計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中的虛擬仿真技術(shù)研究

摘 要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的，涉及大量抽象的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議理論知識(shí)和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，掌握起來(lái)非常困難，因此在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)具有重要意義。深入分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中的虛擬仿真技術(shù)，分析內(nèi)容包括技術(shù)要求、仿真軟件模型以及仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)效果，并將之與傳統(tǒng)技術(shù)做實(shí)驗(yàn)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中的虛擬仿真技術(shù)在搭建配置、設(shè)備損壞程度以及還原度上都有較好的效果，能夠提高搭建效率。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)搭建；虛擬仿真技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）03-0081-03

Research on Virtual Simulation Technology in Computer Network Construction

HUANG Shudong

（Laiwu Vocational and Technical College，Laiwu 271100，China）

Abstract：Computer network is produced by the combination of communication technology and computer technology. It involves a large number of abstract network protocol theory knowledge and complex network hardware equipment，which is very difficult to master. Therefore，the application of virtual simulation technology in computer network construction is of great significance. In-depth analysis of virtual simulation technology in computer network construction，including technical requirements，simulation software model and simulation technology implementation effect，and experimental comparison with traditional technology，the experimental results show that virtual simulation technology in computer network construction has better effect in building configuration，equipment damage degree and reductive degree，and can improve the efficiency of building.

Keywords：computer；network construction；virtual simulation technology

0 引 言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要部分，對(duì)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。目前，我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中的虛擬仿真技術(shù)得到發(fā)展，越來(lái)越多的相關(guān)技術(shù)人才出現(xiàn)，滿足了新時(shí)代對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的需求[1]。在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搭建的過程中需要建立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室，這就需要投入大量資金。由于研究工作資金有限，并且實(shí)驗(yàn)過程會(huì)對(duì)用品與硬件造成一定損耗，因此對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搭建不是一種十分完善的方式。相關(guān)工作者對(duì)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行研究，使其更好地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建，對(duì)我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到了重要作用[2]。虛擬仿真技術(shù)具體體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建上，這種技術(shù)可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過模型計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)數(shù)據(jù)[3]。虛擬仿真技術(shù)源于科學(xué)，通過這種方式能夠檢測(cè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能，使用網(wǎng)絡(luò)模型模擬網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提供了無(wú)限可能，使網(wǎng)絡(luò)不斷優(yōu)化，為用戶帶來(lái)了更好的體驗(yàn)[4]。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中的虛擬仿真技術(shù)探究

1.1 虛擬仿真技術(shù)要求

虛擬仿真技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間較早，由幾家公司聯(lián)合開發(fā)，這種虛擬仿真技術(shù)能夠?qū)Χ喾N類型的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，其中包括衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的混合性較強(qiáng)，可以通過分層的方式進(jìn)行虛擬仿真，完成相應(yīng)的模型建設(shè)。具體可以分為網(wǎng)絡(luò)層、結(jié)點(diǎn)層以及進(jìn)程層，每一個(gè)層面都有其不同的作用。多個(gè)層面相互協(xié)作構(gòu)建出網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真模型。在模型建立的過程中虛擬仿真技術(shù)需要以某個(gè)固定的對(duì)象作為參考，這種方式能夠使網(wǎng)絡(luò)模型的可用性及其繼承性得到增強(qiáng)。虛擬仿真技術(shù)包含了兩種不同的模型庫(kù)，一種是普通仿真模型庫(kù)，另一種是特定模型庫(kù)。在虛擬仿真的過程中，需要添加多種協(xié)議，這些協(xié)議通常以公開的形式出現(xiàn)。相關(guān)技術(shù)工作者可以根據(jù)自身的需求進(jìn)行代碼編寫，十分便捷。虛擬仿真技術(shù)具有針對(duì)性，可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建對(duì)不同的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬，對(duì)每一部分協(xié)議進(jìn)行更加真實(shí)的模仿。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建過程中，流量業(yè)務(wù)主要依靠流量器產(chǎn)生，流量產(chǎn)生器包括FTP、VBR等。除此之外，還要進(jìn)行路由隊(duì)列管理，結(jié)合相應(yīng)的算法，虛擬仿真技術(shù)將會(huì)得到更好的應(yīng)用。

虛擬模型實(shí)驗(yàn)室是由美國(guó)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)公司研發(fā)的一種虛擬仿真環(huán)境，基于虛擬模型實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、算法使用、數(shù)據(jù)分析以及交互式環(huán)境的建立。虛擬仿真技術(shù)可以還原計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建的真實(shí)虛擬仿真過程，虛擬仿真軟件具有很強(qiáng)的編程能力，其可以對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的多種協(xié)議進(jìn)行仿真測(cè)試，判斷其具體性能。

1.2 虛擬仿真軟件模型

虛擬仿真技術(shù)由各類路由器、交換器構(gòu)成，這些軟件在使用過程中能夠?qū)崿F(xiàn)互通。與此同時(shí)，在仿真軟件的使用過程中還會(huì)用到多種設(shè)備，其中包括PC機(jī)、終端服務(wù)器等。虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搭建，并且繪制成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖。使用虛擬仿真軟件，可以對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)下發(fā)命令。仿真軟件的工作方式可以分為物理作業(yè)與邏輯作業(yè)兩種。邏輯作業(yè)的主要任務(wù)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)渑渲茫锢碜鳂I(yè)的主要任務(wù)是通過物理知識(shí)與物理維數(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建工作有更加深刻的認(rèn)識(shí)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，有一些標(biāo)識(shí)被稱作網(wǎng)絡(luò)地理標(biāo)識(shí)。很多城市的網(wǎng)絡(luò)配線室都存在這種標(biāo)識(shí)。在使用過程中，仿真技術(shù)需要依靠具體的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建。例如某一家公司需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的搭建，就需要使用這種軟件建立相應(yīng)的服務(wù)系統(tǒng)。通過軟件的配置與分析，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建需要相應(yīng)設(shè)備的支持，其中包括Web服務(wù)器、郵件接收器、DNS服務(wù)器。除此之外，還需要多個(gè)PC機(jī)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的連接，PC機(jī)作為一種交換與連接的設(shè)備，能夠?qū)⒉煌姆?wù)器與協(xié)議結(jié)合在一起。公司在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搭建時(shí)可以遠(yuǎn)程登錄，對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行控制。虛擬仿真軟件能夠在最大程度上還原真實(shí)環(huán)境，其模型構(gòu)建如圖1所示。

首先，進(jìn)行服務(wù)器連接；其次，進(jìn)行配線連接，將設(shè)備與線路分別命名，形成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｌ摂M仿真軟件對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的搭建能夠起到很大的促進(jìn)作用，虛擬仿真軟件對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的搭建由兩部分組成，即網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境模擬。其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是指實(shí)際搭建過程中用到的拓?fù)鋱D，軟件中有一些自帶的拓?fù)鋱D可以使用，每一個(gè)拓?fù)鋱D都有相應(yīng)的拓展名，以便于保存，用戶可以使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隨意搜索。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境模擬需要依靠相應(yīng)設(shè)備對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行模擬仿真，完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議的檢測(cè)工作。

1.3 虛擬仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，能夠使作業(yè)成本大大降低，解決許多實(shí)際問題。在以往計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建過程中，由于資金不足，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建工作受到了一定限制，而虛擬仿真技術(shù)的使用很好地解決了這一問題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建具體可分為以下三個(gè)方面。第一，驗(yàn)證搭建理論，使用相應(yīng)的體系與協(xié)議確定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建方法，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問進(jìn)行控制。第二，對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定其可用性。網(wǎng)絡(luò)配置包含許多方面的內(nèi)容，例如路由器、防火墻等，這些配置都需要逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，才能投入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建工作中。第三，綜合測(cè)試，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建常用于中小型企業(yè)、校園等地點(diǎn)，因此要求網(wǎng)絡(luò)具有一定的透明性，并使用虛擬仿真軟件進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)。相關(guān)技術(shù)工作者可以通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)的還原程度很高，與真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境沒有區(qū)別。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中的虛擬仿真技術(shù)可以讓使用者通過豐富的圖形化界面，對(duì)虛擬設(shè)備進(jìn)行硬件配置、網(wǎng)絡(luò)連線、結(jié)果測(cè)試、排除故障等操作，在相對(duì)真實(shí)的模擬環(huán)境中，體驗(yàn)真實(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建過程，完成搭建任務(wù)，并取得有效成果。而且虛擬仿真搭建過程中需要用到的設(shè)備，只需要使用鼠標(biāo)將選中目標(biāo)拖曳出來(lái)即可，仿真軟件能夠提供種類多樣的設(shè)備和相同設(shè)備不同型號(hào)的選擇，非常方便、靈活。而在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)搭建過程中，各種設(shè)備需求難以滿足，從各種不同型號(hào)設(shè)備中選取所需設(shè)備更難以實(shí)現(xiàn)，而虛擬仿真技術(shù)可以很好地解決這個(gè)問題。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上節(jié)約了設(shè)備成本。在虛擬網(wǎng)絡(luò)中，可以嘗試不同的配置方法，以尋求最優(yōu)方案。即使配置不成功，也不會(huì)損壞設(shè)備，可以刪除不匹配設(shè)備，重新拖曳新的設(shè)備進(jìn)行配置，但在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)搭建過程中，一旦配置錯(cuò)誤，操作流程不對(duì)，就會(huì)損壞真實(shí)設(shè)備，而且不可能把真實(shí)設(shè)備全部更換后，再用新設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搭建管理，因此，虛擬仿真技術(shù)提供了更靈活、更完善的配置方法，減少不必要的損失。

在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用過程中，不需要專門的工作環(huán)境，也不需要維護(hù)人員，節(jié)約了場(chǎng)地成本以及雇傭管理人員的費(fèi)用。虛擬仿真搭建可以在任意一臺(tái)電腦上完成，打破了實(shí)際搭建過程中的時(shí)間與空間限制，使模擬仿真可以隨時(shí)隨地進(jìn)行，使得模擬仿真工作更輕松，效率更高。在虛擬仿真過程中，也會(huì)出現(xiàn)一些與實(shí)際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建不完全相同的地方，比如不同設(shè)備之間的連接方式，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)只需要選擇一種介質(zhì)就可以，甚至可以完全由系統(tǒng)智能判斷、選擇合適的介質(zhì)，而連線環(huán)節(jié)不會(huì)出現(xiàn)失誤。而在實(shí)際搭建過程中，使用者可能不清楚不同的設(shè)備需要選擇哪種傳輸介質(zhì)，或者出現(xiàn)傳輸介質(zhì)連接不完整、設(shè)備松動(dòng)、電線串?dāng)_等消極因素，造成實(shí)驗(yàn)不成功，但虛擬仿真過程可以在很大程度上避免這些問題。另外，在Web服務(wù)器配置過程中，虛擬仿真技術(shù)不需要特意配置設(shè)備Web站點(diǎn)，只需打開HTTP協(xié)議即可，而在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)搭建過程中，Web站點(diǎn)的配置可能會(huì)因?yàn)榈卿浻脩舻臋?quán)限設(shè)置、版本的不兼容以及默認(rèn)站點(diǎn)的位置不正確等問題造成配置不成功。因此，虛擬仿真技術(shù)需要與實(shí)際的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建結(jié)合起來(lái)，不能只簡(jiǎn)單地進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。可以先通過虛擬仿真技術(shù)，熟悉設(shè)備、設(shè)備的管理方法、設(shè)備的型號(hào)、設(shè)備的排障方法以及設(shè)備的配置方法等，然后再結(jié)合真實(shí)設(shè)備進(jìn)行搭建，以取得更好的效果，有效解決設(shè)備經(jīng)費(fèi)緊張問題，解決虛擬仿真技術(shù)不能解決的問題。

2 實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)果

為了驗(yàn)證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中虛擬仿真技術(shù)的有效性，將之與傳統(tǒng)技術(shù)做實(shí)驗(yàn)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建中虛擬仿真技術(shù)在搭建配置、設(shè)備損壞程度以及還原度方面都取得了較好的效果，能夠高效率地完成網(wǎng)絡(luò)搭建任務(wù)，減少因失敗造成的資源損失，具有較高的推廣價(jià)值。

3 結(jié) 論

綜上所述，通過對(duì)虛擬仿真技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建過程中的應(yīng)用進(jìn)行分析可得，虛擬仿真技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，目前還在不斷分析與完善中，其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建過程中的應(yīng)用，可以有效提高網(wǎng)絡(luò)搭建效率，節(jié)約資源。筆者相信隨著科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)將會(huì)廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域當(dāng)中，并會(huì)促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生質(zhì)的改變。

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作者簡(jiǎn)介：黃淑東（1967.05-），男，漢族，山東萊蕪人，工程師，理學(xué)學(xué)士，研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)。