計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對虛擬仿真實(shí)驗的應(yīng)用研究

徐瑋瑋+丁峰

摘要：虛擬仿真實(shí)驗綜合使用計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)等，使實(shí)驗不受時間、空間的限制，能有效解決因缺少充足設(shè)備無法進(jìn)行實(shí)驗的問題，進(jìn)而提升計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在虛擬仿真實(shí)驗中的應(yīng)用。本次研究以虛擬仿真實(shí)驗的主要特點(diǎn)為視角，探討在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對虛擬仿真實(shí)驗應(yīng)用的情況，以期為類似研究提供一定指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程；虛擬仿真實(shí)驗；應(yīng)用

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0106-01

仿真是指從原來的真實(shí)系統(tǒng)中得出一個抽象模型，該模型要求能夠反應(yīng)原來真實(shí)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)結(jié)構(gòu)，同時還要能體現(xiàn)原來真實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互關(guān)系。虛擬技術(shù)營造了一種可交互更迭的環(huán)境，人們可以通過人機(jī)界面與之交互，在精神感覺上進(jìn)入該環(huán)境。例如：在展開某個實(shí)驗環(huán)境時，虛擬現(xiàn)實(shí)可以先表達(dá)外部環(huán)境，隨著操作者走進(jìn)，實(shí)驗環(huán)境的透視表現(xiàn)也轉(zhuǎn)遠(yuǎn)為近，再后，當(dāng)你面對某一層面進(jìn)入操作時，計算機(jī)就轉(zhuǎn)而生成深一層的景物視圖，使各部分的狀態(tài)逐漸展現(xiàn)出來一切如親臨其境。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程作為高校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)一門重要的課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，不僅要讓學(xué)生熟悉網(wǎng)絡(luò)的理論知識，也要讓學(xué)生掌握實(shí)踐操作能力。

1 虛擬仿真實(shí)驗特點(diǎn)

虛擬仿真實(shí)驗作為學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度結(jié)合的產(chǎn)品，是使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬實(shí)物的計算機(jī)輔助教學(xué)軟件，其主要特點(diǎn)如下：（1）互動性：與傳統(tǒng)實(shí)驗?zāi)Ｊ较啾龋膛c學(xué)雙向互動的實(shí)驗?zāi)Ｊ礁雨P(guān)注教學(xué)內(nèi)容，有利于學(xué)生、老師表達(dá)自己的意見，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。（2）激勵性：課堂實(shí)驗中教師通過展示仿真實(shí)例、學(xué)生參與實(shí)踐，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，幫助學(xué)生充分理解、掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造動機(jī)。（3）安全性高：部分危險性高的實(shí)驗項目，如果操作疏忽，極易對實(shí)驗者產(chǎn)生嚴(yán)重危害。虛擬仿真實(shí)驗涵蓋各專業(yè)所用設(shè)備和知識，有毒有害、破壞性強(qiáng)的實(shí)驗也可在虛擬實(shí)驗室內(nèi)進(jìn)行，在保障實(shí)驗者安全的同時，獲得其想要的實(shí)驗效果。

2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用虛擬仿真平臺的效果

眾所周知，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐較強(qiáng)，因此，多數(shù)院校均建立專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室，以此增加課程實(shí)驗環(huán)節(jié)所占比例。但由于不同因素的影響，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐操作中依然存在實(shí)驗條件不達(dá)標(biāo)、配套實(shí)驗設(shè)施陳舊等問題，上述因素導(dǎo)致學(xué)生無法深入理解知識點(diǎn)，實(shí)踐操作能力得不到相應(yīng)的鍛煉，從而影響整個研究效果。想要提升計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐操作的質(zhì)量和效果，應(yīng)把理論與實(shí)踐有機(jī)融合起來，讓更多的學(xué)生在實(shí)踐操作中理解、掌握所學(xué)知識。對此，可利用部分軟件在一臺PC機(jī)上通過仿真實(shí)驗進(jìn)行研究，達(dá)到理想的實(shí)踐效果。下文以病毒、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等闡述虛擬仿真實(shí)驗中的應(yīng)用效果。

2.1 病毒模擬實(shí)驗

隨著計算機(jī)的普及應(yīng)用，計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)病毒隨之增多。針對這些病毒的傳播特點(diǎn)，基于已有軟硬件資源構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗環(huán)境，能使學(xué)生在近似真實(shí)的條件下學(xué)習(xí)病毒攻防技術(shù)。實(shí)驗系統(tǒng)可提供100多種病毒源代碼程序，確保各種病毒工作原理和感染方法處于可視化狀態(tài)。如：在進(jìn)行蠕蟲仿真實(shí)驗時，老師組織2名學(xué)生建立一個小組，分別操控主機(jī)A、B。主機(jī)A在實(shí)驗平臺中執(zhí)行蠕蟲模擬程序，B執(zhí)行漏洞程序，并開啟協(xié)議分析器及時捕獲APP數(shù)據(jù)包，認(rèn)真查看與APP協(xié)議相關(guān)的數(shù)據(jù)。在虛擬仿真環(huán)境下驗證蠕蟲病毒感染過程，學(xué)生能夠真切了解計算機(jī)病毒設(shè)計的理論知識和感染機(jī)制。同時，實(shí)驗還配備驗證殺毒工具效果等內(nèi)容，便于學(xué)生深入了解計算機(jī)病毒分析、預(yù)防及對抗方法，針對性的補(bǔ)充各種編程語言和技術(shù)，提升學(xué)生對病毒攻防知識的運(yùn)用能力。

2.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)驗

在虛擬仿真實(shí)驗平臺下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)驗，學(xué)生可借助仿真編輯器手動編輯、發(fā)送相應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)包，隨之由協(xié)議分析器捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并把網(wǎng)絡(luò)會話以十六進(jìn)制、圖形兩種方法表達(dá)出來。在進(jìn)行POP、SMTP協(xié)議實(shí)驗時，仿真編輯器上均設(shè)置outlook express軟件，學(xué)生通過TCP工具、POP3等命令編輯郵件并完成發(fā)送操作，學(xué)習(xí)SMIP協(xié)議、POP3等協(xié)議命令方法。同時，學(xué)生借助仿真編輯器對ASMIP數(shù)據(jù)包進(jìn)行編輯，更好的理解、使用SMIP工作過程及其封裝格式。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)施虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)，有利于學(xué)生在實(shí)踐操作中深入了解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議。通過編輯不同協(xié)議數(shù)據(jù)包，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，拓寬學(xué)生的思維和設(shè)計思路，提升自身的設(shè)計能力。

3 結(jié)語

綜上所述，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是一門實(shí)踐與理論并重的課程，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中使用虛擬仿真實(shí)驗進(jìn)行實(shí)踐操作，能有效解決計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐操作中遇到的問題，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐操作能力。本文以虛擬仿真實(shí)驗為依據(jù)，深入分析在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐操作中應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗的效果，以期為更好地開展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐操作提供一定幫助。

參考文獻(xiàn)

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