计算机网络仿真技术篇1
关键词：仿真计算机；实施网络技术；应用
中图分类号：tp391.9
计算机技术自诞生之日距今已经有六十多年来，经过六十多年的快速发展，已经以其实用性和便利性成为了生产生活中不可缺少的重要工具。三维视景仿真技术作为计算机技术中的重要类别，由于其具有较高的经济性、实用性等显著特点而受到人们的普遍青睐。计算机仿真技术是运用计算机科学，建立被仿真对象的系统模型，在一定的条件下对被仿真对象进行动态实验的一项高端、综合性技术。人们可以利用这种实验获得尽量逼真的信息。根据最新的统计数据，仿真计算机技术已经在各个领域得到了最为普遍的运用，并且创造了虚拟现实这样的流行词汇。三维视景仿真技术在计算机仿真技术的全部技术应用中占有很大的比例，其融合了图片处理、多媒体、信息合成、显示等最新的高端技术，具有非常强大的功能和广泛的应用前景。
1专用数字仿真计算机的特征
由于不同的反震计算机具有不同的内存容量、接口、运算速度等特点，因此，在半实物反正计算机系统中曾先后采用了模拟计算机、数模混合计算机、专用数字仿真计算机等不同特性的仿真计算机。我国的Ye―2和aD100等仿真计算机代表了当前仿真计算机在国内的最高水平，目前，已经在精确制导武器等高、精、尖领域得到了十分普遍的应用。
1.1专用数字仿真计算机的特征。Ye―2和aD100等两类专用数字仿真计算机具有如下特征：一是在专用数字仿真计算机中运用了异构同步并行多处理机和广播型数据总线的方式，从而提高了专用数字仿真计算机的存储容量，从而提高了其运行速度。二是专门为专用数字仿真计算机设计了仿真语言，此种仿真语言简单、实用，编程简便，并且在其中还增加了数值积分算法模板，提高了使用效率，三是接口形式的多样化以及接口提取速度的稳定性，都保证仿真系统可以实现无仿真计算机的无缝对接，使得技术的硬件系统的得到有效的保障。除此之外，其还存在着能够为精确仿真计算帧时进行定时的优势。
1.2专用数字仿真计算机的缺陷。Ye―2和aD100等两类专用数字仿真计算机具有如下缺陷：一是数字接口技术还存在不足。专用数字仿真计算机能够提供十分全面的接口，但这些接口基本还是使用了模拟量接口，数字接口仪可以适用的总线形式不多，同时，接口在传输速度和距离等多种方面存在不足的情形，不能很好地满足专用数字仿真计算机的使用需求。二是维护起来不方便。由于该类型的专用数字计算机运用了专门的设计构造，因此，该类型的专用数字仿真计算机和一般的计算机存在比较大的区别，在进行维护时，需要专门的熟悉该中计算机的人员进行维护，一旦该计算机出现故障，需要维修，其所需要耗费的时间较长，耗费的费用较大。因此，可能会对实验的进度造成不利的影响，需要予以注意。
1.3仿真计算机的未来发展方向。专用数字仿真计算机在经历过一段发展后，由于其存在的缺陷较多，已经无法完全满足实际的需要。仿真控制设备以及管理中使用的计算机都具有形式多样的应用软件和各种类型的接口。提高专用数字仿真计算机系统应用的关键是寻找到一种新型的模式，使其既具有专用数字仿真计算机的优势，而且还能满足高速实时数字接口的使用需要。当然，这样的需要也是航空精确制导武器中对仿真计算的需求，也是仿真计算机未来发展的方向。
2仿真技术及实时网络技术的发展
2.1实时网络技术应用。虽然高速接口形式比较多，可是仿真计算机系统在应用中还需要考虑信息共享，也就是多台设备可以共享信息。比如，对于某个目标信息而言，需要使用到特征信号生成设备、目标移动仿真设备以及数据链传输仿真设备等。由于仿真计算机系统十分复杂，系统内信息的交换很多，因此，使得系统设备的规模比较大。由于仿真计算机信息处理上的上述特点，因此，传统的点对点的接口形式不应当采用。但广播式、网络式等交互式接口形式可以满足仿真计算机的上述特点和要求。对于精确制导武器中所运用的半实物仿真系统而言，还要求各个信息节点能够实现信息的同步更新，也就意味着，信息传输的要具有很高的时效性，传输过程中尽量减少延迟。光纤反射内存映射式实时网络技术，也就是Rt―net，通过研究分析，基本可以达到半实物仿真系统的要求。这种技术的特点是通过映射式的信息传达技术，将信息节点中某一个节点的信息能够自动映射到全部信息节点。因为映射的过程由硬件主导，系统信息传输的延迟较小。延迟较小也就意味着信息传输的高速性，也就能满足信息同步跟新的需求。这种Rt―net网络通常具有两种拓扑网络结构。第一种是环行拓扑，第二种是星型网络结构，也就是通过由HUB实时连接的网络。Rt―net网络技术将信息数据传输到任何一个信息节点的迟延较小，能够满足信息同步更新的要求。并且，假如其中一个信息节点出现故障，不会影响到其他节点的正常运行。因此，这点使得运用该种技术不需要让所有的设备都开机。Rt―net的运行模式比较简单，在分布式的仿真计算机系统内，接插一个Rt―net卡在每一台节点机上，再安装相应的驱动软件，就可以读写数据了。当数据被读写之后，Rt―net卡将数据自动地传输到其他安装有Rt―net的节点上。因此，有权限的访问者，只需要访问一个Rt―net卡插接的节点即可。
2.2仿真技术及和实时网络技术综合应用。专用数字仿真计算机被仿真工作站替换的可行性比较高，因为二者的软件内置大致相同，通过进行软件移植。实时网络在仿真计算机信息系统的二次应用和开发是仿真系统集成的关键所在，需要做如下的工作。一是做好仿真工作站与实时网络接口形式的检查；二是对仿真设备进行适应性修改以适应控制计算机的配置和特性，保证运行的稳定性，如果有必要的，还应当对驱动卡、程序进行相应的更改，以简化应用开发的工作。三是建立共享存储容量内存分配表。因为需要对信息进行实时共享，所以统一分配数据存储地址，对于注册信息、节点信息与状态标志、时钟信息等进行相关的规定。
3新时期仿真计算机和实时网络技术的发展
在进行计算机的选型上不仅要考虑上仿真计算机的读取速度和内存容量，还要考虑到数字接口能力这一重要的选型要素。即要求所选的仿真计算机必须保证仿真系统对大量实时数据交换的稳定性，另外，仿真计算机还应该充分利用计算机实体本有的资源。在现如今，随着网络技术高速发展，我们必须时刻保证仿真技术信息的实时性，并且能够及时的实现多设备信息的高度共享。新时期仿真计算机和实时网络技术的发展，必将是沿着更加贴近实际，更加迅捷和实时的实现信息的处理和共享方向前行。
4结束语
本论文主要通过首先分析研究目前的仿真技术中，专用数字仿真计算机的主要特征以及在实际的应用过程中存在的缺陷和不足，并根据存在的漏洞，科学合理的指出了仿真计算机未来发展的方向，其次对当前我国的实时网络技术应用的技术特点和现状做了一定的分析和总结；最后简要的介绍了如何实现仿真技术和实时网络技术在计算机中的综合应用。不难发现，随着我国仿真技术和实时网络技术在仿真计算机中的综合应用的不断加强，仿真计算机的性能和效率将会进一步得到提高，也将会具有更加广泛的应用前景。
参考文献：
计算机网络仿真技术篇2
一、虚拟仿真技术概述
虚拟仿真技术是虚拟现实技术和系统仿真技术的合称[2]。虚拟仿真技术又叫虚拟仿真或者模拟技术，是将一个真实的系统用虚拟的方法模仿出来。虚拟仿真技术是随着计算机技术发展而逐步形成的一种实验研究技术，是数学推理、科学实验之后人类认识客观规律的第三类方法，已逐渐成为人类认识和改造客观世界的通用性、战略性技术[3]。虚拟仿真技术在多媒体技术、虚拟现实技术、网络通信技术等技术的基础上，将仿真技术与虚拟现实技术结合在一起，构建逼真的虚拟环境。虚拟仿真可以是一个模拟器，一个仿真软件，或者一个数学模型等[4]。虚拟仿真技术应用在军事演习、医学手术模拟、广告宣传等。近年来，随着计算机技术与网络技术的发展虚拟仿真技术广泛地应用于实验教学，虚拟仿真实验已经成为一种新的教学模式[5]。
虚拟仿真技术在实训中具有真实性、交互性、开放性及扩展性[6]。真实性是指虚拟仿真实训中实验环境具有很强的真实感，学习者在虚拟仿真实训中感觉进入了真实的实训室，操作虚拟设备，体验真实的操作过程。交互性是指学习者可以通过键盘、鼠标操作虚拟设备，虚拟设备会在真实实训中所出现的现象。开放性是指可以将虚拟仿真实训以网页的形式，学习者可以随时随地进行虚拟实验，突破了时空的限制。扩展性是指虚拟设备或虚拟软件等可以实现灵活地配置与组合，而且更新与维护方便，可以对虚拟设备或虚拟软件进行二次开发。
二、packettrace软件在计算机网络实训中的应用
（一）packettrace软件简介
packettracer是思科公司开发的一种虚拟仿真软件，可供网络课程的初学者在虚拟环境中设计网络、配置网络、排除网络故障。该软件采用图形化用户界面，学习者可以通过鼠标拖曳设备及配置线构建网络拓扑;提供的数据包在网络中的流动过程可以适时地观察网络状态;可通过ioS配置对设备进行配置管理，锻炼学习者检查、排除网络故障的能力。
packettrace支持大量的设备仿真，比如路由器、交换机、Hub等各类网络连接设备的仿真，每类设备还提供不同的型号;双绞线、同轴电缆、光纤等各种传输介质的仿真;DnS、Ftp、weB、DHCp等服务器的仿真;还可以仿真很多模块。而真实的实训环境中往往不可能提供这么全面的实训设备。packettrace运行很多网络协议，支持tCp/ip协议，UDp协议、oSpF协议、Http协议、Smtp协议、telnet协议等常见协议，及不常见的aRp协议、ethernet协议、HDLC协议、iCmp协议、ipv6等协议。packettrace支持逻辑空间设计及物理空间设计两种模式。packettrace中的数据包可采用实时传输模式和仿真传输模式，实时传输与真实传输过程一样，仿真传输可以看到数据传送的过程。
（二）packettrace软件的应用
假设某公司需要构建自己的网站，并在网站上提供邮件系统服务。通过分析，为了完成本实验需要用到的设备有：首先需要一台网站（web）服务器、一台邮件（e-mail）服务器;另外还需要一台域名解析（DnS）服务器（通常可以由专门的机构提供，为了方便在仿真软件中构建了自己的DnS服务器）;还需要几台可以上网的pC机;为了将这些设备连接起来，需要一台交换机。还需要配置每个服务器的协议及每个服务器和pC机的地址;如果需要远程登录交换机还需要对交换机进行配置。这个实验可以在真实的环境中完成，也可以在虚拟仿真软件packettrace中完成。以下先通过packettrace软件进行虚拟仿真实验。
1.构建网络拓扑
将web服务器、e-mail服务器、DnS服务器、两台pC机拖曳进主界面，并连接好配置线，将设备分别重命名，得到实验的网络拓扑，如图1所示。
图1 网络拓扑结构图
2.配置各设备
（1）配置DnS服务器。鼠标单击DnS服务器，首先在Desktop选项中选择“ipConfiguration”设置静态分配（Static），设置好各地址参数，其中ip地址192.168.1.2;然后在Config选项卡中设置GLoBaL项中的Gateway为：192.168.1.1，DnSServer为192.168.2;最后将DnS项以外的其他协议全部关闭，并在DnS中添加网站（fly.com）及邮箱（pop3.163.com，stmp.163.com）的域名解析，如图2所示。
图2 DnS域名解析配置
（2）配置web服务器。鼠标单击web服务器，在Desktop选项卡中配置好ipConfiguration中各地址，ip地址为192.168.1.8;然后在Config选项卡中设置GLoBaL项中的Gateway为：192.168.1.1，DnSServer为192.168.2;再后将Http项以外的其他协议全部关闭，还可以在此处修改网页代码，以修改网页的显示内容。
（3）配置邮件服务器。点开e-mail服务器，配置好ipConfiguration中各地址，ip地址为192.168.1.3;然后在Config选项卡中设置GLoBaL项中的Gateway为：192.168.1.1，DnSServer为192.168.2;再后将e-mail项以外的其他协议全部关闭，并在e-mail项中设置Domainname及添加邮箱用户名及用户密码。
（4）配置交换机。如果交换机不需要远程登录进行配置管理，则无需配置。如果需要进行远程登录管理那么需要给交换机配置地址。交换机配置地址需要通过ioS配置方式。给交换机配置地址为192.168.1.253。点开交换机，进入CLi选项，回车后键入命令，下面进行简单的配置命令：
Switch>en//进入特权模式
Switch#conft//进入全局模式
Switch（config）#intervlan1（默认交换机的所有端口都在VLan1中）//创建并进入VLan1的接口视图
Switch（config-if）#ipaddress192.168.1.253255.255.255.0//在VLan1接口上配置交换机远程管理的ip地址
Switch（config-if）#noshutdown//开启接口
Switch（config-if）#exit//回到全局配置模式
（5）配置两台pC机的地址。点开pC0，在Desktop选项中选择“ipConfiguration”设置静态分配（Static），设置好各地址参数，其中ip地址192.168.1.4。pC1的设置同pC0，其中ip地址为192.168.1.5。
3.测试验证实验
（1）验证网站功能。在pC0（或pC1）上，点开进入webBrower选项，输入网址fly.com，再点击go，如果能够正确显示出web服务器上的主页，则说明web服务器实验成功。否则需要重新检测故障，并排除故障，直到能够成功显示。
（2）验证邮件收发功能。鼠标单击pC0（或pC1）上，选择Desktop选项，单击e-mail，进入maiLBRoweR，单击Configuremail，然后进行相应的配置。保存后返回maiLBRoweR，进行收发邮件测试，如果能成功收发邮件，则说明邮件服务器实验成功，否则需要检测并排除故障。
三、packettrace虚拟仿真实验与真实实验的对比分析
在packettrace虚拟仿真软件中，学习者可以通过图形化界面，对虚拟的设备进行连线、配置、测试、排除故障等，在逼真的环境中，体验真实实验的过程，完成实验，得到真实实验的结果。而且虚拟实验中需要用到的实验设备，只需要用鼠标拖曳出来即可，仿真软件提供不同的设备和相同设备不同型号的选择，实验非常方便灵活。而在真实的实验中，很多实训场所不可能提供这么多的设备，更难具备各种不同型号的设备，仿真软件大大地节约了设备成本。在虚拟实验中，可以不断地重新配置，尝试不同的配置方法，不会损坏设备，配置不成功，可以删除设备，重新拖曳进新设备进行配置，而在真实实验中配置不正确，操作不当，可能损坏真实设备，而且不可能把真实设备丢掉后再用新设备进行配置管理，因此，虚拟仿真实验提供了更灵活的配置方法，增强了学习者的学习兴趣。在虚拟实验中，不需要专门的实训场所，不需要实训室管理维护人员，节约了实训场所成本以及管理人员成本;虚拟实验可以在任意一台电脑上完成，突破了时间与空间的限制，可以使学习者随时随地进行实验，学习更轻松，效率更高。
但是在虚拟仿真实验中有一些与真实实验不完全相同的地方，比如设备之间的连线，只需要选择一种介质即可，甚至可以由系统智能判断选择什么介质，所以配线环节不会出现错误。而在真实实验中，学习者可能不知道具体的设备需要选择哪种传输介质，或者传输介质没有连接好、松动、串扰等都可能造成实验不成功，而这些在虚拟实验中都不会出现。另外，如web服务器配置，在虚拟实验中没有设备web站点，只需要将Http协议打开即可，而在真实的实验中web站点的配置存在版本的不兼容、默认站点的位置不正确以及登录用户的权限设置等问题都可能引起web服务配置不成功。
因此，虚拟实验仿真实验需要与真实实验结合起来，不能只是单纯地进行虚拟仿真实验。比如，可以让初学者先通过虚拟仿真实验，熟悉设备、设备的型号、设备的配置方法、设备的管理方法、设备的排障方法等，然后再结合真实设备进行实验，这样将使学习效果更佳。
计算机网络仿真技术篇3
1发展概况及技术原理
信息化管理在提高行政效率、增强决策依据、扩大民主参与等方面的作用日益显著。信息资源在医院管理方面，亦已成为了重要生产要素，正在逐步推进医院管理分工深化和结构调整。之前临汾市人民医院与一二线城市同级医院之间数字鸿沟呈现日益扩大趋势，自从2010年卫生部要求各医疗单位实施电子信息工程，5年来该院步步主动迎接信息化发展带来的新机遇，本课题就主要阐述该院在原有的HiS系统基础上，整合paCS、LiS等系统，在管理领域利用电子信息工程技术实现信息化医疗数据统计、医疗管理决策、绩效考核的方法。
2课题主要内容
2.1电子化医疗数据统计
2.1.1实现目的
信息化医疗数据统计的目的就是整合医院数据，搭建质量、效率、效益综合数据管理模型，建立各类应用主题，以图形、报表等方式，为医院管理，监控，评价，预估等提供直观的、可视化、精细化的分析体系，实现医院数据的规范化持久化管理。
2.1.2技术原理
基于数据驱动和模型驱动，运用数据仓库、联机分析处理、数据挖掘等技术进行大规模数据的采集、整理、分析、挖掘、比对、预测与展示[2]。
2.1.3实现方法
(1)以原数据为基础，对医院HiS、paCS、LiS、病案、财务、人力资源等各类系统的数据进行抽取、清洗、转换、整合.
(2)对数据进行规范化：技术上，遵循数据仓库规范;业务上，遵循卫生部门制订的各项数据标准;按照实际应用需求，建立各类应用主题，利用数据挖掘工具，以图形、报表等方式，为管理，监控，评价，预估等提供直观的、精细化的统计内容。
(3)以病案首页为基础数据，融合门急诊、观察室、病区、医技、手术、家庭病房等各类医疗统计数据，建立以iCD—10、Cm—3、肿瘤码等为诊断标准的基础统计数据库。
2.2信息化管理决策
2.2.1实现目的及方法
以医疗数据统计构建的医疗数据平台为基础，利用Bi平台工具，对数据仓库经联机分析处理与数据挖掘分析，智能完成医院运营数据监测指标统计分析，以医院数据的前端集成展现，为医院管理部门的提供快捷、实用的数据分析可视化图表，归纳出业务活动的规律性及其发展趋势，为院领导决策提供强有力依据。
2.2.2发展利用
利用管理决策平台的数据，逐步实现医院管理精细化;利用平台基础数据建立全民健康档案，并分地区、分季节统计疾病种类，进行针对性资源倾斜;同时利用系统产出法定医院管理数据上报卫生行政部门，以此帮助医院减轻数据生成、管理、报送等压力，同时避免不同部门因不同口径统计出数据，出现相互扯皮的事件发生。
2.3智能化绩效考核
2.3.1实现目的
将医院HiS系统、财务管理系统、人事管理系统组成一体化的信息平台，实行资源共享，通过日常基础数据维护，核算单元逐步从病区过度到小组，最终实现按最小核算单元(人)、最短数据期间(日)、最小收支项目(收入到HiS字典细目，支出到最小发生细目)采集原始数据，并实现月末绩效工资智能生成。
2.3.2实现方法
(1)通过医院各类成本的分级分摊，核算所有最小核算单元的直接成本和间接成本，系统以最小核算单元的全成本数据为基础，以医院出院病历及费用信息为依据，核算到投资项目和单个病种，按照医院发展规划，分阶段推进成本管理。
(2)为确保源头数据的会计凭证属性，采用过程授权的控制机制，设计了按管理范围查询报告的授权机制系统，从院长、副院长、全院、科室、个人等不同角度提供总量分析、结构分析、趋势分析、对比分析，并以生动形象的图表同步显示。
3电子信息化管理后的优势
(1)规范了医院内部的管理流程，使得医院的人、财、物得到了有效的考核和监督，最大限度维护了医院的利益，通过信息数据共享，在数据库的支持下，医院对自身的任何调整可以在最短时间内落实到每个具体岗位。
(2)医院管理信息系统将全院的所有工作改造为一目了然的网络化控制结构，提高了院长决策的效率和准确度。
4问题
(1)超过40岁的职工对信息化的理解明显滞后，有待反复培训。
(2)由于地缘因素，信息化建设专业人员不足，需要与第三方公司合作，需引起领导对相关专业人才的重视。
(3)信息化的基础是基础数据的维护，部分临床大夫对信息化的重要性认识不足，对基础数据的填写不认真，需要建立相应的奖惩制度加以控制。
计算机网络仿真技术篇4
计算机仿真系统是仿真的依托，形象地说成是仿真的大舞台也很贴切，最准确的说法应当是，计算机仿真系统是基于仿真的系统研究不可或缺的实验工具。每个仿真应用领域，有了各自适用的计算机仿真系统，才能给出具有所需置信度的仿真结果。大量实例表明，仿真技术的有效应用，必须依托于先进的计算机仿真系统;只有服务于应用的计算机仿真系统的发展，才能带动仿真技术的发展。但是，迄今为止，国内外依然存在着建立仿真应用的时间太长、费用太高问题。原因就在于缺乏正确的技术理论指导，或盲目追求大而全，或低水平地重复。显然，在需求牵引、技术推动、经济支撑下，紧跟时代前进步伐，要用信息化理念和方法建立计算机仿真系统。正如王恒霖等人(2003)在《仿真系统的设计与应用》一书中所说，高新技术与先进管理相结合才可能有高质量仿真系统的诞生。
2现有计算机仿真系统
现有许多计算机仿真系统、仿真试验室、仿真中心可供参考。诸如美国亚那巴马州红石兵工厂的高级仿真中心(aSC)、以法尔肯空军基地国家试验中心为核心的美国国家试验台、德国航空航天试验院的空间运行中心、中国航天部门遍布全国各地的仿真中心、国防科大三院的分布实时仿真系统(KD－DRtSS)和基于Soa的仿真服务系统(Soa－basedsimulationservicesystem)、基于SystemC的片上系统(Systemonchip，SoC)等。国内外计算机仿真系统，真是琳琅满目。它们按空间分布不同可分为集中式、分布式和嵌入式三大类型。国内外集中式计算机仿真系统经过模拟仿真系统、混合仿真系统和数字仿真系统三大里程碑式地发展，从20世纪80年代开始，数字仿真在计算机仿真中独占鳌头，从此以后，集中式计算机仿真系统中的计算机系统都是数字式的，而且大都采用便于独立集中管理的主机－终端的体系结构，并能进行数学仿真和半实物仿真，而且随着科学技术发展，正在虚拟化、智能化。虚拟化使得计算机仿真系统用虚拟样机取代物理样机，从而能够广泛用于复杂产品设计、军事演习、复杂操作训练、过程排演等领域。智能化使得计算机仿真系统有机地融合人工智能技术，以适应信息化的需要。同时，还应该采用“结构规模优化”方法，构造多级结构、多层结构、多段结构，进行结构分析与综合，设计高性能价格比的优化结构，从主机—终端模式，向客户机—服务器模式、集中—分布模式发展。20世纪80年代开始出现了分布交互式仿真(DiS)系统，而且发展迅速，很快由基于高层体系结构(HLa)的DiS成为其主流。多年实践表明，HLa尚有许多需要改进的地方。现在，美国国防部已经认识到HLa是必要的，但仅有HLa却是不够的。目前经济有效的方案无非是通过网络化、集成化、协同化把地理分布较广的现有仿真设施组成一个新的计算机仿真系统。现在看来，性能价格比最高者当是多微机DiS系统，它不仅具有HLa的优点，而且弥补HLa不足，使邦员内部也有重用性和互操作性，而且具有结构仿真、实况仿真和虚拟仿真等功能。当前，欲将传统DiS许多成果用到HLa中，就得考虑HLa和DiS两系统之间的互联方式。一般来说有两种方式，即网关方式和中间件方式。两者的主要区别在于:网关方式以运行一个独立的应用程序来实现相关的转换，在该方式中将外部HLa邦员和DiS实体作为输入值，然后实现两者之间的互操作，而中间件方式则将转换的实现做为应用程序的一系列类嵌入在程序中，并通过执行应用程序将DiS和HLa中的相关信息输出。基于这两种基本方式，目前有四种相关的实现技术:①打包技术将软件直接嵌入到DiS底层接口，在数据传送前将DiS数据转换成HLa数据模式，并在接收数据后将HLa数据模式转换成DiS数据格式，显然无需特殊的硬件支持。②本地化技术产生一个本地的HLa仿真，这意味着所有网络接口都要包括一个仿真软件。这样可以很好地实现所有HLa的特性，但初始化传输时大量的程序修改以及相关协议的改变。③转换器技术提供单独的应用程序，一般来说，要使用单独的计算机来完成转换功能，虽然无需对仿真程序作任何修改，但仿真延时相应有所增加。④协议接口单元(piU)技术通过定义api函数来实现不同协议之间的转换，这是DiS/HLa转换方式中较好的选择方案。嵌入式计算机仿真系统(embeddedcomputersimulationsystem)广泛应用于工业控制和国防系统领域。其基本特征是小型化、可随身携带，一般通过软件和硬件来实现其功能，但硬件成本较高，而软件具有灵活和成本较低等优点。软硬件划分的结果直接决定嵌入式系统设计的优劣。郑州大学信息工程学院郭金金等人(2010)提出一种新的嵌入式系统软硬件划分算法，先采用嵌入式系统转化成有向无环图，可将嵌入式系统软硬件划分问题转换成一个多条件约束问题，用蚂蚁放置于有向无环图顶点上，对系统软硬件划分准确率作为蚂蚁算法优化目标，通过蚁群算法搜索最优目标函数值，有效避免传统划分算法搜索陷入局部最小，大幅度降低搜索时间。当前嵌入式系统领域一个十分重要的研究课题是，如何让嵌入式系统在遭受侵害时保持一定的性能并安全运行。国内外广泛探索，但往往缺乏支持动态安全策略的设计思想，对嵌入式系统在遭受侵害时如何保护系统安全、保持系统的性能，并将破坏降低等方面的研究较少。哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院赵国冬等人基于模式匹配方法研发了安全等级评估系统。仿真结果表明，该系统可以在不显著增加系统开销前提下，有效地阻止系统异常的产生，提高系统的弹性应对能力。无论那种类型，计算机仿真系统通常由数字计算机系统，系统实际设备(实物)和一些专用、通用设备组成，且具有现代化技术水平，兼有构造仿真、实况仿真和虚拟仿真三种功能。计算机仿真系统的中心，当然是数字计算机系统，诸如，单片机、单板机、仿真机系统、微机系统、工作站系统、小巨型机系统、多机系统等等。它们各自都包括硬、软件两部分。数字计算机的机型往往直接决定着计算机仿真系统的类型，用户可从中选择经济适用的机型。通用设备就是商品化的观测记录设备，信号发生器，声像通信设备等，而系统实际设备(实物)和一些专用设备，随仿真应用领域不同差别甚大。比如，航空航天领域的飞行仿真系统，除了需要控制系统实物以外，还需要转台、负载台、离心机、必要的模拟器和实物操作台等专用设备。
3计算机仿真系统发展的最新动态
1)多层次使能技术美国国防科学局(1997)认为，建立集成的综合仿真环境和仿真系统，必须解决实现的技术，即下述五个层次使能技术:①基础技术(光纤通讯、集成电路、软件工具、人的行为模型、环境模型等);②元、部件级技术(内存、显示、局域网、微处理器、数据库管理系统，数模转换器，建模与仿真构造工具，测试设备等);③系统级技术(微机系统，人一机界面，远距离通讯/广域网、计算机图像生成等);④应用级技术(制造过程仿真、工程设计建模与仿真，含人仿真系统，随机作战仿真等);⑤集成综合仿真环境技术(样机、规划、设计与制造，训练与备战，测试与评估等)。其中，大部份的硬件和网络能力由商业市场作为成熟产品提供，如微机系统、远距离通讯/广域网、人一机界面、计算机图像生成、数据库管理系统、局域网、光纤通讯、软件工程工具等，而有些如制造过程仿真，工程设计建模与仿真，随机作战仿真，环境模型等满足军用仿真需求者都由国防部组织解决。
2)逻辑靶场概念(logicalrangeconcept，LRC)美国在20世纪90年代提出LRC，试图要解决以信息化为代表的武器系统互操作试验，特别是以C4iSR为核心、从传感器探测端到指挥与控制再到武器交战的完整作战过程试验，其规模和范围超出了现有任一个物理靶场的试验评估能力，在物理意义上完全重建靶场既无必要也不可能，只有通过一体化虚实合成靶场才能提供这种复杂作战空间的逼真表示。为了全面评估信息化武器装备的作战效能，传统试验训练靶场必须适应以信息为中心的一体化联合试验发展需要，向跨物理靶场边界、跨试验训练边界、跨真实和仿真资源边界的无边界靶场转变。通过组合、重用各种仿真资源，逻辑靶场可以将传统靶场融入到仿真世界中，也可以看作是用仿真世界来扩展传统靶场的任务空间。在逻辑靶场中，实际武器装备或兵力除了可以利用传统方式进行交互外，还可以与位于不同地域的仿真资源进行交互。目前，支持靶场试验资源互操作、重用、组合的体系结构主要有两类:先进分布式仿真(aDS)和试验与训练使能体系结构(tena)。20世纪80年代中期，美国国防部提出了aDS的概念，其产生与发展的核心是为了解决建模与仿真领域存在的问题:目前绝大多数仿真器应用实现较为孤立，仿真器之间的交互性和重用性差;开发、维护和使用费时及成本高;验证性、有效性和置信度较差。aDS技术应该从体系结构上建立这样一个框架，它能尽量涵盖建模与仿真领域中所涉及的各种不同类型的仿真系统，并利于它们之间的互操作和重用，它也必将随着仿真技术和各种支撑技术的发展而发展。aDS技术使实况仿真、虚拟仿真和构造仿真三类仿真在实施中不断得到发展。从构造和实施一个aDS系统的角度，所涉及的关键技术有:①系统总体技术，主要包括DiS(ieee1278)和HLa(ieee1516)，可是HLa不适应具体领域的特定需求。②软件框架和平台技术。③网络通讯技术与分布式数据库技术。④建模、验模与计算机生成兵力(CGF)技术。⑤虚拟环境技术。⑥系统性能评估技术。tena是建立在aDS基础之上针对试验/训练领域的特定需求对HLa进行扩展，提供了试验/训练所需的更多特定的能力，其最终目标是成为美军靶场司令官委员会(RCC)标准。美国加州海军空战中心开发的虚拟导弹靶场(Virtualmissilerange，VmR)是LRC的典型案例。在VmR第一个导弹就是aim－7p海麻雀防空导弹。此外，联合先进分布式仿真(JointadvancedDistributedSimulation，JaDS)项目涵盖了武器系统集成、端到端试验和电子战。它的成功实施，展示了逻辑靶场在试验训练领域的巨大作用和广阔前景。葫芦岛92941部队袁刚等人(2010)认为，实现LRC的关键技术是体系结构与合成环境的构建、传统靶场仪器仪表的改造和信息化网络建设。
3)仿真机系统网络化我们生活的世界就是一个网络世界，网络的普遍性是客观存在的。复杂网络研究早在20世纪50年代就开始了，起始点就是随机图eR模型。aRpanet(1969)建成，标志着人类社会进入信息时代，也可称为互联网时代。信息化席卷全球，现代信息技术将会影响到方方面面。国际标准化组织的开放系统互连基本参考模型，即通常所说的七层协议(1977)问世以来，第三代计算机网络(Com-puternetwork)得到广泛关注。它使用户能共享网络中的所有硬、软件和数据等资源、分散计算机的负荷、提高可靠性、使计算机的使用具有可扩展性及可换性。小世界模型(Smallworldmodel)的引入和无尺度网络模型(Scalefreenet-workmodel)的发现，推动了复杂网络研究的深入。计算机网络、通信网络、交通网、电力网、供水网、食品供应网、银行金融系统、输油管网、输气管网、控制网络等大量的实际复杂网络，都具有小世界和无尺度特性。复杂网络的规模较大，单靠网络实验进行研究不太现实。随着网络的进一步扩充，越来越需要网络仿真技术来为网络规划和设计提供客观、可靠的定量依据，缩短网络建设周期，提高网络建设中决策的科学性，降低网络建设的投资风险。计算机网络是分布交互式仿真系统中不可或缺的组成部分，它是用通信线路把多个分布在不同地点的计算机，通过数据传输而联接起来的一种网络。计算机网络的优点是:用户突破了地理条件的限制，方便地使用远地的计算机;由于资源公用、避免了重复投资;可充分利用各地资源的特长，实现协同操作;可实现几个系统间的数据传输和实时管理。网络化，就是开展网络系统仿真。利用计算机对所研究的系统结构、系统功能和系统行为进行动态模仿，即是通过网络程序的运行来模拟网络的动态工作过程。
一个完整的通信网络系统，不仅包括数据帧、收发两端的各种设备，还包括通讯协议和传输信道等。常见的计算机网络有1553B总线、Can总线(英德和欧空局广泛采用)、基金会现场总线、Lonworks、pRoFiBUS、以太网(ethernet)、光纤通信、蓝牙(Bluetooth)、无线通信、小世界模型、无尺度模型等。虽然计算机网络琳琅满目，若按交换功能分类，常用的也只有四种:①线路交换;②分组交换;③混合交换;④报文交换。若按拓扑结构分类仅有三种:①集中式网络;②分散式网络，又称非集中式网络(含具有一定交换功能的集中器或复用器);③分布式网络。若按通信特性分类也只有三种:①资源共享网络;②分布式计算网络;③远程通信网络。若按作用范围分类，则有广域网(wideareanetwork，wan)、局域网(Localareanetwork，Lan)、城域网(metropolitanareanetwork，man)之分。要使计算机仿真网络系统的结果精确地与实际情况一致，仿真的模型就应尽可能详细。这样，仿真占用的资源和耗费的时间与精力也会随之增加。如何在模型复杂性与仿真的准确性之间找到合适的平衡和折衷，是实现仿真时的中心问题。目前对网络仿真主要有两种途径:①用一组方程描述网络特性，然后用计算机语言通过编程，实现对通信网络仿真;②借助已有的网络仿真工具进行仿真。前者难度大且通用性不好;后者无需大量编程，通用性好，很容易实现通信网络仿真，代表了通信网络仿真的发展方向。主流的网络仿真软件及其高端产品基本产自美国，而适用于网络仿真的软件平台有以下三类:①用于商业目的开发的如opnet、Qual-net(升级版webSim)、Bones、netsim。②基于系统研究开发的如Sim++、nS2(ReaL是其前身)、maisie、GlomoSim、in-Sane。③基于军事应用开发的如timS、netwaRS、opSim。网络仿真还有许多热点问题，诸如:①无拥塞的安全网络;②无线传感器网络(wirelesssensornetworks，wSn);③移动自组网(mobileadhocnetworks，manet);④移动智能体(mo-bileagent);⑤卫星网络仿真。
4)仿真网格(SimulationGrid)网格技术是一项新兴并且正在发展的技术，其核心是解决网上各种资源(如计算资源，存储资源，软件资源，数据资源等)的动态共享与协同应用。网格与仿真的结合为各类仿真应用对仿真资源的获取、使用和管理提供了巨大的空间。同时，它以崭新的理念和方法为仿真领域中诸多挑战性的难题的解决提供了技术支撑(如:仿真应用的协同开发;仿真运行的协调、安全和容错;新的资源管理机制;资源监控和负载平衡等)等。目前国外已开展了仿真与网格技术结合的研究项目，如:SF－express基于网格技术解决资源分配和动态容错等问题;“CrossGrid”、“RtiLayer”、“FederationLayer”、“Feder-ateLayer”三个层次按照HLa标准采用网格技术对Rti的实现进行研究;DS－Grid(英国伯明汉大学、诺丁汉大学和新加坡南洋技术大学的协作项目，e－Science姊妹项目)、ness-Grid和FederationXGrid等较为系统地研究面向仿真的应用网格。当前，仿真网格技术研究的相关关键技术包括:仿真网格的体系结构和总体技术，仿真网格服务资源的动态综合管理技术，仿真领域资源等的网格化(服务化)技术，仿真网格协同建模/仿真的互操作技术，仿真网格运行的监控和优化调度技术，仿真网格应用的开发与实施技术，仿真网格的可视化服务实现技术，仿真网格的安全支撑技术，仿真网格的门户技术等。
5)云计算(CloudComputing)云计算是网格计算(GridComputing)、分布式计算(Dis-tributedComputing)、并行计算(parallelComputing)、实用计算(UtilityComputing)、网络存储技术(networkStoragetechnolo-gies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(LoadBalance)等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助SaaS(软件即服务)、paaS(平台即服务)、iaaS(基础设施即服务)、mSp等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力!云计算的第一个里程碑是，1999年Salesforce．com提出的通过一个网站向企业提供企业级的应用的概念。Google，当算是最大的云计算使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多个地点、超过100万台服务器的支撑之上，这些设施的数量正在迅猛增长。Google值得称颂的是不保守。它早已以发表学术论文的形式公开其云计算三大法宝:GFS、mapReduce和Bigtable，并在美国、中国等高校开设如何进行云计算编程的课程。iBm(2007)推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。微软紧跟云计算步伐(2008)推出了windowsazure操作系统，通过在互联网架构上打造新云计算平台，让windows真正由pC延伸到azure(蓝天)上。azure的底层是微软全球基础服务系统，由遍布全球的第四代数据中心构成。目前，云计算的主要应用有亚马逊网站、谷歌公司、Salesforce和微软公司。
6)赛伯物理系统(Cyberphysicalsystem，CpS)CpS在美国挑战下的领先－竞争世界中居于8大关键信息技术之首。国内译作信息物理系统、智慧物理系统，并不统一，这里称之为赛伯物理系统。赛伯同计算机和自动控制有关，赛伯空间是信息化空间，显然，赛伯是信息化带来的新概念。欧洲CpS同义词是总体工程(ensembleengineer-ing)。CpS是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C(Computation，Communication，Control)的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。CpS将让整个世界互联起来，如同互联网改变了人与人的互动一样，CpS将会改变人与物理世界的互动。CpS的意义在于将物理设备联网，特别是连接到互联网上，使得物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等功能。CpS典型特征有六:①其组件可自由地动态加入和退出，能支持高度的柔性;②层次化，可满足不同层次的服务质量要求;③计算与物理成分融合，连续过程与离散事件交织，规模大小、时间跨度各异，系统通信和交互方式多变;④i/o取决于场景;⑤实现开放控制(与物理系统多层次交互);⑥高度自动、自治、协调、规模可变，且具有联邦式、分布式、开放型、可重构性及时空一致性。CpS并不排斥物联网。应该说，物联网是CpS的一种简约应用，或者说，CpS让物联网的定义和概念明晰起来。物联网中的物品不具备控制和自治能力，通信也大都发生在物品与服务器之间，因此物品之间无法进行协同。清华大学自动化系肖田元(2010)提出一种扩展的HLa建模与仿真框架，该框架基于mDa实现CpS的建模，提出了两类新技术，一类称为资源管理联邦技术，另一类称为互配Rti技术，将目前的HLa平面结构扩展为多层结构，从而支持多层多联邦的协同并发运行，以松耦合集成的方式实现大规模、异构CpS的设计、建模与仿真。
7)普适化仿真系统(Ubiquitoussimulationsystem)普适计算是markweiser(1991)提出的关于未来计算模式的构想，其目标是使由计算和通信构成的信息空间与人们生活的物理空间相融合的智能化空间，在这个智能化空间中人们可以随时随地透明地获得计算和信息服务。普适化仿真技术将实现信息空间与物理空间结合的一种新仿真模式，推动现代建模仿真研究、开发与应用进入一个崭新的时代。普适化仿真就是紧密集成计算机硬软件、通讯硬软件、各类传感器、设备、模拟器，构造使由计算和通信构成的信息空间与人们生活的物理空间相结合的普适化空间(Ubiquitousspace)，并在其中融合普适计算技术、网格计算技术与webservice技术，让仿真进入真实系统，无缝地嵌入到日常生活事物中。面向未来复杂、异构、动态的普适计算环境，普适仿真系统应具备四个基本特征:①普及:仿真资源无所不在;②随时随地:人们可以在工作、生活的现场就可以获得仿真服务，而不需离开这个现场去端坐在一个专门的计算机面前;③自适应:仿真信息空间能以适合用户的方式提供能适应变化的计算环境的、连贯的仿真服务;④透明:用户获得仿真服务时不需要花费很多注意力，仿真服务的访问方式是十分自然的，甚至是用户本身注意不到的，即所谓蕴涵式的交互。从仿真网格体现出来的特性和优势来看，仿真网格不失为实现普适化仿真的一种很好的手段和技术途径。首先，仿真网格借助于网格技术，实现了人们生活中的各种软、硬件仿真资源的服务化，为用户屏蔽了复杂、异构的普适计算环境，使得仿真资源无所不在，解决了“普及”的问题。其次，网格技术使得仿真应用的终端延伸到了网络的每一个角落，彻底摆脱了时间和空间的束缚，人们通过使用任何(有线\无线、移动\固定的)联网设备，就可以访问网格环境中的仿真资源和服务，满足了对“随时随地”的需求。但是，动态、复杂、异构的普适仿真环境对仿真网格提出了更高的要求。首先，对于计算资源、用户终端的移动，网络连接的不稳定，网络带宽的限制这些普适计算环境中常见的问题，仿真网格还需要研究更好的解决策略。复杂而变化的普适计算环境对仿真网格的自适应能力提出了更高的要求。其次，仿真网格仍然没有摆脱“桌面计算模式”，即仿真信息空间和物理空间是隔离的。如果在仿真网格中引入普适计算技术，将很好的满足普适仿真环境对仿真网格在移动性、自适应性、动态容错性、人机交互模式上的新需求，使得仿真信息空间能以适合用户的方式提供能适应变化的仿真环境和连贯的仿真服务。结合网格技术和普适计算技术的普适化仿真网格技术将成为网络化建模仿真研究应用关注的新焦点。在国内外都处于探讨和起步阶段。普适化仿真网格还存在很多有待进一步研究的问题。例如普适化仿真网格中的安全机制，与传感器网络的无缝集成，仿真任务的动态管理，普适计算环境下仿真服务的动态发现，支持自适应的仿真资源动态配置，仿真服务的动态组合调度，面向普适计算的仿真网格终端，蕴含式人机交互模式和智能感知接口，普适化仿真网格的应用模式等。随着普适计算技术的发展和仿真网格应用规模、范围的扩展，普适化仿真网格的技术内涵和外延也将得到进一步的丰富和提升。
计算机网络仿真技术篇5
关键词：计算机网络管理；教学模式探索；仿真实验平台
Doi:10.16512/ki.jsjjy.2016.02.034
1背景
计算机网络管理课程是大学本科计算机网络工程专业的一门必修课程，仅仅从计算机网络工程的角度考虑计算机网络管理课程的教学目标，主要涉及以下几个方面：首先要掌握网络互联技术，主要包括网络设备如路由器、交换机以及防火墙的配置与管理；其次掌握网络操作系统中各项网络服务器的配置与维护，如windows网络操作系统以及Linux操作系统中DHCp、Ftp、www、Domain、DnS、e-mail等网络服务的配置；第三要掌握Snmp协议的原理以及依据该原理开发的计算机网络管理系统平台的使用，并能够依据平台实现对整个网络的系统性管理；最后掌握网络编程的知识并能够开发小型的网络管理系统，或能够扩展已有网络管理系统的某些功能模块，最终能够熟练排除各种网络故障，实现网络管理的目的。因此，该课程是一门综合性的课程，它的开设需要学生掌握基本的知识结构，包括计算机网络、网络互联技术、网络操作系统以及网络编程。要实现该课程的教学目标，除了需要加强理论学习如Snmp协议的原理学习外，搭建计算机网络管理平台，用实验验证理论显得尤为重要。由于课程性质的特殊性，搭建真实的计算机网络管理平台比较困难，而基于仿真的计算机网络管理系统平台的搭建能够为课程的教学模式改革创造条件。
2计算机网络管理课程的基本情况
该门课程的整体架构分为以下几个模块：计算机网络管理概论、管理信息库miB、简单网络管理协议、远程网络监视、网络管理软件的使用、网络管理工具以及windows网络管理。计算机网络管理概论主要讲解计算机网络管理的基本概念、网络管理系统的体系结构、网络监控系统的介绍以及网络管理标准；管理信息库miB主要讲解Snmp的基本概念、miB库结构、miB-2库的标量对象和表对象的定义以及具体miB-2库的功能组介绍；简单网络管理协议主要讲解Snmpv1、Snmpv2以及Snmpv3这3个协议的发展演变过程；远程网络监视主要讲解Rmon的基本概念、Rmon的管理信息库、Rmon的应用等；网络管理软件的使用主要讲解具体的网络管理系统的使用；网络管理工具以及windows网络管理主要讲解实际的网络故障排除工具以及windows操作系统中与网络管理相关的一些操作[1]。
3改革后的教学模式
3.1创造条件将实验带入课堂
针对计算机网络管理课程的特殊性以及传统教学模式中存在的问题，我们进行计算机网络管理课程的教学模式改革。首先考虑的是如何搭建一个计算机网络管理实验平台，针对搭建真实平台的困难性以及弊端，考虑搭建仿真的实验平台。搭建仿真实验平台的好处：首先，投入资金比较小，只需要一台电脑就可以；其次，不需要专人维护，可以减轻机房管理员的工作量；第三，搭建比较方便灵活，学生在寝室自己的电脑上就可以搭建，为课后的继续研究创造条件；最后，方便教师的上课实验，能够轻松地实现理论知识和实验验证的完美结合。常见的网络仿真软件有很多，如packettracer、Router_sim、BoSonnetSim、GnS3等。我们选择GnS3仿真软件，原因如下：首先，GnS3仿真的网络设备能够运行真实的ioS，仿真的设备能够被网络管理系统进行管理：其次，GnS3能够和Vmware以及本地网络完美地结合，实现GnS3仿真的网络与虚拟机里的操作系统以及本地的真实网络进行通信，为整个网络管理系统的部署提供条件。具体的网络管理仿真实验平台如图1所示[2-5]。该仿真实验平台仿真学校的校园网。仿真的校园网整体是3层网络架构，分为核心层、汇聚层以及接入层，本地电脑和左边汇聚层设备相连，安装了windows操作系统以及Linux操作系统的虚拟机和右边汇聚层设备相连[6]。整个网络的仿真既涉及路由器、交换机等网络设备，又涉及windows网络操作系统以及Linux操作系统，基本涵盖真实的网络管理环境中被管理设备的类型。在本地电脑或者虚拟机的windows操作系统的电脑上安装计算机网络管理系统软件Snmpc，能够实现对这些设备的管理，具体管理效果如图2所示。该实验环境的搭建不但能够帮助学生在实验室里完成相关的实验，而且还能让教师在课堂上利用该环境验证理论知识。计算机网络管理仿真平台对应相关课程章节能够实现的网络管理实验项目见表1。教师在讲解每个章节理论知识的同时，通过计算机网络管理仿真实验平台验证相应的理论知识，可以让学生直观地感受实际的效果，达到很好的教学效果。例如，在讲解第2章管理信息库miB时，可以通过计算机网络管理系统Snmpc读取ip组ipRoutetable中ipRouteproto的值。通过Snmpc对网络设备路由器miB库中路由协议的读取结果如图3所示。图形化的界面便于学生对这部分内容的理解[7-8]。这种理论和实验相结合的教学改革模式使得教师在课堂上能够增强和学生的沟通交流，令枯燥无味的理论知识非常形象地通过实验显现出来，使得学生对理论的理解更深入，教学效果更明显。该教学模式之所以能够在课堂上实现，离不开虚拟仿真实验平台的搭建。
3.2针对计算机网络管理课程的特殊性，适当拓展符合实际工作环境的实验综合项目
计算机网络管理涵盖的知识面比较广。在传统的教学模式中，学生仅仅掌握课本上有限的知识，而实践证明掌握这些知识在实际的计算机网络管理中远远不够，因此在新的教学模式中，需要对学生拓展符合真实工作场景的计算机网络管理实验项目。计算机网络管理仿真实验平台不仅可以很好地实现表1列出的实验项目，还能很好地实现常规的计算机网络管理相关实验，如网络设备互联，包括路由器及交换机的配置、windows网络操作系统以及Linux操作系统中网络服务的配置。另外，我们通过该仿真平台还开发了符合实际工作场景的、在实际计算机网络管理中经常涉及的有关防火墙、入侵检测以及nat的实验项目。1）基于计算机网络管理仿真平台的防火墙实验设计。随着因特网的发展，网络的安全性在计算机网络管理中越来越被重视，防火墙（firewall）技术是实现网络安全的一项重要技术[9]。学生掌握防火墙的架设和配置是具备计算机网络管理基本能力的前提。基于计算机网络管理仿真实验平台的防火墙配置实验如图4所示，依据实际防火墙的工作原理，分为内部区域、外部区域以及DmZ区域。学生通过配置防火墙能够实现内部电脑访问外部网络，而外部网络能够访问DmZ区的网络服务器[10]。2）基于计算机网络管理仿真平台的入侵防御系统实验设计。绝大多数入侵检测系统（introductiondestinationsystem，iDS）是被动的，在攻击发生之前无法预先发出警报，而入侵防御系统（intrusionpreventionsystem,ipS）则倾向于提供主动防护。计算机网络管理中，为了确保网络的安全，经常使用入侵防御系统加强网络的安全性。基于计算机网络管理仿真实验平台的入侵防御实验设计如图5所示，学生可通过攻击端电脑对被攻击端服务器进行攻击，从而验证入侵防御设备的功能。3）基于计算机网络仿真实验平台的nat仿真实验设计。实现内部网络连接因特网是计算机网络管理的一项基本技能。网络地址转换（nat）技术是常见的连接因特网的技术，通常有两种实现方法：一种是通过网络服务器实现nat地址转换；另一种是通过路由器实现nat地址转换。这些实验项目的开发是对计算机网络管理课程常规实验的拓展，能够开阔学生的视野，使学生与实际企业的计算机网络管理零距离接触，更加适应真实网络环境的管理。
4结语
计算机网络管理是一门理论和实践相结合的课程。教师在日常的教学中要改变传统的以理论讲解为主的教学模式，探索理论和实验相结合、理论和实验相互促进的教学模式，使学生在日常学习中形成以实验验证理论和以理论进一步拓展实验的良性循环。
参考文献：
[1]雷震甲.计算机网络管理[m].北京:人民邮电出版社,2009:1-2.
[2]顾春峰,李伟斌,兰秀风.基于Vmware、GnS3实现虚拟网络实验室[J].实验室研究与探索,2012(1):73-75．
[3]李元元.基于GnS3软件构建三网融合仿真实训平台[J].中国现代教育装备,2012(1):13-15．
[4]韩起云,冉维,李静.基于Vmware的网络安全虚拟实验平台构建[J].重庆教育学院学报,2011(11):31-34．
[5]唐灯平.整合GnS3和Vmware搭建虚实结合的网络技术综合实训平台[J].浙江交通职业技术学院学报,2012(2):41-44.
[6]唐灯平.利用packettracer模拟组建大型单核心网络的研究[J].实验室研究与探索,2011(1):186-189．
[7]吴英,杨凯,刘博.网络管理技术教程[m].北京:机械工业出版社,2011:138.
[8]云红艳,杜祥军,赵志刚.计算机网络管理[m].北京:人民邮电出版社,2008:54-59.
[9]付永钢.计算机信息安全技术[m].北京:清华大学出版社,2012:132.
计算机网络仿真技术篇6
关键词：交换分布仿真；通信技术；标准；研究
分布交互仿真技术在网络通信工程中有着良好的应用前景，而且对通信行业的发展有着促进作用，可以提高信息传输的效率，还要保证信息传输的安全性。分布交互仿真技术在军事领域中发挥着较大的价值，可以提高网络传输的效果，但是这项技术的应用时间比较不长，相关部门还没有建立完善的管理制度，这不利于对分布交互仿真技术进行管理与优化，限制了通信网络行业的发展，而且制约了通信技术的提升。在研究分布交互仿真技术时，可以参考国外的先进经验，将其更好的应用在军事通讯中，从而提高我国的军事力量。
1分布交互仿真概述
分布式交互仿真是科技不断发展的产物，其在社会各个领域中有着广泛的使用，这项技术还需要借助计算机等设备，可以保证信息数据更快的传输，可以作为通讯工具，实现通信方式的多样性发展。我国对分布交互仿真技术的研究比较晚，所以这项技术与国外先进水平有着较大差距，为了缩小差距，提高我国数据通信水平，研究人员需要对分布式交互仿真技术的特点以及应用范围进行更好的研究，这样也有利于分布式交互仿真系统的推广。
1.1概念
分布交互仿真是一种综合性仿真环境，它一般采用协调一致的结构、标准和协议，通过网络设备将分散在各地的仿真设备进行互联，其特点主要表现为分布性、交互性、异构性、时空一致性和开放性。分布交互仿真技术主要解决两个问题：一是使大规模复杂系统的仿真成为可能；二是降低仿真成本。
分布交互式仿真技术可以实时计算并生成一个反映实体对象变化的三维图形环境。通过计算机等设备，实验人员不仅可以“进入”这种虚拟环境（主要是视觉听觉环境），直接观察事物的内在变化并与其发生相互作用，还能通过开放式的中断处理来模拟各种随机事件，给人一种“身临其境”的真实感。
1.2分布交互仿真的发展
在分布式交互仿真发展的早期阶段，通讯层和应用层是很难截然分开的。在应用层，为了能将实体的数据传给其它实体，每个仿真应用都为自己所生成的实体定义了一个结构或数据块，其中包括了传送实体信息所必要的数据定义。这样的数据可称之为“不规范的数据”。可以说，这种数据定义方式完全满足了实体间数据交换的需要，但缺点是每个实体的数据定义各不相同。每个仿真应用中不但要有本地实体的数据定义，还要有其它节点的实体的数据定义，才能在接到一个数据包后按照正确的格式来理解它。当网络中要增加一个新实体时，其它仿真应用中都要增加这一实体的数据定义。
1.3分布交互方针的特征
分布交互仿真最大的特征便是没有中央服务器。分布交互仿真是严格的对等网络结构，在它里面所有数据传送给所有仿真应用，而数据的拒绝与接收依赖于接收者的需要。取消了中央服务器，分布交互仿真减少了由于一个仿真应用向另一个仿真应用传送信息的时间延迟。时间延迟严重影响网络仿真的实时性和有效性。举例说明，当一仿真应用向目标开火以后，被击中的目标必须尽可能快知道将要发生的军事行动，使其作出相应的防卫反应，通讯设备的延迟引入可能导致对方力量的加强，战场态势的变化。
2分布交互仿真中数据通信的研究
随着信息技术为主的高新技术发展和广泛应用，计算机数据通信与网络技术得到前所未有的重视，它已成为分布交互仿真技术中的关键所在，这也是造成我国分布交互仿真技术与国外存在差距的主要原因之一。同时，由于我国没有分布交互仿真技术规范和标准，这使得我国的分布交互仿真技术研究存在多样、复杂以及多元化特征，因此就需要我们在工作中给予高度重视也探索。在目前的实时数据通信技术分析中，它主要包含了数据传输的准确性、及时性，数据发送的可行性、方便和快捷性，信息接收系统的智能性和自动化要求。
2.1数据通信的应用现状
经过的一段时间的研究表明，分布交互仿真技术中实体的数量在不断增多，仿真性能和仿真优越性也发生了翻天覆地的变化，这就给接受领域的额工作人员大大的增加了负担，使得整个管理实体数量发生了一个瓶颈。此外，在这种交互方式中，我们需要满足人们在回路上存在的仿真需要，但是对事件驱动、时间驱动上存在的仿真问题则无需要给予过多的重视和分析。
2.2实时数据通信协议分析
实施数据通信是基于网络条件下的计算机数据分析，它在应用的过程中是以网络通信部分和实现基础为标准的，它在应用中需要解决的问题就是如何将信息从网络的一个节点快速、准确的传递给另外一个节点，这个过程中是一个快速、及时传递的过程，它和人与人之间的交流一样，采用合理、简单的语言进行沟通无疑要比复杂的语言快捷的多。因此，在通信协议的制定中，它是针对网络通信为基础开展的，协议利用是否合理、科学和科学将直接关系到网络通信的实现，也决定着网络通信工作的开展。
在一个分布式交互仿真系统中，必须要以科学的通信标准进行控制。在目前的交互仿真系统中，常见的协议包含了tCp/ip协议，它在应用中是以传输控制协议、网络访问协议为核心，它已经广泛的被世界多个国家重视和认可。目前，HLa网关能转化各种协议使用的pDU类型：实体状态、开火、爆炸和碰撞，这些能够支持DiS的仿真器。HLa网关预定是以联邦对象模型（Fom）为依据的数据，它们放在设置文件中，且在运行时改变。另外Rti还提供询问、删除以及时间管理等服务。
结束语
分布式交互仿真技术有着广泛的应用范围，其可以在不同的条件下运行，在数据通信领域中应用分布式交互仿真系统，可以保证数据通信的质量，也可以通信网络的稳定性以及安全性。当前社会，经济发展比较快，社会中各行各业都对通信技术有着广泛的应用，对通信行业的服务水平有着较高的要求，相关技术人员需要对传统的通信技术进行改进，还可以提供更多的通信方式，这样才能满足不同行业的需求，才能保证网络通信发挥着更大的价值。
参考文献
[1]乌云高娃.多线程技术在中的应用[J].计算机工程与设计，2004（4）.
[2]苏庆堂，马长青，刘贤喜.基于C/S的多路实时数据通信的研究[J].计算机时代，2004（1）.
计算机网络仿真技术篇7
关键词：计算机网络课程；虚拟仿真实验；应用
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1007-9416（2017）01-0106-01
仿真是指从原来的真实系统中得出一个抽象模型，该模型要求能够反应原来真实系统的静态结构和动态结构，同时还要能体现原来真实系统中的人机交互关系。虚拟技术营造了一种可交互更迭的环境，人们可以通过人机界面与之交互，在精神感觉上进入该环境。例如：在展开某个实验环境时，虚拟现实可以先表达外部环境，随着操作者走进，实验环境的透视表现也转远为近，再后，当你面对某一层面进入操作时，计算机就转而生成深一层的景物视图，使各部分的状态逐渐展现出来一切如亲临其境。计算机网络课程作为高校计算机网络工程专业一门重要的课程，通过该课程的学习，不仅要让学生熟悉网络的理论知识，也要让学生掌握实践操作能力。
1虚拟仿真实验特点
虚拟仿真实验作为学科专业与信息技术深度结合的产品，是使用虚拟现实技术模拟实物的计算机辅助教学软件，其主要特点如下：（1）互动性：与传统实验模式相比，教与学双向互动的实验模式更加关注教学内容，有利于学生、老师表达自己的意见，提升学生的学习兴趣和学习主动性。（2）激励性：课堂实验中教师通过展示仿真实例、学生参与实践，能激发学生的学习欲望，帮助学生充分理解、掌握学习内容，激发学生的创新思S和创造动机。（3）安全性高：部分危险性高的实验项目，如果操作疏忽，极易对实验者产生严重危害。虚拟仿真实验涵盖各专业所用设备和知识，有毒有害、破坏性强的实验也可在虚拟实验室内进行，在保障实验者安全的同时，获得其想要的实验效果。
2计算机网络应用虚拟仿真平台的效果
众所周知，计算机网络实践较强，因此，多数院校均建立专业的网络实验室，以此增加课程实验环节所占比例。但由于不同因素的影响，在计算机网络实践操作中依然存在实验条件不达标、配套实验设施陈旧等问题，上述因素导致学生无法深入理解知识点，实践操作能力得不到相应的锻炼，从而影响整个研究效果。想要提升计算机网络实践操作的质量和效果，应把理论与实践有机融合起来，让更多的学生在实践操作中理解、掌握所学知识。对此，可利用部分软件在一台pC机上通过仿真实验进行研究，达到理想的实践效果。下文以病毒、网络协议等阐述虚拟仿真实验中的应用效果。
2.1病毒模拟实验
随着计算机的普及应用，计算机及网络病毒随之增多。针对这些病毒的传播特点，基于已有软硬件资源构建虚拟网络实验环境，能使学生在近似真实的条件下学习病毒攻防技术。实验系统可提供100多种病毒源代码程序，确保各种病毒工作原理和感染方法处于可视化状态。如：在进行蠕虫仿真实验时，老师组织2名学生建立一个小组，分别操控主机a、B。主机a在实验平台中执行蠕虫模拟程序，B执行漏洞程序，并开启协议分析器及时捕获app数据包，认真查看与app协议相关的数据。在虚拟仿真环境下验证蠕虫病毒感染过程，学生能够真切了解计算机病毒设计的理论知识和感染机制。同时，实验还配备验证杀毒工具效果等内容，便于学生深入了解计算机病毒分析、预防及对抗方法，针对性的补充各种编程语言和技术，提升学生对病毒攻防知识的运用能力。
2.2网络协议实验
在虚拟仿真实验平台下进行网络协议实验，学生可借助仿真编辑器手动编辑、发送相应的协议数据包，随之由协议分析器捕获网络数据包，并把网络会话以十六进制、图形两种方法表达出来。在进行pop、Smtp协议实验时，仿真编辑器上均设置outlookexpress软件，学生通过tCp工具、pop3等命令编辑邮件并完成发送操作，学习Smip协议、pop3等协议命令方法。同时，学生借助仿真编辑器对aSmip数据包进行编辑，更好的理解、使用Smip工作过程及其封装格式。网络协议实施虚拟仿真实验教学，有利于学生在实践操作中深入了解网络结构及协议。通过编辑不同协议数据包，充分调动学生学习主动性，拓宽学生的思维和设计思路，提升自身的设计能力。
3结语
综上所述，计算机网络课程是一门实践与理论并重的课程，在计算机网络课程中使用虚拟仿真实验进行实践操作，能有效解决计算机网络实践操作中遇到的问题，提升学生的学习积极性和实践操作能力。本文以虚拟仿真实验为依据，深入分析在计算机网络课程实践操作中应用虚拟仿真实验的效果，以期为更好地开展计算机网络课程实践操作提供一定帮助。
参考文献
计算机网络仿真技术篇8
关键词：全过程动态仿真；循环网络仿真技术；关键路线法；施工管理
施工过程存在很多不确定因素，受气温、雨水等外界条件的限制，组织方式和施工水平等人为因素的影响，实际施工情况难以靠传统的解析方法和经验公式准确地分析，从而影响了施工机械的优化配置，施工进度高效安排，施工管理方案的经济合理。
仿真技术于20世纪70年代开始应用在工程施工的系统分析。CYCLone是最早广泛应用在工程建设中仿真技术，至今已经比较成熟完善。网络计划技术中排队论和仿真技术的应用，通过仿真时间随机的循环施工过程，反映施工的运行过程。随后一系列添加图像建模功能，或者增加排队优先等级扩展功能的仿真软件发展起来。
通过对CYCLone模型思想的借鉴，针对Cpm网络在隧道洞开挖、高层建筑物施工等带有循环特征的工程项目时节点数量过多的问题，Senior等提出仿真模型piCaSSo，piCaSSo是面向工程计划的，它在Cpm网络加入了资源节点，有效地减少了网络节点数。并且通过加入循环控制的方法，使得循环特征的工程项目表达更简化了。
piCaSSo在大型工程项目应用中也发现了一些不足。在涉及执行步骤比较多时循环工作时，模型的建立十分复杂。此外，因为piCaSSo借鉴了CYCLone，建立piCaSSo模型前需先掌握一定的CYCLone建模经验和技巧，这影响了piCaSSo技术的广泛使用。
针对以上问题出现了全过程动态仿真技术。融合数值仿真技术和网络计划分析于一体的全过程动态仿真技术，充分结合了CYCLone对施工细节仿真的分析和Cpm对工程总体分析的优势，对整个施工过程进行仿真计算和优化分析。
1全过程动态仿真技术
1.1基本思想
通过将网络计划和数值仿真技术融于一体的全过程动态仿真技术，它的框架是Cpm网络模型，并调用CYCLone模型于框架中，使得整个模型结构有层次。CYCLone模型只为Cpm网络层提供接口而不面向用户，因为Cpm对有循环特征的复杂工程的处理能力低且CYCLone技术专业性太强，所以CYCLone模型只为Cpm网络层提供接口而不面向用户，通过两者互补从而达到更方便适用。该技术的可行性在实际工程中的应用中得到了很好的验证。
1.2仿真原理
系统分离散性系统和连续性系统，系统状态在时间点上跳跃的是连续性系统。研究施工过程的变化发展的工程施工系统，通常采用离散系统。
“仿真钟”用于体现“模拟时间”的运动轨迹，是离散系统仿真的基本概念。采用了两个层次的建模技术的全过程动态仿真技术，同时设置了“全程仿真钟”和“本地仿真钟”。
全过程仿真钟采用时间步长法推进又称为固定增量时间推进法。它设定一个单位时间t作为增量，通过检验每推进一步是否有事件发生来确定系统状态是否改变。全过程动态仿真钟在仿真钟推进过程中，检测到有仿真事件发生，仿真钟会保持原有状态，并交由CYCLone层启动本地仿真钟，设置模型初始状态。本地仿真钟也采用时间步长法推进。它的初始状态是该项活动准备施工时的状态，零点是开始施工的时刻作。从零点开始，向前推进一个t，扫描模型中的所有节点，检测活动发生的条件是否满足，并且对各种资源的使用情况进行跟踪。D活动发生后，认定它们发生在t的终止处。对应改变系统的状态，统计资源的使用和空闲时间。然后循环至该项活动结束后把控制权交回全过程仿真钟，并一同返回本地仿真钟的状态和资源利用情况等信息给当前事件，作为当前事件的仿真结果存储。全程仿真钟重复上述过程继续推进，直到工程结束。最后分析计算仿真结果并输出横道图、施工进度安排、关键路线、施工高峰期、施工强度和资源利用率等。
2仿真建模
2.1Cpm网络层仿真模型的组成
Cpm网络模型由节点、矢线和属性组成。节点：节点表示不同的状态或功能分一般、仿真与滞后三种节点。一般节点：表示可以从经验或资料统计知道施工持续时间的简单工序。仿真节点：表示由仿真来确定施工持续时间的复杂工序。全过程仿真钟在到达仿真节点时，仿真计算转入CYCLone层模型进行。滞后节点：表示某一工序必须在另一工序开始一段时间后才开始的工序间的时间限制关系，如砖砌开始一段时间才能开始灌浆。矢线：表示各节点与节点之间在时间和空间上的逻辑关系，即箭头节点必须发生在箭尾节点完成后，时间资源不消耗。属性：节点各自有不同的属性。一般节点的属性包括时间分布类型，施工量和持续时间等；仿真节点的属性包括地质参数、设备参数和施工条件等。
2.2CYCLone仿真模型的组成
CYCLone仿真模型由流水单元、矢线和节点组成。CYCLone模型节点有五种图示符号，按照施工作业，逻辑关系用矢线将它们连接起来，加入控制机制构造出图示模型来表达实际施工过程.
3工程例
3.1工程概况
某输水工程，总长度86.8km，工程包含15条隧洞，根据进度要求以及施工组织设计，采用掘进机开挖其中两条地质比较好的隧洞a和隧洞B，两条隧洞合计长15.6km，采用钻爆法开挖剩下的13条隧洞，现在以同属于标段1的隧洞a和隧洞B为例说明全过程仿真技术的应用。隧洞a和隧洞B的具体工程资料详见表1，以隧洞入口处的范围坐标作为零点。
3.2仿真建模
本工程建模采用了Cpm层网络模型（图三）和采用tBm法施工的CYCLone层网络模型（图四）。
3.3仿真参数
本工程采用隧洞掘进机开挖隧洞a和隧洞B，其中掘进机的行程为1.0m，行走和重定位时间在5min-7min之间，服从均匀分布；装渣采用卸料小车移动装渣，后配套系统；Cpm层模数参数与CYCLone层模型参数详表一与表二。
3.4仿真结果和分析
工期和关键路线，工程从2010年12月20日开始，2012年8月15日结束，工期20个月，每个月实际施工天数30天。采用仿真进度安排横道图表示关键路线及各项工作的进度安排.全过程仿真软件可以在计算工期以及进度安排的同时得到掘进机开挖过程的详细仿真数据。全过程仿真软件分别针对两段隧洞地质的条件变化情况，从进口端开始将隧洞划分地质段，再按照不同的地质段计算掘进速度和掘进时间等参数。
4结语
通过全过程动态仿真技术可以科学有效地对工程特别是大型的复杂工程进行施工组织设计。全过程动态仿真技术将数值仿真技术和网络计划分析进行了很好的融合，做为框架的简单的Cpm网络融合了能解决复杂工程的CYCLone层模型，通过两者互补从而达到更方便适用。在大量的实际工程中的应用证明了全过程动态仿真技术能有效的进行进度安排和资源管理，从中取得良好的经济效益和社会效益。
参考文献
计算机网络仿真技术篇9
【关键词】计算机仿真技术发展应用
1计算机仿真技术简介
随着计算机技术的发展，计算机仿真成为可能，使用专门的软件，借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展，很大程度上得益于控制工程技术的发展，在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期，提高产品质量，提高工作效率，减少经费开支。
2计算机仿真技术原理
通常情况下，计算机不能够对外界信息进行认知，因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。
通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点，通过模型转换，使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式，也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键，再进行仿真实验，通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟，获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。
3计算机仿真技术应用
随着信息技术的发展，计算机仿真技术得到了广泛的应用，改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。
3.1交通领域
人和车辆是交通的主要组成部分，要考虑安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术，增加各种诱发因素，进而对某一路段的交通安全情况进行评价。
计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作，能够更加直观地进行分析，不同于传统的数值仿真。比如，对某路段进行交通安全评价时，传统的绝对数和事故率方法可以进行评价，还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具，考虑人的行为感知的情况下，进行评价。
3.2制造领域
制造业是国家的第二产业，对各行各业影响深远，汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大，成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题，比如对碰撞试验来说，通过建立相应的数学模型，可以对实验过程进行模拟。
3.3教育领域
使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法，在教学模拟实验中，采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下，改变传统教与学、理论与实践的关系，发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解，提高实验水平。
3.4计算机仿真技术在其他领域的应用
计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用，在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真，可以使用模拟驾驶器进行模拟，从而降低战机、战车、燃油的损耗，在进行军事武器研发时，可以缩短研发周期，降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用，可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟，从而提高应对突发事件的能力，提高设计科学性。
4计算机仿真技术的发展方向和趋势
4.1计算机仿真技术发展方向
网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长，费用昂贵，难以实现信息共享，随着计算机技术和网络技术的发展，计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势，可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率，避免不必要的重复开发，减少科研经费。
虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势，使用计算机完成对产品的管理和控制，虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。
4.2计算机仿真技术发展趋势
随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，很大程度上提高了工作效率，更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高，进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。
4.2.1面向对象仿真建模
发挥计算机的符号处理能力，可以提高人们对仿真对象的认知速度，与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模，可以最大程度提高系统的建模能力。此外，面向对象的仿真建模操作难度小，更容易使用，可以发挥仿真技术的优势。
4.2.2分布式仿真
分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接，形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中，主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。
4.2.3智能仿真
在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术，可以缩短仿真建模时间，提高模型效率，帮助用户做出最优决策，及时修正模型，界面更加智能化，增加仿真系统的寻优能力。
4.2.4其他仿真
一些仿真可以实现高度的可视化，对仿真过程进行形象展示，便于研究人员真实地对仿真过程进行分析，易于理解。踊仿真能够将声音、视图等元素加入其中，交互性更强。
5结语
计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展，随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型，再到今天的动态显示仿真过程，并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合，仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来，计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用，促进社会经济的发展。
参考文献
[1]王莉.计算机仿真技术在自动化物流系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，2015（04）：51-52+55.
[2]周杰.档案高仿真复制技术――档案馆应用传统手工复制和计算机高仿真技术的研究[J].档案学研究，2013（05）：54-57.
[3]胡媛，吴正一，胡小峰，戴星.计算机仿真技术在优化就医序列中的应用研究[J].中国医院管理，2013（06）：33-35.
[4]李剑虹，涂赣峰，戚喜全，毛继红，吕定雄，冯乃祥.我国铝电解槽计算机仿真技术的研究发展及现状[J].材料与冶金学报，2010（03）：173-179.
[5]张祖鹰.浅谈计算机仿真技术在教学实训中的应用研究与实践[J].商场现代化，2007（21）：387.
计算机网络仿真技术篇10
[论文摘要]职业教育作为一个完整的技能培养知识体系，实训中心建设是其中极为重要的环节。但实训中心建设存在投入大、规划难、设备淘汰快、实训效果不理想等问题。为此，文章提出构建现代化实训中心，以最少的设备投入、多样的实训方式、优良的实训效果、优异的性价比，为理论教学和学生实践能力培养提供理想的解决方案的观点。
一、建设方案
办学理念、教育教学思路、教学计划、教学模式是学校得以发展的精髓。而实训场所的规划与建设是学校发展中最重要的硬件条件之一。目前，高职院校实训中心建设存在投人大、规划难、设备淘汰快、实训效果不理想等问题。为此，我们构建了现代化实ijl}中心，以最少的设备投人、多样的实训方式、优良的实训效果、优异的性价比，为培养学生的实践能力提供理想的解决方案。
1.在内容上以规范、标准、安全要求为重点，以培养岗位能力为主线。现代工业逐渐向大型化、复杂化、连续化、集成化和自动化方向发展，要求在生产过程中达到高产、优质、低耗、低污染、无人身设备事故，因此对工人素质的要求也越来越高。“基于计算机网络的教学培训平台”素材采集均以规范、标准型号的设备和标准操作控制为依据，从而达到安全、可靠地培养学生对所学知识的理解能力和岗位操作的应用能力的目的。www.133229.com
2.在形式上是计算机仿真十真实装置。仿真培训在国内外已开始广泛应用。在一些发达国家，一个新的生产工艺、新的装置的制造都有仿真模型的产生，以便对系统进行分析论证，同时在人员上岗之前通常需通过仿真培训，我国的许多大型企业也都运用计算机仿真技术对员工进行在职和r’馆`u培训。但是，无论是国内国外的计算机仿真都是基于某一对象或某一过程的培训，而职业技术类院校是面向多专业、多技能的培养，因此，我们在认真研究的基础上，提出建设网络化的包含计算机仿真的教学培训平台规划和目标，以此提高职业技术类院校的实验实训效果，同时提高经费投人的性价比。
3.在管理上实行集中管理、联合开发，实现资源整合与优化。“基于计算机网络的教学培训平台”把各专业的典型案例进行集中整合、统一管理，再配以实际装置和合适的仿真教学模式，一方面可以满足职业教育中课堂教学的理论知识与真实的仿真效果相结合，提高课堂教学的实效性;另一方面可以解决学院在实习、实训中因为学生多、设备少、在规定的实习实训时间内使每位学生的知识技能都能得到提高的要求，同时还可以满足学生个性化学习和发展的需要，通过让学生自主选择培训项目进行操作练习来培养学生的专业技能。
4.在服务上为社区、地方、行业的培训事业提供平台。由于“基于计算机网络的教学培训平台”是一个开放系统，其素材可以根据不同的需求进行更新和设定，同时也可以按照不同行业的培训要求及时更新培训内容，学生通过在教学实训平台的培训，再结合一些真实装置的操作，可以很快适应岗位需求，达到事半功倍的效果。
二、建设内容与规划原则
在建设内容上，一方面满足专业实验和实训要求，配置、规划、建设好电子教室和多媒体学术报告厅;另一方面着重规划技术研发中心，锻炼并打造一支具有较强能力的科研队伍。
基本方案:计算机仿真与实际工业对象相结合。教学内容可分为知识的理论部分(应知)和知识的应用操作能力(应会)。计算机仿真教学系统的开发，是以计算机和网络为手段，把应知和应会内容分别用多媒体教学课件(教件)和仿真实训的形式表现出来。其中理论学习、机理研究中的实验(验证型和研究型)和对问题的理解主要用教、课件描述，而实训过程中的操作技能及同一动作过程精细、准确、稳定性的培养则采用大型仿真培训软件培训。
三、采用三层局域网模式实现方案
采用三层局域网模式可以方便地对系统进行扩充和统一维护管理。包括进行远程登录、调试、系统组态。所有资源共有共享。第一层，操作层面(实物层面);第二层，方案组态对象及连接层面(同一对象下可进行多个实验实训项目);第三层，对象模型或实际对象层面。
四、计算机仿真和实际装置结合方案的主要特点
1.投入大大下降，实验实训效果大大提高.没有实训平台时:(1)设备投人一个标准班10组(每班40人计);(2)设备需维护、维修(需投人人力、物力);(3)设备的更新、淘汰快(财力不断投人);(4)实验实训的能耗和耗材。有了实训平台后:(1)每人一台，各自互不干扰，并可反复练习，任意起点;(2)可以改变时标，太快的可放慢，太慢的可加快;(3)具有在线帮助系统，实时提供学习提示;(4)自主选择培训内容;(5)在线考试系统，及时检查学习效果。
2.将不易实训的内容变为可能。(1)消防过程(危险过程)的实训;(2)易燃易爆环境下(危险场所)的实验实训;(3)易损设备的操作实训;(4)一次性设备的实验实训等均可以实现。
3.满足培训和专业调整后，新建、重组实验实训环境。(1)培训:高职学院的发展必须走学历教育(全日制、成人)和各类培训相结合的道路，从国内外高职学院典型成功案例可以看出各类培训年学生数一般都超过学历教育的年学生数，同时不难算出各类培训的经济效益更高，其培训的特点是岗位多、专业广、同阶段学习人数少。该平台可以同时满足不同岗位方向的培训人员同时在线进行不同的培训，同时达到在不同的实验实训环境中进行培训的要求。(2)专业调整、新建、重组后的实验实训投人不大，建设周期短。
4.计算机网络方案使资源共享成为可能.合法用户学生和教师可在任何一个终端登录使用资源库的教学资源，合法用户们可在同一个机房进行不同的实验实训练习，集中管理资源更安全，添加、修改更方便。
五、结论
“基于计算机网络的教学培训平台”采取计算机仿真与实际工业对象相结合的方案，在专业技能培训、技能鉴定与考核等领域提供了一种新的技术手段。
仿真包括:基理仿真—机理的研究和教学过程(课件教件)。即通过教学课件、教件、电子教材等进行仿真，其中动作原理与理论原理是真实的，而学习对象的动作过程是模仿的;操作仿真—操作技能的培训、岗前实训、实践能力的训练，其中操作实践过程是真实的，而操作对象是模仿的;环境仿真—模拟各种工作环境、学习环境、生活环境，以便对真实环境下的事物展开研究，其中实验基理现象是真实的，而实验设备对象是模仿的。实训场所再配以实际装置设备后，可以同时解决仿真无实物对象存在和仿真可能与实际存在偏差的问题。