和电流表，以便显示出当前实时的电压和电流值。

对于简单的交互行为和数据传递，可以通过VRML中的交互传感器和路由语句（Route）来实现，本例中开关的开启、闭合，滑块的拖动等交互行为，均是通过接触传感器、平面传感器等交互传感器完成的。用接触传感器实现开关的开启、闭合，如图2所示。

图2开关的开启、闭合

对于较为复杂的交互行为，由于VRML本身不能完成普通程序设计中的转折、分支、循环等基本特征，因此需要由VRML的Script节点来完成，Script节点的原型为：

Script{

url [ ]

mustEvaluate FALSE

directOutput FALSE

# any number of:

field fieldTypeName

eventIn eventTypeName

eventOut enentTypeName

}

Script节点的url域的域值为一个URL列表，该列表中的URL值所指定的程序脚本可以是由任何VRML浏览器支持的语言写成的，通常是Java语言或JavaScript语言。一个Script节点可以定义多个入事件（eventIn）和出事件（eventOut），用来实现VRML和Java（或JavaScript）之间的交互，其交互过程为：

* 通过eventIn将事件传至Script节点中的脚本；

* 在Script节点中的脚本中调用相应的Java类（或JavaScript）进行处理；

* 通过eventOut将结果送回到VRML场景以实现与VRML之间的交互。

本例中导线的连接过程，就是通过JavaScript语言进行实现。在JavaScript中，通过追踪导线两个接线端点的实时位置，实现导线形状的动态改变，其效果如图3所示。同时，为了方便实验者接线，对每一个实验设备的接线端均设计了一定范围的粘滞区域，即当导线的接线端进入实验设备接线端的粘滞区域后，会自动和接线端相接，从而确保接线位置的正确性。

图3导线形状的动态改变

4.3 实验测试

该实验中是测试灯泡灯丝的伏安特性曲线。本例中，假设灯泡为线性元件。在操作过程中，首先要求实验者按图4所示的原理图接线，实际的接线图如图5所示。

图4伏安特性曲线测试原理图

图5伏安特性曲线测试实际接线图

确认接线无误后，打开电源，并闭合开关，灯泡点亮了。实验效果如图6所示。

图6实验效果图（滑块在最左端）

若接线错误，打开电源，闭合开关后，系统会自动提示“接线错误，请重新接线”。若系统能够对不同的接线错误进行判断并对后果进行表现，则效果更佳。

用鼠标从左向右拖动滑线变阻器滑块，在不同位置记录10组电压表和电流表的实验数据。当滑块滑动到最右端时，实验效果图如图7所示。

图7实验效果图（滑块在最右端）

如果要查看某一个仪表的读数，只需要用鼠标单击该仪表，该仪表便会自动放大到全屏，保证学生清楚地看到实验数据，如图8所示。

图8电压表读数图

图9伏安特性实验数据记录表

图10伏安特性曲线

4.4 实验数据处理

实验完毕后，将实验数据填入如图9所示的Web页面的表单中，在表单提交后，系统会将实验数据及相关信息保存在服务器端的数据库中，将如图10所示的伏安特性曲线展现给实验者，同时，供教师批阅。

5 总结

在目前的虚拟实验的实现方法中，有多种技术可以利用，但是对大多数单一技术实现来说，在真实性、交互性、安全性等方面，总存在着不足之处。本文通过JavaScript编程语言对VRML进行扩展，一方面，可以保持VRML原有的语法简单、三维建模功能强大、便于网上等优点；另一方面又可以通过JavaScript弥补VRML在逻辑判断、文件操作、键盘输入、精确控制场景等方面的不足，进而完善与HTML等其他媒体的交互，实现复杂的网络虚拟实验的制作。

参考文献：

[1] 段新昱. 虚拟现实基础与VRML编程[M]. 北京：高等教育出版社, 2004.

篇（5）

1 引言

网络化虚拟仪器将虚拟仪器和网络相结合。它首先将虚拟仪器的功能进行分解，然后再利用网络将这些功能重新组合，形成新的网络化虚拟仪器。其主要特点是功能分布可以根据实际情况的需要，部署在网络的任何地方，组成形式灵活，变更简便，能够有效的利用全网的资源。和传统的虚拟仪器相比，网络化的虚拟仪器具有显著的特点。

（1）数据传输快捷，实时性强，便于及时发现问题，提高测试数据有效性。

（2）数据共享性好，资源利用率高。用户可以在另一地点同时监测自己的测试过程，并直接获得测试报告。

（3）数据采集和分析可以分布处理，系统更加高效。 总之，网络良好的数据共享优势是网络化虚拟仪器各种优势的基础，其实现的核心是测试和监控数据的网络传输。

2 某测控站传统通信测试系统

2.1 测试硬件

硬件测试分系统由测试仪表、计算机测试平台、开关矩阵等设备组成。测试仪表通过开关矩阵与射频分系统连接，建立上行、下行测试链路，完成测试信号的发射与接收功能；计算机通过HP-IB接口板及电缆与测试仪表连接，建立计算机与仪表间的控制通信链路，完成对各项目的自动测试功能。

2.2 计算机测试平台及自动测试软件

计算机测试平台由两台计算机、HP-IB电缆（HP10833A）及一台激光打印机组成。一台计算机（HP）用于执行自动测试软件，另一台计算机（COMPAQ）用于控制开关矩阵。激光打印机输出测试结果文件。计算机使用WINDOWS NT 4.0和WINDOWS 2004，使用VC++ 4.0和HP-SICL语言编程，能提供自动测试、手动测试、数据库操作维护、测试数据处理并生成测试报告、打印及帮助等功能。

用Visual C++ 4.0编辑的软件为：在卫星发射初期使用的IOT测试软件、用于用户天线方向图测试的ESVA测试软件、开关控制软件。目前用HP VEE编辑的软件，仅有日常监视、巡检，转发器频谱单极化、双极化分析打印，邻星干扰打印等功能。

2.3 目前测试中存在的问题

目前在测控站通信测试中存在的问题：三颗卫星的测控系统与用户管理测试系统分别在两个机房，无法在关注卫星管理状态的情况下处理测试需求；测试数据格式不统一，管理分散；无法同时响应多用户需求，服务效果有待提高。

3 通信测试系统网络设计

3.1 HP VEE 5.0的网络开发能力

网络操作系统（NOS）是计算机网络的核心软件，Novell Netware、Windows NT和Windows2000 Server等NOS简化了测试诊断系统网络的组建。

OSI（开放系统互连）协议和TCP/IP（传输控制协议/网际协议）是世界标准的网络通信协议，其开放性、稳定性、可靠性均有很大优势，采用它们很容易实现测控网络的体系结构。其中HPVEE5.0提供了局域网（LAN）网关技术和To/From Socket软件技术二种手段来开发测控网络应用。

3.2 网络化虚拟仪器系统的组建模式

采用三层组网模式搭建虚拟仪器网络，其应用功能分为三层：客户显示层、业务逻辑层、数据层。三层模式的主要优点：

（1）良好的灵活性和可扩展性；

（2）可共享性；

（3）较好的安全性；

（4）增强了企业对象的重复可用性；

（5）三层模式成为真正意义上的“瘦客户端”。

3.3 网络硬件设计

在对现有网络化虚拟仪器技术进行比较后，本系统采用的组成方式：DataSocket server和VI服务器程序都部署在虚拟仪器服务器上。数据服务器可以单独部署，也可以和VI服务器共用。整个系统协同实现虚拟仪器的功能，每个组件相互协作分工完成系统功能。全部网络分为四部分。

（1）用户客户端

用户客户端是用户接口。即等待用户输入，接收用户输入的信息后传递给VI服务器，接着等待VI服务器回传数据结果，并将结果输出在虚拟仪器面板上或者保存打印。另外，为了减少VI服务器的负担和网络数据传输，对数据的分析功能也可以由客户端完成。

（2）VI服务器端

VI服务器端完成对客户信息进行处理和任务分配功能。即VI服务器从客户端接收请求信息，并对信息进行处理，并进行根据信息处理结果进行任务分配。例如，采集数据过程中，VI服务器会将用户客户端的采集请求进行处理，将采集信息传递到数据采集设备客户端，由数据采集设备客户端根据采集数据的请求来控制测试仪器获取测试数据，并返回给VI服务器。

（3）数据库

数据库存放的信息包括：用户信息、设备信息、测试记录等。信息的更新由VI服务器完成。

（4）设备客户端

设备客户端用来连接VI服务器和测试仪器，分担VI服务器的管理任务，同时转发测试仪器的测试数据到VI服务器端。

3.4 系统网络软件设计

建成的网络化虚拟仪器主要实现设备管理、用户管理和测试资源管理。设计的重点在数据和控制服务器，首先从数据流程上对服务器的输入输出数据流进行了分析，客户端和服务器之间交换数据，由服务器输出命令数据至卫星控制器或直接控制仪器，卫星控制器或仪器将测试数据回传至服务器分析、处理回传至客户端。

3.4.1服务器要完成的功能

1） 处理客户端请求；

2） 仪表分配；

3） 仪表控制、数据采集与存储；

4） 实时控制端数据接收与存储；

5） 数据处理；

6） Web。

3.4.2根据服务器的功能需求为其模块设计

客户监听模块的完成等待客户连接，当有用户登录成功时，从线程池分配线程（调用客户请求处理模块）给新的用户，为其提供服务。

客户请求处理模块，即客户监听模块所分配的线程集合。客户端的请求在这里得到响应，该模块是整个服务器的核心模块。

测试仪器支持模块负责处理客户请求处理模块中对测试仪器的数据请求。得到该请求后测试仪器支持模块由操作测试硬件，并返回测试数据给客户请求处理模块的线程。

系统正常使用时，当用户客户端向VI服务器发出请求，客户请求处理模块首先查阅相关的客户端权限表，然后向测试仪器支持模块请求。测试仪器支持模块控制硬件，并读取测试数据，给客户请求处理模块对应的线程，该线程然后把数据给请求服务的用户客户端。

3.4.3服务器程序流程设计

1） 初始化服务器；

2）监听客户端连接；

3） 处理客户端请求线程；

4） 创建仪表控制管理线程。

网络化虚拟仪器面向的是多用户客户端和多设备客户端。即需要同时处理多个用户的请求，并且同时监控多个测试设备和仪器的使用。处理多个任务有两种方式：一是循环处理；二是并发处理。循环处理的方式占用资源少，但处理效率低。并发处理可以同时处理多个用户请求，响应速度快，执行效率高，但资源相对较大。

本测试系统要求能够快速响应多用户请求，并能够同时处理多设备仪表的监控，对实时性和可靠性要求都较高，因此采用并发处理的方式。VI服务器采用多线程机制来实现并发。

3.4.4 VI服务器中线程设计

初始化VI服务器的线程功能：

1）初始化系统；

2）打开DataSocket连接，等待客户连接；

3）运行用户界面，等待用户操作。

建立Datasocket连接时打开两个指向datasocket的连接。通过DataSocket Read读取UserInfo.资源中的用户名和密码判断是否是合法用户，若为非法客户则通知客户端将客户连接断开，否则打开一对DS连接，用于和用户客户端通信，接收客户的服务请求数据，并进一步判断发来的服务请求类型。针对不同的服务请求，进行相应的处理。

4 结束语

合理的设计和实现基于网络化虚拟仪器的通信测试网络可以大大提高测控站现有测控站天线和射频链路设备及仪器仪表的利用率，并可为其它地点的天线和射频链路及仪器仪表的综合利用提供有效的技术支持。

参考文献

[1] 王利娟.基于LabVIEW的网络化虚拟仪器测试系统的设计与开发.内蒙古农业大学，硕士学位论文.

[2] Robert Helsel.HP VEE可视化编程.清华大学出版社，1999.

[3] 季一木，康家邦，潘俏羽等.一种云计算安全模型与架构设计研究.信息网络安全，2012.（6）.

篇（6）

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）.

篇（7）

中图分类号：G642.0，TP316.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）42-0273-03

前言

21世纪的到来，让整个世界都步入了信息时代，信息时代最大的代表特征就是计算机网络的广泛使用、信息总量空前的巨大、信息传播速度和更新频率空间快，这些都已经深深的影响着我们的生活，我们已经时时刻刻离不开计算机网络。面临着人们对网络的需求不断膨胀，相对的能提供这方面的服务的人才也就日益增多，就目前来说这一领域的顶级人才还是非常稀缺的，这就需要各大高校在对学生的专业培养上下更大物力、财力、人力等等，才能有效培养出社会所需求的人才。目前，各高校在计算机相关专业基本上都开设了《计算机网络技术》课程，但是配套的计算机、网络硬件设备、专用实验室等等，都因为种种原因得不到有力的支持，在教学上更多采用搭建仿真实验平台来弥补现实中的限制条件。而在模拟器选择上，传统的Cisco Packet Tracer和dynamips都不能很好地满足我们的教学需求，在长期探索中，我们确立了利用界面友好的GNS3与SecureCRT模拟器软件搭建动态路由协议OSPF仿真实验平台的方案，并在实际教学中使用，效果良好。

二、GNS3以及SecureCRT的概述

GNS3是一款优秀的具有GUI界面的网络虚拟软件，可以通过它来完成实验模拟实验，同时它也可以用于虚拟体验Cisco网际操作系统IOS或者是检验将要在真实的路由器上部署实施的相关配置。SecureCRT是一款支持SSH的终端仿真程序，是Windows下登录UNIX或Linux服务器主机的软件。SecureCRT支持SSH，同时支持Telnet和rlogin协议。

三、GNS3平台OSPF的设计与制作过程

右面是实验拓扑结构图。

1.拓扑结构如图。使用OSPF动态协议目的：用前缀列表和分发列表使R1、R5上不能收到22.22.22.0/24的路由;R3、R4只能收到22.22.22.0/24的还回口路由;R2上要能收到所有环回口的路由。

R1上面的链路配置

进入串行链路接口S0/0配置

interface Serial0/0

no shutdown

ip address 12.1.1.1 255.255.255.0

serial restart-delay 0

进入串行链路接口S0/1配置

interface Serial0/1

no shutdown

ip address 13.1.1.1 255.255.255.0

serial restart-delay 0

进入串行链路接口S0/2配置

interface Serial0/2

no shutdown

ip address 14.1.1.1 255.255.255.0

serial restart-delay 0

进入串行链路接口S0/3配置

interface Serial0/3

no shutdown

ip address 15.1.1.1 255.255.255.0

serial restart-delay 0

R2上面的链路配置

进入串行链路接口S0/0配置

interface Serial0/0

no shutdown

ip address 12.1.1.2 255.255.255.0

serial restart-delay 0

进入环回口接口0配置

interface Loopback0

no shutdown

ip address 2.2.2.2 255.255.255.0

进入环回口接口1配置

interface Loopback1

no shutdown

ip address 22.22.22.22 255.255.255.0

由于需要对这个借口进行OSPF路由控制

而OSPF环回口时默认32位 所以要更改类型

ip ospf network point-to-point

R3上面的链路配置

进入串行链路接口S0/1配置

interface Serial0/1

no shutdown

ip address 13.1.1.3 255.255.255.0

serial restart-delay 0

进入环回口接口0配置

interface Loopback0

no shutdown

ip address 2.2.2.3 255.255.255.192

R4上面的链路配置

进入串行链路接口S0/2配置

interface Serial0/2

no shutdown

ip address 14.1.1.4 255.255.255.0

serial restart-delay 0

进入环回口接口0配置

interface Loopback0

no shutdown

ip address 2.2.2.22 255.255.255.128

R5上面的链路配置

进入串行链路接口S0/3配置

interface Serial0/3

no shutdown

ip address 15.1.1.5 255.255.255.0

serial restart-delay 0

进入环回口接口0配置

interface Loopback0

no shutdown

ip address 2.2.2.5 255.255.255.224

2.配置好基础链路之后，配置OSPF动态路由协议：

R1上的动态路由OSPF配置方式

开启OSPF路由协议 协议号110

router ospf 110

R1上的OSPF标识1.1.1.1

router-id 1.1.1.1

log-adjacency-changes

路由

network 12.1.1.1 0.0.0.0 area 0

network 13.1.1.1 0.0.0.0 area 0

network 14.1.1.1 0.0.0.0 area 0

network 15.1.1.1 0.0.0.0 area 0

R2上的动态路由OSPF配置方式

开启OSPF路由协议 协议号110

router ospf 110

R2上的OSPF标识2.2.2.2

router-id 2.2.2.2

log-adjacency-changes

路由

network 2.2.2.2 0.0.0.0 area 0

network 12.1.1.2 0.0.0.0 area 0

network 22.22.22.22 0.0.0.0 are 0

R3上的动态路由OSPF配置方式

开启OSPF路由协议 协议号110

router ospf 110

R3上的OSPF标识3.3.3.3

router-id 3.3.3.3

log-adjacency-changes

路由

network 2.2.2.3 0.0.0.0 area 0

network 13.1.1.3 0.0.0.0 area 0

R4上的动态路由OSPF配置方式

开启OSPF路由协议 协议号110

router ospf 110

R4上的OSPF标识4.4.4.4

router-id 4.4.4.4

log-adjacency-changes

路由

network 2.2.2.22 0.0.0.0 area 0

network 14.1.1.4 0.0.0.0 area 0

R5上的动态路由OSPF配置方式

开启OSPF路由协议 协议号110

router ospf 110

R5上的OSPF标识5.5.5.5

router-id 5.5.5.5

log-adjacency-changes

路由

network 2.2.2.5 0.0.0.0 area 0

network 15.1.1.5 0.0.0.0 area 0

最后是R2上要接收到所有环回口地址，R1上已经没有22.22.22.0/24的路由，R5上已经没有22.22.22.0/24的路由，R3上只有22.22.22.0/24的路由，R4上只有22.22.22.0/24的路由。

四、总结

OSPF（Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议（Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system，AS）内决策路由，OSPF采用著名的迪克斯加算法被用来计算最短路径树，与RIP相比，OSPF是链路状态协议，而RIP是距离矢量协议。

利用GNS3和SecreCRT搭建仿真实验平台，为学生们提供了自主学习的环境，开展了开创新的实验，从而使得学生的所学知识掌握的更加牢靠，而且能更好地应用到实践中去。

参考文献：

篇（8）

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0353-01

[Abstract]along with the development of computer technology and network technology， the virtual teaching and the teaching mode is not what new things， but the realization of the virtual laboratory has been the focus and difficulty of the virtual teaching research， based on the current development of the virtual teaching， this paper carries on a specific research on the application of virtual computer network design the platform and virtual reality technology.

[Key words]computer network; Virtual Laboratory

前言：在我国教学改革不断深化的今天，我国当下很多高校陷入了实验教学的困境，这一困境主要源于实验室建设资金的缺乏等问题，为了能够尽可能在短时间内解决这一问题，保证实验教学效果，虚拟实验室开始在我国高校中受到广泛重视，而本文所研究的虚拟计算机网络组网平台的设计及虚拟现实技术应用的目的，就是为了能够实现虚拟实验室的较好应用。

1.虚拟计算机网络组网平台的设计

在本文就虚拟计算机网络组网平台的设计及虚拟现实技术的应用研究中，笔者研究的目标正是虚拟实验室这一虚拟计算机网络组网平台的设计与应用，而在这一设计的研究中，笔者将从这一组平台的设计目标、系统设计、系统详细设计等三个方面对其进行详细论述。

1.1 设计目标

在本文所设计的虚拟计算机网络实验组网平台中，其是为了改革传统的实验教学方式，更好的帮助用户实现学习目的的平台形式，总的来说这一平台的设计目标为，在参照计算机网络课程教学大纲要求的前提下，满足不同层次学生学习需求、教师能够应用组网平台实现再现问题解答与作业批改等教学需求、使学生在实验前理解整体的组网概念和虚拟实验过程、具备判定学生是否具备了做实验的基本条件等四方面内容[1]。

1.2 计算机网络虚拟组网平台系统设计

在本文进行的虚拟计算机网络组网平台系统设计中，笔者采用了模型一视图一控制器（MVC）三层架构设计模式，这里的视图指的是用户看到并与之交互的界面、模型是指数据和规则、而控制器辅助接受用户的输入并调用模型和视图去完成用户的需求。结合这一设计模式，图1为笔者总结的整个计算机网络虚拟组网平台系统框架结构图。结合这一计算机网络虚拟组网平台系统框架结构图，我们能够看出这一系统具备着简便的设备选取方式、灵活的组网方式、直观的错误检测方式、真实的配置界面等四方面的特性，而由于这一系统设计采用了Windows图形界面，这就使得其本身具备着上手性强、易于操作的特点[2]。

而在这一虚拟计算机网络组网平台系统的功能设计中，拓扑图绘制功能和设备管理功能、网络设备的配置功能、实验环境及设备配置信息的保存和读取序列化功能、智能纠错功能、网络设备的三维展示功能、实验指导功能等都属于这一系统所具备的功能。

1.3 系统详细设计与实现

由于这一虚拟计算机网络组网平台系统设计的实现篇幅较长，本文主要对这一系统虚拟现实功能详细设计与实现进行论述。在这一虚拟计算机网络组网平台系统的虚拟现实功能实现中，笔者采用了VRML与3DMax的模式来完成虚拟现实的功能，这一设计的实现需要依次进行场景建模总体设计、实验场景建模、三维建模优化等三个阶段。具体来说，在场景建模总体设计阶段中，笔者首先设计了场景的树状层次结构，这一结构把所有对象用双亲、孩子和兄弟划分成最有效的树结构，属于一种简便自然分割复杂物体的方法。在完成树状层次结构的设计后，笔者采用三维建模软件手工绘制了三维模型，并在参照了商业数据库中现有的三维模型后对其进行了改进，这样就较好的实现了采用三维建模软件手工绘制三维模型;而在实验场景建模阶段，笔者选择了尽量少的面来达到虚拟现实效果的方法，这样就在保证整个系统应用效果的同时减少了不必要的工作量。在这一建模中，笔者主要使用3DMax提供的模型进行地面、实验桌、设备架、墙壁等场景实体的建模;而在三维建模优化这一阶段中，为了解决3DMax建模转换VRML文件后存在的大量垃圾代码，我们就必须对其进行代码优化，这一优化主要通过减少多边形的数目、光源的使用、充分利用纹理等方面的微调予以实现[3]。

2.虚拟现实技术在计算机网络组网平台的应用

结合笔者在上文中大致论述的虚拟计算机网络组网平台的设计内容，我们就可以初步了解本文研究能够实现虚拟实验室平台的创建，而这一虚拟实验室平台在高校中的应用，就能够实现网络设备的三维展示、网络拓扑的设计、硬件设备的检测、设备的智能纠错、网络设备的配置、配置信息的保存等多方面的功能。其中网络设备的三维展示就能够将现实的网络设备形象逼真地放入模拟环境中构造3D模式、而网络拓扑的设计则能够实现为用户提供一个虚拟的组网平台来

进行设计网络拓扑，这对于我国当下很多高校中学生缺乏的实践操作经验的问题能够予以较好的解决，真正推动我国教育事业的发展，由此可见虚拟现实技术在计算机网络组网平台中应用的实用性。

3.结论

在本文就虚拟计算机网络组网平台的设计及虚拟现实技术的应用进行的研究中，笔者详细论述了虚拟实验室这一计算机网络虚拟组网平台系统的设计方式，并对这一设计完成的计算机网络虚拟组网平台系统的应用进行了详细论述，希望能够以此实现我国虚拟现实技术应用的不断完善，并推动我国教育事业的进一步发展。

参考文献

篇（9）

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）.

篇（10）

随着互联网技术的快速发展，网络安全问题更加严峻，企业的安全访问和资源共享关系着整个企业的实际利益，虚拟专用网是基于因特网形成的一条安全访问通道，并根据数据包加密盒签名等相关措施确保公共数据网络的安全性，从而便于企业远程用户直接访问内部网络。虚拟专用网络采用专用网或公用网建立可靠的点对点连接，在很大程度上节省企业用户费用，并确保网络环境的安全性和高效性。

一、虚拟专用网络技术的特点

虚拟专用网络技术（Virtual Private Network，VPN）就是采用不同方式来提高网络信息安全性能的技术，具有较高的简化性能，可以优化传统模式内的资金使用情况，缩减专用线路的设置，在一定层面上解决了难度较高的专业线路铺设问题。创建虚拟专用网络技术可以减轻企业和信息载体等相关层面的费用支出，且该设备比较简单、对设备要求较低，同时具有较好的扩展性能，成为企业创建核心竞争力的软实力。虚拟专用网络技术自身携带的优势在目前信息化时挥着不可替代的作用，具有比较广阔的发展空间。以上特点在企业财务管理、信息管理及高校电子图书馆管理过程中发挥着重要作用。

二、计算机网络信息中虚拟专用技术的实现

1、在系统内创建路由器和远程访问服务。路由器和远程访问时服务器类操作系统中比较重要的一种服务，主要通过路由和远程访问功能实施配置，确保服务器配置形成比较合适展开远程访问的服务器，该设置可以确保企业网络的外部员工及流动人员快速连接企业的内部网络，确保远程用户可以如企业内部网络上的用户一样实现资源共享和交换数据。这同基于网络设备的远程技术有些差距，基于网络设备的网络创建选用虚拟专用网技术是选择不同厂商的路由器、硬件VPN等，而采用服务器类的系统设置的路由器和远程访问创建虚拟专用网络便于管理。采用远程访问和路由器连接起来的用户能运用企业内网的各种服务模式。例如：在路由器和远程访问服务器上，客户端可以采用Windows资源管理器来创建驱动连接和连接在打印机之上。因远程访问可以完全支持驱动器号，所以连接在企业内部的外部用户很多应用程序不需要加以修改就可以采用。

2、在系统中应用远程访问服务。

远程访问服务器在操作系统中实现的基础是要对远程访问服务器的属性进行合理配置，从常规属性设置来说，在企业操作系统内的路由器和远程服务，可以让该服务器当做一个路由器或远程访问服务器。如果作为路由器，该路由器可以为企业网络和因特网创建一座桥梁，由此可以采用选中远程访问服务器复选框变换该服务器的角色，让其组成一台虚拟专用网服务器。关于高虚拟专用网服务器的安全设计，虚拟专用网络作为公用网络在在虚拟网络客户端与服务器之间创建逻辑连接。为保障网络隐私完全，要对经过该链接的数据信息实施加密。路由器和远程访问中的安全信息可以划分为身份验证和记账程序。身份验证法可采用程序默认的Windows身份验证和RADIUS验证，服务器在采用相关的验证办法对远程系统展开身份验证。设置远程用户的IP地址，远程VPN用户采用IP地址连接在服务器进而对企业网络进行访问，采用IP设置可以为远程用户指定IP地址。通常采用下列两种方法进行指派IP地址，一种是采用企业内部网络DHCP服务器进行IP地址的指派，另一种是对某个范围内的静态地址进行指定，启用IP路由器可以确保远程用户访问至此远程访是否成功的关键。在企业远程访问时，网络设备必须创建点与点连接所运用的端口软件或硬件，端口则是支撑单点对点连接的信道，在路由器和远程访问控制台内对不同端口进行监视和管理，同时可以对不同端口配置可以加以更改。远程访问服务器端口设置完成之后，随之对用户的拨入进行配置，企业远程服务器也具有域控制器的功效，它采用活动目录用户和计算机对企业远程用户进行管理，它所管理的对象属性内会存入拨入选择卡，拨入属性可以对远程客户用户发出禁止或允许命令，确定其是否可以连接在内部服务器之上。回拨选项能对远程用户拨入完成多数不同功能，如果用户拨号至企业路由器和远程访问服务器之后，只需账户准确就可以与企业网络创建连接，反之选择不回拨；如果远程用户拨至路由器和远程服务器之后，所输入的账户正确，服务器会让用户输入回拨号码，之后挂断电话同时让服务器对用户实施拨号，为远程用户节约一定的电话费用。必须注意，因各个企业的规模有所不同，因此企业内部各个节点数量及网络带宽也不等，远程访问服务器可以依照企业的实际情况选取单接口、双接口或服务器作为VPN服务器，确保选择的模式可以最大程度满足企业的实际需求，保障企业数据信息的安全性、可靠性。

三、结束语

综上所述，采用路由器和远程访问服务实现虚拟专用网络技术不仅可以便于远程用户与企业内部网络创建安全的连接环境，也在节省成本的基础上确保企业网络实现高效资源共享及信息传递的效果。文中以企业虚拟专用网络技术为研究对象，提出路由器和远程访问实现企业网络安全的优势。