網絡通信的概念模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇網絡通信的概念，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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關鍵詞：計算機網絡與通信；三創教育理念；教學方法；教學手段；培養模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

1引言

我?！坝嬎銠C網絡與通信”課程是湖北省精品課程，現正在申報國家級精品課程，其前身是“計算機網絡”課程，從1985年起便在我校本科生中開設。該課程最初是計算機系統結構專業的必修課，計算機軟件專業的指定選修課。隨著計算機網絡技術及互聯網技術的不斷發展，計算機網絡與通信技術在眾多的技術中已處于非常重要的地位，成為促進社會發展的重要技術支柱，“計算機網絡與通信”課程因而變得越來越重要，也越來越受到學校和學生們的重視，已成為包括信息安全專業在內所有專業的必修課。

我校作為首批國家“985工程”和“211工程”重點建設高校以及教育部批準的8所創業教育試點院校之一，在新時期對學生的培養提出了新的要求。根據“三創”(創造、創新、創業)教育理念和辦學指導思想，學校將培養適應經濟、科技和社會發展需要的厚基礎、寬口徑、高素質、強能力的，特別是具有創造、創新、創業精神和能力的復合型拔尖人才作為人才培養的目標。

要達到上述人才培養目標，迫切要求我們將“三創”教育理念貫徹到實際的教學實踐中去，進行切實可行、卓有成效的教學改革。本文將對“三創”教育理念下“計算機網絡與通信”課程的教學改革進行一定的探索，以適應新形勢下人才培養的需求。

2課程原有問題剖析

2004年7月初，計算機學院院領導、網絡課程組所有老師和30多名學生代表齊聚一堂，召開了“計算機網絡與通信”課程討論會。會上師生進行了坦誠且細致深入的面對面交流，并對該門課程教與學中存在的一些問題形成了共識，歸納起來有以下幾方面的問題：

(1) 一些授課教師只注重協議的原理、協議性能分析的講解、沒有從應用的角度講解TCP/IP體系中的每層協議，學生理解起來比較困難，整個教學過程顯得有些枯燥乏味。學生都希望老師能注重案例式教學，通過實際的網絡規劃、協議實現、網絡工程、網絡測試等案例激發學生學習興趣，幫助學生加深理解網絡知識，促進教學與實踐相結合。

(2) 網絡實驗室的交換機、路由器、防火墻等網絡設備臺數有限，當多人組成一個實驗小組時，有些同學實際動手的機會比較少，這樣會影響他們的學習積極性。如果不能在短時間內解決硬件問題，建議老師們講解一些網絡仿真、網絡模擬軟件的用法，以便讓學生自己能利用業余時間做更多的網絡實驗。

(3) 由于學生的接受能力存在差異，部分學生反映跟不上教學進度。特別是做實驗時有些老師演示太快，學生節奏慢，實驗做不出來。希望老師們能提供更多更詳細的資料，最好是將實驗演示過程錄制成視頻文件，放在網上供學生自主學習。

(4) 部分學生反映“計算機網絡與通信”課程學完之后，實際動手及應用知識的能力還是不強，為了達到學以致用的目的，能不能參加到教師的相關科研項目中進行鍛煉，或者由老師們指導進行大學生業余科研項目的申報及研究，以將我校的三創精神落到實處。

3“計算機網絡與通信”課程改革思路

針對2004年“計算機網絡與通信”課程討論會的主要問題，在“三創”教育理念的指導下，我們網絡課程組近幾年來對網絡課程的教學方式、教學手段、教學模式進行了積極有益的課程改革探索，收到了非常好的效果。

3.1基于“案例”的課堂教學方法

案例教學是教師根據課堂教學目標和教學內容的需要，通過設置具體案例，引導學生參與分析、討論、表達等活動，進而提高學生分析問題和解決問題的能力的一種教學方法，其本質是理論與實踐相結合的互動式教學。與傳統的“從概念到概念”的灌輸、填鴨式教學方法相比，案例教學法具有理論聯系實際、促進學生應用知識能力的培養等優越性。

在“計算機網絡與通信”課程中我們充分應用“案例”教學方法，講解網絡體系結構、數據鏈路層幀的組成、動態路由協議、TCP/UDP和應用層協議等。

例如我們在講解網絡安全知識時，為了讓學生掌握防火墻、入侵檢測系統、身份認證系統等如何協同構建整體企業安全網絡時，通過實際項目中采用的銳捷GSN方案進行講解，如圖1所示。

通過該案例，學生不僅掌握了Firewall和IDS的工作原理，還領會了如何在實際網絡中部署這些設備。學生也清楚地理解這些網絡安全產品間如何共同構筑防御體系。當用戶使用網絡前，首先由接入交換機和RG-SAM(身份認證系統)對其進行身份驗證，從而攔截了非法用戶使用網絡。RG-SMP(安全管理平臺)學習用戶的身份、主機環境等信息，并將制定好的主機完整性策略下發到安全客戶端。安全客戶端對用戶主機進行主機完整性對比檢查，并將檢查結果反饋回RG-SMP服務器。在用戶上網過程中，入侵檢測系統RG-IDS對網絡安全事件進行檢測收集，將安全事件反饋回RG-SMP。RG-SMP對RG-IDS反饋的安全事件進行統一管理，將安全事件關聯至用戶。RG-SMP還可對每個用戶的主機完整性檢測結果和安全事件進行處理，生成相應的策略，并下發至交換機執行。

在“計算機網絡與通信”課程的教學中，我們幾乎用案例教學法貫穿了所有章節，幫助學生直觀、形象、深刻地理解所學內容，并進一步提高了他們分析問題和解決問題的綜合能力。

3.2虛實結合的實驗教學手段

計算機網絡是一種高速發展的技術，要取得好的實驗效果，就需要為學生提供充分的新技術實驗機會，當前網絡實驗室普遍是利用路由器、交換機、PC機組成實際的網絡實驗室。這種方法由于經費的限制，只能提供有限數量和型號的實驗設備，種類較少，設備更新慢，學生實驗機會少，很難達到每人單獨使用一套網絡實驗設備的標準，并無法掌握最新網絡技術，實驗效果無法保證，不利于學生“三創”能力的培養。

針對上述實驗現狀，我們充分利用現有的網絡模擬仿真軟件NS2(Network Simulator Version 2)、Cisco官方模擬器Packet Tracer、網絡協議分析器Ethereal等軟件，首先讓學生在自己的PC機上練習網絡設備(如路由器、交換機)的配置、對網絡數據包進行捕獲和分析、并可對新型網絡技術(如Ad Hoc網絡、無線傳感器網絡)進行模擬。在熟練掌握上述虛擬實驗方法后，再進行實際網絡設備的實驗。另外，為培養學生的創造和創新能力，還可先讓學生在虛擬實驗環境下，設計和實現綜合性網絡實驗，成功后再在實際設備上進行驗證。對于硬件設備和NS2模擬器中都沒有的新型網絡協議和網絡技術，則可通過自己動手編程擴展NS2模擬器，來達到加深理解網絡新技術的目的。

例如我們在教學過程中使用的Packet Tracer是一款思科路由器、交換機、無線AP和服務器模擬軟件，軟件中內置了一些定制的實驗包，同時也支持自定義網絡拓撲結構及連接。通過Packet Tracer的強大功能，學生可掌握路由器、交換機等常用網絡設備的配置和管理。另外值得一提的是，在Packet Tracer中支持跟蹤數據包，并能實時分析數據包的結構，這對學生理解數據包的封裝非常有幫助。圖2所示為利用Packet Tracer進行RIP實驗的拓撲圖。

我們采用的虛實結合實驗教學手段一方面充分發揮模擬軟件強大的分析、模擬、仿真功能，使學生深刻理解抽象的理論知識；另一方面通過在實際設備上做實驗，幫助學生掌握如何架構、配置和管理真實網絡，提高實戰能力。實踐證明，虛實結合實驗教學手段極大地促進了教學效果的改善。

3.3教學科研相互促進的培養模式

教學與科研是一個具有內在聯系的不可分割的統一體，教學與科研既不互相矛盾，也不能互相代替。沒有科研的教學是不完整的教學，沒有教學的科研不是高校中的科研。高校的教學與科研作為一個整體，共同構建了高校的教書育人環境。

要培養“三創”型人才，單憑向學生傳授書本上的理論知識還遠遠不夠，“三創”能力的培養必須要將理論知識與實際的科研項目相結合，使學生在科研實踐中加深對理論知識的理解，甚至可對理論知識進行擴展，從而達到“創造”、“創新”的水平。另外，如果將學生的畢業設計和科研項目緊密結合，不但使學生在畢業設計中真正做到“學以致用”，還可為學生以后的“創業”打下良好的基礎。因此“計算機網絡與通信”課程在教學過程中需要注重發揮本課程的優勢，以科研支持本科教學，將部分科研溶入本科教學。

例如在講授“TCP擁塞控制機制”和“網絡安全”章節時，可以結合國家自然科學基金項目“低速率的拒絕服務攻擊模型和防范研究”的研究內容，講解目前黑客是如何利用TCP擁塞控制機制(慢啟動、擁塞避免等)特點而進行低速率拒絕服務攻擊，不但使這兩方面的知識與實際場景相聯系，加深學生的理解，又可以將對課題感興趣的同學吸引到項目研究中來，從而提高學生的實際動手能力和創新能力。

4結束語

根據“三創”教學理念，并結合“計算機網絡與通信”的課程特點，我們提出將基于“案例”的課堂教學方法、虛實結合的實驗教學手段和教學科研相互促進的培養模式應用于實際的課程教學中，以培養學生自主學習、勇于創新的能力，在近兩年的教學實踐過程中已取得良好的教學效果，培養出的本科畢業生在計算機網絡應用和創新能力方面有了很大的提高，能夠很快的適應該領域的相關工作，為創業打下良好的基礎。當然，要培養出具有國際競爭力的計算機網絡人才，“計算機網絡與通信”課程改革還任重道遠，還需要不斷地進行更深層次的研究和探索。

參 考 文 獻

[1] 馬慧麟. “計算機網絡”課程教學模式改革探討[J]. 中央民族大學學報(自然科學版)，2007，15(4)：23-26.

[2] 黃高飛. 關于計算機網絡漸進式教學的探討[J]. 中山大學研究生學刊，2006，3(1)：10-13.

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4G的概念來源于新一代的移動通信技術，與2G、3G技術相對應而存在，是現今及未來一段時期內移動通信的核心技術與主要潮流。4G技術可以提供強大的數據、信息的傳輸，而且速度更快、涵蓋范圍更廣、質量更高。在4G風起云涌發展的大背景下，研判未來網絡通信的發展走向，無疑具有更實際的意義。

1 4G背景下網絡通信發展的利好趨向分析

4G技術能夠徹底變革傳統的移動通信服務，改善移動通信的起點到終端的數據鏈，催生出全新的利益增長點，為行業的快速發展提供有效的動力支撐。也就是說，運用4G技術開展移動通信服務，無論是對消費者還是商家而言，都是一大利好消息，這也就是不難解釋當電信4G手機上市的時候為什么會出現“萬人空巷”的壯觀場面了?？傮w而言，4G之于網絡通信的利好有如下方面的表現。

首先，4G技術為網絡通信提供了更為寬廣、高速的通道，網絡通信的跨越式發展令人期待。4G技術在移動通信領域的火熱應用與超高的人氣，都說明了4G狀態下的移動通信具備功能強大、速度超快、應用范圍廣等基本優勢。由于網絡通信是基于網絡協議的虛擬信息傳遞與溝通，因此對于網絡狀況、傳輸通道的要求很高。在4G條件下，網絡通信的通道似乎變得更寬、更大、更快了，這其實恰恰正是4G技術的優勢所在。所以，未來的4G基礎上的網絡通信無疑可以為用戶提供更優質的服務，這也是全體網絡通信用戶的重要期待。隨著移動互聯網浪潮的臨近，以智能手機、移動平板電腦為代表的移動網絡終端正在成為移動網絡通信的主要載體，這也是4G技術得以廣泛應用的核心渠道。以智能手機為例，將傳統移動通信與網絡通信相結合，最佳的選擇就是4G。在4G網絡下，智能手機的通信狀況可以滿足絕大多數用戶的需求嗎，這也是4G必然成為通信市場主流的根本原因。

其次，4G催生了全新的移動網絡通信的產業鏈，改善了網絡通信的環境與氛圍。正是由于4G技術支撐下的移動通信能夠實現超越傳統通信模式的高速、高質量通信，才使得網絡通信的變革成為可能。一方面，現代意義上的網絡通信雖然依靠計算機完成，并且對傳統的網絡類型有限制，但是移動互聯網的發展將改變這一點，4G技術也將改變這一點；另一方面，網絡通信正在微小化、移動化，這就是4G技術必將大行其道的原因。4G催生了全新的移動網絡通信的概念和產業鏈條，為整個行業的變革與快速發展提供了預期的目標。在未來的一段時期內，移動網絡通信與傳統移動通信的結合必將引發一場新的通信技術革命，而最終收益的將是市場與用戶。

此外，通信質量與效果的極大改善也是4G條件下網絡通信發展的一個可預見走向。這是因為，4G技術存在的最大價值之一就是可以提供高質量、穩定的通信服務，自然也就包括移動網絡通信的服務。更重要的是，4G必須要滿足多媒體的傳輸需求，當然還包括通信品質的要求。總結來說，4G網絡通信首先必須可以容納市場龐大的用戶數，改善現有通信品質不良，以及達到高速數據傳輸的要求。

綜合來看，4G背景下網絡通信的走向十分明確，即與移動通信相結合，通信質量與效能會有突飛猛進的發展，以適應市場與用戶的劇烈增長的需要。

2 4G背景下網絡通信發展走向的不利因素分析

有好就有壞，有利自然就有弊。對于4G的迅猛發展，網絡通信領域似乎看到了更進一步發展的契機，但是這其中也存在一些隱患或者弊端。歸結起來，主要有如下方面的問題。

首先，4G技術十分復雜，從研發、應用到投放市場甚至民用化都需要高端技術的保障，因此面臨諸多的困難。尤其是，將4G技術與網絡通信應用相結合，創造全新的移動網絡通信的應用鏈條，在世界各國都是技術難題，在我國的研究也處于起步階段。至于進一步的應用與擴大，仍然需要時間。

再者來說，就目前我國已經頒發的移動4G拍照的市場應用現況觀測，流量、資費等問題困擾著大多數用戶。相比于2G、3G通信，4G通信耗費的流量與資費十分驚人，這也是廣大用戶最苦惱的地方。將4G技術應用于網絡通信，也需要考慮帶寬、儲存、流量等多個技術難點問題。倘若這些問題無法得到妥善解決，4G基礎上的網絡通信發展仍然面臨挑戰。

此外，當前3G移動通信正在逐步占領整個市場，預計3G市場份額超越2G份額尚需要5年左右的時間，更何況4G通信技術的“攻城掠地”。簡言之，市場的適用需要一個階段，加之4G網絡通信的復雜性與應用標準的不一致，更為這一應用的發展增添了不確定因素。

綜上所述，4G技術在移動通信領域的應用為4G背景下網絡通信的發展打開了一扇窗戶，但是面對的問題仍然十分復雜而嚴峻。因此，如何在4G通信技術快速發展的背景下研究出網絡通信與移動互聯網的結合模式，仍然是廣大從業者必須面對的重大課題。

[參考文獻]

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【關鍵詞】Java 多線程技術 網絡通信系統 線程

Java是一種適合分布計算的高級程序語言，融合了多線程機制是其最明顯的特征。Java可以利用網絡程序包，很好的實現各種模式網絡通信。為了更好地研究Java多線程技術在網絡通信方面的應用，本文首先從Java多線程的概念入手，分析了Java多線程技術的應用于網絡通信的工作原理，并對基于TCP協議的服務器通信的Java多線程技術應用技術進行了實例分析。

1 Java多線程技術的概念

說到Java多線程技術，我們必須對多線程有一個深刻的認識，所謂多線程，它是指程序運行的一種機制，這類機制中程序可以在同一時間執行多個指令流，這些指令彼此之間相互獨立，因此可以把他們中任何一個指令都可以看為一個單獨的線程。與此同時，這些線程也可以叫做輕量級進程，它與進程之間有相同之處，也有不同之處，相同的是它和進程都是由操作系統來進行調度，獨立執行控制的。不同的是進程具有自己獨立的存儲空間，而線程卻沒有，所有線程都是共用一個存儲空間。

正是因為線程具備多線程共享一個存儲空間，將它應用于網絡通信當中就會讓網絡通信操作起來更為簡單。因為在網絡通信中如果并發執行各個指令，就能實現在同一時間實現執行多個通信指令，讓網絡通信更為快捷和簡單。因此，為了在網絡通信中實現多線程，我們將多線程技術包含在Java的程序語言當中。同時，充分利用好Java多線程技術中編程接口，我們可以更快更準的設計出能夠支持多線程的程序，這樣一來不僅降低了程序的設計難度的情況下，還能有效實現了網絡通信的工作效率的提高。

2 網絡通信中Java多線程技術中線程的工作原理

由于Java多線程中各個線程是并發的，因此這些線程相互之間單獨且互不依賴的，相反這些線程之間存在著競爭關系，它們互不相讓，共同競爭著CUP資源和存儲空間，甚至還會發生還阻斷其他的線程共享CPU資源和存儲空間的異步訪問情況，這就是線程之間的相互牽制。比如，在網絡通信的多線程實際應用過程當中，多線程不僅需要同步進行通問，且多個線程互相之間的也可以牽制，限制其他通問。

在具體的網絡通信過程中，多線程的工作步驟如下：首先我們必須讓一個線程執行符合條件的指令，只有當條件滿足的時候方可讓線程二執行，然后，當其中線程二執行完指令后，馬上通知條件線程繼續執行條件指令，當條件滿足又讓其他線程再次執行，如此不停循環往復讓多個線程不停的執行下去，從而讓眾多的網絡通信不停的運轉下去。

3 基于TCP協議的服務器通信的Java多線程技術實例分析

在過去，服務器只能和一個客戶端進行自由通信，具有極大的不便性。這是因為在過去，由于技術的限制，服務器的端口一旦打開，便只能建立一次的通信，只有等服務器端口關閉并重新打開后才能進行新的通信。而現如今，在網絡通信中，我們利用了Java多線程技術，可以很好的實現服務器與多個客戶之間同時自由通信，這是因為，Java多線程技術可以在多個客戶端和服務器端口之間建立起虛擬線路，在互不影響的情況下，讓這樣的自由通信不停的重復運行下去。

在這種實現了多客戶端和服務器端口實現自由通信的Java多線程網絡，我們稱之為基于TCP協議的服務器通信，它主要以物理層、傳輸層以及網絡層為核心。同時，在這樣的服務器通信當中，網絡間的應用程序往往能夠對TCP 協議的編程界面進行直接操作。當客戶講請求服務發送給服務器，就會得到服務器的響應。

4 Java多線程技術在網絡通信中應用的意義

隨著科學技術的發展，網絡通信業必須發展自身，為客戶提供快而準的網絡通信服務是未來網絡通信發展的必然趨勢，而Java多線程的技術應用于網絡通信當中，能有效的降低通信成本，且保證了網絡通信的效率。這是時代進步的一大體現，也是未來網絡通信發展的必然趨勢。未來，我們必須更好完善Java多線程技術，讓其更好的應用于網絡通信當中，應用于我們的工作生活當中。

5 Java專業基礎課對專業方向定位的指導性作用

Java作為作為高職軟件技術專業的專業基礎課，其以一種計算機高級語言的形式為我們網絡通信提供了極大了便捷，當今是信息化時代，專業基礎課都是為了滿足社會發展的需要而服務的，符合社會的發展需求。我們不難發現，Java專業基礎課的學習對專業方向定位延伸作用、引導作用以及案例作用，在專業基礎課的引導下，必然帶動社會信息化發展更加的完善。

6 結束語

在信息化高度發達的今天，為客戶提供快而準的服務是每個行業發展的必然趨勢，網絡通信與我們每個人都有著密切關系，可想而知它在我們生活工作當中的重要性之大。為了更好讓學習多線程技術的知識，我們非常有必要Java多線程技術有一個深刻的認識，認識其對于網絡通信的重要性。未來，我們還將更好的晚上Java多線程技術，讓其更好的為我們未來的工作生活服務，加快計算機信息化的發展。

參考文獻

[1]吳瑕.Java多線程技術實現網絡通信實例分析[J].才智，2009（14）.

[2]錢立，張勇.Java多線程技術實現網絡通信探析[J].四川職業技術學院學報，2007（5）.

[3]趙從軍.Java語言程序設計使用教程[J].大連理工大學學報，2012（12）.

[4]王琳.Java多線程機制及其應用[J].武漢理工大學學報，2011（02）.

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1.2EPON網絡通信技術基礎EPON網絡通信技術是以無源光網絡（PON）以太網（Ethernet）技術的結合發展而來。無源光網絡（PON）的概念由來已久，它具有節省光纖資源、對網絡協議透明的特點，在光接入網中扮演著越來越重要的角色。同時，以太網（Ethernet）技術經過二十年的發展，以其簡便實用，價格低廉的特性，幾乎已經完全統治了局域網，并在事實上被證明是承載IP數據包的最佳載體。隨著IP業務在城域和干線傳輸中所占的比例不斷攀升，以太網也在通過傳輸速率、可管理性等方面的改進，逐漸向接入、城域甚至骨干網上滲透。而以太網與PON的結合，便產生了以太網無源光網絡（EPON）。它同時具備了以太網和PON的優點，正成為光接入網領域中的熱門技術。

1.3EPON網絡通信技術接入系統EPON網絡通信技術接入系統作為一個高效的通信技術接入技術，具有如下方面的特點：

1）EPON網絡通信技術的局端（OLT）與用戶（ONU）之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機房、無需配備電源、無需有源設備維護人員，因此，可有效節省建設和運營維護成本。

2）EPON通信技術采用以太網的傳輸格式同時也是用戶局域網/駐地網的主流技術，二者具有天然的融合性，消除了復雜的傳輸協議轉換帶來的成本因素。

3）EPON網絡通信技術采用單纖波分復用技術（下行1490nm，上行1310nm），僅需一根主干光纖和一個OLT，傳輸距離可達20公里。在ONU側通過光分路器分送給最多64個用戶，因此可大大降低OLT和主干光纖的成本壓力。

4）EPON網絡通信技術的上下行均為千兆速率，下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸的方式共享帶寬，上行利用時分復用（TDMA）共享帶寬。高速寬帶，充分滿足接入網客戶的帶寬需求，并可方便靈活的根據用戶需求的變化動態分配帶寬。

5）EPON網絡通信技術的點對多點的結構，只需增加ONU數量和少量用戶側光纖即可方便地對系統進行擴容升級，充分保護運營商的投資。

2關于EPON網絡通信技術的組網結構和技術應用的研究

通信光纜布放是隨著配電網電纜走向來實施的，通信網絡的結構應與電力配電網纜線結構相符合，結合現有幾種常用的配電網絡拓撲結構，設計EPON系統的網絡結構有以下幾種：

2.1EPON中單電源輻射網結構EPON鏈形組網，其結構契合單電源輻射網絡，在配電子站布放OLT，通過OLT的1個PON口級聯多個POS，POS可置于每一個分段開關處（例如桿塔或纜線分支箱），每個ONU置于FTU或其他箱體內。EPON單電源輻射網結構采用單線路電源供電，接線簡單、建設投資較少。當線路或設備故障、檢修時，用戶停電范圍大，系統供電可靠性較差。EPON單電源輻射網結構方式在農村電網占主導地位。

2.2EPON雙T組網結構或雙電源雙T網EPON雙T組網，其結構契合雙電源雙T網絡，在2個配電子站分別布放OLT，相對于手拉手網絡，其OLT的光方向基本一致，設備布放位置也區域相同。雙變壓器接線，具有T形接線的優點，節省電力電纜的用量，運行方式靈活，又使變壓器和低壓配電系統有備用，接線可靠性高。配電自動化是智能電網建設的重要組成部分，而信息傳輸平臺的通信系統則是配電自動化系統功能實現的基礎。EPON網絡通訊技術是一個新的信息傳輸平臺，它作為一種新型光纖接入技術，其優勢十分顯著，因為它施工簡單、成本低廉、性能優越。它能夠靈活地與配網線路環形、鏈形結構相融合，能良好地滿足配電自動化終端到配電子站通信安全、經濟的需求。

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0 引言

 

電力線通信技術的研究由來已久，只是受帶寬條件的影響，早期的電力線路通信僅能實現語音通信或者儀表數據的遠程傳輸，并沒有得到普及。最近幾年，伴隨著信息技術的發展，電力線局域網通信技術也得到了新的突破，并且逐漸在實際工程中得到了應用，取得了良好的效果。

 

1 電力線局域網通信技術的概念和原理

 

電力線局域網通信技術，或者說電力網絡通信，屬于電力載波通信的一種，主要是通過既有的低頻電力線路，進行寬帶網絡信號的傳輸，實現網絡通信。在2010年，電力網絡通信協議正式頒布，即IEEE1901，該協議被定義為高速網絡通信的標準協議，針對以電力線進行網絡通信的標準進行了規定，在該標準協議下，設備的理論通信傳輸速率能夠達到500Mbps。

 

電力網絡通信技術的基本原理，是利用現有的電力線網絡，進行高頻信號的可靠闡述，通過電力網絡調制器，能夠將載有待傳輸信息的高頻信號加載在電流中，通過電線進行傳輸，而接收端的解調器則會將高頻信號從電流中分離，傳輸到終端設備中，從而在不需要重新布線的情況下，實現網絡通信。不過，相比較傳統的網絡電纜，將電力線路作為數據傳輸媒介時，會受到各種電氣設備的干擾，從而影響數據傳輸的穩定性。對此，在電力線網絡通信中，需要應用正交頻分復用、頻移鍵控、多載波調制等技術，盡可能消除信號波形之間的干擾[1]。

 

2 電力線局域網通信技術在弱電工程中的應用

 

事實上，對于電力線局域網通信技術的研究，很早以前就已經開始，不過受帶寬問題的限制，并不能滿足用戶的實際需求。最近幾年，科學技術的發展為電力線網絡通信技術的應用和普及提供了技術方面的支撐，也使得其真正能夠與傳統的以太網絡一較高下。

 

在進行電力線通信局域網的構建時，基本上可以參照傳統以太網的結構，只是將原本的通信電纜轉變為既有電力線路，同時增加相應的電力網絡橋接設備，以實現網絡信號的轉化和加載。以電力線路進行網絡信號的傳輸，有效距離可以達到200m，還要超過傳統的以太網。因此，在高層建筑中，只需要于底層設置相應的網絡交換設備，整棟建筑的網絡通信需求就能夠得到滿足。在電力線局域網中，單根電力線路最多能夠同時支持16個用戶的網絡使用，同時由于信號不能跨越電能表，在進行網絡構建的過程中，可以將每一戶的電力局域網線路分別接入電表之后，從而實現線路容量的充分利用，不同的用戶之間也不會產生相互影響。通過這種形式，用戶可以直接利用電源插座，進行網絡訪問。

 

從網絡安全性分析，電力線局域網設備中采用的都是56位加密，而且每一臺設備都具有獨有的機械密碼，配合相應的驅動軟件，可以設置不同的工作組，以實現對于非法用戶的隔離，保障信息安全。而從電氣安全性分析，電力線局域網通信技術實際上是利用線圈的耦合原理，在電力線上加載高頻信號，電力線路實際上并不會與數據傳輸線路直接相連，也就從根本上杜絕了觸電問題。通過強弱電路分開設置的方式，保證了弱點信號線路中電壓的穩定，加上過壓保護裝置的存在，能夠杜絕感應或者短路問題所引發的安全隱患[2]。

 

因此，電力線局域網通信技術是在傳統以太網絡的基礎上，利用既有電力線路實現網絡通信，不僅提升了信號傳輸的距離，而且不再需要額外敷設線路，也不需要預留網絡插座，在當前無線網絡尚未完全取代有線網絡的背景下，具有比較廣闊的發展空間。電力線局域網通信技術所帶來的便利性遠不止這樣，利用現有電力線路和以太網設備的網絡結構，能夠對所有接入的信號進行整合，實現數據網絡、有線電視以及語音網絡的三網合一，在沒有全面實現光纖到戶的現在，作為一種過渡手段，可以實現低成本的建筑智能化，用戶可以通過電力線局域網，實現對于家中各種設備的統一管理和智能化控制[3]。

 

3 結語

 

總而言之，電力線局域網通信技術屬于一種新興技術，在完全實現光纖到戶之前，以此來作為一種過渡手段，具有非常顯著的優勢，尤其是對于新建建筑而言，可以節約以太網線路的敷設成本，而且信號傳輸的距離有了很大的提高，理論傳輸速率也基本可以滿足用戶的日常所需，利用插座直接接入網絡的方式在便利性方面可以說僅次于無線網。不過，電氣設備的存在會對數據的傳輸造成一定干擾，需要技術人員的深入研究和解決。

 

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1網絡流量分析的內容

網絡通信流量分析的目的是了解網絡工況，及早發現可能存在的數據流量問題和應對措施。需明確的是，計算機網絡通信的核心作用是傳輸數據，而網絡流量的分析就是采集和分析計算機網絡中傳輸的海量數據流，網絡數據流的分析從計算機及傳輸相關的物理硬件底層的數據流到應用層的數據流分析，也稱為網絡通信協議分析。網絡管理人員若想了解和管控好一個網絡，其最重要的就是對網絡的了解，所謂知己知彼，包括并不限于了解網絡的拓撲結構、配置參數和設備類型等，但要保證網絡通信的服務質量，這樣的認知是還是遠遠不夠。對網絡通信流量的分析能使網管更深入地了解計算機網絡，包括計算機網絡運行規律、網絡運行模式和用戶的上網行為。

2網絡異常的行為

計算機網絡異常的發現是建立在充分認知和網絡閥值為基礎的，一旦網絡流量突破了網管人員預設的網絡流量閥值，就需要通過發現、詢因、流控等技術手段，以防止網絡流量的無限暴增，進而能為網絡通信保持一定的高性能運行提供重要的保障。通常的網絡異常情況如下：(1)網絡運行異常：網絡中流量的異常，包括資源利用率、數據包數的異常。(2)網絡應用異常：進程連接數量、用戶應用響應、應用程序流量的異常，都能通過長期的主動分析來及時預警和發現。(3)用戶的異常上網行為：異常的上網行為也有鮮明的流量特征，如被蠕蟲病毒感染、不知情的情況下安裝了后門程序等，長期的數據流量分析能及時發現上網用戶的這些異常網絡行為，如何及時發現網絡用戶的異常上網行為是解決其影響網絡正常高效運行的關鍵。

二建立機器學習的計算機網絡通信流量分析

模型計算機網絡流量的突變性、弱耦合性和影響的非線性等特性，對傳統計算機網絡通信理論提出了新的挑戰，導致對網絡流量和協議概率分布的準確建模變得異常困難。

1模型擬解決的問題

針對計算機網絡通信流量分析的特點，提出了一個基于機器學習的計算機網絡通信的流量分析概念模型。提出該模型的真正目的在于：最大限度地利用獲得的流量數據和網管人員的監測信息，自動完成流量分析的各個任務，自適應各種上層應用及對網絡的性能優化。同時，模型通過計算機主動學習，指導主動式監測的進行。從通信流量分析的具體任務而言，如果已經較好地獲得了數據流量的概率分布特性，有兩個基本的問題：（1）正常情況，計算機監控程序能否利用已得到的概率統計特性來預測可能發生未知的數據流量情況；（2）數據流量的特性突變之時，計算機監控程序能否快速、有效地發現這種流量突變。這分別對應于網絡數據流量預測和異常網絡數據流量檢測，可以通過具有自學習能力的計算機程序自動實現上述預測和檢測。

2機器學習的概念

模型所謂機器學習的本質是計算機程序的性能隨著經驗的累積能自我完善。恰當選擇計算機的機器學習算法，可最大限度地使用上述經驗和監測信息，從而完成流量分析各任務的自動化處理，并根據應用環境對網絡的性能進行優化。為此，機器算法是處理上述問題的理想選擇。首先給出基于機器學習的網絡流量分析模型，接著從機器學習的角度，闡明基于改進Boosting的機器學習算法。機器學習的本質是將人類的經驗積累和長期的監測到的統計數據通過計算機程序以自動提高其性能，根據計算機通信網絡分析的一般流程，提出機器學習模型。此類模型利用網絡監測算法測量獲得的流量數據，然后利用機器學習的方法，自動完成流量分析的各項作業任務，支持各種上層應用對網絡的性能優化。當網絡管理人的監督信息可以獲得的時候，該數據信息可以作為機器學習算法的儲備和先驗知識，結合人類的智慧以進一步提高算法的性能，如此往復，循環提升，不斷提高系統的數據流量分智能。

3改進Boosting算法

改進Boosting算法是一類使得學習算法的性能得以提高的學習策略。基于Boosting的學習算法的思路：找到許多簡單粗略的判斷準則要比找到一條非常準確的準則容易得多。通過不斷調用這種算法，每次用訓練樣本的不同子集對它進行訓練，循環多次后，這些準則就會結合成一條基本學習規則。

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不同學科的課程在教學設計的過程中都需要結合其基本特點來進行教學思考，教學的最大目的就是完成教學內容，實現課前設定的教學目標，培養學生的學習能力和創新能力?！熬W絡通信的工作原理”是高中信息技術課程選修模塊《網絡應用技術》第三章的第二節，課本內容有很強的理論性，在教學過程中不僅要讓學生了解OSI參考模型和TCP/IP協議以及三種數據交換技術，同時也要讓學生認識到人類在解決信息網絡通信過程中所表現出來的智慧。

一、“網絡通信的工作原理”教學內容分析

本節教學內容選自教育科學出版社出版的高中《網絡技術應用》（選修）第三章第二節。教材從學生的已有生活經驗和學生實際出發，向學生介紹了數據傳輸過程和數據交換技術。本節內容是對上一節課“網絡的功能和構造”的補充和延伸，也為下一節課“網絡的規劃設計”作了鋪墊，是承上啟下的一節。教材中的數據傳輸過程和數據的交換技術十分抽象，學生在理解上存在一定難度。

數據傳輸過程十分抽象，計算機網絡中的信息傳送與郵政系統中的信件傳送有許多相似之處。教材為了降低學生理解的難度，以郵政系統中的信件傳送過程為引例，介紹了郵政系統中一封信從寄信人開始寫信到收信人接收信件并閱讀信件整個過程。郵政系統所采用的三個子系統分工合作，保證整個系統有條不紊并且高效地工作。為保證網絡中信息的有效傳輸，計算機網絡也采用類似郵政系統中信件傳送的方法，采用層次性的結構模型，將網絡分成若干層次，每個層次負責不同的功能。各層分工合作共同完成網絡中數據的傳輸工作。

數據交換技術部分雖然也比較抽象，但現實生活中也有一些應用與之相對應。比如老式的電話、電報系統以及IP電話，教材內容結合學生生活中熟悉的實例介紹網絡中數據交換技術，使學生更好地理解數據交換技術。

二、“網絡通信的工作原理”教學中存在的問題

本節內容的抽象概念和抽象理論比較多，涉及高校計算機專業的《計算機網絡》課程中的OSI參考模型、TCP/IP體系結構以及數據交換技術。教學內容理論性強而且抽象，因此在教學過程中能不能將抽象的理論知識以學生易于接受的方式表現出來，直接影響到教學目標的實現。理論性的知識和抽象的概念讓很多學生在學習過程中出現了消極的學習態度，甚至出現了厭學的情緒，這些問題將直接導致教學任務無法很好完成，同時影響到教學目標的實現。因此，在網絡通信的工作原理的教學中存在以下幾個問題：（1）學生的學習積極性因教學內容而受到很大的限制；（2）教學方式與教學手段的落后。

三、“網絡通信的工作原理”教學改革

面對網絡通信工作原理教學中的問題，需要對教學方法、教學手段等多方面進行改進，實現從內容上體現對網絡通信的工作原理的教學探析。

首先在理論教學層面上，需要建立良好的師生關系，為有效實施教學營造良好的氛圍。《網絡技術應用》選修模塊許多章節的內容都是一些非常抽象的理論和概念，在教學過程中對待不同的學生群體應采取不同的教學方法，最大限度地調動學生學習的積極性和主動性，培養學生學習理論知識的熱情。其次在課堂授課的過程中，對不同教學內容采用不同的處理方法，結合教學內容的重點和難點，有針對性地使用現代化的教學手段，為學生補充課堂知識以外的相關內容，讓學生更好地理解本節內容，從而實現本節課的教學目標。將教學形式進行改進，進行大膽的嘗試，將抽象性、理論性的知識以生動形象的方式進行教學，探索抽象理論內容教學的新思路。最后，就是利用網絡資源來不斷改進學生鞏固知識習題的練習，同時要在教學過程中將習題練習與教學內容相結合，幫助學生更好地理解和接受知識。

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）30-0274-02

一、引言

隨著數字信息技術和網絡技術的高速發展，嵌入式技術已經廣泛應用到各個領域、各類產業以及人們的日常生活等各方面，成為引人矚目的熱點。為適應嵌入式和網絡應用需求，標準的一種或多種網絡通信接口成為嵌入式系統的必備需求，需要TCP/IP協議支持。而socket是TCP/IP網絡最為通用的API，計算機可以通過這個端口與任何具有socket接口的設備通信。

二、socket簡介

TCP/IP是一組支持網絡通信的協議系統，其協議參考模型分4層：網絡接口層、互聯網層、傳輸層和應用層。網絡通信中一個非常重要的概念就是套接字（socket），它是介于網絡應用層和傳輸層之間的編程接口，在Linux網絡層次模型中的位置如圖1所示。套結字利用IP地址與端口號與Internet中的網絡進程一一對應，進而實現網絡通信。最常使用的socket有兩種：（1）數據流式socket（SOCK-STREAM），使用TCP協議，提供面向連接的可靠通信流；（2）數據報式socket（SOCK-DGRAM），使用UDP協議，提供無連接的服務，并且不保證可靠、無差錯。本文所使用的是流式套接字。

三、socket通信的設計與實現

1.socket通信過程。網絡程序具備Client/Server結構。下面分TCP Client端及TCP Server端為說明TCP網絡程序的流程，如圖2所示。

Server端啟動后，先調用socket（）函數建立socket，其次通過bind（）函數綁定socket和本地IP地址，然后調用listen（）函數做好偵聽準備，再調用accept（）函數進行接收。Client端建立socket后，通過connect（）函數和Server端建立連接。之后即可調用send（）和recv（）來實現發送和接收。關閉socket通過調用close（）來實現。

2.socket通信的實現。本實驗PC機上安裝的是Redhat 9.0版本的Linux操作系統，嵌入式實驗平臺采用三星S3C2410微處理器，嵌入式操作系統內核版本為2.4.18。分別編寫服務器端應用程序server.c和客戶端應用程序client.c，實現網絡通信，程序流程圖如圖3、圖4所示。

四、結果分析

設置PC機和目標平臺的IP地址分別為：192.168.1.20和192.168.1.22。PC機Linux終端和目標平臺分別運行Server和client程序，通過超級終端觀察到運行結果如圖5所示，可見PC機與目標平臺成功建立連接，實現通信，達到了預期目標。

五、結語

研究socket通信對開發具有網絡功能的嵌入式產品有著非常重要的作用。本文的實現對于嵌入式產品的網絡應用是一個很好的探索，對于同類系統的設計具有實際的參考和推廣價值。嵌入式系統與網絡的結合，必然使其具有更加廣闊的應用空間。

參考文獻：

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2計算機網絡通信的發展

計算機網絡通信是隨著計算機的發展，而興起的一門技術，在計算機出現的早期，受到計算機體積和性能的限制，計算機的數量比較少，當時的計算機只能執行一些簡單的計算任務，因此人們并沒有想到把計算機連接起來，使不同計算機之間能夠進行數據交流，隨著晶體管和集成電路的使用，計算機的體積得到了大幅的減小，而性能得到了很大的提升，其存儲的空間也不斷增加，當時不同計算機之間的數據交換，只有通過軟盤來進行，但是軟盤的存儲空間很小，通常只有1.44MB，現在看來這樣的空間連一首歌曲都裝不下，但是在當時的背景下，計算機中大多是文本類的文件，基于DOS操作系統的軟件也比較小，因此軟盤能夠完成存儲介質的職能，但是對于遠距離計算機之間的數據交流，就很難用軟盤等存儲介質來進行，網絡通信正是在這種背景下產生的。

3計算機網絡服務體系搭建

3.1計算機網絡體系的結構

目前的計算機網絡體系中，主要采用上世紀80年代提出的七層結構標準，這也是目前的國際標準，主要包括物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，其中應用層是最貼近用戶的，提供一些基本的網絡應用和網絡服務，如用戶使用的一些網絡軟件，觀看一些視頻網站中的內容，都是通過應用層來實現的，因此一個良好的應用層，應該具有足夠的帶寬，同時保證數據的安全傳輸，目前應用層的服務模式主要有兩種，第一種是傳統的服務器和客戶機模式，在這種模式下，客戶機向服務器發出請求，服務器進行必要的處理后，把處理的結果發送給客戶機，因此這種模式的服務效率，與服務器的性能有很大的關系，隨著用戶數量的不斷增加，對服務器的要求越來越高，如果單純的提高服務器性能，又會提高網絡的成本，因此人們研究了P2P模式，在這種服務模式中，沒有服務器的概念，每個計算機既是客戶機，同時也是服務器，互相之間可以獲取數據和提供數據，這樣就很好的解決了用戶數量增加給服務器帶來的壓力。

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隨著經濟社會的飛速發展和信息量的迅速增加，處在信息大爆炸時期的人們，需要處理龐雜的數據資料，此時單個計算機很慢滿足用戶的需求，而計算機網絡通信技術就是基于這種現狀，為了提升用戶信息獲取質量和信息處理效率而開發的一種搭載于計算機網絡的共享技術，主要用于將分散于網絡各端口的個人計算機集中起來，實現數據的共享和計算機設備的合作運行，是資源匯集整理的一種技術。計算機網絡通信技術的優劣也影響著經濟的發展和用戶體驗的提升。

一、通信系統組成

通信系統主要由信息源、發送設備、傳輸媒體、接收設備和接收者五個部分組裝成。通信系統的實現需要突破兩個技術障礙：一是信息傳遞過程中的編碼問題。二是傳遞信息編碼時的物理媒介的選擇，需要選擇具有對應編碼特點物理特性的介質進行網絡搭建。主要過程是：通過信息源發出信號，發送設備進行編碼并傳遞至通信網絡，傳輸媒體即通信網絡運用線路的物理特性進行編碼傳遞，接收設備用于信號的識別和解碼，最終用戶獲得數據并完成信息傳遞。

二、計算機網絡通信技術現狀

（一）面向終端的網絡。面向終端的通信系統由一臺計算機與若干遠程終端通過通信線路按點到點方式直接相連，進行遠程數據通信。早期的這種計算機通信系統的主機既要管理數據通信，又要對數據進行加工處理，負擔很重，而每條通信線路的使用率也很低。為了減輕主機的負擔，提高其利用率，在主機前設置了一個通信控制處理機（CCP）或稱為前端處理機（FEP）的設備，專門負責與終端的通信工作，使主機有更多的時間進行信息的處理。除此以外，在終端比較集中的地區設置集中器，通過低速線路連接若干終端，再用高速線路把集中器和主機的通信控制處理機連接在一起。這里的集中器負責匯總來自多個終端的信息通過高速線路發往主機，并且接收主機發往終端的信息，再轉送給目的終端。

此類型的網絡具有以下缺陷：1.通信資源落后，傳輸數據的線路主要是電話、電報網絡的既有線路，且并非自建模式而是租借，很難保障數據通信的高效率和高質量。2.由于采用的是租借電話和電報網，一個是線路交換，一個是報文交換方式，兩者都不能夠在通信線路的利用率和傳輸延遲兩個方面做到很好的平衡。3.缺乏發展規范和統一標準，對數據通信體制和網絡結構的設計大多是針對企業自身情況進行，企業間缺乏交流機制，由于競爭的存在，導致同一地區的網絡建設存在多點開工卻相互不兼容的現象發生，基礎建設存在嚴重的浪費現象。

（二）面向通信的網絡。在研究過程中，主要以強化網絡通信功能為目標，建立通信子網的概念，同時加強通信在網絡中的共享，將通信網絡掛靠在計算機網絡當中，依靠計算機網絡開展通信網絡交互技術，從而形成了新的研究領域。

（三）面向應用的網絡

面向應用的網絡形成于二代計算機網絡研發之后，借助計算機軟件系統水平的提升，用戶從通信服務轉向資源開發，為了實現計算機之間的資源共享和交流，建立起了面向應用的網絡，在網絡建設過程中，新的應用功能不斷增加，逐步形成了當前的通信網絡。1.計算機用戶希望獲得其它計算機用戶的資源；2.計算機用戶希望獲得其它計算機系統的支持來共同完成某項工作。

此時的通信網絡更為注重的是資源共享，而隨著計算機網絡逐漸的發展和升級，網絡體系結構的標準化也呼之欲出，最終于上世紀八十年代由國際標準化組織和國際電信聯盟合作完成并頒布。

三、計算機網絡通信技術發展趨勢

當前計算機網絡通信技術的發展呈現多元化和特性化，主要有以下幾個方向。

（一）寬帶化。寬帶化指的是通信系統的傳輸頻率不斷拓寬，使得數字信號的比特率不斷提高，通信效率不斷提升。

（二）數字化。數字化就是將不同類型的信號進行統一的編碼，進行數字化合成，有利于通信技術的標準統一，這樣進行單一類型信號的傳遞就可以在網絡線路搭建的時候使用同一種線路，有利于大規模的建設和生產。

（三）個人化。當前通信技術面向的對象是計算機或其它設備終端，如果用戶暫時遠離設備，則不能享受到通信技術服務，未來的發展目標位通信技術直接面向用戶個人，而非以計算機等硬件設備為媒介。

（四）智能化。餐能化就是要建立先進的智能網。一般說來，智能網是能夠靈活方便地開設和提供新業務的網絡。它是隱藏在現存通信網里的一個網，而不是脫離現有的通信網而另建一個獨的“智能網”，而只是在已有的通信網中增加一些功能單元。有了智能網，用戶增加業務時只要在系統中增加一個或幾個模塊即可，所花費的時間可能只要幾分鐘。當網絡提供的某種服務因故障中斷時，智能網可以自動診斷故障和恢復原來的服務。

雖然當前計算機網絡通信技術發展的非常成熟和完備，相配套的各項管理系統和應用軟件也在不斷完善，為計算機用戶帶來了更高質量、更快捷的通信服務，極大的便利了日常生活和工業生產，促進了經濟的發展和社會的進步。但是我們依然需要看到，計算機網絡通信技術還有很大的提升空間，在實際應用過程中也還存在許多的不足和缺陷，需要我們繼續去規范網絡通信技術領域，建立統一的行業標準和更為精細的行業守則，不斷提升計算機網絡通信技術水平，使其更好的服務于社會。

參考文獻：