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二、DES数据加密算法在计算机通信技术的中的应用
1.DES数据加密算法应用于计算机通信的优势。
美国标准局对于DES数据加密算法的评价非常的高,认为该算法能够满足对于数据的加密要求,其用于计算机通信完全能够满足对于信息的保护。DES数据加密算法对于计算机通信过程中数据的加密具体表现在:首先DES数据加密算法能够提高数据保护的实际效果[2],避免数据在通信过程中被非法窃取和破解,并能够通过算法及时的避免数据在未被擦觉的情况下被篡改,其次是DES数据加密算法的复杂性非常的高,能够适用于计算机通信技术的应用要求,而且破译的过程非常的困难,进一步地保护的通信数据的安全性,目前对于DES数据加密算法破译的最好办法就是穷举法,即使是美妙计算100万次的计算机也要经过2000年才能找出破解的办法,能够满足当前数据通信的数据安全;第三是尽管DES数据加密算法非常的复杂,但是其安全性并不是依赖于其本身的复杂程度,主要跟其明文加密秘钥系统的有关,因此在应用于计算机通信的多个场景,适用性非常的广;最后是我们分析其加密的历程发现,这种加密的方法可以非常广泛的应用于金融和通信领域,而且很多ATM的加密方式就是以DES数据加密算法为基础的。
2.DES数据加密算法在计算机通信中应用的优化。
由于DES数据加密算法本身具有公开性的,所以对于DES数据加密算法的分析和优化非常容易做到,我们在应用于计算机数据通信的过程中,能够切合实际的情况,针对性的对DES数据加密算法进行调整,使得算法更加适合于数据通信的过程。为此我们可以在计算机数据通信中运用DES数据加密算法的思想进行算法分析,在充分地了解DES数据加密算法的加密原理后,利用程序数据语言设计出专门应用于计算机通信以及硬盘数据加密的DES数据加密算法程序,通过配置在计算机加密卡中建立一个数据加密模块。特别是近几年我国计算机通信技术的发展迅速,在设计这个数据加密模块的时候要考虑到后期的扩展性问题,例如我们可以将硬盘控制模块和数据加密解密模块独立分开进行设计,以提高数据加密模块的兼容效果,适用于更多的计算机数据通信的类型。并且适当的采用我国自主设计的加密算法和标准,摆脱国外算法地限制,并根据我国当前的计算机数据通信业务的特点,扩大加密卡和加密芯片的适用性。
中图分类号:TM933.2 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01
光纤通信已与我们生活息息相关,用于光纤测试的OTDR功能非常强大,但价格也十分昂贵。在制作光纤连接头或进行技能训练时,并不需要精细测量各种参数,只需检验光纤连接是否正常,用OTDR进行检测显然不具性价比。随着技术的进步,单片机的可靠性、处理能力、扩展接口、功耗和集成度等方面得到了突飞猛进的发展,被广泛应用于测量、控制、智能终端等领域,本文将单片机控制技术与网络通信技术相结合,设计了一种结构简单、性价比高的快速光纤连接测试仪。
一、设计方案
测试仪主控芯片选用高性能、低功耗的8位AVR处理器,具体型号为Atmega64,由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,数据吞吐率可高达1MIPS/MHz,能有效缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ATmega64单片机使用16MHz晶振作为外部时钟源,使用小型5V直流电源或电池供电。
分别用两块Atmega64单片机控制网络通信模块作为主机和从机数据通信终端,利用小型交换机或交叉网线将两个通信终端组成小型局域网,通过检测通信终端之间能否进行正常数据传输来测试通信线路是否正常。连接时,一个通信终端直接与交换机相连,另一个通信终端通过光电转换模块连接,在保证其他线路正常的情况下,数据能否正确传输就取决于光纤连接的质量,从而达到测试光纤连接的目的。单片机与网络模块之间数据传输采用SPI通信协议。SPI通信协议是一种高速、全双工、同步的通信总线,只需占用四个IO口,同时为PCB的布局上节省空间,具有简单易用的特性。光纤连接测试基本原理如图1所示。
图1 光纤连接测试基本原理图
二、硬件设计
根据设计方案,要实现测试功能,主要需完成数据通信终端、光电转换模块以及单片机控制程序等方面的设计。
(一)数据通信终端
数据终端主控芯片为Atmega64,网络功能采用带SPI接口的ENC28J60独立以太网控制器实现,输出接口采用HR901170A网络变压器。本设计中ATmega64 SPI 配置为主机模式,ENC28J60为从机模式。隔离变压器HR901170A与ENC28J60的物理端口连接时必须符合IEEE802.3规范,如RJ45的插孔与隔离变压器的间隔要小,输出和输入差分信号对的走线要良好隔离。
(二)光电转换模块
光电转换模块包括网络接口、光纤通道、光发射器、光接收器等。光接收器和光发射器是光电转换模块的重要组成部分,它将来自光纤的光信号转换成电信号,经放大、整形、再生后输出。在测试仪中,光电转换模块的任务是以最小的附加噪声及失真,将经光纤传输的信号通过光/电转换变为电脉冲信号,加以放大、均衡后还原为与发送端一致的数字信号,再用网络接口进行传输。光电转换功能可采用已成型的光电转换模块实现。
(三)控制程序
控制程序主要实现单片机初始化、SPI始化、ENC28J60驱动、设置MAC和IP地址,构建网络协议栈、数据通信等功能,其中网络协议栈是控制程序的核心。因测试只是两个终端之间进行数据交换,并不面向连接,通信数据量小,且在封闭网络内数据传输可靠性有保证,所以只需实现UDP通信协议。采用UDP协议主要基于以下优点:(1)程序实现起来比较容易,受环境影响较小,不容易出错;(2)UDP协议资源占用较少,处理数据较快。
数据通信功能主要用于检测通信线路是否畅通,检测的过程为:主机向加电后定时向从机IP地址发送一组UDP数据包,延时等待对方回应,一定时间后收不到数据或收到的数据不正确则认为传输线路存在故障,蜂鸣器发出声音告警,故障指示灯亮;若收到回传数据包且回传数据与发送的数据对比正确,则提示线路正常。测试流程如图2所示。
图2 测试程序流程图
三、结束语
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)34-9885-02
Several Thinking of Making of Data Communication and Computer Network Course
GAO Chao
(School of Electronic & Information Engineering, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China)
Abstract: In order to improve the teaching effect of data communication and computer network course, it analyzes the characters of this course, discusses the choice of teaching book, and researches the ways of teaching. It also studies the experiments setting. It emphases the idea of keeping pace with times in the making of course.
Key words: data communication; computer network; teaching reform; experiment teaching
1 引言
随着通信技术和计算机技术的飞速发展,网络已经成为信息化社会的核心技术,对社会各个方面都发挥着重要的影响。笔者所在学校开设数据通信与计算机网络课程已有多年的历史。作为通信工程、计算机等专业的一门重要专业课,能否学好此课程对学生的未来发展有着重要的影响。为了让学生更好地掌握网络理论知识和培养实践能力,有必要深入研究和探索课程内容设置、教学方法手段、实验教学等环节,在借鉴和学习各高校经验的基础上[1-4],建立并实施了适用于新形势的课程教学方案。
2 教材的选择
数据通信与计算机网络是一门理论与实践兼有的专业课,是计算机和通信两种技术相互渗透和结合的产物,在信息系统的构建和信息传播领域有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握数据通信与计算机网络的基础知识和基本原理,包括基本概念和术语、数据通信信道、数据传输技术、数据通信组网设备、计算机网络及其体系结构、计算机网络协议、局域网、计算机网络的重要技术及其新进展等内容。与此同时,还要培养学生理论联系实际的能力,让学生能够独立解决一些简单的工程实际问题。目前国内大学选用的教材主要有三类:第一类由国内知名教授编写,比较符合中国大学教育的传统方式,但是知识更新较慢;第二类是国外经典教材的翻译版本,内容好坏受翻译者的水平的影响较大;第三类则是直接使用最新国外原版教材,不过这对学校师资水平和学生能力有较高的要求。笔者经过多年的教学实践,结合所在学校实际情况选择了理工大学谢希仁教授编著的《计算机网络》最新版。
3 教学方法研究
3.1 明确教学目标
根据课堂调查,大多数学生在学习本课程前对网络聊天、下载、电子邮件等网络应用就已十分熟悉,对于学习本课程的兴趣也比较浓厚,期待着能够在课堂上学到各种使用和建设网络的技能。然而本课程的知识点较多,理论性较强,内容比较抽象,如果照本宣科地讲授,学生往往忙于记忆各种协议名称和概念,感到课堂上没有学到什么实用的技能,从而失去学习兴趣。
针对这种情况,教师应该在课程开始时就让学生了解这是一门偏重于理论的课程,重点是对网络工作原理的深入了解,实践技能的锻炼将被安排在后续的实验课程中。同时也要让学生明白,学习理论知识和培养实践能力并不矛盾,只有对网络原理有了深刻的认识才能事倍功半地掌握各种实际操作技巧。
3.2 优化教学内容
计算机网络技术发展迅速,为了适应时展,有必要不断修订教学内容。对一些已经陈旧的知识如X.25、帧中继等可以减少教学时间,只简单描述其基本原理;与此同时,在满足教学大纲要求的基础上适当地补充新鲜内容,让学生了解工业界和学术界的最新进展,起到开拓学生眼界,为进一步学习指引方向的效果。
3.3 通过实例提高兴趣
当前大学生们对计算机网络已经十分熟悉,但是还不能把具体的使用经验和抽象的网络原理联系起来。教师可以从学生熟悉的网络软件着手,通过分析其工作过程来讲解网络工作原理。例如在讲解网络传输模型的时候,设定两个用户通过QQ聊天的场景,使用启发式教学方法向学生提出问题,让其思考数据需要通过哪些协议层次,以及各层协议实体为了将数据正确地传递到目的地需要做出什么样的工作。这种方式可以提高学生的学习兴趣,让他们感觉到书本上的理论不再抽象空洞,而是和实际生活密切相关的,从而达到较好的教学效果。
在讲解各种协议工作原理的时候,教师可以在课堂上使用Sniffer、Ethereal等软件捕获数据包,用直观的例子让学生观看到该协议的实际工作流程,并与书上的描述进行比对,从而加深印象。
4 实验教学建设与改革
计算机网络课程虽然在课程定位上偏重理论,但并不意味着可以忽视对学生实践能力的培养。为此我们给本课程安排了课程内实验和独立的综合实验。
课程内实验与课程讲授同步进行,主要任务是帮助学生理解课堂讲授内容。此类实验以验证性试验为主,主要内容有常见网络命令的使用、使用数据包捕获程序分析ICMP、ARP、TCP等协议的工作细节等。
网络综合实验则为独立开出的一门实验课程,侧重于培养学生的动手能力。实验内容设置上安排了很多实践性较强的内容,包括小型局域网的组建、路由器交换机配置、网络服务器的安装等。综合实验的实验教材参照社会认可度较高的各种网络认证考试编写。学生在完成综合实验后能够掌握一些实用网络技能,不仅学会使用网络、管理和建设网络,也能够参加各种认证考试,增强就业竞争力。
5 结束语
本文针对计算机网络课程的教学,从教材目标、教学内容、教学方法、实验安排方面提出了几点改善教学效果的方法。为了应对网络理论和技术的飞速发展,计算机网络的课程教学也必须紧密结合实际不断改革创新,才能培养出更多高素质的专业人才。
参考文献:
[1] 中国地质大学教务处. 改革与探索[M]. 北京:地质出版社,2005.
随着计算机网络技术的发展,网络技术已经广泛应用于商业、金融、科研等各个领域。在光纤技术的发展下,网络技术开始以高效、超大容量进行演变。在当今科技术迅速发展的今天,通信技术已经成为技术发展的主要需求。本文主要对计算机网络和数据交换方法进行了分析,可以带动计算机网络技术和数据交换的发展。
一、算机网络技术和数据通信交换的原理
计算机网络是由各个独立计算机连接起来的拓扑结构,主要由通信子网、网络操作系统协和资源子网组成。通信子网和资源含有两个节点(转接节点和访问节点)和一个链路。链路分为逻辑链路(双绞线、同轴电缆、单模多模光纤及无线)和物理链路。计算机可以在网络结构的基础上,实现资源共享和数据传输。资源共享主要进行软硬件、数据和通信同享。数据通信交换是各种计算机在工作状态下,与各个网络设备形成的信息交换技术。最常见的数据通信交换就是计算机和计算机网络设备之间形成的通信,此种通信方式没有中间节点,是一种最简单的信息交换方法。但是不可以在广域网和局域网之间进行交换,需要在各个宿站点之间设置多个节点,保证进行数据通信式。因此此种数据通信技术基本原理是利用某种交换方法,经过某个节点和网络设备,最终到达目标站点。
二、数据通信交换技术
2.1传统数据交换
电路交换和包交换是传统数据交换的两种常见模式。电路交换办法。电路交换表示在原站点和目标站点建立连接,同时不能让其他计算机共享此电路,直到通信交换完成的一种方式。电路完成交换需要经过:建立链路,在呼叫过程中需找空闲线路建立物理链路;数据传输,建立数据传输所需要的链路并且不能被其他接收方占领;拆除连接线路,完成数据交换后,需要根据发送方和接受方的应答对各个节点进行拆除。包交换方法。存储转发是包交换最常使用的方式,由数据报和虚电路两种或方式组成。包交换的利用率非常高,可以在不同速率和不同站点进行通信,但是时间较长,不能进行实效性要求较高的数据通信。数据包包含数据头和数据本身,可以将其理解为一封平信,信封就是包含地质和信息等的报头。同一个报文中的不同组,可以选择不同方式进行数据传输,然后到达连接终端的时候,重新对传输报文进行重组和排序。虚电路是网络连接站点形成的逻辑链路,可以在两个站点之间进行面向连接并进行永久会话。源站点将信息发送给每个分组,目的站点会根据站点先后顺序进行接受,不用进行重组和排序。呼叫虚电路和永久虚电路是虚电路的两种方式。呼叫虚电路由呼叫报文、信息报文等组成。永久虚电路和专线电话具有类似功能,不需要进行建立和拆除报文过程。其中虚电路产生的差错问题和流量控制都由网络层的协议负责。
2.2光交换技术
1)波分光交换技术。波分复用技术是该技术的基础,可以实现高速、大容量信息传递。波分光使用波长变化方式进行光交换。波分光具有很多输入光纤和输出光纤,而且各个光纤技术中含有很多载波信号,可以在解复用器和复用器相互间进行光纤和波长信号转换。2)时分光交换技术。时分复是此技术的基础,主要利用时隙互换原理进行分光交换。可以简单将时分复技术理解为时间分化信号才能的帧,给予每个帧划分很多长度相等的时隙,并分配信号,然后将各个信号连接在同一条光纤上。简而言之,就是实现分复帧中时隙信号交换位置互换。3)空分光交换技术。光开关是此技术的基础,在光开关的基础上,让光信号在传输空间发生变化。此项技术的核心器件是光开关,开关速度对技术性能高低起到了决定作用。4)波分、空分光和时分技术组合。此项技术可以将波分、空分光和时分技术实现任意交换,进而实现数据通信的相互间交换。
2.3其他交换技术
ATM信元交换。此技术是建立在传统交换和包交换基础上的新技术,经常应用于综合宽带业务数字网络。用户可以在ATM信元和光纤的连接基础上,实现高校通信。为了满足实时性业务需求,ATM信元还保留了电路交换技术,最大化利用了电路交换技术的优点。帧中继交换。此技术是面向包交换的一种方法,传输介质是光纤,可以进行节点转发操作,具有传输错码率低,不进行流量和差错控制等优点。但是交换的实时性差,不能进行语音和视频等信号传输。
三、结束语
在计算机网络技术的快速发展下,高效率、超大容量数据传输是未来智能网络发展的主要方向。为了满足多用户需求,有效的利用网络传输信息资源,保证数据通信和交换技术的协同发展,必须对网络传输技术进行管理,进而提高网络服务水平。
参考文献
中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)24-0003-02
1 数据通信的概念和构成原理
1.1 数据通信的概念
数据通信实际上是通信技术同机技术相互融合产生的一种新型通信方式。要实现在不同地区之间的信息传输必须设置传输通道,根据数据传输媒介的不同,可以分为有限数据通信方式和无线数据通信方式两种。但是,两种数据通信方式的基本原理是相同的都要采用数据通道将数据信息终端同计算机相连接,最终在不同区域之间的数据终端实现数据信息的软件和硬件以及信息资源的共享和应用。
1.2 数据通信的应用原理
数据通信在数据终端的类型方面可以分为分组型终端和非分组型终端两大类型。分组型的数据终端通常包含计算机、数字传真机、用户智能电报终端和交换机以及图文接入设备等。而非分组终端包含的设备相对较少,只有部分的计算机终端和图文终端和用户电报终端等专用终端类配置。数据信道和数据终端设备组成数据电路,传输通道通常为模拟信道,利用调制解调器将收到的模拟信号进行数字化转换,如果收到的是数字信号则可以直接对线路进行控制管理。数据传输形式方面既包括模拟信道和数字信道之外,还包括有线信道和无线信道以及专用型线路和交换网络型线路。专业型线路在建立连接后不需要经过交换网络型线路的拆线过程,计算机设备可以通过信息控制器控制和管理数据终端连接的所有通信线路,而重要处理器则是数据信息处理的核心场所。
2 数据通信的交换形式和适用范围
2.1 电路交换形式和适用性
电路交换通常指的是当两台计算机或者数据终端在互相通信的状态下,可以使用同一条物理链路,并且该物理链路将作为这两个计算机或者数据终端的专用信道,不会被其他的计算机或者数据终端占用以及共享。这种交换形式具有接通率高、工作效率明显、降低用户用线距离和实现线路均衡性的优点,广泛应用于公用电话网的数据通信系统中。
2.2 报文交换形式和适用性
报文交换方式是通过将用户的报文存储在交换机的内存或者外存上,当系统电路有空闲时,再将报文信息发送到数据终端。这种数据通信方式可以充分利用线路,提高电路的利用率。主要应用在需要不要传输速率、不同执行协议以及代码数据终端,作为一点对多点的数据通信技术应用。但是,因为这种方式对于线路中交换机的内存和外存空间占用较大,安全性要求高的数据通信系统,不宜采用该种交换方式。
2.3 分组交换方式及适用范围
数据通信中的分组交换通常是将用户的整个报文文件进行有序的分割成若干等份数据块进行分组存储,不同的用户都可以对线路中的分组数据进行地址标识进行传输和应用,可以提高通信线路的利用率。分组交换方式的数据通信具备电路交换和报文交换两种数据通信方式的优点,主要适用于数据库检索、图文信息的存储和计算机之间的邮件传递和通信等领域,其数据传输质量高,成本较低。
3 数据通信的应用背景及发展趋势
3.1 数据通信在移动通讯业务方面的应用
进入21世纪以来,数据通信技术得到了跨越式发展,移动数据通信技术以及无线通信技术的产生和应用将数据通信技术的应用推向了巅峰。数据通信在移动通讯业务方面的应用可以实现移动式的图文传输、计算机网络接入和远程控制和网络化数据信息互联。传统式的数据通信对于网络终端端口的要求较高,一旦端口使用用户过量,就会出现拥堵问题,造成数据连接的终端无法顺利传输或者接收数据的现象。使用移动数据通信技术就可以很好的避免这种问题的产生,通常情况下,移动终端都是具有个性化定制的应用特点的,一个终端只负责一个用户,很大程度上提升了数据传输的速度和质量。同时,移动数据通信还可以实现计算机和计算机之间的远程控制和数据互联,在用户端工作繁忙的时候,可以方面用户在任何地点和区域实现数据信息的传输和应用,节约了用户时间,提高了工作效率。
3.2 帧中继数据通信技术的应用
通常讲的帧中继数据通信技术实际上就是采用光纤作为主要的传输介质的一项新型数据通信技术。帧中继数据通信技术的误码率低,差错率较少,受到了用户的广泛应用。同时,帧中继技术也是当前宽带网络技术中的数据入口,主要作为数据信息传输应用,对于语音和视频信息等对于延时要求严格的数据信息传输不适用。帧中继数据通信技术可以检测到传输信息中的错误,但是无法进行更正,在实际的应用中主要作为特定的终端接点和服务技术应用。
3.3 无线数据通信技术的应用
无线数据通信技术的产生和发展对于数据通信技术实现接入方式的模块化、网络结构一体化和应用类型综合化以及宽带网络技术的集约化的发展有着十分重要的意义。随着硬件设备的不断创新和发展,无线数据通信技术同移动通信技术和结合完全打破了数据通信的物质性和空间性,使数据信息的传输实现了数字化和信息化以及智能化。数据传输的速度也因此进行了不断的优化和创新,传输速度的提升解决了数据通信中音频和视频信息传输的延时性问题,充分发挥出了数据通信技术的优势和特点。
3.4 数据通信的发展趋势
就当前数据通信的发展来看,数据通信已经成为了人们生活中不可分割的一部分,无论是在工作、学习还是在日常生活中都无法离开数据通信。随着当代人们对于数据业务需求的不断增加,数据通信技术也得到了快速的创新和发展。最为明显的就是手机移动通信技术的应用,从最开始的信息传输需求,逐渐走向了语音数据通信传输以及视频聊天技术。可以说需求是刺激技术发展的原动力,而科学技术的发展水平则是通过实际的应用情况进行反馈和评价的。
在未来的数据通信发展方向上,移动数据通信技术和无线通信技术是发展的核心,随着各种移动设备的不断创新和应用,移动和无线数据通信技术必然进入高速的发展阶段。未来的数据通信,势必会将有线网络通信技术、无线局域网技术、移动通信技术和无线技术相融合,形成一种多元化的数据通信网络,提高数据通信传输速度的同时,也提高了数据传输的质量和满足了用户对于数据传输和应用的需求。当前的数据通信已经日臻完善,在世界经济一体化、科学技术全球化的影响下,相信数据通信会有更大的发展和突破。
4 结束语
综上所述,数据通信的内容涉及较为广泛,技术应用类型也比较丰富,不同的技术应用有着不同的适应性。在实际的应用过程中还需要结合数据通信系统的目标设计要求,进行针对性的技术评估和测试,选择适宜的数据通信技术类型和通信传输方式。移动数据通信技术和无线数据通信技术的产生和发展对于数据通信技术的推广和应用有着十分重要的现实意义。
参考文献
[1]岂菲.论数据通信及其发展应用前景[J].信息通信,2011(02).
[2]李亚军.浅谈数据通信及其应用前景[J].中小企业管理与科技(上半月),2008(04).
前言
随着信息社会的到来及电力行业全面走向市场,好多电力企业都对电力系统多方面进行开发和研究,电力系统数据通信网获得了前所未有的快速建设和发展,数据通信网的规模和容量大大增强;这些有利条件终于促使了电力保护系统的信息化水平,实现快速有效地处理电网故障、恢复系统正常运行。继电保护故障信息系统的任务是收集管理电网异常时动作的装置的动作信号、断路器的分合信号以及装置的运行异常信号,对这些数据、信号的综合、统计、计算和分析等处理与管理,并通过对变电站故障信息的综合分析、故障定位和整定计算工作提供科学依据,以做出正确的分析和决策来保证电网的稳定运行。从而为继保人员对保护、安全自动装置运行管理提供必要的支持,实现了继电保护运行管理的网络信息化和自动智能化功能,具有很强的社会和经济效益。
一、继电保护系统简介
继电保护是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护为了具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大因此可以利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护系统。
二、继电保护故障信息系统分析
继电保护故障信息系统是一种通过数据通信方式传送保护及故障录波器信息来对继电保护故障信息系统传送数据通信和信号处理的安全自动保护系统,它能更好的分析运行异常信号,在这几年的电力系统继电保护中得到广泛应用。
继电保护故障信息系统主要由主站、分站及若干个子站构成。分站分别直接与本地区子站通信,并接收全部数据;主站直接与全部子站通信,并接收所有子站数据;主站与分站之间相互独立,没有信息往来。通常根据通信网络情况,220kV及以上子站与主站间通过调度数据网络连接,形成了基于光纤+SDH+IP技术的信息传输网络;110kV子站与主站、分站通过电力通信骨干网连接。
继电保护故障信息系统能快速有效地处理电网故障和恢复正常运转,使电力系统的数据通信网的规模和容量大大增强,提高继电保护安全运行的网络信息化水平和自动智能化水平。
三、继电保护故障信息系统结构运行原理
3.1 子站运行原理
继电保护故障信息系统子站的功能是实现保护装置、故障录波器和变电站其它自动装置接入、信息采集、处理、存储、传输或数据服务等。它主要负责与保护、故障录波器等设备通信,收集这些装置的正常运行、异常告警及故障信息等采集功能。运行方式是主要是通过数字式故障录波器记录电网故障前后的模拟量和开关量数据,以及记录高频保护通道的直流量和开关量数据,在数据网络连接方式下提供虚电路的主站和子站之间,采用103协议标准中的扰动数据通信格式,保护工程师站负责收集转换成COMTRADE格式文件,这样做更符合保护装置使用的103扰动数据通信接口标准的要求,也能很好的满足子站的故障录波数据存储和数据分析交换时的复制要求。
3.2主站的运行原理
继电保护故障信息系统主站的功能是通过与子站通信收集IED设备的动作、故障、自检、录波、正常运行及扰动数据等信息,采用GIS定位方式,让所有的定位均可以从地理图上来完成,包括对录波文件或保护设备扰动数据的分析以及对保护设备动作情况的分析等,然后将主站内保护装置接入子站,优先选用网口通信,这样能满足向主站主动传送及调用故障信息的要求,能够满足按用户需要设定不同类型数据,采用不同优先级有序传送的要求,最大限度地将故障信息系统的主站、子站系统间的通信协议协调一致,与FTP文件传输协议有机地结合起来,从而简化了子站系统中的继电保护装置的数据转送给故障信息系统主站的处理。
四、继电保护故障信息系统发展前景
由于继电保护故障信息系统是基于网络的系统,各种安全防护技术还没有在电力二次系统中进入完全实用化的阶段,行之有效的安全性防护措施将会是以后这个系统发展的方向。
目前国内继电保护超高压变电站普遍采用的分层分布式的体系结构为故障信息系统,使得继电保护更加自动化和智能化。因此信息共享也将会是继电保护系统发展的一个方向,从而可以提供了一个极其开放的平台。
故障信息系统主站、分站、子站之间的信息传输的可靠性更是今后继电保护系统发展的另一个方向,采用可靠性高、速度快的网络方式来代替通过拨号进行信息传输的方式已成为大势所趋。
六、结束语
随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,继电保护故障信息系统建设规模不断扩大,运行经验也不断积累,完全可以掌握全网继电保护的运行信息,对事故进行及时分析和处理,从根本上使继电保护的管理进入一个新的层次。但同时为了使故障信息系统能够更好地为电力系统的安全、稳定运行服务,系统的发展应及时跟踪国际最新的技术发展动向和应用情况,迅速制定相关的标准,出台相应的指导性和规范性文件;其次随着系统功能结构的标准化和开放程度的提高,系统安全问题会变得非常突出,必须给予足够的重视;最后尽快实现通信规约的通用化、标准化和通信结构的网络化。只有这样,才能大大提高调度部门信息和故障综合分析处理能力,实现继电保护装置运行管理的信息化、网络化和自动化,使电力行业继电保护的自动化水平迈上一个新的台阶。
参考文献
【1】电力行业标准 DL/T 667-1999 idt IEC 60870-5-103:1997.
【2】继电保护及故障录波器信息处理系统技术规范,2002.
【3】何菁;YS-3000故障信息管理系统的应用[J].电力自动化设备;2001年08期
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)17-0029-03
Abstract: Point to Point Protocol is widely used in point-to-point communication data link layer, where IPCP is the most commonly network control protocol in Point to Point Protocol. In this paper, the basic principle of IP control protocol is introduced and we focus on the different negotiation mechanisms of the protocol. Through utilizing the GNS3 simulated network communication environment as well as the Wireshark capture toolbox, we observe different negotiation mechanism under the IP control protocol data packet exchange.
Key words: IP control protocol; Point to Point Protocol; negotiation mechanism; data package
1 引言
PPP协议主要包括封装IP数据报到串行链路的方法,数据链路控制协议(LCP,Link Control Protocol)和网络控制协议(NCP,Network Control Protocol)三个部分。为了在点对点链路上建立数据通信,通信的两个节点的LCP配置完成后,需要交换NCP包用以配置网络层协议。目前使用最多的网络控制协议是IP控制协议(IPCP,Internet Protocol Control Protocol),负责对互联网协议IP的启停控制和IP地址参数协商,还包括Van Jacobson TCP/IP报头压缩能力的协商。在每层的协议配置完成后,就可以在链路上进行通信了。
2 IPCP协议的基本原理
2.1 IPCP协议帧格式
IPCP协议属于网络控制协议中应用最多的协议。当链路配置到达网络层的协议阶段之后才可对IPCP进行协商。由于IPCP封装在PPP帧的数据域中,帧格式如下:
2.2 IPCP协议工作过程
根据两端设备的配置不同,IPCP协商过程可分为静态协商和动态协商。
静态协商,即不协商。点对点通信设备的两端已经配置好了IP地址,当到达网络层协商阶段时,通信双方告知对方自身的IP地址即可。如图1(a)所示。
动态协商,即动态获取IP地址的协商。服务器端手动方式配置IP地址,并需要给客户端分配IP地址,客户端则动态获取IP地址。这种情况下客户端需要两次发送Config-Request报文,才能完成协商。首先客户端发送IP和DNS均为零的Configure数据报,服务器收到后发送携带动态分配的IP地址和以服务器的IP地址为网关的Nak数据报,然后客户端再次以收到的信息发送Configure数据报,服务器回送Ack则配置成功。如图2(b)所示。
3 实验设计
3.1 环境搭建
3.2 实验结果
以点到点通信协议中PAP认证过程为例,来进行网络控制协议中IPCP的配置。
3.2.1 静态协商
(1)静态协商配置
R1配置:
3.2.2 动态协商
(1)动态协商配置
R1配置:
4 总结
本实验,在点对点的通信方式中,IPCP完成了IP协议的协商和启停控制。通过使用Wireshark抓包,可以清楚地观察数据交换信息,采用协议分析的方法对IPCP协商过程进行分析,加深了对理论知识的理解,对PPP协议的理解更透彻。
参考文献:
[1] C.Kozierok, The TCP/IP Guide[M].2005.
中图分类号:F49 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2013.01-02.005
随着大客户带宽型业务的不断增长,数据IP城域网对网络稳定性要求的不断提高,NGN业务需求,MSTP业务的数据安全性、带宽可扩展性、高可靠性和完善的QoS保证等方面优点成为组网的首选。MSTP业务在网络中所占的带宽比重已经远远超过了原有的PDH/SDH业务接入方式。作为传输网络维护人员,MSTP业务的维护将是一个全新的技术概念和维护方式。以下将介绍本人对MSTP以太网业务日常维护经验点滴:
维护故障案例
某银行客户MSTP以太网业务中断
网络拓扑:
故障现象:
某银行客户反映中心站点A到F网点的以太网专线业务中断,网管显示对应设备无任何SDH、MSTP告警。
故障分析:
以太网业务中断可能原因为:用户端设备故障、以太网业务配置出错或SDH业务故障。由于网管无任何告警,无法提供判断依据,所有只能通过以太网性能数据来判断故障原因。
处理过程:
通过网管的以太网RMON测试性能数据发现,两端MSTP卡板接收用户数据正常,无发向用户的数据包,故排除用户设备原因;
重新上载网元配置数据,仔细核查以太网配置业务,发现业务配置正常,TAG属性与用户端一致,故排除配置数据引起的故障;
检查SDH业务配置正常,PP环与无保护链均无异常告警,仔细核查保护子网发现:E站点由于设备(华为155/622A)硬件条件限制,无法创建SNCP保护,所以存在PP环任意光缆中断均致使该业务中断的故障隐患;
采用环回法,在A站点进行网管的RMON性能测试,进行逐段环回:F站PHY口、MAC口环回发送数据包依旧为0,F站SDH业务环回现象依旧;在C站作SDH业务环回,RMON性能测试发送与接收数据包近似相等;故判断为PP环中SDH业务故障引起;
更换PP环线路SDH时隙后,业务测试正常,并建议优化组网方式。
故障小结:
传统的SDH环回法在MSTP业务故障判断中,依旧是一个很好的判断手段,通过环回法,可以快速地定位出故障的段落。掌握传输网管的MSTP在线性能测试与测试帧的使用,也给故障定位提供了一个优秀的工具。某银行客户交换机割接后有严重的丢包现象
网络拓扑:
故障现象:
用户把二层交换机更换为三层交换机,此时到各网点ping包有严重的丢包现象,业务无法使用。
故障分析:
华为的ET1O为以太网二层交换板,等同于一个二层的交换机,由于汇聚业务间采用VLAN隔离,业务正常运行。用户更换三层交换机后业务故障,由于传输设备业务配置并未改变,故初步判断为用户三层交换机问题或交换机与ET1O的对接问题引起。
处理过程:
排除外部原因:要求用户更换交换机端口,故障依旧;排除内部原因:要求用户断开所有连接,用PC连接ET1O端口作ping包测试,结果正常;故障定位为对接问题:仅保留交换机与ET1O的一根连线,测试正常;增加到两根连线时开始出现丢包;
深入分析:由于三层交换机的所有MAC端口均使用同一个MAC地址,引起ET1O卡板中CAM表对该MAC的表项不停地发生抖动,造成业务异常。
解决方法:配置各网点业务汇聚至ET1O的一个MAC端口后,再与用户交换机互联,连接后测试业务正常。
故障小结:判断故障时,应遵循“先外部、后内部”的原则,首先要判断出故障段落,再去处理相应的故障。同时要对MSTP卡板的特性或设备存在的缺陷要有一定的了解,如三层交换机使用同一MAC时不允许与华为的ET1O/ET1D/ET1S卡板多个端口相连接。
某大客户视频系统画面存在马赛克现象
故障现象:某大客户视频会议系统使用2M以太网专线组网,测试中发现某网点视频画面存在定帧现象,并有马赛克出现。
故障分析:画面定帧与马赛克可能为以太网专线时延或带宽问题引起,由于该视频系统理论带宽需求为800Kbps,故可排除带宽问题。
处理过程:通过以太网RMON性能在线检测,流量正常,但有较多的冲突错误帧,但现场ping包测试业务正常;使用替换法:更换网点的视频设备测试画面效果正常;
仔细查看设备替换前后的以太网端口工作模式,发现替换前EFT自适应后的工作模式为10M半双工,替换后EFT自适应后的工作模式为10M全双工;
还原用户设备,设定EFT端口的工作模式与用户设备一致,均为10M全双工,画面质量恢复正常;
故障小结:在实际使用中,由于用户设备的差异,当以太网端口采用自适应工作模式时,可能适应后的工作模式并非最佳的工作模式,在条件许可的情况下,尽可能统一指定端口的工作模式。
维护点滴总结:
加强基础知识学习
(1)MSTP原理的学习:
熟悉MSTP的原理、封装方式等知识是MSTP日常维护的基础。在此基础上,我们需要对各个厂家的不通的MSTP设备、卡板的特性作一定的了解,这将使我们能够更加灵活的应用这些设备进行组网,提供稳定可靠的MSTP业务。
(2)数据通信原理学习:
了解数据通信原理,简单了解交换机、路由器等数通设备的工作原理和网络地位,掌握MSTP设备与其对接的要点。
2. 掌握维护测试工具的使用。
(1)掌握网管提供的MSTP业务在线性能监测,测试帧功能:在线性能监测,测试帧功能提供了方便的维护工具,熟练使用这个工具可以减少故障的判断时间,也可以减少现场维护人员的工作量。
在缺少MSTP测试仪表时,这些工具显得尤其重要。
(2)MSTP测试仪表的使用:
MSTP测试仪表可以提供精确的测试结果,为准确的定位提供可靠的依据,是日常维护的重要工具;
(3)常用软件的使用:
ping命令的使用可以简单测试网络的连通性;FTP软件使用(如:SERV-U),可以在一定的条件下反映网络的近似带宽;抓包工具软件(如:Sniffer)的使用,可以在定位疑难故障时提供有效分析数据;
方法和经验的积累
MSTP故障定位的思路与传统的SDH一样,MSTP故障定位也遵循“先外部、再内部;先软件、再硬件;先单板、再系统”的原则;充分利用告警、性能事件、环回、测试帧等技术手段,结合工具软件、测试仪表等进行有计划有步骤的故障定位。
在故障定位时首先要搞清故障现象;其次要通过告警或性能确定故障时SDH侧故障还是MSTP侧故障;最后要定位出是MSTP设备故障、用户设备故障或是对接故障。
新时期背景下,人类生活水平随之提高,而计算机也被广泛应用在实践当中。在信息利用率提高方面,数据交换技术的发展,能够有效地满足社会对于信息提出的多种需求。与此同时,数据交换技术的运用同样推动了互联网技术的可持续发展,使得网络数据信息容纳量以及传递速度得以全面提升。对于普通互联网而言,利用物理设置可以有效地交换数据信息,完成信息单元的传输,便于数据信息的检验。
1有关数据通信交换技术原理的研究
1.1转换数据信息帧地址分析
一般情况下,数据通信交换需要基于物理层开展,而物理硬件交换设备则会将信息转发向系统与设备转发。根据实践表明,会形成诸多不同状况[1]。首先,在互联网当中,所有设备会在相同时间内接收数据信息所发送的目标。在这种情况下,就表示网络数据信息帧在向设备传发相应的数据内容。其次,在互联网当中某设备接收数据信息发送目标以后,在这一地址中不具有交换设备,那么就要求网络数据信息帧向设备传发相应的数据信息。再次,要想保证互联网当中某设备可以接收数据信息所发送的目标,并且地址存在于交换设备当中。那么在这种情况下就是网络数据信息帧向设备传发数据信息。最后,设定互联网当中某设备接收数据信息所发送的目标,则无法使用网络数据信息帧向设备传发相应的数据信息。
1.2制定转换程序
在数据通信交换中应当具备定义表,而在表格当中,基本单元都是信息编码与交换接口编号。而通信交换具备了记忆功能,可以在定义表当中将交换地址自动化地记载出来[2]。对于定义表当中的信息,也都可以将交换的时间存储起来。而在统计这一信息使用次数的情况下,仅仅需要对信息交换时间变化进行观察就可以。如果信息交换时间长时间未改变,信息就会在定义表当中被删除掉。
2互联网络中的数据通信交换技术阐释
2.1电路交换技术
所谓的电路交换技术具体指的就是可以为任何入网用户提供临时物理信道,同时,需要利用通路各节点内部,在空间和时间的情况下构建信道并实现信道的连续性。而在电路交换方面,还包括连接建立、线路占用以及连接拆除这三个基本性的时期。在进行通信交换之前,应当连接线路,与此同时,还应当构建以数据为起点和目标点的通信通道。在传输数据信息的过程中,应当在发出目标点请求之后,对闲置线路展开优先地分配。其中,假设某节点对另一节点进行呼叫,则应当向其发送相关节点请求,并且不断地反复,以保证数据在各节点与各端口之间更好地实现交换[3]。而在继续传输数据的过程中,会占用线路,在这种情况下,就可以对已经构建的线路进行合理地运用并完成数据信息的交换,其中,电路再次实现连接也就是起点源和目标站点的时间连接。但需要注意的是,应当及时拆除物理线路,以保证线路资源可以回归至响应当中。这种数据通信交换技术的明显优势就是可以保证专线享用,具有理想的实用性且实践操作相对简单,但是,同样也存在一定的不足之处,就是通信的时间较长且信道利用率偏低,而终端也难以实现彼此之间的通信交换目标。
2.2报文交换技术
所谓的报文交换指的就是具有特殊性质的物理信道,在这种方式之下,用户与用户不需要直接展开信息的接收与发送的操作,利用交换机对信息进行接收。通过对报文方式的应用对信息进行有效地控制,实现信息的转发与存储。而在输出电路闲暇的状态下,信息就可以通过报文向交换机传送[4]。其中,报文交换中的各节点都属于电子亦或是机电结合交换设备,也就是说属于通用型的计算机。而这种计算机能够有效地完成储存进入报文的目标。这种数据通信交换技术的明显优势就是信道的利用率相对较高,究其原因,大部分报文都可以利用分时方式,实现一节点到另一节点通道的共享。另外,报文可以向各目的地进行发送,并且具备极大的信息量,实现速度和代码的有效转换。但是,这一数据通信交换技术的缺陷就是难以实现通信交换实时性要求,一旦节点的数据量较大,则难以在短时间内完成存储工作。
2.3分组交换技术
分组交换通常也被称作包交换,与报文交换的形式类似[5]。所谓的分组交换,具体指的就是在各数据包之前添加分组头,并且当作向何处发送的地址标志,随后,分组交换机则会按照各地址标志将其转发至具体的位置。而分组终端则会把用户所发出的数据划分成为多个数据,并向其他交换点进行发送,其中还会附带用户的数据、控制信息以及原有地址等数据,会根据具体的顺序完成数据的还原目的。而分组交换和报文之间的不同之处则是在分组交换网络当中会限制传输数据的单位长度,但是报文交换系统则可以对较长报文数据进行传送。对于分组交换而言,最大程度会被限定在特定的范围之内,如果某地方超过特定长度,那么报文就会进行分割,随后实现依次发送的目的。而以上则是报文交换与分组交换之间的不同。这种数据通信交换技术的优点就是速度相对较快,具有较高的传输质量。与此同时,数据交换真实且可靠,可以保证各种类型终端实现通信转换。也就是说,分组交换技术集中了报文交换与线路交换的所有优点。但是,其不足之处就是对技术的要求较高,目标的实现难度较大。
2.4帧中继协交换技术
这种数据通信交换技术可以在单一物理传输线路当中有效地提供若干条虚线路,而所有的虚线路都能够使用DLCI完成标识[6]。而虚电路所面对的就是连接,能够将用户的数据帧根据相应的顺序发送至目的地。帧中继交换的传输效率极高,且具有明显的经济性特征,其网络存储的空间也相对较大,但是,对于线路以及终端提出的要求却很高。
2.5ATM异步传输模式交换技术
2网络编码
2.1网络编码的基本原理
网络编码较为全面的定义了网络结点输入和输出的关系,中间结点一旦具备编码条件,那么中间结点就会对其所接受到的数据按照相应的方式进行编码方面的处理。当编码的数据被逐渐的传送到后续结点之后,后续结点可以进行编码,也可以不进行编码,如果有需要还要进行编码的话,这时就要对接到的信息按照之前的方式再进行一次编码,然后传输,经过不断的反复编码传输,最终就会实现所有的编码信息都能够到达目的结点。最后一步工作就是目的结点通过对信息进行译码之后,就可以得到最初结点所发出的基本信息了。
2.2网络编码的构造方法
在对网络编码的研究当中最主要的一个问题就是结点要根据哪种方式对所接受的数据分组进行编码组合。从目前的研究来看,学者从不同的角度对网络编码的构造方法进行了相应的分析探讨,比如说采用的编码系数选择方式,分组编码操作方式等方面,其具体的表现是根据编码结点分组进行编码操作的方式,其中线性网络编码主要表现是结点对所接受的数据分组实行的是线性编码组合型操作,不然编码的工程就会变为非线性网络编码。我们根据编码系数的选择方式,把网络编码构造的方法分为两种,一种是确定性网络编码,另一种是随机网络编码。这两种编码都有一定的好处,但是确定性网络编码构造方法的编码系数是根据某一种算法进行确定的,而随机网络编码中编码系数是从伽罗符号中随机进行选择的,因此随机网络编码构造方法在整个的网络编码系数选择中占据着灵活性的地位,这也是随机网络编码构造方法的特点。我们根据编码在网络系统中的具体实现过程,将网络编码分为了两种编码形式,一种是集中式网络编码,另一种是分布式网络编码。集中式网络编码是在编码的过程当中需要了解全局的网络拓扑,根据全局网络的情况来分配相应的编码系数,这一编码形式并不适合拓扑变换较大的无线网络。分布式网络编码仅仅需要了解网络当中一部分拓扑信息就可以进行相应的编码操作,而且分布式网络编码还具有较为良好的应用性能。
2.3网络编码应用网络数据传送的研究
网络编码是一种编码和路由信息交换的技术,在传统道德路由方法基础上,通过对接收的多个分组进行相应的编码信息融合,以达到增加单次传输信息量的作用,从而提高网络的整体性能。网络编码最开始提出时是因为多播技术,网络编码最初是为了提高网络多播的数据速率,而随着网络研究的不断深入,使得网络编码在其他的领域也逐渐有了优势,比如说提高网络带宽的利用率,从总体而言,对网络编码的应用在很大程度上提高了网络的实际吞吐量,进一步的减少了数据分组的传输量,也在一定程度上降低了数据传送的功耗,由此我们看出网络编码为网络的数据传送性能的改善提供了新的途径。
2.4基于网络编码的数据传送技术研究趋势
随着基于网络编码的数据通信技术研究的不断深入,出现了很多新的理论,但是网络编码所面临的问题也随之增多,尤其是网络编码的网络数据传送技术问题,虽然经过近几年的研究取得了一定的进展。但是仍然面临着许多难题需要我们去逐一解决。
1)网络编码复杂度得到降低
现阶段最主要的一个问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度。这会涉及到网络编码的相应网络开销,这也是作为网络编码性能评价的内容之一,还有就是在网络编码实用化的过程当中,逐渐控制网络编码的复杂程度,减少网络编码需要的额外的计算量,从而降低系统的实施成本。这对于网络部署以及应用网络编码都具有非常重要的意义。
2)数据传送可靠性研究
保证网络性能的一个主要方面就是提高网络数据传送的可靠性,现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的,这也在一定程度上对网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此在多跳动态的网络环境当中,分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很高的现实意义。
3基于网络编码的数据通信技术的相应解决方案
1)在对网络编码的网络协议结构研究当中,其出发点主要向三个方面集中:一是较为系统的分析网络编码在各个协议层与现有协议相结合的参数,其目的是为了让应用网络编码提高网络的系统整体性能;二是设计相应的对应网络性能指标的线性规划模型,以便求解出线性规划模型的最有设定;三是提高各个协议层之间的信息反馈机制来实现参数的实时调整。
2)在对网络编码时延约束控制的研究当中,针对数据在网络中各个结点频繁的参与编码和解码的操作,使得数据编码时延逐渐成为了网络数据传送累积时延的主体,基于此种情况,我们在网络编码的实际应用当中,提出了基于数据传送时延约束的网络编码模型,这一模型的出现在较大程度上对传送时延进行了优化的控制;与此同时我们还引入了数据传送信息反馈机制,以此来促进数据在网络结点中的及时有效传送。
一、课程的主要特点
计算机网络是计算机发展和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。它的理论发展和应用水平直接反映了一个国家高新技术的发展水平,是其现代化程度和综合国力的重要标志。在以信息化带动工业化和工业化促进信息化的进程中,计算机网络扮演了越来越重要的角色。本课程系统地介绍了数据通信、局域网、网络互连与广域网、Internet、Intranet/Extranet、网络管理、网络安全、网络数据管理、网络操作系统以及网络设计与案例分析等内容。通过本课程的学习,使学生掌握计算机网络的基本理论,特别是数据通信和局域网的基本原理。因为数据通信是计算机网络的基础,而局域网是广域网的基本单元,广域网一般均由局域网互连而成。因此对数字化、数字传输、模拟传输、通信媒体、多路复用、数据交换以及局域网介质访问控制方式、体系结构、组网技术、高速局域网等的基本原理和技术要有清晰的了解和掌握。此外,对网络管理(如网络安全管理、网络数据管理、网络操作系统)和应用(如在企业中的应用、政府部门的应用、金融机构的应用以及Internet的应用等)掌握的同时,还应具有计算机网络系统分析与设计的初步能力。
二、课程教学现状
作为一门高职计算机专业的必修课,目前课程的教学存在三个比较大的问题:首先,教学内容方面,网络相关学科发展迅速,内容更新快,课程内容难以跟上计算机网络科学的发展变化。其次,在教学方式上,网络课程有相当部分的内容属于基础理论知识,难度大,相对枯燥,在课堂教学方面需要适当调整,改变学生积极性调动不充分,课堂互动性不足等问题。然后,教学目标方面,高职网络课程的教学目标主要集中在如何完成课程的教学,传授其中的知识点,但对于学生的实践能力和创新能力没有适当的关注。与此相对的是,计算机专业的学生毕业走向工作岗位,能否有效解决有关的实际问题,对于用人单位用人的一项硬件指标。这些能力培养的忽略。对于今后学生的工作和发展非常不利。
三、教改措施
1.调整教学内容,增强基本概念和知识的学习。计算机网络课程教学内容包括通信技术、网络理论和网络应用技术,无论从软硬件、通信哪那一个方面讲。都是一个复杂的系统。因此,要在有限的学时内完成教学,内容的安排非常重要。我们根据目前计算机网络的发展状况,对教学的课程结构进行优化,精选教学内容,保留基本的通信理论,略讲部分网络原理,删去一些过时的网络技术,把重点放在让学生掌握目前流行的网络技术和理解未来的发展方向上。
2.提高教学质量,采用合适的教学方法和教学手段。课堂讲授:上课老师最好能参与本单位的校园网络建设,或者参与社会上的网络工程,积累工程经验,丰富上课内容。教师在备课过程中力求对内容高度熟练,能够深入浅出的讲授,并引导学生逐步理解课程的重点和难点,使学生能掌握基本的理论、概念、技术、方法。
作业练习:有选择性地布置一些思考题、练习题、市场调研、专业技能训练等,使学生通过认真阅读教材和参考书,以掌握课程的基本内容以及重点和难点。教师可以将科研中企业网络系统建设的需求或已有的网络系统情况告诉学生,让学生分析企业已有计算机网络系统中存在的问题,提出改进方案,或为企业设计满足实际需求的计算机网络系统。最后由指导老师对学生提出的企业计算机网络方案进行讲评,指出其设计方案的优缺点,并提出改进意见。
网络辅助教学:利用及时通信技术,如飞信、QQ等手段,回答学生提出的问题;学生在网络提交作业,教师通过网络将批阅后的作业返回给学生。这样不仅使学生对本课程的内容更进一步的了解,主要是加深学生对计算机网络知识应用的兴趣爱好。
课外阅读辅导:将相关的著名计算机网络学习网站,论坛、视频下载资源等和优秀的网络课程书籍,及时推荐给学生,以进一步扩展学生的获得知识面。
案例讨论:在教案中准备不同的现实经典网络教学案例,组织学生讨论或课外独立思考,编写方案等,充实了学生的动手能力,让学生了解实际,增进了学习氛围。
学院网络系统参观:在课程讲授过程中,带领学生参观学院网络中心,向学生介绍该网络设计的思路、组网技术、主要硬件及软件等内容,现场演示设备的操作与调试,其目的是使学生对计算机网络有感性认识。
参考文献: