校園網計算機網絡性能檢測與優(yōu)化研究

武文權

（山西應用科技學院 山西省太原市 030000）

計算機的快速發(fā)展，計算機成為校園網優(yōu)化中一項重要部分，網絡開始成為日常生活與工作、學習中的工具，高校校園網的建設就是一個優(yōu)秀案例。校園網是學?，F代化建設過程中一項重要內容，在學校日常教學、辦公等發(fā)揮著很大優(yōu)勢，逐漸成為高?？蒲?、教育中的重要技術，是學生發(fā)展過程中的重要技術。但是在校園網運行過程中存在一些問題，亟需負責人解決。因此，加強校園網絡性能的研究，加大校園網計算機網絡性能檢測力度，并提出相應的優(yōu)化策略，對解決現階段校園網計算機網絡性能檢測與優(yōu)化中出現的問題有很大意義，提高了校園網計算機網絡性能。

1 校園網計算機網絡性能檢測

校園網絡性能影響校園網的正常使用，所以需要加強對校園網計算機網絡性能的優(yōu)化與檢測，保證計算機正常運行，在檢測與分析時可以使用Fluke OPV-LA 分析線路中的路由器與服務器，分析校園計算機運行狀況，了解問題，這一過程比較簡便，便于操作，需要根據相關要求進行分析，及時進行檢測，保證校園網正常運行，為師生提供優(yōu)質服務。

2 校園網網絡性能存在的問題

2.1 計算機網絡本身系統(tǒng)不完整

計算機網絡管理系統(tǒng)當前存在的最大問題就是網絡本身系統(tǒng)不完整，信息不穩(wěn)定。首先，管理人員沒有定期檢測計算機網絡，沒有做好計算機網絡日常檢測與維修，導致校園網計算機網絡無法安全運行，在運行過程中容易受到各方面因素的影響，受侵害程度大；其次，管理人員不重視計算機網絡性能，安全防范工作效果差，缺乏安全防范意識，使得計算機網絡出現安全問題；最后，很多校園沒有嚴格管控計算機網絡運行系統(tǒng)，缺乏安全意識，導致網絡受到黑客的攻擊，數據信息泄露，從而影響到學校日常管理，給學校帶來一定的損失，不利于學?，F代化建設。目前的網絡體系是建立在優(yōu)化內部安全的基礎上，只忽略了信息管理和系統(tǒng)設計的優(yōu)化，服務器管理和控制系統(tǒng)的管理。此外，由于對網絡環(huán)境管理的不完善，部分高校目前缺乏一個合理的網絡平臺，導致了管理體制和安全方面的問題。

2.2 隱蔽型網絡病毒攻擊

校園網中存在很多隱蔽網絡病毒，如果沒有及時發(fā)現的話，不僅無法清除這些隱蔽型病毒，還會使其快速傳播。隨著網絡環(huán)境的日益復雜，大多數網絡病毒都具有隱蔽型，隱蔽性強，經常偽裝成文件，由于計算機缺少保護，在計算機運行時會侵入到計算機系統(tǒng)中，使得計算機無法正常工作，腐蝕計算機系統(tǒng)，影響計算機工作。隨著時間慢慢推移，隱藏在電腦的網絡病毒就會如實計算機，破壞計算機硬件設備，阻礙計算機程序，使得計算機癱瘓，給用戶帶來很大損失。隱蔽型網絡病毒傳播方法多，傳播范圍廣，令人難以察覺，許多隱蔽網絡病毒多隱藏在網頁與數據包中，當用戶下載這些時，隱蔽病毒會隨著數據與文檔進入電腦，破壞計算機系統(tǒng)硬件，影響了計算機正常工作；另外，許多隱蔽網絡病毒有著極強的傳播力，具有很強的主動傳播能力。一般來說，將特定計算機侵蝕后，病毒會形成相應的結構來進行侵蝕，病毒會自動沿著網絡結構進入其它計算機，使得計算機無法正常工作，帶來一定的經濟損失。

2.3 主線路網絡帶寬不足

學校校園網是教育當中的重要內容，其面對的不僅是教師，還有校園內的學生，校園網網絡使用非常集中，通常在課間與放學后，但在測試過程中，可以發(fā)現校園網主線路運行量大，帶寬處在百兆級，在校園內，教師與學生在使用網絡辦公、學習的同時，還會運用校外網絡，在網絡使用高峰期，訪問次數較多，導致網速運行慢，很難滿足用戶需求，用戶在集中使用過程中國，網絡性能達不到要求，網絡時常出現卡頓，影響到用戶正常使用，主線路帶寬較低，這在很大程度上限制計算機網絡運行，很難激發(fā)出計算機網絡的潛力，導致其無法滿足辦公要求，影響信息化進程，也不利于學生使用網絡收集學習資料，信息交互水平低，交流溝通不暢，給教師辦公、學生學習帶來很大阻礙。

2.4 校園網存在安全隱患

互聯(lián)網的不斷發(fā)展，與日常生活與工作間的聯(lián)系日益緊密，在一定程度上為人們提供更加優(yōu)質的生活，但也在使用網絡的同時也存在許多安全隱患，產生十分惡劣的影響。學生對網絡十分感興趣，其正處在成長時期，很難抵抗新鮮事物，無法辨別是非，導致網絡完全事故時常發(fā)生，如校園貸、網絡詐騙、網絡信息不良信息的傳播等。據相關調查數據顯示，時常出現安全事故，出現事故有很多原因，由許多因素導致的，監(jiān)控力度不強，監(jiān)控不全面，維護與檢測不到位等，同時還包含其它的一些因素。對此，要想解決網絡安全問題，就需要全方位進行，多角度開展，在源頭上消除校園網中的安全隱患。

3 校園網計算機網絡性能存在的問題

3.1 加強計算機網絡本身建設

時代的快速發(fā)展，隨著校園建設進度的加快，加強計算機網絡系統(tǒng)建設是建設中重點考慮的內容。學校要想保證校園網網絡性能，就要健全綜合信息中心，加大信息技術應用力度，提高網絡性能，便于快速處理數據，保證數據安全，提高服務效率與質量。學校要加大數據設備購買力度，完善保護系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在建設過程中要制訂相應建設規(guī)則，加大計算機網絡建設中的資金投入力度，保證校園網正常運行，為學校數字化校園建設營造良好的硬件基礎，保證網絡性能，為教師與學生提供一個穩(wěn)定、健全的網絡平臺，創(chuàng)建信息化教學與服務網絡平臺，實加快智能校園網建設進度，加快校園現代化建設。建立計算機網絡平臺管理體系，從根本上提高我國的網絡安全水平。為了培養(yǎng)維護計算機網絡安全的專業(yè)人員，積極培養(yǎng)維護網絡計算機安全的人才，在考察網絡安全體系模式時，需要從三個方面進行分析。首先是網絡安全因素方面，在考察這一內容時，必須明確，人是網絡管理者和網絡用戶，對網絡質量起著至關重要的作用，使用各種對網絡安全至關重要的管理方法。降低技術操作難度，減輕技術人員工作量，這也需要不斷總結以往在信息安全保護領域的工作經驗，明確傳統(tǒng)保護方式的優(yōu)缺點，積極制定新時期的業(yè)務規(guī)劃。

3.2 推廣殺毒軟件的應用

網絡的快速發(fā)展，病毒也在快速更新，需要合理應用殺毒軟件，時刻進行殺毒，保證設備正常運行，保證計算機中信息安全存儲。病毒軟件在對計算機發(fā)起攻擊時，會從內部向外部浸透，這需要對計算機進行全面殺毒，做好殺毒工作，使用殺毒軟件。殺毒軟件能夠自動識別電腦中存在的病毒文件，及時消殺病毒，能夠快速、高效地從源頭上扼殺病毒，這種殺毒措施的開展能夠防止病毒損害計算機，避免造成嚴重損失。運用先進的病毒查殺軟件能夠實時自動監(jiān)控計算機網絡，了解計算機網絡情況，在計算機受到病毒攻擊，操作界面會立即彈出提示，提醒管理人員立即進行病毒掃描，從而清除病毒，保證計算機正常運行。對于計算機來說，需要定期進行安全檢查，做好信息備份工作，運用先進病毒檢查技術來檢查電腦，防止電腦受病毒的入侵，保證電腦使用安全，同時也能保護電腦中的信息安全，保障使用安全。

3.3 完善校園網的功能配置

校園網計算機網絡在進行功能配置時可以運用雙出口設計原理，在進行寬帶配置時采用教育網與通信兩種雙出口方案，在保留教育網資源基礎上，增加寬帶，提高網速，便于師生查找網絡資源。對于人數較多的院校，可以提升寬帶，將帶寬提升到3Gbps，保證網絡使用更加順暢。如果在功能配置過程中沒有與教育網入口線路進行連接，也可以運用兩個及兩個以上運營商，保證負載平衡。同時，在配置過程中，還要考慮后期擴展功能，便于網絡能夠實時更新，能夠無縫連接 5G 網絡及最新網絡。防火墻技術是中國計算機網絡中最常用的安全設計技術之一。其主要功能是在網絡和網絡之間建立適當的控制通道，防止非法訪問某些非法軟件。也就是說，防火墻的主要功能就是對當前網絡環(huán)境進行監(jiān)控，保證師生正常使用。此外，使用防火墻可以充分阻止許多網絡病毒，為了從原則上實現網絡安全，不僅要建立一個完整的網絡模型，而且要將防火墻和入侵檢測技術相結合，從原則上實現網絡安全。為了提高防火墻與入侵檢測技術之間的連通性，可以采用兩種方法來實現。首先在防火墻上設置入侵檢測技術，將二者緊密連接，然后通過兩個開放的接口將二者連接起來。分析了這兩種方法的優(yōu)缺點，利用特征庫對入侵行為進行測試和分析，從而實現入侵檢測系統(tǒng)對入侵行為的檢測，提高了系統(tǒng)的安全性，并綜合了兩種連接方式的優(yōu)點。

3.4 強化網絡安全管控

做好網絡安全管控，健全網絡運行維護平臺，增強網絡維護人員安全管控意識，提高網絡維護人員管控能力。在應用網絡時，師生對網絡依賴度較高，隨著網絡使用力度加大，對校園網絡性能與網絡質量要求不斷提高，需要維護人員及時發(fā)現問題，找到障礙，及時處理，保證網絡性能，加強網絡安全管控，開展等級保護，開展防火墻、入侵防御系統(tǒng)以及應用程序控制等，通過多項措施來保證網絡安全。同時，要加強相關教育，做好校園網絡安全培訓與教育，記錄與管理高校師生網絡行為，防止不良行為的出現，避免出現校園網絡風險，做到實時控制，做好流量監(jiān)控，優(yōu)化實時報警等功能，提高校園網網絡性能，保證校園網安全使用。物理安全是實現網絡安全的基礎和前提。人身安全包括設備、線路安全等，例如，系統(tǒng)受到自然環(huán)境和人為因素的破壞，同時系統(tǒng)也受到外部因素入侵的危害，這部分風險可以描述為物理安全風險。要有效解決人身安全的潛在問題，必須從內到外充分考慮和解決。一是要完善符合標準的計算機空間，保證計算機空間環(huán)境和設備的安全，同時與報警裝置連接，避免損失。另外，為了避免停電造成系統(tǒng)數據丟失，需要解決網絡供電問題。此外，必須改進安全設計和與管理人員的接觸，網絡和傳輸層通信安全的解決方案是網絡安全的關鍵內容。這一環(huán)節(jié)主要包括三個方面，一是物理隔離，主要利用VLAN 技術，根據網絡特點，有效隔離不同地區(qū)和部門，控制接入，避免網絡故障。二是數據傳輸的安全性，VPN 技術主要用于構建安全隧道，校外人員通過提供網絡連接服務來減少入侵。最后一個內容是出口邊境的安全，而防火墻技術可以從根本上保證網絡的安全。然而，在網絡退出時不僅要考慮安全問題，還要考慮寬帶問題，網絡輸出非常耐火，需要設置功能強大的路由器來糾正瓶頸。另外，利用入侵檢測系統(tǒng)可以提高訪問控制功能。

3.5 運用網絡加密技術

計算機網絡技術是通信技術與計算機科學技術互相融合形成的，在相關協(xié)議的約束下，與計算機系統(tǒng)相連接，打造一個虛擬網絡世界。計算機網絡技術在各行業(yè)的應用，全球一體化進程加快，人們交流溝通方式有了很大轉變，推動了社會進步發(fā)展。近幾年，我國開始加大力度研發(fā)計算機網絡技術，不斷深入研究，取得了比較理想的研究成果，在發(fā)展道路上克服困難，打破單一技術壁壘局面，加強與其它技術的融合，完善應用體系。不僅要使用防火墻技術，還要運用先進病毒防范技術，在開發(fā)計算機安全系統(tǒng)時，要注重保證網絡安全。在進行研發(fā)的同時，還要做好技術創(chuàng)新工作。要以網絡安全為突破口和出發(fā)點，做好網絡安全體系建設，推動校園網網絡技術的應用，必須從根本上控制網絡基礎設施和安全服務的質量，為了實現網絡安全設計，必須結合幾種模型的優(yōu)缺點。這種模型的設計可以有效地解決相鄰模塊之間的通信和反饋問題，一旦建立了模型，就可以實現雙向聯(lián)系和信息傳輸，建立一個安全的立體感和交互的網絡模型，健全的監(jiān)控管理機制是計算機網絡信息安全運行的基礎。政府當局已通過法律和指令，嚴懲非法竊取網絡信息的行為，因此有必要創(chuàng)造一個良好的網絡環(huán)境。目前，我國網民大多使用網絡平臺，但網絡安全最嚴重的問題是個人數據是否丟失。因此，為了構建一個真正安全的網絡環(huán)境，網絡數據加密技術也必須應用于計算機安全技術的實現中。網絡加密技術與網絡用戶鎖技術相同，使用密碼打開鎖，網絡加密通常用于加密用戶的個人數據，防止以可疑或更深層的形式泄露。

3.6 做好數據與信息維護

最為重要的就是數據與信息的維護，這是最關鍵的一個環(huán)節(jié)，只有保證數據信息安全，保證數據傳遞快捷、高速傳遞，成為當前各行業(yè)需要重點思考的問題，校園網更應該如此。工程過程中有許多工程與內容，在數據與信息傳遞中，保證信息與數據準確傳遞給另一方，防止信息在傳遞過程中出現泄露。對于這種情況，需要創(chuàng)新傳統(tǒng)信息傳遞方式，傳統(tǒng)信息傳遞方式很難滿足現階段發(fā)展需求，加大計算機網絡技術的應用能夠有效解決校園網網絡中中出現各種問題，將計算機網絡技術與校園網深入融合，完善結構，保證數據信息安全傳遞，提高校園網效率與質量。

4 網絡性能測試

4.1 測試方式

測試（System Testing）是將已確認提交的軟件，連同計算機硬件、外圍設備、網絡等其他元素結合在一起，對整個系統(tǒng)進行的測試。系統(tǒng)測試是針對整個產品系統(tǒng)進行的測試，目的是驗證系統(tǒng)是否滿足了需求規(guī)格的定義，找出與需求規(guī)格不符或與之矛盾的地方，從而提出更加完善的方案。系統(tǒng)測試發(fā)現問題之后要經過調試找出錯誤原因和位置，然后進行改正。系統(tǒng)測試一般都是有專門的軟件測試人員進行測試，并且在整個系統(tǒng)開發(fā)過程中擔任非常重要的質量管理角色，他們會在測試中發(fā)現系統(tǒng)在運用過程中的的問題，并會將問題反饋到系統(tǒng)開發(fā)人員對其進行修改，以確保產品的正常運作。

本文利用功能測試對各個模塊進行測試，對各個模塊的基本功能進行了測試分析，并將測試數據與預期結果進行了比較，發(fā)現兩者之間基本一致，不存在較大的差距。表1 所示為管理模塊的測試用例。

表1： 系統(tǒng)測試用例

通過各項測試，測試的結果說明，系統(tǒng)的各模塊操作是正確有效的，經過對系統(tǒng)實際應用情況的測試，得到如下結果：

（1）系統(tǒng)的準確性非常好，系統(tǒng)能夠高效地運行。

（2）系統(tǒng)的設計已經達到了規(guī)范化的要求，通過大量的測試，該系統(tǒng)的功能設計符合功能需求分析。

（3）在進行的測試過程中沒有發(fā)現任何數據一致性錯誤和輸出錯誤。

總體而言，通過測試說明該系統(tǒng)是可用性較高、并且安全性值得信任的軟件系統(tǒng)。對于網絡來說，我們一般比較關心的是自己所用的網絡到底可以達到何種程度之類的問題。而網絡性能檢測就能為用戶提供該方面問題的解答。一個檢測性能良好的網絡不僅僅可以給用戶帶來順暢的網絡體驗，也是對于所采用的網絡方案的一個認可。在本文中，我們主要通過相對比較簡單的方式對網絡進行線路測試和服務器--般性能測試，來對網絡性能進行簡單的分析。

4.2 線路測試

由于線路其組成成為主要為由銅纜何光纜，所以我們的線路測試也分為兩個部分，即銅纜和光纜。對于所用的路徑，均選用最長的線路進行檢測。

①銅纜測試

銅纜基本鏈路測試數值參數（如表2）：

表2： 銅纜基本鏈路測試數值參數

長度(ft)，極限值328[線對36]58

傳輸時延(ns) ，極限值55590

時延偏離(ns) ，極限值504

電阻值(歐姆)不適用

插入損耗余量( dB)[線對36] 29.4

頻率(MHz)[線對36] 250.0極限值( dB)[線對36] 35.9

我們采用福祿克測試儀對線纜進行檢測，該儀器具有比較高的精確度，并且其可適用范圍也比較廣泛。結果如上表所示，表2 中的極限值所表示的就是臨界點，余量則是表示插入損耗，因此，余量越大說明其性能就也好。

4.3 業(yè)務性能評估

從路徑L 到T 時刻，web 交互、語音通信、流式傳輸服務的性能降低顯著，其中聲音通信服務的性能降低更顯著。從表2 的性能實測值可以看出，路徑L 在T 時刻相應地降低了所有性能指標值，并且分組速率的降低是最顯著的。由于語音通信對分組丟失率非常敏感，因此語音通信服務的性能會急劇下降。在時刻T，從表3 可以看出，路徑L2 相對于路徑L 在帶寬和延遲抖動方面具有顯著的優(yōu)勢，但是整體性能的優(yōu)勢并不顯著，因為Web 交互和多媒體服務的性能比L 稍低可以看出，分組丟失率的性能指標對于Web 交互和流傳送服務是非常重要的。實驗結果的分析結果表明，性能綜合評價值反映了網絡路徑的性能狀況，指標值越高，網絡性能越好。相反，性能下降。本節(jié)所提出的網絡性能評估模型可以基于類似的測量數據對整個網絡進行性能評估，并且可以實現對不同網絡業(yè)務類型的性能評估，并且可以更詳細地評估網絡路徑的服務質量。業(yè)務性能值變化圖如圖1 所示。

表3： 業(yè)務性能綜合評價值

圖1： 業(yè)務性能值變化圖

5 結語

總體來說，計算機網絡性能的檢測與優(yōu)化十分復雜，是一個巨大工程，需要各界人士的努力，只有這樣，才能保證校園網性能，使讓網絡性能變得更加穩(wěn)定、可靠，增強高校校園現代化建設，加快校園信息化水平，保證計算機網絡性能。