计算机网络在实践中的应用 网络工程专业

计算机网络在实践中的应用[摘要]随着计算机技术和通信技术的飞速发展，新时代的人们正处在高速发展的信息社会，计算机网络技术显得尤为重要，并有广阔的应用前景。通过对计算机网络发展的一般介绍，重点介绍虚拟专用网络技术和虚拟专用拨号网络技术及其应用，并对计算机网络技术发展方向提出展望。[关键词]计算机网络虚拟专用网络虚拟专用拨号网展望计算机作为20世纪人类最伟大的发明之一，它的产生标志着人类开始迈向一个崭新的信息社会，新的信息产业正以强劲的势头迅速崛起。因此，为了提高信息社会的生产力，提供一种全社会的、经济的、快速的存取信息的手段是十分必要的，这种手段是由计算机网络来实现的。一、计算机网络的发展计算机网络的发展大体经历了三个阶段。在20世纪60年代初期，出现了多重线路控制器。它可以和多个远程终端相连接，构成面向终端的计算机通信网。这种最简单的计算机网络称为第一代计算机网络。在第一代计算机网络中，计算机是网络的控制中心，终端围绕着中心分布在各处，从而将单一计算机系统的各种资源分散到了每个用户手中。但这种网络系统存在着一些缺点：如果计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长，而且单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。为了克服第一代计算机网络的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究将多台计算机相互联接的方法。在第二代计算机网络中，多台计算机通过通信子网构成一个有机的整体，在这种系统中，即使单机出现故障也不会一导致整个网络系统的全面瘫痪。但是，网络中相互通信的计算机必须高度协调工作，而这种“协调”是相当复杂的。为了降低网络设计的复杂性，提出了层次模型。但是，在初期各个公司都各自研究开发自己的网络体系结构，而它们的网络体系结构是各不相同的。这种自行发展的网络，由于在网络体系结构上差别很大，以至于它们之间互不相容，难于相互连接以构成更大的网络系统。现代的计算机两络是第三代计算机网络，它是体系结构标准化的计算机网络。网络体系结构的基本思想是为了减少计算物网格设计韵复杂性，网络采用分层设计方法。所谓分层设计方法，就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层。分层设计方法将整个网络通信功能划分为垂直的层次集合后，在通信过程中下层将向上层隐蔽下层的实现细节。但层次的划分应首先确定层次的集合及每层应完成的任务。划分时应按逻辑组合功能，并具有足够的层次，以使每层小到易于处理。同时层次也不能多，以免产生难以负担的处理开销。随着微型机的迅速发展，彼此需要相互通信（近距离），以达到共享资源的目的，进而有了互连的需求，这样产生了局域网。近年来，在我国国内坚实的基础建设之上，我国的网络应用正在健康迅速地发展。“八五”期间，全国建立了不同规模、不同层次的纵向信息系统和业务系统，尤其是列入国家重点建设项目的12个大型信息和业务管理系统发展较快，有的已初具规模，正在发挥重要作用。在金融、税收、海关、科研、教育、医疗等领域实施的跨世纪应用信息系统工程，也已先后启动并取得了实质性进展；同时，计算机信息网络国际联网方兴未艾，目前已经直接与Internet联网的国家级互联网络有中国公用计算机互联网络、中国科研和教育计算机网络、中国科学技术计算机网络、中国金桥互联网络，据初步估算，在中国已发展的Internet用户近10万个，上述四个互联网络下一步将与几百所科研机构、一千多所高等院校、几万个大中型企业、四百多个中心城市和国家几十个部门的专用网实现计算机网络的互联。二、计算机网络在实践中应用计算机网络是一种先进基础设施，它所涉及超级计算机技术、网络技术、中间件技术和计算机科学研究与应用技术。计算机网络发展实现了计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源等全面共享。网络为人类在信息资源共享、信息交流的方面取得了卓越的成就，网络化已成为人类进行生产、管理、流通、教育、医疗等社会活动的主要形态之一。下面重点并重点介绍了虚拟专用网络技术和虚拟专用拨号网络技术及其应用。（一）虚拟专用网络技术虚拟专用网络（virtualPrivateNetwork）简称VNP，是近年来随着Internet的广泛应用而迅速发展起来的一种新技术，用以实现在公用网络上构建私人专用网络。是在开放的公共网络设施（主要是指Internet）上，为用户开辟一个安全专用的数据隧道，确保信息的完整性和保密性。这种方式相对于租用线路来讲，信息传输费用是最为低廉的，而且VPN还提供以下安全功能：加密数据保证通过公共网络时传输的信息即使被他人截获也不会泄露。信息认证和身份认证保证信息的完整性、合法性，并能鉴别用户的身份。提供访问控制不同的用户有不同的访问权限。虚拟专用网络技术的优点：（1）它有别于传统网络，它并不实际存在，而是利用现有公共网络，通过资源配置而成的虚拟网络，是一种逻辑上的网络。（2）只为特定的企业或用户群体所专用。从用户角度看来，与传统专网没有区别。即作为私有专网，一方面与底层承载网络之间保持资源独立性，即在一般情况下，资源不会被承载网络中的其它用户的网络成员所使用；另一方面，提供足够安全性、确保内部信息不受外部的侵扰。在选择VPN技术时，一定要考虑到管理上的要求。一些大型网络都需要把每个用户的日录信息存放在一台中央数据存储设备中丈门录服务，便于管理人员和应用程序对信息进行添加，修改和查询。每一台接入或隧道服务器都应当能够维护自己的内部数据库，存储每一名用户的信息，包括用户名，口令，以及拨号接入的属性等。但是，这种由多台服务器维护多个用户账号的作法难以实现及时的更新，给管理带来很大的困难。因此，大多数的管理人员采用在目录服务器，主域控制器或在服务器上建立一个主账号数据库的方法，进行有效管理。为有效的管理系统，网络管理人员应当能够随时跟踪和掌握以下情况：系统的使用者，连接数目，异常活动，出错情况以及其它可能预示出现设备故障或网络受到攻击的现象。日志记录和实时信息对计费，审计和报警或其它错误提示具有很大帮助。例如，网络管理人员为了编制账单数据需要知道何人在使用系统以及使用了多长时间。异常活动可能预示着存在对系统的不正确使用或系统资源出现不足，对设备进行实时的监测可以在系统出现何题时及时向管理员发出警告。一台隧道服务器应当能够提供以上所有信息以及对数据进行正确处理所需要的事件日志，报告和数据存储设备。（二）虚拟专有拨号网技术及应用虚拟专有拨号网（VPDN）是指利用公共网络的拨号功能及接入网来实现虚拟专用网，从而为企业、小型IPS、移动办公人员提供接入服务。VPND采用专用的网络加密通信协议，在公共网络上为企业建立安全的虚拟专网。企业驻外机构和出差人员可从远程经几由公共网络，通过虚拟加密隧道实现和企业总部之间的网络连接，而公共网络上其它用户则无法穿过虚拟隧道访问企业网内部的资源。这种方式的好处在于对用户是透明的，用户只需要登录一次就可以接入企业网络，由企业网进行用户认证和地址分配，而不占用公共地址，用户可使用各种平台上网。这种方式需要NAS支持VPND协议，需要认证系统支持VDPN属性，网关一般使用路由器或VNP专用服务器。（三）虚拟专用拨号网技术的应用目前的福利彩票发行中心在采用VPDN技术组网前采取的是准热线方式销售。各市中心的服务器通过64K的DDN专线与省中心的服务器相连，每个投注站以拨号的方式通过模拟中继线与市中心的服务器相连。各个投注站在早、晚两个时间段集中拨号连接市中心的服务器，传送本机数据（如彩票的号码、数量、金额等）然后，再由市中心向省中心传送数据。采取这种方式联网时，投注站传送数据时相当于拨打市话，费用很高。另外由于模拟中继线的数量有限，而投注站很多，这样，数据传送很困难。全省有几千个投注站，如果有一个因为电话线或其他原因在晚上无法将数据传送到市中心，那么全省的彩民必须等到这个投注站将数据传送到市中心才可以开奖。甚至必须将投注机搬到市中心再将数据传送到省中心，这严重的影响了福利彩票发行中心在彩民心目中的形象和可信度。而采用VPND技术组网后，就可以全天候24小时全热线售票，实时在线，数据时时传送，即使某个投注站无法传送数据，也不会影响其他的投注站，很好的解决了上述矛盾，三、计算机网络技术的展望网络技术的发展是由人和其上的软件应用决定的。随着越来越多的计算机被放置在桌面上或者安放在计算机机房中，对网络的需求逐渐增多。随着新软件的引入，对网络的需求也在增长。并且随着越来越多的人们依赖于他们的计算机来获取更多的信息，并借助于计算机来提高其工作效率，网络的需求有增无减，而且这些应用都会吸引更多的用户。近十几年的时间internet发展平稳，一段时间内无声无息的发展。唯一真正重大的变化是用户数量的增长。可以说，internet最近一些年相当平静。不过虚拟专用网将改变这种情况。它对社会意味着什么呢？很有可能，在几年内，我们将在这个星球上看到令人吃惊的变化。远程办公可能越来越流行，很可能从事信息处理和交换的大多数人员将会在自己家中远程办公，不需要每天往返于家庭与办公室之间。结果是减少了交通拥挤、污染，减少了与工业化社会相伴的一系列问题。而且，雇用最好的人员来完成工作不再受地域的，限制。雇员可在家中工作，而公司则减少办公开支。虚拟专用网并不是一种未来的东西，已经有企业以及政府已经使用它们，而且每天都有更多的机构利用它进行连接。新的硬件与新的软件正在研制出来，正在现有设备中对其进