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西安科技大学课程设计(论文)报告题 目 论述现代网络技术 及其在校园网络中的研究和应用 院、系(部) 管理学院 专业及班级 工程管理1001班 姓 名 XXXXX 学 号 XXXXXXX 指 导教 师 XXXXX 日 期 2012 年6月 论述现代网络技术及其在校园网络中的研究和应用1、Abstract:主要介绍几种计算机网络技术的发展及其在校园网络中的应用和研究，探索现代网络技术的发展，研究其与人类生活生产的关联。这里主要探索无线网技术、多媒体远程教育、ipv6、搜索引擎各自在校园类的发展应用，从而可以映射出现代网络技术的发展概况，以及其在校园中起到的相关作用和贡献。Key words：无线网技术 远程教育 ipv6 下一代互联网 搜索引擎 网络书签 校园 2、Introduction随着数字校园的全面推进，校园网上已经逐步建立了各类应用，各种网站、信息系统如雨后春笋，如科研管理系统、资产管理系统、财务管理系统、网络教学系统、教务管理系统、学生管理系统等，校园网络也开始发挥越来越重要的作用,因此相应网络技术的引入与创新也成了当前一个重要的问题。无线技术在校园的应用无线网络经过几年的发展，在技术上己经日渐成熟，应用也日渐广泛有线网络在某些场合要受到布线的限制，如布线、改线工程量大，线路容易损坏，网络中的各节点不可移动等，特别是要把相距较远的节点联接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长WLAN克服线缆限制引起的不便性，解决某些特殊区域无法布线的问题WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据，而无需线缆介质。数据传输速率现在已经能够达到llM、54M,108 M，传输距离可远至20 km以上，它是有线网方式的一种补充和扩展。无线网络技术分类分为三大类: LMDS技术是一种点对多点的微波宽带技术、WLAN技术、LMDS+WLAN组网LMDS。无线网络和有线网络一样，同样需要传送介质，常见的传送介质有射频系统、红外线、微波以及激光。无线局域网的拓扑结构可分为两类：对等式拓扑和有中心拓扑；无线网络设备: 无线用户站(网卡)、无线基站AP、无线网桥。无线局域网主要采用射频系统，射频无线局域网是目前最流行的无线局域网同有线以太网相似，无线局域网也是打包方式发送数据的。每块网卡都有一个永久的、唯一的ID号作为它的地址，而数据包里不仅包含所要发送的数据，还必须包含发送和接收双方的地址无线网卡和以太网卡也很相似，它也是在向网络中发送数据包之前先检查网络的状态。组建无线校园网是一个非常重要的进步。首先进行周密而有条理的规划设计，接着利用技术和经验来实现其设计和安装具体实施步骤包括：环境分析、效果测试和网络建设。 效果测试是指规划无线校园网的接入点，保证漫游和足够带宽的供应。网络建设则是在通过效果测试后，进行设备选型，然后根据实际情况选择相应型号的AR、无线网卡、放大器、天线以及其他的辅助设备进行无线校园网的构建，实现无线校园覆盖及无线校区桥接。组建无线校园网分两步进行。其一是室内组网，该过程必须通过实地调查权衡实际情况(楼层教室数量、教室面积等)和用户需求，考虑到教学环境对网络带宽、速度的要求来确定AP的数量和位置。从而使得所有AP形成的各自的无线信号区域交叉覆盖无缝连接。第二步则是室外组网，与室内相比在校园区室外配置无线接入点要复杂一些，主要技术是把各自成网又有一定距离的各建筑连接起来的同时，还要使网络无缝覆盖操场、草坪等室外空间组建校园网络必须根据以下三个特点来实现：1）校园WLAN的规模巨大，不仅地域范围大，用户多，而且通信量也大:2）网络覆盖的要求高，网络必须能够实现室内、室外、礼堂、宿舍、图书馆、公共场所等之间的无缝漫游3）负载平衡非常重要，由于学生经常要集中活动，当学生同时在某个位置使用网络时就可能发生通信拥塞现象“校园搜索引擎”随着网络在教学、科研、管理等多方面应用的开展，信息的查找和定位也变得更为困难,因而通用搜索引擎并不能够很好地胜任校园应用搜索的任务，需要采取其他方式来弥补此不足。据统计,校园网络数据每年以200的速度增长，其中80的数据以文件、邮件、图片等非结构化数据形式存放在嘲络计算机系统中的各个角落。由此，如何方便、快捷、安全地获取内部网络的信息内容，造就了一个新的应用“校园搜索引擎”迫在眉睫。通用的搜索引擎通常基于关键词进行搜索，然而该方式存在着其致命的几点不足之处：(1)不分类型,搜索数据繁冗。(2)不分轻重,数据往往不是用户需要的。(3)搜索深度过深,经常硬盘溢出。“校园搜索引擎”网络书签的引入:和搜索引擎使用关键词为主的搜索不同，校园搜索引擎中借鉴社会化网络的书签进行数据处理,。所谓社会书签是将网站随时加入自己的网络书签中，用多个关键词标示和整理书签，并与人共享；其专业的编辑和用户提供元数据的现行方式，社会书签以其疗便实用而备受人们的关注和喜爱，以此基础而建设的校园网络书签也将纪元化校园的传统引擎搜索模式。书签和关键词的不同之处在于关键词是标注内容的主题，而书签则是在对内容的个人理解上的私人标注，未必针对的是主题，比如书签可能是时间，也可能是编号，但是书签的设定要比关键键词更自由、更方便，书签就是自己关注存储内容的坐标或名称。校园网络书签的实现是校园网络发展中关键的一步，这使得网络的应用和管理都结构化了，打破了以前的非结构化信息的分类这种结构化分类，比以往任何的文本自动分类和人工的分类目录更加具体和人性化。多媒体远程教育的接入随着时代的发展和高校网络建设水平的不断推进, 那种以教师为中心的传统课堂教学方式已经落伍。要推进素质教育、培养高校学生的创新思维, 就要利用现代信息技术创设自主学习的优良环境, 从根本上改革教与学的传统方式。目前, 多媒体教学手段正逐渐成为现代教育培训技术的核心内容之一,它促进了培训观念、培训内容、培训手段、培训方式的变革, 为教育培训技术领域创造了新的教学手段远程教育。我国的远程教育始于20 世纪50 年代的函授教育, 从开始发展到今天, 我国的远程教育经历了3 种不同的转变过程: 函授教育模式( 以印刷材料为主) 广播电视教育模式( 以录音、录像为主) 现代远程教育模式( 以网络及计算机多媒体为主)。现代远程教育是以网络及计算机多媒体为主, 将个人自主学习和交互式集体协同学习相结合的教育学习方式。其网络信息资源在数量、结构、内涵、类型、分布以及传播范围、传递手段等方面都与传统信息资源有着显著的差异, 它融合了现代教育技术和实用性的理念, 具有学习时间和地点可以随心所欲, 学习进度可以随意安排, 优秀教师资源共享等多方面优势。但是我国目前的远程教育系统整体仍处于探索和提高的阶段。纵观现在市场上通用的远程教育系统, 多数都存在课程学生无法提问, 动态交互功能不强, 不能因材施教, 视频缓冲时间太长,不够生动等多方面的不足。同时, 系统还存在一些其他问题, 如网络学校带宽限制问题、软硬件兼容性问题、数据安全问题、服务超负载问题等等。因而如何提高现代远程教育技术水平，对如今的教育改革尤为重要。下面是一个探索中的远程教育模型基础以一个实际的计算机网络支撑网络远程教育系统作为其物质基础，类似于目前各级学校中网络中心的结构。作为一个通用型的远程教育系统, 需根据支持学生人数、范围、学生访问网络的方式等诸多因素来考虑它的硬件结构。随着近年来硬件的成本越来越低, 配置越来越高, 很多万元左右的服务器就能满足系统的需要。以校园网为基础, 搭建一个通用的交互式网络远程教育系统其系统图示如下：系统功能实现的关键技术主要有三种。其一是Agent技术，该技术使系统可以根据学生的认知水平和能力自动安排学习计划和进度, 实现个性化教学。其二是P2P流媒体技术，该技术借助P2P网络的思想进行流媒体内容的分发传播的,系统设计充分利用众多客户机的空闲资源, 构建一个成本低、扩展性好的流媒体分发传播系统, 而且P2P 技术的应用也能够更有效地防止因网络的抖动而产生对视频播放连贯性的影响。ipv4朝着ipv6过渡的必然1969年美国国防部为适应核战争的通信需要建立了ARPANET实验网，1973年开发出基于TCPIP协议的IPv4原型，其后经3次修订，于1981年9月IETF公布了IPv4标准规范RFC791文件。IPv4取得了巨大的成功，同时也使得目前IPv4网络有着广泛的应用。但是早在1990年专家们就已察觉出IPv4潜伏着巨大危机，其中突出危机就是地址的枯竭问题。随着移动和宽带技术的发展，IP地址的需求极剧加大。例如，大量终端的IP接入需要更多的IP地址，面对下一代网络对IP地址的巨大需求，IPv4显然无法满足。除了IP地址问题，IPv4还存在着路由表庞大、QoS和移动等一系列问题。由于目前的IPv4地址空间非常紧张，预计全球IPv4地址将在2010左右年耗尽，因而IPv4显然已经不能适应未来信息时代的需要。因IETF于1995开始开发IPv6。IPv6是InternetProtocolVersion6的缩写，是下一代Interact的核心协议，IPv6是IETF设计的用于替代现行IPv4协议的下一代IP协议。IPv6最本质的改进是几乎无限的地址空间，同时除了一些IPv4的传统应用如电子邮件、Web、客户端服务器应用之外，IPv6更加适用于相对较新的应用，如端对端应用、非PC网络、传感器网络、建筑自动化和汽车互联等，可以说IPv6使网络无所不在。IPv6与IPv4是两种完全不同的网络协议。具有全新包头格式、超大地址空间、内置安全性(IPsec)、更好的QoS支持、相邻节点连接的新通讯协议、具有可扩充性等特点其中，最值得关注的是IPv6的超大地址空间、更好的QoS支持和内置的安全性。因此ipv4过渡到ipv6也是一个必然的阶段，如何将其充分的应用到教育系统，比如校园网中将十分关键。国家发展与改革委员会、教育部等8部在2004年就决定开放中国第一个下一代互联网，这标志着世界上规模最大的纯IPv6互联网已在我国建成，IPv6的概念在中国开始变得炙手可热。CNGI是在2003年由包括信息产业部、国家科技部、国家发改委、教育部、中国工程院、中国科学院、国家自然基金会、国务院信息化办公室在内的8个部委联合发起并经国务院批准启动的，计划在几年内建成一个覆盖全国的IPv6网。CERNET2是CNGI中最大的一个骨干网，也是惟一的学术性主干网。按照CNGI项目规划，CERNET2将接入100所以上的著名高校，开展科研应用和大规模IPv6网络建设和部署实施的探索。目前，中国教育和科研计算机网(CERNET)、Microsoft、诺基亚、中国电信等一批高校都已建立或加入了IPv6试验床。Microsoft、IBM等世界软件巨头都已在自己的产品中加入了IPv6支持并建立了合作备忘录。IPv4的淘汰是信息时代发展的必然结果，本着与时俱进、开拓创新的原则，CERNET在IPv6的研究和部署上都已有了可喜的成绩和发展。目前，CERNET正在高校计算机网络中大量部署IPv6。综合来看，目前高校IPv6校园网络应用具有如下几个特点：1） 脚6技术本身还不成熟，还在发展、还涉及很多实际部署和应用的问题，这方面高校有着自己的优势； 2） Cemet2将成为真正意义上的“中国教育与科研计算机网”，作为下一代网络的研究示范平台，供各高校接入，以便有效开展IPv6的技术和应用的研究之用；3） 目前很多高校已经或开始建设校园内的IPv6网络(局部)或者IPv6的城域网(覆盖城域范围内的若干高校)，这些lPv6网络都将接入Cemet2；4） 21l高校或者有重点学科的大院校，最终都要接入Cemet2。目前已掀起建设局部IPv6网络实验室的热潮。Cemet2主干网采用纯IPv6协议，但是各大高校的校园网建设基本上还是遵照IPv4协议3、Our Work校园网络作为现代教育的重要手段，是全面实施素质教育的重要内容，是教育面向现代化、面向世界、面向未来的物质技术基础，是一流基础教育的重要标志。随着互联网和电子商务的不断发展,互联网已经被开拓了广泛应用于高级学校。校园网对于校园信息化的贡献是巨大的，对同学们的影响也是深远的。但是随着校园网用户的不断增多，网络病毒的盛行，许许多多的问题都暴露出来。校园网最大的问题莫过于网络的带宽速度过慢，网络的实现形式过于单一化。随着新技术的不断更新，无限网络的建设已经技术成熟，但是同学们还迷茫在蜗牛般得有线网络上局限于宿舍这个范围以内。可见校园网络技术的发展和研究极为重要，他不但可以清除我们目前面临的障碍，还可以让我的工作学习环境得以清洁绿色化。同时我们学生也应该更多的关注计算机科学技术的研究近况，自主的去学习其技术原理，充实自我。如今的信息化时代，技术知识的扩充和丰富不能只局限在自己的狭小专业范围，去学习和自身校园网络相关的一些计算机技术同时也是尤为重要的，就算不能将这些技术用于自己的生活中，但是能够理解其原理，能够很好的使用他们维护他们也是极其重要的一项知识。4、Experiments网络技术的诞生及迅速发展开启了信息时代的大门，为人类社会未来的美好信息化生活奠定了技术基础。随着科技的发展，网络技术正朝着高覆盖率、普及率、实现形式多样化、安全化及高速化方向发展。现代网络技术的发展已经深深的影响着和改变着人们的日常生活，现代网络技术的发展在有线网络方面正朝着高覆盖率及高速化建设方面发展，网络的普及程度逐渐提高。在这种情况下，人们的生活、工作、学习及思维方式都已发生深刻变化，计算机已成为人们工作、学习、交流、娱乐和处理日常事务必不可少的工具。其间，校园网作为学生使用极为频繁的一类网络，其更新发展也将对我们的生活学习起到不可预想的作用。校园网是学校对外交流、树立学校形象的重要窗口，我们学校的校园网主页就设有学校介绍、学校动态、教师天地、特色教育、教师风采、班级互动、教育科研、教师博客等这些内容。其主要反映了学校建校以来实践、探索与发展的历程，反映了学校办校思想、教育理念、教学特色、教科研成果与交流沟通平台等。如何科学便捷的管理校园网，使其健康安全的运转，来满足一些信息化程度较高的家长或其他类型的社会公众对学校最新信息的及时查询与充分的交流？答案已经给出：技术突破。只有不断的改革原始的技术风格，将新兴的计算机应用技术运用到校园网中，我们才可能跟上时代的步伐，才能科学绿色的管理学校网络状态，从而为现代教育新型教育模式的构建提供理想的教学环境。校园网的的功能有待于不断的研究、开发、探索和创新。学校领导应以充分的支持和实践，带领广大教师确立现代教育的新思想、新观念，深入现代教育技术的研究和实践建好、管好、用好校园网，推动现代教育技术的不断发展。5、Conclusion 无线网络的移动性强、灵活快捷、传输速率高、可靠性强等优点可迅速满足学校对计算机网络的需求，弥补了传统有线网的不足，因此，教育界对无线网络的兴趣与日俱增通过对有线网络和无线网络的有机结合，学校校园网络必将发挥更大的作用。与此同时，随着信息化时代的来临，光靠