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計算機網路模擬的途徑與方法

發布時間: 2024-03-02 12:01:30

『壹』 虛擬模擬技術在高職計算機網路基礎課程的應用研究論文

虛擬模擬技術已廣泛應用於高職計算機網路課程的教學中。本文簡介了虛擬模擬技術及其應用於計算機網路基礎課程的優勢,闡述了其在高職計算機網路基礎課程的課堂教學和實驗教學中的應用。

一、虛擬模擬技術的概述

虛擬模擬技術是將虛擬現實技術和系統模擬技術有機結合的一種新的實驗研究技術,人類、戰略性技術。藉助該技術可認識和改造世界,因而它有望成為繼數學推理、科學實驗之後又一虛擬模擬技術以多媒體技術、虛擬現實技術、網路通信技術等信息技術為基礎,構建一個與現實世界的物體和環境相同或相似的虛擬環境,如模擬器、模擬軟體、數學模型、模擬實驗等。其中虛擬模擬實驗在我國高職院校的教學中廣泛應用,已逐漸成為一種新的教學模式。

1.國內外虛擬模擬技術在教學中的應用

目前,國外虛擬模擬軟體主要包括多功能電路模擬實驗平台PSPICE、模擬和數字電路的.Tina Pro、用於電路描述和模擬的語言與模擬軟體Circuit Maker、模擬單片機Proteus、Cisco路由器和自定義網路拓撲結構及連接的Boson NetSim。在我國,北京郵電大學的電子信息虛擬模擬實驗教學中心有「開放式虛擬模擬實驗教學管理平台」、Packet Trace軟體、北京航天大學的分布式虛擬環境、GMDSS模擬訓練實驗室、導航雷達模擬訓練中心等。

2.虛擬模擬技術應用於計算機基礎課程的優勢

通過實例操作演示非常抽象的概念,將抽象的網路概念具體化、形象化,為學生提供逼真生動的學習環境,加強老師與學生的互動,實現教與學雙向互動,提高學生的學習熱情和主動性。通過模擬實例的展示,為學生創造更多的實踐機會,不僅可以激發學生的求知慾望,幫助學生充分吸收和掌握教學內容,更能激發他們的創造動機和創造性思維。

二、虛擬模擬技術在高職院校計算機網路基礎課程的應用

1.虛擬模擬技術的應用,優化了網路課程實驗教學環境

目前,很多高職院校計算機硬體設備與軟體更新滯後,教師無法正常地開展實驗教學,只能通過視頻和文字等輔助資料來補充實際實驗的不足。虛擬化技術可以有效解決上述問題,通過虛擬多種不同的計算機環境,學生可在一台計算機上完成伺服器與終端機之間的切換,並能使用不同的操作系統與應用程序來開展網路實驗。虛擬技術實現了改善高職計算機網路課程的實驗教學中教學環境、提高教育教學實效的目標。

2.虛擬模擬技術的應用,更新了實驗教學手段

高職教師們利用虛擬模擬技術實現了「一機多用」,有利於順利開展計算機網路基礎課程這一實踐性較強的課程,學生可以通過精確地操作某些系統或者軟體,了解其運行特徵和過程,並以此進一步加深對理論知識的理解,近距離觀察和分析實驗現象。

3.虛擬模擬技術的應用,緩解了實訓設備不足的難題

目前,在高職教育計算機網路課程的實訓設備嚴重短缺,而虛擬模擬技術讓虛擬實驗室成為現實,盡管不能從根本上替代實際上的物理設備,但是學生可在虛擬機上做所有的操作實驗,將理論與實踐相結合,使學習更直觀,教學更真實,既保證了教學質量,又促進了學生實踐能力的培養。因此,虛擬模擬技術的應用,不僅解決了實驗實訓設備短缺的難題,又能更好地為高職教育培養更多的實用性人才助力。

三、結束語

綜上所述,現階段的高職院校計算機網路基礎課程的教學中仍存在著一些問題,將虛擬模擬技術與真實實驗相結合,可有效解決學校設備和場所短缺等問題,使學生通過虛擬模擬實驗教學掌握網路技術,提高學生的實踐能力和創新能力,提高學生的綜合運用計算機網路知識解決分析實際問題的能力,為社會培養出高水平高素質的復合型網路工程專業人才。

『貳』 什麼是模擬系統

系統模擬(system simulation)就是根據系統分析的目的,在分析系統各要素性質及其相互關系的基礎上,建立能描述系統結構或行為過程的、且具有一定邏輯關系或數量關系的模擬模型,據此進行試驗或定量分析,以獲得正確決策所需的各種信息。

計算機試驗常被用來研究模擬模型(simulation model)。模擬也被用於對自然系統或人造系統的科學建模以獲取深入理解。模擬可以用來展示可選條件或動作過程的最終結果。

模擬也可用在真實系統不能做到的情景,這是由於不可訪問(accessible)、太過於危險、不可接受的後果、或者設計了但還未實現、或者壓根沒有被實現等。

模擬的主要論題是獲取相關選定的關鍵特性與行為的有效信息源,模擬時使用簡化的近似或者假定,模擬結果的保真度(fidelity)與有效性。模型驗證(verification)與有效性(validation)的過程、協議是學術學習、改進、研究、開發模擬技術的熱點,特別是對計算機模擬。

(2)計算機網路模擬的途徑與方法擴展閱讀

模擬科學與技術在控制科學、系統科學、計算機科學等學科中孕育發展,並在各行各業的實際應用中成長,已經成為人類認識與改造客觀世界的重要方法手段,在一些關系國家實力和安全的國防及國民經濟等關鍵領域。

如航空航天、信息、生物、材料、能源、先進製造、農業、教育、軍事、交通、醫學等領域,發揮著不可或缺的作用。經過近一個世紀的發展,「模擬科學與技術」已形成獨立的知識體系,包括由模擬建模理論、模擬系統理論和模擬應用理論構成的理論體系。

由系統、模型、計算機和應用領域專業知識綜合而成的知識基礎;由基於相似原理的模擬建模,基於整體論的網路化、智能化、協同化、普適化的模擬。

近年來,結合計算機、通信和人工智慧技術的發展,模擬科學與技術呈現出許多新的趨勢。如系統模擬可視化得到快速發展並廣泛應用,系統模擬可視化應包括:科學可視化、數據可視化、信息可視化以及知識可視化,是系統模擬的結果展示與人機交口的重要內容。

在國防和軍工領域模擬科學與技術的助推作用更為明顯,已廣泛用於武器研究、作戰指揮、軍事訓練等,尤其在我國飛行器設計相關領域的發展取得了令世界矚目的成就。

和平年代部隊的多兵種的協同作戰、作戰指揮等能力的提升模擬系統是其重要的平台支撐,作戰指揮模擬服務於作戰指揮分析或作戰指揮訓練的虛擬環境,通過滿足作戰指揮分析和訓練需求來實現價值。

量子信息、量子計算、量子通信發展迅速,復雜量子動力學系統的建模與模擬是量子力學系統行為描述的基礎,可以更好地探索和掌握量子系統的內部特性。

建模、行為描述和知識表達是模擬科學與技術的基礎,隨著智能化及智慧化發展的需要,針對模擬對象的過程建模、行為描述和屬性表達的全方位的知識獲取,已成必須。

『叄』 將自己的電腦連接到Internet有哪些方式

區域網接入方法

計算機區域網的接入方法主要有撥號連接和專線連接兩種。這兩種方式局域用戶都擁有IP地址,只是採用的連接方法不同。

撥號連接

採用撥號連接方法,網路成為Internet的一部分,網路中的任何一台計算機都能同時運行Internet中的應用。

區域網通過路由器、調制器和電話線接入Internet。路由器必須支持串列線路網間協議(SLIP)或點到點協議(PPP),當然TCP/IP軟體也是必不可少的。我們知道,普通電話線都是模擬線路,計算機之間的通信屬於數據通信的范疇,所以需要數據機進行數字和模擬信號之間的轉換。

由於電話線路支持的數據傳輸速率不高,因此網路用戶使用字元型的應用如E-mail、FTP等絕對沒有問題,但運行WWW的Mosaic、Netscape等客戶應用程序時卻可能會遇到速度太慢的問題,尤其當網路中有多個用戶同時上網操作的時候,在Internet中多媒體的應用和大型文件的傳送,採用9.6kb/s或14.4kb/s的線路速率是肯定不夠的。

直接連接

要解決IP撥號連接方式中的問題,可以採用直接連接方式。直接連接方式也叫專線連接。用戶租用一條專線,如64kb/s或2Mb/s專線,與Internet連接起來。所需的設備除了路由器之外,還必須有數據業務單元/用戶業務單元(DSU/CSU)。

在這種結構中,網路中的多台終端能同時運行Mosaic等應用程序,並打開多媒體文件。

上前國內的一些Internet用戶,如高能物理研究所、中國信息研究所、中國教育科研網等都採用這種連接方式,但這種方法比較貴,大部分小的區域網用戶將會採用第一種連接方式。

終端接入方法

如果用戶只是一台單獨的個人計算機,要接入Internet主要有兩種方式。

終端模擬方式

終端模擬方式是用戶終端進入Internet最簡單,也是最常用的方式,此時個人用戶通過一台終端伺服器或任一台Internet主機進入Internet。用戶只要擁有一條電話線、一個數據機和相應的微機通信軟體即可。撥號接通後,輸入用戶名和口令進行登錄,登錄成功,就可以進入Internet了。

在這種方式中,因為用戶終端沒有IP地址,不能算是Internet的成員,僅僅是終端伺服器的一個遠程終端而已,所以只是在終端伺服器上有一個信箱號,這時Internet網上的其他用戶是沒法直接訪問到這台終端的。因此在這種方式下,用戶雖然能運轉大部分的功能,但存在幾個缺點。

做FTP、E-mail時,拷來的文件或收到的郵件都得先存在主機里,不能直接送到用戶終端。

運行Gopher、WWW時只能看到字元,沒看到圖像。

撥入式直接連接

撥入式直接連接方式下,用戶終端擁有IP地址,也有自己的主機名。連接手段和終端模擬方式一樣,需要一個數據機、一條電話線,但是終端與終端伺服器之間必須使用串列線路網間協議,或者是點到點協議。一旦通過電話線建立起連接,終端就成為Internet網上的一台主機。

在撥入式直接連接方式下,IP地址可以是用戶永久佔有的,也可以由終端伺服器動態分配。在擁有IP地址的民政部下,用戶終端能夠被其它主機直接訪問到,用FTP拷過來的文件也能直接傳入用戶終端。採用這種方法數據機的速率最好在9600bit/s以上。

總之,第一種方法簡單,相對便宜,但功能稍差。第二種方式較復雜,需要IP地址,價錢也較高,可以功能較強。目前,絕大部分個人用戶會使用第一種方式。

CHINANET提供的Internet

由於CHINANET將電話網、DDN網、分組交換網、幀中繼網等多種公用通信網互聯在一起,所以CHINANET能成為用戶提供多種連接方式。

終端或區域網通過模擬或數字專線,採用TCP/IP協議接Internet;

CHINADDN網的終端或區域網用戶利用CHINADDN或幀中繼協議,通過CHINADDN網和相應的網關接入Internet;

分組交換網的終端或區域網用戶用專線或電話撥號方式,以x.25協議通過分組交換網和相應的網關接入Internet;

個人終端用戶通過公用電話網,採用撥號方式,以終端模擬方式,或利用串列線路網間協議及點到點協議,通過終端伺服器接入Internet。

CHINANET最大的好處是將分組交換網、電話網與DDN網的用戶互聯在一起,直接實現了在Internet上的「對接」,這將極大地推動中國計算機通信的發展和計算機資源的共享,為中國的信息化建設奠定了良好的基礎。