計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算；計(jì)算學(xué)科；計(jì)算機(jī)科學(xué)思維；計(jì)算思維；計(jì)算機(jī)思維

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算領(lǐng)域已成為一個(gè)極其活躍的領(lǐng)域，計(jì)算學(xué)科也成為一門范圍極為寬廣的學(xué)科[1]。在此發(fā)展過程中產(chǎn)生的種種現(xiàn)象，在很大程度上改變了人們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，有力地刺激了人文科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)認(rèn)知科學(xué)的研究就是“以電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生發(fā)展為物質(zhì)、技術(shù)基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)與人腦相類比為前提的[2]”。我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森院士從近三十年電子計(jì)算機(jī)發(fā)展引起的新技術(shù)革命，兩千多年邏輯學(xué)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，作為符號(hào)處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在智能方面存在的嚴(yán)重缺陷，尤其是人們?cè)诟呒?jí)抽象思維領(lǐng)域，如辯證思維、形象思維、創(chuàng)造性思維尚缺乏研究等方面，對(duì)認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展進(jìn)行了科學(xué)的分析。同時(shí)結(jié)合我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，提出了“思維學(xué)”的理念，給出了“思維科學(xué)”的研究框架、研究方向與基本道路，并在隨后的一系列工作中進(jìn)一步充實(shí)和完善了思維科學(xué)的理論與思想體系[3]。他指出：“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的實(shí)踐，正預(yù)示著更重大的變革――思維科學(xué)的出現(xiàn)?！薄耙鲞@項(xiàng)變革的是電子計(jì)算機(jī)”。而“推動(dòng)思維科學(xué)研究的是計(jì)算機(jī)技術(shù)革命的需要[4]”。在錢學(xué)森的倡導(dǎo)下，自上世紀(jì)80年代起，面向新技術(shù)革命的思維科學(xué)研究愈來愈受到國(guó)內(nèi)有關(guān)專家學(xué)者的關(guān)注與重視。

在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，隨著美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(簡(jiǎn)稱ACM)和美國(guó)電氣和電子工程師學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)分會(huì)(簡(jiǎn)稱IEEE-CS)組成的聯(lián)合攻關(guān)組于1988年底提交了“作為學(xué)科的計(jì)算科學(xué)”的報(bào)告[5]，計(jì)算學(xué)科的“存在性”得以證明。隨后，CC1991報(bào)告和CC2001報(bào)告等相繼出臺(tái)，從學(xué)科的角度詮釋了計(jì)算科學(xué)的內(nèi)涵與外延，為計(jì)算學(xué)科建立了現(xiàn)代課程體系。在計(jì)算學(xué)科課程體系的本土化進(jìn)程中，我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者們付出了艱辛努力，并取得實(shí)質(zhì)性成果，于2002年提出了“中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002”(China Computing Curricula 2002，簡(jiǎn)稱CCC2002)[6]。在CC2002教程的引導(dǎo)下，針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教育方面的諸多問題，國(guó)內(nèi)從事計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教育的廣大工作者進(jìn)行了廣泛而有益的探討[7-10]，大大豐富了計(jì)算學(xué)科課程體系建設(shè)的內(nèi)容。在計(jì)算學(xué)科課程教育改革的進(jìn)程中，如何培養(yǎng)既能熟練掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)與技能，又具有計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)科意識(shí)和素養(yǎng)的人才問題，逐步成為人們關(guān)注的主要方面。

基金項(xiàng)目：本文受江蘇省教育廳指導(dǎo)性計(jì)劃項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)思想史研究”(03KJD520028)及江蘇科技大學(xué)高教項(xiàng)目“計(jì)算思維與創(chuàng)新教育”(GJKTY2009025)資助。

作者簡(jiǎn)介：張曉如(1963-)，女，教授，學(xué)士，研究方向為計(jì)算機(jī)應(yīng)用教育、數(shù)據(jù)庫；張?jiān)佘S(1961-)，男，教授，博士，研究方向?yàn)榭捎?jì)算性理論與知識(shí)工程。

一個(gè)人的實(shí)踐與創(chuàng)新能力與思維方式密切相關(guān)，與其他學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)家和工程技術(shù)人員等相比，計(jì)算機(jī)學(xué)科的專家學(xué)者們?cè)谒伎紗栴}、分析問題和解決問題方面也應(yīng)有其獨(dú)特的地方。正如計(jì)算大師Dijkstra所言：“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習(xí)慣，從而也將深刻地影響我們的思維能力[11]。”因此，當(dāng)計(jì)算機(jī)與人們的生活聯(lián)系越來越趨密切的形勢(shì)下，研究與之相關(guān)的人類思維活動(dòng)與思維方式便成為現(xiàn)代思維學(xué)科領(lǐng)域中一個(gè)十分重要的課題。我們不妨稱此種思維為面向計(jì)算學(xué)科的思維。顯然，面向計(jì)算學(xué)科的思維除了具有一般思維的特點(diǎn)外，還具有其自身的特性，而后者則是從事計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的人員和計(jì)算機(jī)教育工作者們更為關(guān)心的。究竟什么是面向計(jì)算科學(xué)的思維？它的特點(diǎn)是什么？對(duì)面向計(jì)算學(xué)科的思維研究對(duì)計(jì)算學(xué)科的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生哪些積極作用？這種思維能力是可以培養(yǎng)的嗎？又如何培養(yǎng)呢？我們現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)會(huì)因此而有所改變嗎？

1面向計(jì)算學(xué)科的思維

國(guó)內(nèi)最早面向計(jì)算學(xué)科思維的研究文章是收集在2000年全國(guó)高等師范院校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)年會(huì)論文集上筆者的《談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)思維》[12]一文。當(dāng)時(shí)的“計(jì)算機(jī)思維”意為“計(jì)算機(jī)科學(xué)思維”(Computer Science Thinking)，在隨后關(guān)于面向計(jì)算科學(xué)的思維研究中，相繼出現(xiàn)了“計(jì)算思維”(Computational Thinking)[13-14]與廣義“計(jì)算機(jī)思維”(Computing Thinking)[21]等概念。這些概念雖然與“計(jì)算機(jī)”有關(guān)，但它們有一個(gè)共同特點(diǎn)，即它們都是關(guān)于人的思維。

1.1計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)思維

“計(jì)算思維”的思考和研究在國(guó)內(nèi)受到更多專家學(xué)者的關(guān)注與重視，要?dú)w功于全國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)于2008年10月31日至11月2日在桂林召開的一次專題學(xué)術(shù)研討會(huì)，會(huì)議的主題是“探討在教學(xué)過程中，如何以課程為載體講授面向?qū)W科的思維方法，共同促進(jìn)國(guó)家科學(xué)與教育事業(yè)的進(jìn)步”。會(huì)議從8各方面征集論文，無不涉及“計(jì)算思維”。在會(huì)議提供的資料中，美國(guó)卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授2006年3月發(fā)表在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威雜志ACM會(huì)刊上的文章《計(jì)算思維》(Computational Thinking)[13-14]和王飛躍2007年3月發(fā)表在中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊的文章《從計(jì)算思維到計(jì)算文化》[11]位居榜首。其中，王飛躍教授從計(jì)算機(jī)文化發(fā)展的高度對(duì)“計(jì)算思維”概念的提出和“計(jì)算思維”的研究與發(fā)展對(duì)計(jì)算科學(xué)的進(jìn)步產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響給出了充分肯定。王飛躍教授在提及國(guó)內(nèi)對(duì)“計(jì)算思維”研究和計(jì)算文化與計(jì)算思維聯(lián)系方面的狀況時(shí)指出，“在中文里，計(jì)算思維不是一個(gè)新名詞，常被朦朦朧朧地使用，卻一直沒有被提到周教授所描述的高度廣度，那樣的新穎、明確、系統(tǒng)”。這一陳述雖然有一定的道理，但不完全正確。“計(jì)算思維”從命名的角度可以如是說，但就其作為面向計(jì)算機(jī)科學(xué)思維的概念與特征而言，無論從高度講，還是從廣度說，周以真教授的描述確有“新穎”之處，但在“明確”和“系統(tǒng)”方面，同本文作者在上世紀(jì)90年代末就提出的“計(jì)算機(jī)思維”的概念在主要方面是基本一致的，并可形成互補(bǔ)。特別指出的是，《談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)思維》在談到計(jì)算機(jī)文化與計(jì)算機(jī)思維相互之間的聯(lián)系時(shí)指出，“隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，‘計(jì)算機(jī)’已不再是一個(gè)單純的計(jì)算工具的代名詞，而是信息時(shí)代高新技術(shù)的象征?？梢赃@樣說，‘計(jì)算機(jī)’作為一種文化，已滲透到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，而使得生活在這一時(shí)期的人們的思維活動(dòng)中或多或少地與‘計(jì)算機(jī)’這一概念相聯(lián)系，研究與之相關(guān)的思維活動(dòng)與思維方式，便成為現(xiàn)代思維科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)十分重要的課題[12]”。在此，我們可以把有關(guān)“計(jì)算思維”特征的陳述同有關(guān)“計(jì)算機(jī)思維”的陳述作一比較。

周以真教授在對(duì)計(jì)算思維的描述中首先指出，“計(jì)算思維是每個(gè)人的基本技能，不僅僅屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)家”，這一觀點(diǎn)與《談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)思維》一文中提出的“計(jì)算機(jī)思維具有廣泛性。計(jì)算機(jī)思維已不僅僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)家所應(yīng)具有的思維，而應(yīng)是全民族所必須的”的觀點(diǎn)是完全一致的。并且文中還強(qiáng)調(diào)，“只有這樣，計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展才能具有廣泛的社會(huì)基礎(chǔ)，才能使計(jì)算機(jī)科學(xué)真正服務(wù)于社會(huì)”。在總結(jié)計(jì)算思維的特征時(shí)，周以真教授從6個(gè)方面，以“是”與“不是”的對(duì)立統(tǒng)一作了闡述。

為了更好地挖掘計(jì)算機(jī)思維的內(nèi)涵，更加清楚地了解與把握計(jì)算機(jī)思維與其他學(xué)科思維方式的聯(lián)系與區(qū)別，我們對(duì)計(jì)算科學(xué)發(fā)展的過程進(jìn)行了初步考察，提出了“計(jì)算科學(xué)思想史”研究的基本思想，并對(duì)計(jì)算科學(xué)思想史研究的特點(diǎn)、研究?jī)?nèi)容、研究方法進(jìn)行了分析探討[16]。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)課程教育，提出了基于知識(shí)背景的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革的基本構(gòu)想[19]。我們深信，無論是對(duì)計(jì)算機(jī)思維的研究，還是對(duì)計(jì)算科學(xué)思想史的研究，都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)教育的實(shí)踐與發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

2 “計(jì)算思維”研究現(xiàn)狀

無論叫計(jì)算思維，還是稱計(jì)算機(jī)思維，關(guān)鍵是要解決問題，即“如何讓人們學(xué)會(huì)像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣去思考”。從總體看，計(jì)算思維的研究應(yīng)包含計(jì)算思維研究的內(nèi)涵和計(jì)算思維推廣與應(yīng)用的外延兩個(gè)方面。周以真在給出“計(jì)算思維”概念后，進(jìn)一步探討了計(jì)算思維的本質(zhì)，并指出計(jì)算思維將在各種行為方面影響每個(gè)人，這一點(diǎn)對(duì)我們的社會(huì)教育提出挑戰(zhàn)，特別是少兒教育。在關(guān)于計(jì)算的思考中，我們需要理解不同類型的3個(gè)方面：科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)。飛速發(fā)展的技術(shù)進(jìn)步和巨大的社會(huì)需求迫使我們重新思考計(jì)算科學(xué)最基本的問題[20]。從周以真教授多次關(guān)于計(jì)算思維的論述中可以看出，其“計(jì)算思維”的概念是面向社會(huì)、面向教育和面向大眾的。這也許是一種策略，為了能讓更多的人關(guān)注并思考“計(jì)算思維”的問題，并將思考的結(jié)果應(yīng)用于計(jì)算科學(xué)實(shí)踐，以此促進(jìn)計(jì)算科學(xué)的普及和發(fā)展。在對(duì)“計(jì)算思維”的深入研究過程中，郭喜鳳教授等從工程化的角度對(duì)“計(jì)算思維”的內(nèi)涵進(jìn)行剖析[20]，以周以真面向大眾的計(jì)算思維為基礎(chǔ)，根據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中的理論、技術(shù)、工程、工具、服務(wù)和應(yīng)用等幾個(gè)不同層面的思維特點(diǎn)，闡述了計(jì)算思維的工程化思想，將計(jì)算思維的概念加以推廣并提出了計(jì)算機(jī)思維(Computing Thinking)工程化的層次結(jié)構(gòu)，豐富了計(jì)算思維的研究?jī)?nèi)涵。董榮勝和古天龍教授從計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論的角度對(duì)計(jì)算思維研究的外延進(jìn)行分析。“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論是對(duì)計(jì)算領(lǐng)域認(rèn)識(shí)和實(shí)踐過程中一般方法及其性質(zhì)、特點(diǎn)、內(nèi)在聯(lián)系和變化發(fā)展進(jìn)行系統(tǒng)研究的學(xué)問。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論是認(rèn)知計(jì)算學(xué)科的方法和工具，也是計(jì)算學(xué)科認(rèn)知領(lǐng)域的理論體系[21]”。在關(guān)于計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論之間關(guān)系的論述中，董榮勝和古天龍教授在周以真教授工作的基礎(chǔ)上，對(duì)計(jì)算思維的特征進(jìn)一步加以闡述，從抽象與自動(dòng)化兩個(gè)方面，以具體的實(shí)例刻畫了計(jì)算思維的本質(zhì)，并介紹了國(guó)外關(guān)于計(jì)算思維研究的進(jìn)展情況。在談到計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法論關(guān)系時(shí)，他們指出，“盡管計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法論有著各自的研究?jī)?nèi)容與特色，但是，顯而易見，它們的互補(bǔ)性很強(qiáng)，可以相互促進(jìn)”?！坝?jì)算機(jī)方法論可以對(duì)計(jì)算思維研究方面取得的成果進(jìn)行再研究和吸收，最終豐富計(jì)算機(jī)方法論的內(nèi)容；反過來，計(jì)算思維能力的培養(yǎng)也可以通過計(jì)算機(jī)方法論的學(xué)習(xí)得到更大的提高[22]”。這不是一個(gè)一般概念的問題，我們認(rèn)為是計(jì)算思維研究的一個(gè)技術(shù)路線問題，只有把計(jì)算思維的研究同計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論有機(jī)地結(jié)合起來，計(jì)算思維才具有實(shí)際的意義和價(jià)值，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的方法才能夠獲得進(jìn)步。

3 “計(jì)算思維”研究?jī)?nèi)容

不管是周教授的計(jì)算思維(Computational Thinking)，或是郭教授的計(jì)算機(jī)思維(Computing Thinking)，還是計(jì)算機(jī)科學(xué)思維(Computer Science Thinking)，它們都有一個(gè)共同面向，即都是面向計(jì)算學(xué)科的思維；都有一個(gè)共同的出發(fā)點(diǎn)，即研究和探索面向計(jì)算學(xué)科的思維規(guī)律；都有一個(gè)共同的目標(biāo)，即引導(dǎo)人們?cè)诮鉀Q有關(guān)計(jì)算學(xué)科及其應(yīng)用領(lǐng)域問題時(shí)，能夠運(yùn)用正確的思維方法。計(jì)算學(xué)科是關(guān)于“計(jì)算”的學(xué)問，因此，計(jì)算思維的研究勢(shì)必圍繞解決所謂“計(jì)算問題”而展開。

3.1計(jì)算思維研究的基本問題

何謂計(jì)算思維？《談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)思維》一文對(duì)計(jì)算機(jī)思維的內(nèi)容進(jìn)行了概括，即人們有意識(shí)地將計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)、生活等各個(gè)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)活動(dòng)以及人們解決計(jì)算機(jī)問題的認(rèn)識(shí)過程。一方面，它是指一種形式，這種形式表現(xiàn)為人們認(rèn)識(shí)具體的計(jì)算機(jī)科學(xué)，或是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)于其他科學(xué)、技術(shù)的過程中的辯證思維；另一方面，它是由計(jì)算機(jī)科學(xué)本身的特點(diǎn)及計(jì)算機(jī)作為認(rèn)識(shí)世界的工具所決定的，它同樣受到一般思維方式的限制[12]。周教授則將計(jì)算思維歸納為運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[13]。董教授等則從方法論的角度將計(jì)算思維定義為運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的思想與方法進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[22]。

第2篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像處理；教材；算法

作者簡(jiǎn)介：孫水發(fā)（1977-），男，江西黎川人，三峽大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院，副教授；夏平（1967-），男，湖北麻城人，三峽大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院，教授。（湖北 宜昌 443002）

基金項(xiàng)目：本文系2011年三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：J2011059）、2012年三峽大學(xué)研究生課程建設(shè)項(xiàng)目“數(shù)字圖像處理”的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）16-0088-02

考慮到人眼是人類獲取信息的主要來源，圖像信息的一目了然及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得圖像處理的基本知識(shí)越來越重要，因此國(guó)內(nèi)很多高校的諸多專業(yè)都開設(shè)了“數(shù)字圖像處理”相關(guān)課程。該課程主要面向高年級(jí)本科生及研究生，其任務(wù)是介紹數(shù)字圖象處理的基本理論與基本方法，并結(jié)合應(yīng)用討論具體的算法分析及實(shí)現(xiàn)技術(shù)。主要內(nèi)容包括：圖像的獲取與顯示、圖像的表示、圖像的空間操作及頻域操作、彩色圖像處理以及形態(tài)學(xué)操作等，具體涉及的技術(shù)包括圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像壓縮、圖像分割，以及為圖像分析作基礎(chǔ)的圖像表示與描述，以及基本模式識(shí)別的內(nèi)容。但由于各類專業(yè)背景的差異、年級(jí)層次的不同，使得在教學(xué)上存在很大的不同。本文以筆者近年在給三峽大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┽t(yī)學(xué)影像專業(yè)、數(shù)字媒體專業(yè)以及電子信息工程和通信工程幾個(gè)本科專業(yè)學(xué)生以及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究生的教學(xué)實(shí)踐，探討一些“數(shù)字圖像處理”課程的教學(xué)體會(huì)?？紤]到教材的權(quán)威性及普適性，我們選用了由阮秋琦等翻譯，電子工業(yè)出版社2003年出版的岡薩雷斯版的《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材。

一、教材分析

岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材是圖像處理領(lǐng)域的經(jīng)典教材，據(jù)其官網(wǎng)http：//imageproces /顯示，該教材被超過50個(gè)國(guó)家的1000多所高校采用，實(shí)際情況應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)數(shù)據(jù)。因此該教材具有較強(qiáng)的普適性、權(quán)威性等，該教材的主要特點(diǎn)分析如下。

1.自成體系

該教材從基本的圖像成像開始，到圖像的矩陣、表示這些基本的圖像處理概念，到后續(xù)的各個(gè)圖像處理技術(shù)的討論，都可以不用借助其他參考資料即完成內(nèi)容的講解。

2.使用面廣

正如其官網(wǎng)顯示，在具有如此眾多的讀者情況下，一方面表明該教材得到廣大讀者的認(rèn)可，另一方面也為廣大讀者創(chuàng)造了一個(gè)優(yōu)勢(shì)，即一個(gè)公共的知識(shí)平臺(tái)，使得用該教材所學(xué)知識(shí)進(jìn)行交流無障礙。

3.資源豐富

該教材本身是本理論性很強(qiáng)的教材，但由于資源豐富，使得該教材并不顯得那么枯燥。比如該教材有相應(yīng)的網(wǎng)站，里面可以了解該教材的歷史版本；教材的所有圖片資料都可以在網(wǎng)站找到，方便做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；網(wǎng)站有相應(yīng)的論壇，可以借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共同學(xué)習(xí)。

4.與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合

該教材有相應(yīng)的配套實(shí)驗(yàn)教材《數(shù)字圖像處理（MATLAB版）》，而且開發(fā)有相應(yīng)的圖像處理程序庫DIPUM，與MATLAB版的DIP工具箱共同構(gòu)成系統(tǒng)的圖像處理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。而且教材中的部分效果都有相應(yīng)的源程序，讀者可以親自演示，加深對(duì)知識(shí)的理解。

二、授課對(duì)象分析

在筆者近年授課對(duì)象中，既有大一下學(xué)期的“醫(yī)學(xué)影像”專業(yè)的本科生，又有大三的數(shù)字媒體專業(yè)、電子信息工程和通信工程3個(gè)本科專業(yè)學(xué)生，更有研究生；由于自身研究領(lǐng)域是計(jì)算機(jī)視覺、生物醫(yī)學(xué)圖像處理，對(duì)于這些研究方向，圖像處理是基礎(chǔ)，對(duì)準(zhǔn)備從事這方面研究的研究生其學(xué)習(xí)要求又不一樣，具體分析如下。

1.醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)本科生

在該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)中，明確提出“掌握常規(guī)放射學(xué)、CT、磁共振、超聲學(xué)、介入放射、核醫(yī)學(xué)等影像學(xué)基本操作技能，具有對(duì)常見病進(jìn)行影像診斷和介入治療進(jìn)行操作的基本能力?！憋@然，了解數(shù)字圖像處理基本理論與方法，是正確理解這些醫(yī)學(xué)成像的基礎(chǔ)，并且是用好這些醫(yī)學(xué)影像原理的前提。但該專業(yè)畢竟是醫(yī)學(xué)專業(yè)大類，具體的圖像處理方法及其實(shí)現(xiàn)等并不是該專業(yè)核心需求。

2.數(shù)字媒體專業(yè)本科生

在該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)中，明確提出“系統(tǒng)掌握數(shù)字媒體技術(shù)基本理論，具有計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和計(jì)算機(jī)游戲等數(shù)字文化藝術(shù)作品的設(shè)計(jì)、制作和技術(shù)創(chuàng)新能力的復(fù)合性人才”。而無論是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫還是游戲，都要求對(duì)圖像、圖形有基本的了解，包括獲取、表示、描述及處理等。但該專業(yè)的核心應(yīng)該是在圖像、圖像及三維模型的應(yīng)用上，而不是底層的具體處理過程。

3.電子信息工程與通信工程專業(yè)本科生

圖像處理一定程度上是二維的信號(hào)處理，因此對(duì)于系統(tǒng)學(xué)習(xí)過“信號(hào)與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號(hào)處理”以及“隨機(jī)信號(hào)分析”的高年級(jí)電子信息工程與通信工程專業(yè)的學(xué)生來說，他們更注重?cái)?shù)字圖像處理具體算法分析及實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

4.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究生

智能信息處理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的一個(gè)重要研究方向，在智能信息處理領(lǐng)域，處理的對(duì)象通常是數(shù)字圖像，比如指紋、人臉、虹膜、智能視頻分析等等，因此掌握基本的圖像處理理論與方法是從事該方向研究的必要前提。而且對(duì)于我校計(jì)算機(jī)專業(yè)的研究生，通常有兩個(gè)原因使得他們對(duì)圖像處理的知識(shí)了解不夠深入：一種情況是其本科是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)，沒有修習(xí)這門課；另一種情況是從其他專業(yè)轉(zhuǎn)到目前專業(yè)，修習(xí)過這門課程，但由于本科階段這門課開課時(shí)間比較晚，比如大三下學(xué)期或大四上學(xué)期，學(xué)生要么準(zhǔn)備考研，要么準(zhǔn)備找工作，學(xué)生的學(xué)習(xí)精力不足，學(xué)習(xí)效果不好。因此有必要讓學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的、深入的學(xué)習(xí)，為后續(xù)深入研究智能信息處理打下基礎(chǔ)。

5.專門從事圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺方向的研究生

由于筆者從事醫(yī)學(xué)圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺方向的研究，而這些方向的基礎(chǔ)即是數(shù)字圖像處理，因此對(duì)于自己指導(dǎo)的研究生，要求其對(duì)圖像處理知識(shí)的掌握更加深入；而且由于學(xué)生規(guī)模小，上課方式相對(duì)較自由，因此可以探討其他新的教學(xué)模式。

三、授課說明

岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材雖然公式不多，但理論性較強(qiáng)。對(duì)于前面提到的5類學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容及方法肯定需要進(jìn)行區(qū)分，具體說明如下。

對(duì)于低年級(jí)的“醫(yī)學(xué)影像學(xué)”專業(yè)和高年級(jí)的“數(shù)字媒體”專業(yè)本科生，他們的共同特點(diǎn)是需要對(duì)圖像處理的效果有較好的掌握，相反對(duì)于處理的原理他們僅僅需要了解，而很多數(shù)學(xué)的內(nèi)容，比如頻域圖像處理僅僅需要點(diǎn)到即可。但由于年級(jí)及專業(yè)背景的不同，教師講授的方法肯定也要不同。對(duì)于低年級(jí)的“醫(yī)學(xué)影像學(xué)”專業(yè)學(xué)生，需要給學(xué)生介紹一些圖像處理的工具軟件，并進(jìn)行課堂的演示，逐步把他們帶入到圖像處理的世界；而對(duì)于高年級(jí)的“數(shù)字媒體”專業(yè)本科生，由于他們已經(jīng)具有較好的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，而且用過相關(guān)的圖像處理軟件，比如PhotoShop，因此這門課程的目的更多的是通過圖像處理算法的學(xué)習(xí)，吸引他們探究相關(guān)圖像處理軟件功能原理的興趣，從而達(dá)到綜合、系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)圖像處理軟件的目的。

對(duì)于高年級(jí)的“電子信息工程”和“通信工程”專業(yè)本科生，岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材對(duì)他們來說不能算很難，但相對(duì)來說要在有限的學(xué)時(shí)（比如我校只有32個(gè)學(xué)時(shí)）講完整本書的內(nèi)容也不切實(shí)際，因此教師通常需要對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的裁剪。比如在我校，這兩個(gè)專業(yè)都會(huì)講授“多媒體通信”這類數(shù)據(jù)壓縮相關(guān)的課程，因此原教材中的第八章可以不講；而多尺度分析相對(duì)來說要求數(shù)學(xué)功底深，因此對(duì)于本科生點(diǎn)到即可。后續(xù)的第11和12章的內(nèi)容顯然超過了電子、通信本科生的知識(shí)范圍，但可以當(dāng)作課外讀物推薦給學(xué)生，特別是對(duì)于有計(jì)劃從事圖像處理的學(xué)生，比如畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇了相關(guān)方向的學(xué)生。

對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的研究生，通常選這門課程的目的是要準(zhǔn)備從事智能信息處理方面的課題研究，因此這本教材的知識(shí)面廣、自成體系等上述優(yōu)點(diǎn)得到充分的體現(xiàn)，甚至有學(xué)生說是他們的“寶典”。但顯然，研究生教學(xué)與本科生教學(xué)有很大的區(qū)別，特別是針對(duì)各種層次、類別的研究生更是如此：比如有些研究生偏向工程應(yīng)用，僅僅需要了解算法本身及其應(yīng)用性能即可；但有些研究生偏向算法研究，則需要仔細(xì)推敲各個(gè)算法后面蘊(yùn)含的本質(zhì)。因此采用了分組的方式，每組成員先針對(duì)所涉及的研究方向開展資料查閱、討論等過程，逐步形成一個(gè)主題鮮明的報(bào)告，并在課堂上進(jìn)行匯報(bào)，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和進(jìn)一步講解。這種方式提高了學(xué)生的參與程度，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

對(duì)于筆者指導(dǎo)的研究生，由于涉及的研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)視覺、生物醫(yī)學(xué)圖像處理等，則岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材的內(nèi)容是基礎(chǔ)，而且學(xué)生數(shù)量少，學(xué)習(xí)方式可以很靈活。因此，為這些學(xué)生開了個(gè)讀書班，以3個(gè)學(xué)生為一組，每周教師和所有研究生一起討論教材里面涉及的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，不留死角，發(fā)現(xiàn)問題記錄下來，討論完后找資料，在下次討論時(shí)再解決，通過這種方式使學(xué)生系統(tǒng)掌握數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和方法，為學(xué)生今后開展相關(guān)方向的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、總結(jié)

“數(shù)字圖像處理”是高校面向本科專業(yè)及研究生專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)課程，岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理》教材的權(quán)威性、內(nèi)容的自包容性以及支撐資料全等優(yōu)點(diǎn)，使其成為一部普適性很高的教材。本文結(jié)合筆者在不同專業(yè)、不同教學(xué)層次中的教學(xué)體會(huì)，研究基于該教材的教學(xué)方法，具有一定的理論與實(shí)踐意義。該書第三版的中文版也于2011年出版，相信會(huì)對(duì)該課程的教學(xué)起到進(jìn)一步的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]金煒，周亞訓(xùn)，等.“數(shù)字圖像處理”課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2010，（7）：82-83.

[4]張桂敏，汪熙.“數(shù)字圖像處理”雙語教學(xué)實(shí)施效果的調(diào)查與思考[J].中國(guó)電力教育，2010，（32）：107-108.

第3篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)生活水平的提升具有巨大的推動(dòng)作用，使得物與物之間聯(lián)系更為緊密，同時(shí)也具有更為廣闊的發(fā)展空間?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)具有的特點(diǎn)，對(duì)其各網(wǎng)絡(luò)層次進(jìn)行分析研究，充分發(fā)揮其所具有的優(yōu)勢(shì)，爭(zhēng)取為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供更大的助力。為消除物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用過程中存在的問題，從前瞻性角度進(jìn)行分析，做好技術(shù)研究，充分挖掘物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)所具有的技術(shù)價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 計(jì)算機(jī)通信 網(wǎng)絡(luò)層次

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域中，并且取得了良好的效果，其中物聯(lián)網(wǎng)作為重要的一部分，可以消除時(shí)間與空間限制，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬信號(hào)，使得物與物之間、物與人之間聯(lián)系更為密切。想要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的影響，需要就物聯(lián)網(wǎng)所具有的特點(diǎn)，對(duì)其各網(wǎng)絡(luò)層次存在的缺陷和矛盾進(jìn)行分析優(yōu)化，爭(zhēng)取促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)功能的實(shí)現(xiàn)，需要先通過傳感器、射頻識(shí)別器等來對(duì)信息進(jìn)行采集，然后結(jié)合客戶實(shí)際需求，利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，遵循通信協(xié)議，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為載體，全面提高信息數(shù)據(jù)的利用效率，加快信息的傳遞和利用。其中，對(duì)于物理網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，射頻識(shí)別器對(duì)各類信息的識(shí)別具有快遞、自動(dòng)特點(diǎn)，無需人員操作和控制，能夠有效適應(yīng)多種環(huán)境，且對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)接入RFID終端后，還可以在更廣闊范圍內(nèi)對(duì)信息收集傳遞，以及物品的有效跟蹤。無線傳感器主要用于數(shù)據(jù)的收集和傳輸，鋪設(shè)與組網(wǎng)十分靈活，并且具有低成本、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。傳感器主要負(fù)責(zé)感知各類信號(hào)，并完成環(huán)境參數(shù)的采集，可以作為為物聯(lián)網(wǎng)信息收集、處理、反饋等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)支持。

2 物聯(lián)網(wǎng)各層次對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)影響

2.1 感知層影響

感知層為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)部分，對(duì)技術(shù)的實(shí)施效果具有重要影響，在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分析時(shí)，需要提高對(duì)其的重視。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有對(duì)象數(shù)據(jù)均可以通過感知層進(jìn)行感知和搜索，基于網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)完成相應(yīng)信息數(shù)據(jù)的傳輸。網(wǎng)關(guān)可以對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效連接，有效完成傳感器通訊后，通過應(yīng)用相應(yīng)算法，來對(duì)接收到的信息進(jìn)行更為深入的分析處理。為保證所有數(shù)據(jù)處理的高效性，就要求通信網(wǎng)絡(luò)能夠承受較大的壓力。尤其是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，各類信息數(shù)量激增，對(duì)所需信息的收集與處理將要面臨更大的壓力，因此要保證物聯(lián)網(wǎng)感知層可以承受較大壓力，可以滿足所需信息的感知要求。現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中的效果更為明顯，可以更好的滿足人們應(yīng)用需求，但是同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)自身業(yè)務(wù)數(shù)量不斷增加，規(guī)模也在持續(xù)擴(kuò)大，必須要對(duì)傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)觀念進(jìn)行更新，提高通信網(wǎng)絡(luò)水平，作為物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；l(fā)展的保障，從根本上來消除規(guī)模擴(kuò)大和業(yè)務(wù)發(fā)展間的相互干擾，為社會(huì)生產(chǎn)生活提供更好的服務(wù)。

2.2 傳輸層影響

傳輸層功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)為通信網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合寬帶計(jì)算方式，達(dá)到寬帶和窄帶目的，完成通信網(wǎng)和感知網(wǎng)間的有效融合，為傳輸層各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)提供保障。就以往通信網(wǎng)絡(luò)來說，一般是通過對(duì)分散通信節(jié)點(diǎn)的整理綜合，然后通過統(tǒng)一管理，來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)功能。基于現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技g水平，很多情況下，相應(yīng)通信節(jié)點(diǎn)必須要具有一定私密性和獨(dú)立性。這樣在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行研究時(shí)，便可以確定除了要進(jìn)行簡(jiǎn)單的信息傳遞外，對(duì)于虛擬信號(hào)的傳輸，需要將互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)，保證人與物、物與物間的有效聯(lián)系。這樣就決定了在實(shí)際執(zhí)行過程中，物聯(lián)網(wǎng)具有較高的復(fù)雜性，對(duì)空間和獨(dú)立性要求更為嚴(yán)格。同時(shí)，這一特點(diǎn)也對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的影響，因?yàn)橛?jì)算機(jī)個(gè)體分布比較分散，想要完成各項(xiàng)信息的有效傳輸，必須要利用通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)各處計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效整合和管理控制，進(jìn)一步提升各計(jì)算機(jī)間的聯(lián)系與工作效率。并且，對(duì)于不同通信節(jié)點(diǎn)的管控，需要作為重點(diǎn)進(jìn)行研究。但是基于現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平，與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平間具有較大差異，為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)帶來了阻礙。為滿足實(shí)際發(fā)展要求，在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)，需要做好與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)間的聯(lián)系，提高計(jì)算機(jī)配置完善度與監(jiān)控水平，加強(qiáng)其在產(chǎn)業(yè)模式中的應(yīng)用，為企業(yè)提供云接口，滿足物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)一步發(fā)展需求。

2.3 應(yīng)用層影響

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)施，其中應(yīng)用層主要對(duì)各類信息進(jìn)行有效處理，并將其作為實(shí)際參考和依據(jù)，為用戶提供具有針對(duì)性和應(yīng)用性的服務(wù)。應(yīng)用層所具有的各項(xiàng)功能，能夠作為設(shè)備優(yōu)化的助力，確?？梢詽M足不同用戶實(shí)際應(yīng)用需求。這一特點(diǎn)可以作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，但還是需要就其與通信網(wǎng)絡(luò)間的矛盾進(jìn)行分析和解決。降低對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獨(dú)立性實(shí)現(xiàn)的影響，以免增加通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展壓力。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)各項(xiàng)功能來說，最終需要通過應(yīng)用層來實(shí)現(xiàn)，需要通過應(yīng)用層來對(duì)人與物、物與物間聯(lián)系與管控，滿足跨區(qū)域操作要求。因此，想要進(jìn)一步滿足行業(yè)發(fā)展需求，需要將應(yīng)用層作為重點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)行業(yè)市場(chǎng)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行整合，并基于云計(jì)算通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，構(gòu)建有效連接平臺(tái)，營(yíng)造更好的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展環(huán)境。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其不僅僅實(shí)現(xiàn)了虛擬信息的傳遞，同時(shí)還可以對(duì)人與物、物與物間信息傳輸進(jìn)行處理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效實(shí)施，可以對(duì)物品進(jìn)行實(shí)際操控，同時(shí)加強(qiáng)人與物、物與物之間的聯(lián)系，打破傳統(tǒng)時(shí)間與空間的限制，提高了信息傳遞與物體操控效率。就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，人工智能的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)成為可能，將機(jī)器與人類管理和判斷工作融為一體，對(duì)危險(xiǎn)、精細(xì)工作進(jìn)行分類，通過兩者的有效結(jié)合，來達(dá)到預(yù)設(shè)的目的。與互聯(lián)網(wǎng)虛擬信號(hào)與信息的傳遞不同，物聯(lián)網(wǎng)可以落實(shí)到實(shí)際物品上，使得信息化社會(huì)建設(shè)成為現(xiàn)實(shí)，可以有效解決實(shí)際工作中存在的問題。

4 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不斷發(fā)展，其所具有的功能，對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)信息化社會(huì)的建設(shè)具有重要的實(shí)踐意義?；谖锫?lián)網(wǎng)各層次特點(diǎn)，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)也產(chǎn)生了一定影響，需要兩者相互配合，在落實(shí)各項(xiàng)功能的同時(shí)，降低所要面臨的網(wǎng)絡(luò)壓力。仍然需要專業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做更深入的分析，爭(zhēng)取進(jìn)一步發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)所具有的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]李奔. 物聯(lián)網(wǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的影響探討[J].通訊世界，2016（03）：33-34.

[2]賈志強(qiáng).物聯(lián)網(wǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的影響分析[J].信息安全與技術(shù)，2015（01）：32-34.

[3]李愛鋒.物聯(lián)網(wǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的影響分析[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2016（06）：16-17.

作者簡(jiǎn)介

張皓（1983-），男，河北省保定市人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為河南工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系實(shí)驗(yàn)師。主要研究方向?yàn)閳D形圖像處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

第4篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)流量；監(jiān)測(cè)技術(shù)；具體應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日益擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的難度越來越大，相應(yīng)的要求也變得越來越高。各種網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)都離不開網(wǎng)絡(luò)流量，網(wǎng)絡(luò)流量作為網(wǎng)絡(luò)用戶活動(dòng)的主要載體，發(fā)揮著較為重要的作用。通過監(jiān)測(cè)分析網(wǎng)絡(luò)流量，可以完成容量規(guī)劃、鏈路狀態(tài)監(jiān)測(cè)、異常監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)性能分析等，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和運(yùn)行都能夠發(fā)揮重要作用。如netcounter是一款簡(jiǎn)單易用的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控軟件。它可以分別顯示手機(jī)網(wǎng)絡(luò)和wifi當(dāng)天、本周、本月和所有時(shí)間的流量統(tǒng)計(jì)。本文就計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理中網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)進(jìn)行研究。

1 網(wǎng)絡(luò)流量的特征

1.1 大部分TCP會(huì)話是短期的。對(duì)于TCP會(huì)話而言，超過90%的會(huì)話時(shí)間都不會(huì)超過幾秒，交換數(shù)據(jù)量一般都在5-10K字節(jié)，很少有能夠10K字節(jié)的。雖然遠(yuǎn)程登陸和文件傳輸之類的TCP會(huì)話是長(zhǎng)期的，但是百分之八十多的WWW文檔傳輸大小都是小于10K字節(jié)，而目前這種WWW文檔傳輸大幅度增加，從而導(dǎo)致大部分TCP會(huì)話是短期的。

1.2 數(shù)據(jù)流是雙向的，但通常是非對(duì)稱的。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而言，大部分互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都不采用單向交換，而是雙向交換數(shù)據(jù)，所以，網(wǎng)絡(luò)流量也自然都是雙向的。但通常這兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)率存在很大的差異，主要原因就在于：網(wǎng)站到客戶端的數(shù)據(jù)量會(huì)由于網(wǎng)站下載而比客戶端到網(wǎng)站的數(shù)據(jù)量多。

1.3 網(wǎng)絡(luò)通信量具有局域性。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)流量而言，一般都包括兩種局域性，分別是空間局域性和時(shí)間局域性。用戶通過互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層來對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問，主要是在包的目的地址和時(shí)間上進(jìn)行體現(xiàn)，從而顯示出空間局域性（基于空間相關(guān)）和時(shí)間局域性（基于時(shí)間相關(guān)）。

1.4 包的到達(dá)過程不是泊松過程。按照傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和排隊(duì)理論都假設(shè)泊松過程就是包的到達(dá)過程，也就是說，包到達(dá)的間斷時(shí)間的分布是獨(dú)立的指數(shù)分布。

例如電話、交通事故、地震等事件都是獨(dú)立地、按照一定的概率來發(fā)生的，這也就是泊松到達(dá)過程。但是根據(jù)近年來測(cè)量互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信量的顯示結(jié)果表明，泊松過程已經(jīng)不再是包到達(dá)的過程。包的到達(dá)具有有突發(fā)性，在很多時(shí)候都會(huì)有多個(gè)包連續(xù)到達(dá)，包到達(dá)的間斷時(shí)間不是獨(dú)立分布的，同時(shí)也不服從指數(shù)分布。包的到達(dá)過程已經(jīng)不能被泊松過程來精確描述。造成這樣的原因部分在于數(shù)據(jù)傳輸所使用的協(xié)議。這種非泊松結(jié)構(gòu)使得人們?cè)谘芯烤W(wǎng)絡(luò)的可靠性時(shí)不再采用簡(jiǎn)單的泊松模型，從而使得網(wǎng)絡(luò)通信量模型的研究大大促進(jìn)。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理中網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的方法

在深入了解互聯(lián)網(wǎng)通信特性之后，我們?cè)诒O(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量的時(shí)候就可以采取相應(yīng)的技術(shù)措施。從目前的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理中網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的方法主要有兩種，分別是被動(dòng)測(cè)量和主動(dòng)測(cè)量。

2.1 主動(dòng)測(cè)量。主動(dòng)測(cè)量的工作原理就是通過測(cè)量設(shè)備來測(cè)量端到端的網(wǎng)絡(luò)流量和網(wǎng)絡(luò)特征，進(jìn)而了解被測(cè)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰途唧w的運(yùn)行狀態(tài)。在主動(dòng)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)流量的過程中，網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)由四個(gè)部分構(gòu)成，分別是分析服務(wù)器、中心數(shù)據(jù)庫、中心服務(wù)器、測(cè)量節(jié)點(diǎn)。

主動(dòng)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)流量的最大優(yōu)點(diǎn)就在于三個(gè)方面，分別是靈活性、可控性、主動(dòng)性都較好，而且還能夠直觀地統(tǒng)計(jì)端到端的性能。但是主動(dòng)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)流量的方法也存在著不足之處，那就是實(shí)際情況與我們所獲得的結(jié)果存在著一定的偏差，主要原因在于主動(dòng)測(cè)量是主動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)注入流量。

2.2 被動(dòng)監(jiān)測(cè)。被動(dòng)測(cè)量其監(jiān)測(cè)原理是通過部署一定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和監(jiān)測(cè)點(diǎn)來被動(dòng)地獲取網(wǎng)絡(luò)流量的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，這是一種典型的分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)技術(shù)。被動(dòng)監(jiān)測(cè)恰恰彌補(bǔ)了主動(dòng)監(jiān)測(cè)的缺點(diǎn)和不足，它不會(huì)對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行改變，自然也就不會(huì)如主動(dòng)監(jiān)測(cè)一樣造成這樣大的偏差，實(shí)踐也證明了這一點(diǎn)。但是被動(dòng)監(jiān)測(cè)也存在著自身的不足，主要就是它采集數(shù)據(jù)和相關(guān)信息是從單個(gè)點(diǎn)或設(shè)備進(jìn)行的，這種實(shí)時(shí)采集的方式很有可能會(huì)泄露數(shù)據(jù)，也很難有效分析網(wǎng)絡(luò)端對(duì)端的性能看，采集信息數(shù)據(jù)量過大，但是總的來說，被動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是占主導(dǎo)地位的，所以被動(dòng)測(cè)量比主動(dòng)測(cè)量應(yīng)用更為廣泛，正在被大量地應(yīng)用在對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量分布進(jìn)行分析和測(cè)量中。

3 網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 為網(wǎng)絡(luò)出口互聯(lián)鏈路的設(shè)置提供決策支持。通過有效地分析網(wǎng)絡(luò)出口流向和流量，能夠有效地掌握網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的訪問情況，從而可以有效的決策，減少互聯(lián)鏈路中的浪費(fèi)現(xiàn)象，有效地節(jié)約開支。同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)與分析，能夠?yàn)楦鞣N網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化措施，如路由選擇、重要鏈路帶寬設(shè)置、多出口流量負(fù)載均衡等提供正確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行商提供大客戶統(tǒng)計(jì)分析和重要應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)分析。通過對(duì)這些流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以有效地分析網(wǎng)絡(luò)帶寬成本，有助于在網(wǎng)絡(luò)成本和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量二者之間取得最佳平衡點(diǎn)，既讓大客戶滿意，又能夠讓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行商有較好的盈利。同時(shí)，通過監(jiān)控分析大客戶接入電路上的流量，能夠有效地統(tǒng)計(jì)出通信數(shù)據(jù)量、通信時(shí)間、服務(wù)等級(jí)、業(yè)務(wù)類型等多個(gè)參數(shù)，為基于服務(wù)等級(jí)協(xié)議（SLA）和IP的計(jì)費(fèi)應(yīng)用的校驗(yàn)服務(wù)提供正確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

3.3 通過對(duì)各個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)出入流量的監(jiān)控，分析流量的大小、方向及內(nèi)容組成，了解各分支網(wǎng)絡(luò)占用帶寬的情況，從而反映其占用的網(wǎng)絡(luò)成本，作出價(jià)值評(píng)估。

3.4 掌握網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部用戶對(duì)其他運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)訪問情況。通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部用戶對(duì)其他運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)訪問情況，可以有效地掌握用戶對(duì)于那些網(wǎng)站有興趣，也可以準(zhǔn)確地分析網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部用戶訪問外網(wǎng)主要流量方向及業(yè)務(wù)特點(diǎn)，根據(jù)分析結(jié)果來有的放矢，找到廣大網(wǎng)絡(luò)用戶感興趣的熱點(diǎn)信息，然后對(duì)自己的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充和建設(shè)，減輕用戶流失。同時(shí)，長(zhǎng)期監(jiān)控一些特定網(wǎng)絡(luò)流量，有助于網(wǎng)絡(luò)流量模型被網(wǎng)絡(luò)管理人員所了解、所掌握，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以通過所掌握的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)來對(duì)網(wǎng)絡(luò)使用狀況進(jìn)行正確的分析，在網(wǎng)絡(luò)安全存在隱患的時(shí)候就能夠及時(shí)異常警訊，采取相應(yīng)的防御措施，從而使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的整體效能和整體質(zhì)量都得到大幅度的提升。

4 結(jié)語

隨著網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)的完善，必將為提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的管理水平和服務(wù)質(zhì)量發(fā)揮更為重要的作用。

第5篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

北京工業(yè)大學(xué)2015年碩士研究生擬招生學(xué)科目錄

院（所）、學(xué)科代碼、名稱 學(xué)科方向 招生人數(shù) 考試科目 備注 001 機(jī)械工程與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院 223     0801 力學(xué) _ 01動(dòng)力學(xué)與控制 _ 02固體力學(xué) _ 03流體力學(xué) _ 04工程力學(xué) 27 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④811理論力學(xué)或812材料力學(xué)I   080200 機(jī)械工程 _ 01數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù) _ 02精密數(shù)控加工與自動(dòng)化裝備 _ 03現(xiàn)代焊接技術(shù)與自動(dòng)化裝備 _ 04機(jī)電系統(tǒng)控制及自動(dòng)化 _ 05機(jī)構(gòu)及機(jī)器人系統(tǒng)分析與控制 _ 06機(jī)械及微機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 78 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④811理論力學(xué)或812材料力學(xué)I或813電工學(xué)   0804 儀器科學(xué)與技術(shù) _ 01精密測(cè)試技術(shù)與儀器 _ 02現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)及方法 _ 03計(jì)算機(jī)測(cè)試與控制技術(shù) _ 04智能儀器與虛擬儀器技術(shù) 23 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④803電子技術(shù)I或812材料力學(xué)I或813電工學(xué)   085201 機(jī)械工程（專業(yè)學(xué)位） _01數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造及裝備 _02現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) _03機(jī)電液一體化設(shè)計(jì)與制造 _04現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)與儀器 _05高端裝備強(qiáng)度與動(dòng)態(tài)分析 95 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④809工程力學(xué)或813電工學(xué)   002 電子信息與控制工程學(xué)院 232     0809 電子科學(xué)與技術(shù) _ 01信號(hào)處理與電路 _ 02數(shù)字多媒體信息技術(shù) _ 03信息光電子學(xué)與光通信 _ 04超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成 _ 05電子器件、射頻和功率集成電路及可靠性 58 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④822信號(hào)與系統(tǒng)或823半導(dǎo)體物理 1、01-02方向選822； 2、03-05方向選823。 0810 信息與通信工程 _ 01語音與音頻信號(hào)處理 _ 02多媒體通信技術(shù) _ 03信號(hào)處理理論與通信技術(shù) _ 04圖像與視頻信號(hào)處理 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④822信號(hào)與系統(tǒng)   0811 控制科學(xué)與工程 _ 01自動(dòng)控制理論及其應(yīng)用 _ 02測(cè)控技術(shù)與自動(dòng)化系統(tǒng) _ 03智能系統(tǒng)與智能信息處理 _ 04信息融合與自主導(dǎo)航 _ 05計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及其應(yīng)用 63 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④821自動(dòng)控制原理   085208 電子與通信工程（專業(yè)學(xué)位） _ 01信號(hào)與信息處理及其應(yīng)用技術(shù) _ 02圖像處理與模式識(shí)別技術(shù) _ 03多媒體通信技術(shù) _ 04無線通信技術(shù) _ 05嵌入式系統(tǒng)技術(shù) 35 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④822信號(hào)與系統(tǒng)   085210 控制工程（專業(yè)學(xué)位） _ 01工業(yè)過程的建模、控制與優(yōu)化 _ 02系統(tǒng)工程（系統(tǒng)優(yōu)化與決策） _ 03信息管理系統(tǒng) _04生產(chǎn)過程綜合自動(dòng)化 _ 05智能控制與智能系統(tǒng) 30 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④821自動(dòng)控制原理   085209 集成電路工程（專業(yè)學(xué)位） _ 01集成電路設(shè)計(jì) _02集成電路制備工藝及相關(guān)技術(shù)研究 _03微電子器件檢測(cè)與可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) 16 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④823半導(dǎo)體物理   004 建筑工程學(xué)院 246     0814 土木工程 _01工程抗震減震與城市綜合防災(zāi)減災(zāi)理論、方法和技術(shù) _02結(jié)構(gòu)新體系與高性能材料 _03結(jié)構(gòu)全壽命設(shè)計(jì)、健康監(jiān)測(cè)與可持續(xù)發(fā)展 _04巖土與地下工程安全風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)價(jià)方法和技術(shù) _05工程施工技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)管理 _06水環(huán)境恢復(fù)工程及水質(zhì)處理保障技術(shù) _07建筑環(huán)境控制及能源利用技術(shù) 119 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③301數(shù)學(xué)一 ④841結(jié)構(gòu)力學(xué) 或833土力學(xué)與地基基礎(chǔ) 或843鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 或 845水分析化學(xué)與水力學(xué)；或846傳熱學(xué)Ⅰ或867流體力學(xué)Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道橋等）或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選01～05，考試科目可選841或833或843； 2、給排水或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選06，考試科目可選845； 3、暖通或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選07，考試科目應(yīng)選846或867。 0823 交通運(yùn)輸工程 _ 01道路與鐵道工程 _ 02交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理 _ 03交通信息工程及控制 4 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息與控制 1、01方向選848； 2、02-03方向選849或832。 0815 水利工程 _ 01水文學(xué)及水資源 _ 02水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué) _ 03水工結(jié)構(gòu)工程 _ 04水利水電工程 _ 05港口、海岸及近海工程 10 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③301數(shù)學(xué)一 ④841結(jié)構(gòu)力學(xué)或844水力學(xué)Ⅱ   085213 建筑與土木工程（專業(yè)學(xué)位） _01工程抗震減震與城市綜合防災(zāi)減災(zāi)理論、方法和技術(shù) _02結(jié)構(gòu)新體系與高性能材料 _03結(jié)構(gòu)全壽命設(shè)計(jì)、健康監(jiān)測(cè)與可持續(xù)發(fā)展 _04巖土與地下工程安全風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)價(jià)方法和技術(shù) _05工程施工技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)管理 _06工程項(xiàng)目管理及信息化 _07水環(huán)境恢復(fù)工程及水質(zhì)處理保障技術(shù) _08建筑環(huán)境與能源利用技術(shù) 100 ①101思想政治理論 ②204英語二或203日語 ③302數(shù)學(xué)二 ④841結(jié)構(gòu)力學(xué)或833土力學(xué)與地基基礎(chǔ)或845水分析化學(xué)與水力學(xué) 或846傳熱學(xué)Ⅰ或867流體力學(xué)Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道橋等）或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選01～06，考試科目可選841或833或843； 2、給排水或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選07，考試科目可選845； 3、暖通或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選08，考試科目應(yīng)選846或867。 085222 交通運(yùn)輸工程（專業(yè)學(xué)位） _01道路交通安全理論與道路工程技術(shù) _02交通規(guī)劃與交通控制理論及方法 _03智能交通、仿真與可持續(xù)發(fā)展整合體系 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息與控制 1、01方向選848； 2、02-03方向選849或832。 1256 工程管理（專業(yè)學(xué)位） _ 00不區(qū)分研究方向 8 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   005 環(huán)境與能源工程學(xué)院 152     070304 物理化學(xué) _01能源材料物理化學(xué) _02催化化學(xué) _03納米材料物理化學(xué) _04界面物理化學(xué)與分離技術(shù) 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③684物理化學(xué)I ④887無機(jī)化學(xué)II · 0807 動(dòng)力工程及工程熱物理 _ 01可再生能源利用及先進(jìn)環(huán)境能源理論與技術(shù) _ 02強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)理論與工程應(yīng)用 _ 03制冷低溫系統(tǒng)及其環(huán)保節(jié)能理論與技術(shù) _ 04車輛及動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能、凈化與控制 23 · ①101思想政治理論 · ②201英語一 · ③301數(shù)學(xué)一 · ④851傳熱學(xué)Ⅱ或852工程熱力學(xué)   0817 化學(xué)工程與技術(shù) _ 01綠色化學(xué)與精細(xì)有機(jī)化工 _ 02工業(yè)催化與納米科學(xué) _ 03膜科學(xué)與化工分離技術(shù) _ 04材料化學(xué)理論與應(yīng)用 _ 05先進(jìn)材料合成及催化應(yīng)用 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學(xué)二 ④814物理化學(xué)Ⅲ或820有機(jī)化學(xué)I或878化工原理   0830 環(huán)境科學(xué)與工程 _ 01環(huán)境規(guī)劃與污染防治 _ 02污染控制化學(xué) _ 03環(huán)境分析與監(jiān)測(cè) _ 04環(huán)境規(guī)劃與管理 _ 05水污染控制工程 _ 06大氣污染控制工程 28 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③302數(shù)學(xué)二 ④856環(huán)境影響評(píng)價(jià)或857微生物基礎(chǔ)I或858環(huán)境工程學(xué) 1、只有05方向招日語考生； 2、01-04方向，選856； 3、05方向選857； 4、06方向選858。 085206 動(dòng)力工程（專業(yè)學(xué)位） _01可再生能源利用與先進(jìn)環(huán)境能源技術(shù) _02能源動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化及工程應(yīng)用 _03制冷低溫系統(tǒng)及其節(jié)能環(huán)保技術(shù) _04動(dòng)力機(jī)械及車輛動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能、凈化與控制 32 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④851傳熱學(xué)Ⅱ或852工程熱力學(xué)  

085229 環(huán)境工程（專業(yè)學(xué)位） _01水污染控制工程 _02大氣污染控制工程 _03環(huán)境規(guī)劃與管理 33 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④856環(huán)境影響評(píng)價(jià)或857微生物基礎(chǔ)I或858環(huán)境工程學(xué) 1、01方向選857； 2、02方向選858； 3、03方向選856。 006 應(yīng)用數(shù)理學(xué)院 98     0701 數(shù)學(xué) _ 01基礎(chǔ)數(shù)學(xué) _ 02應(yīng)用數(shù)學(xué) _ 03運(yùn)籌學(xué)與控制論 _ 04科學(xué)計(jì)算 35 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③663數(shù)學(xué)分析 ④865高等代數(shù)   0714 統(tǒng)計(jì)學(xué) _ 01非參數(shù)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)分析 _ 02應(yīng)用統(tǒng)計(jì) _ 03生物統(tǒng)計(jì) _ 04金融工程與應(yīng)用概率 _ 05經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì) 14 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③663 數(shù)學(xué)分析 ④865 高等代數(shù)   0702 物理學(xué) _ 01理論物理 _ 02凝聚態(tài)物理 _ 03光學(xué) 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④861量子力學(xué)或863光學(xué) 1、01方向選861； 2、02方向選861或863； 3、03方向選863。 0803 光學(xué)工程 _ 01脈沖激光技術(shù)與應(yīng)用 _ 02信息光學(xué)與應(yīng)用 _ 03微納光學(xué) _ 04光電傳感與檢測(cè)技術(shù) 7 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④828激光原理   0252 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)（專業(yè)學(xué)位） _01生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì) _02精算統(tǒng)計(jì) _03數(shù)量金融 _04質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì) 17 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③303數(shù)學(xué)三 ④432統(tǒng)計(jì)學(xué)   007 計(jì)算機(jī)學(xué)院 151     0812 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) _ 01 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) _ 02 計(jì)算機(jī)軟件與理論 _ 03計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) _ 04 信息安全 68 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④895 計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)   085211 計(jì)算機(jī)技術(shù)（專業(yè)學(xué)位） _ 01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) _ 02計(jì)算機(jī)軟件技術(shù) _ 03計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) _ 04信息安全技術(shù) 83 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④896數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)   009材料科學(xué)與工程學(xué)院 140     0805 材料科學(xué)與工程 _ 01生態(tài)環(huán)境材料與資源循環(huán)技術(shù) _ 02稀土、難熔金屬等功能材料 _ 03高性能結(jié)構(gòu)材料技術(shù) _ 04先進(jìn)材料加工技術(shù) _ 05光電信息與高效能源材料 80 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③302數(shù)學(xué)二 ④875材料科學(xué)基礎(chǔ)   085204 材料工程（專業(yè)學(xué)位） _ 01生態(tài)環(huán)境材料與資源循環(huán)技術(shù) _ 02稀土、難熔金屬等功能材料 _ 03高性能結(jié)構(gòu)材料技術(shù) _ 04先進(jìn)材料加工技術(shù) _ 05光電信息與高效能源材料 60 ①101思想政治理論 ②204英語二或203日語 ③302數(shù)學(xué)二 ④875材料科學(xué)基礎(chǔ)   011 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 182     1201 管理科學(xué)與工程 _ 01技術(shù)與項(xiàng)目管理 _ 02戰(zhàn)略管理與社會(huì)網(wǎng)絡(luò) _ 03信息管理與信息系統(tǒng) _ 04城市管理 _ 05運(yùn)作管理與質(zhì)量管理 _ 06金融工程 25 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③303數(shù)學(xué)三 ④801管理學(xué)或804經(jīng)濟(jì)學(xué)原理或805數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用   0202 應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué) _01金融學(xué) _02國(guó)際貿(mào)易學(xué) _03產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué) _04區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué) _05數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué) _06統(tǒng)計(jì)學(xué) _07勞動(dòng)經(jīng)濟(jì)學(xué) 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學(xué)三 ④804經(jīng)濟(jì)學(xué)原理   1202 工商管理 _ 01會(huì)計(jì)學(xué) _ 02企業(yè)管理 _ 03旅游管理 _ 04技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理 13 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③303數(shù)學(xué)三 ④801管理學(xué)或804經(jīng)濟(jì)學(xué)原理   1251 工商管理碩士（專業(yè)學(xué)位） _ 00不區(qū)分研究方向 99 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   1252 公共管理碩士（專業(yè)學(xué)位） _ 00不區(qū)分研究方向 20 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   012 建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 60     0833 城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué) _ 01城鄉(xiāng)規(guī)劃理論與方法 _ 02居住區(qū)規(guī)劃與設(shè)計(jì) _ 03城市設(shè)計(jì)與景觀規(guī)劃 _ 04歷史城市與街區(qū)保護(hù)規(guī)劃 _ 05城市防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃 15 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③633城市規(guī)劃原理 ④503城市規(guī)劃與設(shè)計(jì) 接收建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)(含園林景觀)專業(yè)的考生報(bào)考。 0851 建筑學(xué)（專業(yè)學(xué)位） _01都市建筑設(shè)計(jì)及理論 _02歷史建筑的保護(hù)與更新 _03建筑與城市綠色環(huán)境技術(shù) _04城市設(shè)計(jì)方法及理論 40 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③355建筑學(xué)基礎(chǔ) ④504建筑快速設(shè)計(jì) 接收建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)專業(yè)的考生報(bào)考。 085237 工業(yè)設(shè)計(jì)工程（專業(yè)學(xué)位） _ 00不區(qū)分研究方向 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③337工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ④502產(chǎn)品設(shè)計(jì) 接收工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)等相關(guān)專業(yè)考生報(bào)考。

013 激光工程研究院 66     0803 光學(xué)工程 _ 01 激光先進(jìn)制造技術(shù) _ 02 非金屬材料的激光加工技術(shù) _ 03 先進(jìn)光纖激光技術(shù) _ 04 超短脈沖激光技術(shù) _ 05 高功率固體激光技術(shù) _ 06 高功率半導(dǎo)體激光技術(shù) _ 07 微納光學(xué)與微納制造 _ 08 生物光子學(xué) 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④828激光原理或812材料力學(xué)I或875材料科學(xué)基礎(chǔ)或886生物化學(xué)   0702 物理學(xué) _ 01 激光與材料相互作用 _ 02 激光光電子學(xué) _ 03 強(qiáng)場(chǎng)與超快光子學(xué) 6 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④828激光原理或864光電子學(xué)或861量子力學(xué)   085202 光學(xué)工程（專業(yè)學(xué)位） _ 01激光先進(jìn)制造技術(shù)與工程 _ 02高功率激光技術(shù)與系統(tǒng) _ 03激光3D打印技術(shù) 30 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④828激光原理或875材料科學(xué)基礎(chǔ)或812材料力學(xué)I   014 人文社會(huì)科學(xué)學(xué)院 30     0303 社會(huì)學(xué) _ 01社會(huì)學(xué) _ 02人口學(xué) _ 03社會(huì)工作 _ 04社會(huì)建設(shè)與社會(huì)管理 10 ①101思想政治理論 ②201英語一或202俄語或203日語 ③652社會(huì)學(xué)理論 ④877社會(huì)學(xué)方法   0352 社會(huì)工作（專業(yè)學(xué)位） _ 01社區(qū)工作與服務(wù) _ 02社會(huì)服務(wù)管理 _ 03企業(yè)社會(huì)工作 20 ①101思想政治理論 ②201英語一或202俄語或203日語 ③331社會(huì)工作原理 ④437社會(huì)工作實(shí)務(wù)   015 生命科學(xué)與生物工程學(xué)院 74     0710 生物學(xué) _ 01細(xì)胞生物學(xué)與基因工程 _ 02化學(xué)生物學(xué)與分子醫(yī)學(xué) _ 03天然產(chǎn)物與生物有機(jī)化學(xué) _ 04生物信息學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué) _ 05分子檢測(cè)與生物芯片 _ 06生物力學(xué)與生物電子學(xué) 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③621細(xì)胞生物學(xué)或683分析化學(xué)或662普通物理I ④854有機(jī)化學(xué)或886生物化學(xué)或806電子技術(shù) 1、01、05方向選621和886； 2、02-03方向選683和854或886； 3、04方向選662和854或886； 4、06方向選662和806。 0831 生物醫(yī)學(xué)工程 _ 01生物醫(yī)學(xué)電子與信息處理 _ 02生物力學(xué)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用 _ 03化學(xué)生物學(xué)與分子檢測(cè) _ 04分子設(shè)計(jì)與生物信息學(xué) _ 05藥物合成工藝與新技術(shù) 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④806電子技術(shù)或812材料力學(xué)1或886生物化學(xué) 1、01方向選806； 2、02方向選806或812； 3、03-05方向選886。 085230 生物醫(yī)學(xué)工程（專業(yè)學(xué)位） _ 01生物醫(yī)學(xué)電子與醫(yī)療儀器 _ 02生物力學(xué)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用 _ 03生物制藥工程 _ 04分子醫(yī)學(xué)工程 _ 05蛋白質(zhì)組學(xué)與基因組學(xué) 33 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④806電子技術(shù)或854有機(jī)化學(xué)或886生物化學(xué) 1、01-02方向選806； 2、03-05方向選854或886。 018 外國(guó)語學(xué)院 8     0502 外國(guó)語言文學(xué) _ 01應(yīng)用語言學(xué) _ 02英美文學(xué) _ 03商務(wù)外語 8 ①101思想政治理論 ②261二外日語或262二外法語 ③610基礎(chǔ)英語 ④816高級(jí)英語   025 軟件學(xué)院 107     0835 軟件工程 _ 01軟件工程理論、技術(shù)與應(yīng)用 _ 02嵌入式計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng) _ 03數(shù)字媒體技術(shù) 15 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④893軟件工程學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)   085212 軟件工程（專業(yè)學(xué)位） _ 01 物聯(lián)網(wǎng)軟件與系統(tǒng) _ 02 軟件工程技術(shù)與應(yīng)用 _ 03 數(shù)字媒體技術(shù)與應(yīng)用 _ 04 嵌入式軟件與系統(tǒng) _ 05 軟件工程服務(wù)與應(yīng)用 92 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④892軟件專業(yè)基礎(chǔ)綜合   026 固體微結(jié)構(gòu)與性能研究所 22     0702 物理學(xué) _ 01研究及發(fā)展先進(jìn)“顯微學(xué)”表征技術(shù)、裝置及設(shè)備 _ 02跨尺度先進(jìn)材料顯微結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究 _ 03研究發(fā)展新材料、新器件及新應(yīng)用 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④862固體物理   0805 材料科學(xué)與工程 _ 01研究及發(fā)展先進(jìn)“顯微學(xué)”表征技術(shù)、裝置及設(shè)備 _ 02跨尺度先進(jìn)材料顯微結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究 _ 03研究發(fā)展新材料、新器件及新應(yīng)用 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學(xué)二 ④875材料科學(xué)基礎(chǔ)   028 高等教育研究所 16     0401 教育學(xué) _ 01高等教育與大學(xué)管理 _ 02高等工程教育 _ 03學(xué)生事務(wù)管理 _ 04大學(xué)教學(xué)論 _ 05現(xiàn)代教育技術(shù) 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③630教育學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)綜合   0451 教育碩士（專業(yè)學(xué)位） _ 01教育管理 _ 02心理健康教育 _ 03現(xiàn)代教育技術(shù) 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③333教育綜合 ④教育管理與教學(xué)論 或 教育技術(shù)綜合 1、01-02方向選教育管理與教學(xué)論； 2、03方向選教育技術(shù)綜合。 029 循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院 12     020106 人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué) _ 01循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與模式 _ 02資源經(jīng)濟(jì)理論與應(yīng)用 _ 03環(huán)境經(jīng)濟(jì)管理與評(píng)價(jià) 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學(xué)三 ④810資源經(jīng)濟(jì)學(xué)   0202J1 資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟(jì)（交叉學(xué)科） _ 01循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與模式 _ 02資源經(jīng)濟(jì)理論與應(yīng)用 _ 03“城市礦產(chǎn)”理論與應(yīng)用 2 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學(xué)三 ④815生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)   0805J2/0830J3 資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟(jì)（交叉學(xué)科） _ 01資源循環(huán)科學(xué)與技術(shù) _ 02“城市礦產(chǎn)”開發(fā)與應(yīng)用 _ 03環(huán)境污染防治與管理 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學(xué)二 ④817環(huán)境材料基礎(chǔ) 歡迎資源循環(huán)、材料、環(huán)境、生態(tài)類等相關(guān)理工科考生報(bào)考

036 學(xué)院 10     010108 科學(xué)技術(shù)哲學(xué) _ 01科學(xué)技術(shù)與社會(huì)研究 _ 02工程倫理學(xué) _ 03生態(tài)哲學(xué)與可持續(xù)發(fā)展問題研究 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③620科學(xué)技術(shù)史 ④825哲學(xué)   0305 理論 _ 01基本原理 _ 02中國(guó)化研究 _ 03思想政治教育 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③651基本原理 ④883思想政治教育基本原理   035 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 22     1305 設(shè)計(jì)學(xué) _ 01 產(chǎn)品設(shè)計(jì) _ 02 環(huán)境設(shè)計(jì) _ 03 服裝與服飾設(shè)計(jì) _ 04 工藝美術(shù) _ 05 數(shù)字媒體藝術(shù) _ 06 視覺傳達(dá)設(shè)計(jì) 7 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③622設(shè)計(jì)史論 ④505快題設(shè)計(jì) 505考試為6小時(shí)。 1351 藝術(shù)（專業(yè)學(xué)位） _ 01 產(chǎn)品設(shè)計(jì) _ 02 環(huán)境設(shè)計(jì) _ 03 服裝與服飾設(shè)計(jì) _ 04 工藝美術(shù) _ 05 數(shù)字媒體藝術(shù) _ 06 視覺傳達(dá)設(shè)計(jì) _ 07 動(dòng)畫 _ 08 繪畫 _ 09 雕塑 8 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③622設(shè)計(jì)史論 或 619美術(shù)史論 ④505快題設(shè)計(jì) 或 506專業(yè)創(chuàng)作 1、01-04方向選622和505。 2、05-09方向選619和506。 3、506和505考試時(shí)間為6小時(shí)。 085237 工業(yè)設(shè)計(jì)工程 _01 工業(yè)設(shè)計(jì) _02 設(shè)計(jì)管理 _03 交互設(shè)計(jì) 7 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③337工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ④502產(chǎn)品設(shè)計(jì) 報(bào)考02設(shè)計(jì)管理的考生須有兩年以上工作經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)不限。 039 城市交通學(xué)院 87     0823 交通運(yùn)輸工程 _ 01交通規(guī)劃理論與方法 _ 02道路與交通工程設(shè)計(jì)方法 _ 03交通安全理論與技術(shù) _ 04智能交通控制與信息處理 _ 05路基路面結(jié)構(gòu)與材料 _ 06道路養(yǎng)護(hù)與運(yùn)營(yíng)管理 23 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息與控制 1、01-04方向選849或832； 2、05-06方向選848。 085222 交通運(yùn)輸工程（專業(yè)學(xué)位） _01交通規(guī)劃技術(shù) _02交通管理與工程設(shè)計(jì) _03交通信息與控制技術(shù) _04道路設(shè)施設(shè)計(jì)與施工技術(shù) _05道路養(yǎng)護(hù)與管理 23 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息與控制 1、01-03方向選849或832； 2、04-05方向選848。 0812 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) _ 01智能交通信息處理 _ 02虛擬現(xiàn)實(shí)與交通仿真 _ 03物聯(lián)網(wǎng)信息感知與智能處理 _ 04智能人機(jī)交互與多媒體技術(shù) _ 05交通大數(shù)據(jù)智能處理技術(shù) 21 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④895 計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)   085211 計(jì)算機(jī)技術(shù)（專業(yè)學(xué)位） _ 01智能交通信息處理 _ 02虛擬現(xiàn)實(shí)與交通仿真 _ 03物聯(lián)網(wǎng)信息感知與智能處理 _ 04智能人機(jī)交互與多媒體技術(shù) _ 05交通大數(shù)據(jù)智能處理技術(shù) 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④896數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)   0811 控制科學(xué)與工程 _ 01智能交通系統(tǒng)控制 _ 02自主車輛與車路協(xié)同 _ 03交通圖像與視頻信號(hào)處理與分析 _ 04交通信息智能化處理 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④821自動(dòng)控制原理   085210 控制工程（專業(yè)學(xué)位） _ 01智能交通系統(tǒng)管理與控制技術(shù) _ 02智能車輛與車路協(xié)同控制技術(shù) _ 03交通信息處理方法與應(yīng)用 _ 04交通圖像與視頻信號(hào)處理技術(shù) 7 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④821自動(dòng)控制原理

第6篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 信息技術(shù) 虛擬化技術(shù) 應(yīng)用

1 虛擬化技術(shù)概念與分類

計(jì)算機(jī)虛擬化可以分為服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化與存儲(chǔ)虛擬化三種主要方式。通過虛擬化層，硬件級(jí)的虛擬為操作系統(tǒng)提供了一系列的兼容硬件。每個(gè)邏輯系統(tǒng)文件式的備份與恢復(fù)都減少了新業(yè)務(wù)的配置時(shí)間，調(diào)試過程不斷加快。網(wǎng)絡(luò)虛擬化主要是指在虛擬系統(tǒng)上建立整個(gè)信息服務(wù)機(jī)構(gòu)。通過虛擬網(wǎng)絡(luò)通信，提供更為細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)策略與網(wǎng)絡(luò)控制。存儲(chǔ)虛擬化主要是把所有的存儲(chǔ)資源整合為一個(gè)大的存儲(chǔ)系統(tǒng)。這種分布式的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)使服務(wù)器具有了強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展功能，在業(yè)務(wù)需求不斷增大時(shí)，也能夠適應(yīng)需要。

2 虛擬計(jì)算機(jī)的工作原理

應(yīng)用虛擬化的基礎(chǔ)首先要有支持可虛擬化的機(jī)器，底層的機(jī)器有可能會(huì)直接支持虛擬化，也可能不會(huì)直接進(jìn)行虛擬化支持，對(duì)于不直接支持的，要通過系統(tǒng)管理程序來進(jìn)行支持。系統(tǒng)管理程序可以看作是平臺(tái)硬件與操作系統(tǒng)的抽象化形成。從某程度上可以講，這一系統(tǒng)管理程序就可以看作是一個(gè)操作系統(tǒng)，這時(shí)，可以稱為主機(jī)操作系統(tǒng)。在系統(tǒng)管理程度之上的是客戶操作系統(tǒng)，也就是所謂的虛擬機(jī)。不同的虛擬機(jī)都是相互隔離的操作系統(tǒng)，它們把底層的機(jī)器看成自己的機(jī)器，但反過來講，并不是所有的硬件都會(huì)支持虛擬化。如最老的X86處理器都不根據(jù)特定的指令產(chǎn)生不同的結(jié)果。系統(tǒng)管理程序只能在一個(gè)最受到保護(hù)的范圍內(nèi)進(jìn)行，所以一些虛擬化解決方案會(huì)提前掃描執(zhí)行代碼，把這些指令換成陷阱指令，從而得到系統(tǒng)管理程序的正確處理。

3 虛擬計(jì)算機(jī)的工作方式

首先是橋接模式，這種方式主要是利用虛擬軟件在局域網(wǎng)上建立一個(gè)新的虛擬服務(wù)器，從而為局域網(wǎng)中的用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，把虛擬系統(tǒng)當(dāng)作一臺(tái)主機(jī)進(jìn)行投入使用，與其他的設(shè)備共同連接，并與其他的計(jì)算機(jī)同時(shí)存在于網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)需要給它分配相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼與網(wǎng)關(guān)等，每一項(xiàng)幾乎都與實(shí)際存在的設(shè)備無異，虛擬系統(tǒng)和宿主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)與其他的計(jì)算機(jī)都可以進(jìn)行訪問。

其次是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式。采用NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式）可以實(shí)現(xiàn)不用手工配置的方法就能夠?qū)ヂ?lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問。采用這種模式的主要好處就是它在接入互聯(lián)網(wǎng)的過程非常簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行額外的配置，只需要保證宿主機(jī)可以訪問互聯(lián)網(wǎng)就可以。宿主機(jī)相當(dāng)于打開了DHCP功能的路由器裝置，通過路由實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接自然非常容易，虛擬系統(tǒng)這時(shí)在系統(tǒng)中就像是一臺(tái)實(shí)際的計(jì)算機(jī)，通過DHCP來獲得網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

第三就是主機(jī)模式。在一些特定的環(huán)境中，需要把真實(shí)環(huán)境懷虛擬環(huán)境進(jìn)行區(qū)分，采用host-only（主機(jī)模式）是非常有必要的，通過這種連接方式，可以保持所有的虛擬系統(tǒng)可以進(jìn)行互訪，虛擬系統(tǒng)與真實(shí)的操作系統(tǒng)間是被隔開的，虛擬機(jī)不能對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行直接訪問。在主機(jī)模式下，虛擬系統(tǒng)只能與宿主機(jī)進(jìn)行互訪，相當(dāng)于通過雙絞線進(jìn)行互連，虛擬系統(tǒng)的TCP/IP配置的信息都是通過主機(jī)虛擬系統(tǒng)的DHCP服務(wù)器來進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配的。

在不同的用戶功能需求與使用環(huán)境中，有可能會(huì)選擇不同的虛擬模式，每一種虛擬網(wǎng)建設(shè)模式都有自身的特點(diǎn)，并不可完全復(fù)制使用。

4 虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，開始演生出計(jì)算機(jī)虛擬專用技術(shù)，通過在公用的網(wǎng)絡(luò)上打開一個(gè)特定的數(shù)據(jù)通道，從而實(shí)現(xiàn)了信息與資源的優(yōu)化配置與共享。以虛擬服務(wù)器技術(shù)為例，可以利用虛擬化軟件在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，如可以支持Windows、UNIX操作系統(tǒng)等，在切換操作系統(tǒng)時(shí)不需要進(jìn)行機(jī)器的重啟工作。虛擬技術(shù)在運(yùn)行與維護(hù)時(shí)的成本都非常低，形式可以多樣化發(fā)展，適用于一般的企業(yè)、醫(yī)院與各大高校中。在同一個(gè)企業(yè)中，利用虛擬網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同的科室間實(shí)現(xiàn)信息共享，它的主要工作方式就是把所需要的數(shù)據(jù)流量控制在虛擬廣播中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)工作站的運(yùn)行不進(jìn)行改變，只需要在企業(yè)的計(jì)算機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行相關(guān)操作就可以完成，從而大大提高了系統(tǒng)的功能，為企業(yè)的管理創(chuàng)新與高效提供了基礎(chǔ)。利用計(jì)算機(jī)虛擬專用撥號(hào)技術(shù)來進(jìn)行組網(wǎng)，這一技術(shù)在福利彩票中應(yīng)用十分廣泛，可以實(shí)現(xiàn)全天二十四個(gè)小時(shí)進(jìn)行售票，方法相對(duì)簡(jiǎn)單一些。這一技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的變革，傳統(tǒng)上是利用把不同地區(qū)的服務(wù)器與總服務(wù)器通過連接的方式，在特定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行集中售票，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣却蟠蠼档停绊懥碎_獎(jiǎng)時(shí)間。

5 目前計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)存在的問題

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的不斷增大，往往在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中需要更多的服務(wù)器參與到網(wǎng)絡(luò)組建中，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。在組網(wǎng)過程中，有一些不同品牌與不同供應(yīng)商、配置的架構(gòu)合并在一些，導(dǎo)致設(shè)備的功耗非常大，管理成本不斷增加，同時(shí)也造成了可靠性不數(shù)以千計(jì)下降。另外每個(gè)服務(wù)器的資料利用率持續(xù)降低，一般只有20%左右。在虛擬化運(yùn)行過程中，要通過不斷提高服務(wù)器的利用率，提高可靠性，才能充分利用資源。

6 結(jié)語

本文通過對(duì)虛擬原理與工作方式的介紹，并結(jié)合應(yīng)用實(shí)踐對(duì)其未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。隨著社會(huì)科技的發(fā)展，虛擬技術(shù)的未來將會(huì)更加完善與系統(tǒng)，為社會(huì)提供更多的服務(wù)與技術(shù)支持。

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作者簡(jiǎn)介

陳魁（1987-），男，安徽省人。研究生學(xué)歷。電氣工程師。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。

作者單位

第7篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

【 關(guān)鍵詞 】 企業(yè)局域網(wǎng)；VLAN；安全隱患；網(wǎng)絡(luò)安全

Strategy of the Small and Medium-sized Enterprise Internal Safety Control Based on LAN

Mao Xi-jun Tan Jie-qing

（Guizhou Researsch Institute for New Technology GuizhouGuiyang 550025）

【 Abstract 】 The rapid development of network information technology， so that enterprises depend on network more and more strong， the network security problem brought great challenges to the enterprise operation， management and development. I passed on the work， relates to the part of enterprise network security cases were summarized， in view of the current situation of enterprise internal network and the main safety problems， from the firewall technology， intrusion detection（IDS） put forward specific strategies of technology， VLAN technology and other aspects， so as to ensure that the enterprise local area network security.

【 Keywords 】 enterprise network；VLAN；security risks；network security

1 前言

隨著計(jì)算機(jī)及局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷深入，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)被相繼應(yīng)用在中小型企業(yè)，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)資源共享。然而，隨著近幾年網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展，人們也使用了防病毒、防火墻等安全措施，來提高中小型的網(wǎng)絡(luò)信息化安全。但是，網(wǎng)絡(luò)安全仍然存在諸多隱患。由于中小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的不斷擴(kuò)建，這給中小型企業(yè)的局域網(wǎng)管理帶來了很大的壓力和挑戰(zhàn)。

2 中小型企業(yè)局域網(wǎng)安全現(xiàn)狀

我國(guó)信息安全方面的發(fā)展和發(fā)達(dá)國(guó)家的水平有著很大差距，與此同時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)技術(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，大多數(shù)中小型企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)用戶往往直接面對(duì)數(shù)據(jù)庫、直接對(duì)服務(wù)器進(jìn)行操作，利用內(nèi)網(wǎng)速度快的特性，對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行竊取或者破壞。

中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)客戶端的安全威脅缺乏必要的安全管理措施，安全威脅較大，而采取各種安全措施通常只能解決安全威脅的部分問題，而沒有形成多層次的、嚴(yán)密的相互協(xié)同工作的安全體系，在安全性和費(fèi)用問題上形成一個(gè)相互對(duì)立的局面，如何在其中尋找一個(gè)平衡點(diǎn)，也是大多數(shù)中小型企業(yè)存在的焦點(diǎn)問題。

3 中小型企業(yè)局域網(wǎng)安全隱患

3.1 TC/IP協(xié)議族本身的隱患

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模型是一個(gè)分層結(jié)構(gòu)，在不同程度上會(huì)遭受到不同方式的攻擊，主要在幾個(gè)方面：（1）數(shù)據(jù)鏈路層：網(wǎng)絡(luò)探測(cè)器、特洛伊木馬程序等；（2）網(wǎng)絡(luò)層：IP缺少身份認(rèn)證機(jī)制，不檢查IP地址，產(chǎn)生IP欺騙等攻擊；ICMP協(xié)議在局域網(wǎng)內(nèi)還可以偽造ICMP重定向包，使其經(jīng)過自己主機(jī)，就會(huì)產(chǎn)生不可達(dá)；（3）傳輸層：TCP協(xié)議的三次握手時(shí)產(chǎn)生初始序列號(hào)（ISN），該號(hào)不是隨即產(chǎn)生的，有些平臺(tái)可以計(jì)算出該號(hào)，進(jìn)行攻擊；UDP協(xié)議本身是不可靠的，依靠IP協(xié)議傳輸報(bào)文，不能確定報(bào)文是否到達(dá)，丟棄的包不重傳；（4）應(yīng)用層：攻擊Web、FTP、SMTP、DNS和其它服務(wù)、病毒攻擊。

3.2 操作系統(tǒng)及其它軟件不能及時(shí)更新、打補(bǔ)丁存在的安全隱患

在中小型企業(yè)內(nèi)網(wǎng)是一個(gè)局域網(wǎng)，無法做到系統(tǒng)自動(dòng)更新，需要操作人員定期進(jìn)行，一旦更新工作不到位，很容易造成內(nèi)網(wǎng)安全性降低；有的應(yīng)用軟件在編程中就忽視安全性，造成黑客攻擊其中的權(quán)限、遠(yuǎn)程溢出漏洞、SQL數(shù)據(jù)庫的注入式漏洞等，還有的程序員或操作員日后管理便利，在軟件中故意設(shè)置后門等安全隱患。

3.3 服務(wù)器區(qū)域沒有進(jìn)行獨(dú)立防護(hù)的隱患

局域網(wǎng)中任何一臺(tái)通過服務(wù)器信息傳遞的電腦，就有可能會(huì)感染病毒。雖然在網(wǎng)絡(luò)出口有防火墻阻斷對(duì)外來攻擊，但無法抵擋來自局域網(wǎng)內(nèi)部的攻擊，由于網(wǎng)絡(luò)出口、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、日志系統(tǒng)等缺乏有效的管理，上網(wǎng)用戶的身份無法唯一識(shí)別，這些都存在安全隱患。

3.4 局域網(wǎng)用戶缺乏安全意識(shí)存在的安全隱患

中小型企業(yè)內(nèi)部許多用戶缺乏安全意識(shí)，用戶使用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，經(jīng)常將外部數(shù)據(jù)不經(jīng)過必要的安全檢查通過移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備帶入內(nèi)部局域網(wǎng)；用戶對(duì)自己的賬號(hào)管理不嚴(yán)，隨意轉(zhuǎn)借他人或與他人共享，選擇簡(jiǎn)單且易破解的用戶口令等，這些無意識(shí)的失誤將給局域網(wǎng)安全帶來威脅。

4 中小型企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)安全控制策略

多數(shù)中小型企業(yè)利用網(wǎng)絡(luò)及信息系統(tǒng)進(jìn)行辦公、管理等平臺(tái)，它們網(wǎng)絡(luò)多數(shù)采用三層結(jié)構(gòu)，如圖1所示的中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖。即在三層核心交換機(jī)與路由器之間設(shè)置防火墻， 并設(shè)置合理的安全策略，再與軟件相結(jié)合， 在局域網(wǎng)的內(nèi)部和外部， 在客戶端和服務(wù)器之間， 在用戶和網(wǎng)絡(luò)之間筑起道道屏障，同時(shí)加強(qiáng)日常管理工作，做好病毒防治和重要數(shù)據(jù)的備份工作，把中小型企業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)遭受攻擊的可能性和成功率降到最低， 確保網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行，可以采取如下的安全策略。

4.1 防火墻技術(shù)

防火墻是由軟件和硬件設(shè)備組合而成、在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的界面上構(gòu)造的保護(hù)屏障。防火墻是中小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)和外部網(wǎng)絡(luò)之間通信的唯一通道，入侵者必須首先穿越防火墻的安全防線，才能接觸目標(biāo)計(jì)算機(jī)。只有合理配置中小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的軟件、硬件防火墻的安全策略，才可以全面、有效地保障中小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)安全。

4.2 入侵檢測(cè)（IDS）技術(shù)

入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS）是一種主動(dòng)保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受攻擊的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，可以作為防火墻的合理補(bǔ)充。它監(jiān)視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的事件，并對(duì)它們進(jìn)行分析，以尋找危及機(jī)密性、完整性、可用性或繞過安全機(jī)制的入侵行為。入侵檢測(cè)系統(tǒng)作為一種積極主動(dòng)的安全防護(hù)工具，提供了對(duì)內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的實(shí)時(shí)防護(hù)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)受到危害之前進(jìn)行報(bào)警、攔截和響應(yīng)。在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的情況下對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有效的防止和減輕了網(wǎng)絡(luò)攻擊的威脅。

4.3 采用VLAN（虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)

根據(jù)中小型企業(yè)內(nèi)的局域網(wǎng)進(jìn)行VLAN（虛擬網(wǎng)絡(luò)）劃分，既可以減少網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)據(jù)包，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率和網(wǎng)絡(luò)安全水平；又可以區(qū)分不同的應(yīng)用和用戶，方便中小型企業(yè)的管理與維護(hù)。使用VLAN，可以將非法用戶與敏感網(wǎng)絡(luò)資源相互隔離，從而防止可能的非法訪問與偵聽。通常的策略是，把敏感部門的所有計(jì)算機(jī)都集中在一個(gè)VLAN中，不允許將其他用戶加入至該VLAN，從而有效地保護(hù)這些主機(jī)中的信息資源。各個(gè)密級(jí)不同的計(jì)算機(jī)都在各自的VLAN內(nèi)，互不侵?jǐn)_，既保證了數(shù)據(jù)安全，又減少了不必要數(shù)據(jù)流量。通過在三層交換機(jī)或路由器上設(shè)置訪問列表，可以有效地控制其他VLAN對(duì)敏感VLAN的訪問。

4.4 訪問控制策略

在中小型企業(yè)局域網(wǎng)的應(yīng)用中，可以采取認(rèn)證服務(wù)器對(duì)用戶訪問進(jìn)行統(tǒng)一的身份認(rèn)證，使網(wǎng)絡(luò)訪問只允許使用授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和端口，采取IP地址+MAC地址+端口號(hào)+賬號(hào)綁定技術(shù)來避免IP地址的欺騙和分布式拒絕服務(wù)攻擊。

4.5 病毒防治

病毒的侵入必將對(duì)系統(tǒng)資源構(gòu)成威脅，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。采用適當(dāng)?shù)拇胧┓乐尾《?，是進(jìn)一步提高局域網(wǎng)安全的重要手段。其中，一方面針對(duì)黑客的防毒軟件可以通過MAC地址與權(quán)限列表中的嚴(yán)格匹配，控制可能出現(xiàn)的用戶超越權(quán)限的行為；另一方面通過部署能集中管理、統(tǒng)一分發(fā)的卡巴斯基網(wǎng)絡(luò)版殺毒軟件，限制從網(wǎng)上下載軟件和禁用盜版軟件，軟盤數(shù)據(jù)和郵件先殺毒后使用等措施來防治病毒。

4.6 做好系統(tǒng)備份

為了保證企業(yè)局域網(wǎng)安全，建立好系統(tǒng)的備份制度，做好網(wǎng)絡(luò)重要資料的備份，以防止因?yàn)楦鞣N軟硬件故障，病毒的侵襲和黑客的破壞等原因?qū)е孪到y(tǒng)崩潰，進(jìn)而蒙受重大損失。

4.7 網(wǎng)絡(luò)安全管理

制定科學(xué)嚴(yán)格的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息安全規(guī)章制度，保證嚴(yán)格遵守并加強(qiáng)法制建設(shè)和工作人員培訓(xùn)，增強(qiáng)內(nèi)部人員的安全防范意識(shí)，提高內(nèi)部管理人員整體素質(zhì)。同時(shí)要從管理與技術(shù)相結(jié)合的高度，制定與時(shí)俱進(jìn)的整體管理策略，并切實(shí)認(rèn)真地實(shí)施這些策略，才能達(dá)到提高多數(shù)企業(yè)信息系統(tǒng)安全性的目的。

5 結(jié)束語

局域網(wǎng)安全控制是多數(shù)企業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全問題，不僅是設(shè)備和技術(shù)的問題，更是管理的問題，需要不斷的探索。而在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，絕對(duì)的安全是不存在的，只有建立多方面安全設(shè)計(jì)，軟件硬件結(jié)構(gòu)保證，人員培訓(xùn)保證，規(guī)章制度保證。從而有效消除網(wǎng)絡(luò)安全隱患，在局域網(wǎng)安全控制策略技術(shù)飛速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代保持多數(shù)企業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

第8篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

關(guān)鍵詞：協(xié)同創(chuàng)新；校企互動(dòng)；信息工程；地方院校

文章編號(hào)：1672-5913（2017）07-0009-05

中圖分類號(hào)：G642

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及，以及云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起，人類社會(huì)迅速由IT時(shí)代向DT時(shí)代轉(zhuǎn)型。信息工程類專業(yè)直接面對(duì)新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革，社會(huì)對(duì)相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新產(chǎn)生了新的需求。地方院校人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的重要目標(biāo)之一是服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，尤其需要注重思想轉(zhuǎn)變，在工程類專業(yè)教育中進(jìn)一步凸顯“面向社會(huì)需求培養(yǎng)優(yōu)秀人才，面向社會(huì)需求開展研究工作”的價(jià)值取向。然而，當(dāng)前高校工程專業(yè)的運(yùn)行管理模式中，人才培養(yǎng)和科學(xué)研究有一套完整的運(yùn)行與考核體系，而企業(yè)科技創(chuàng)新的目標(biāo)主要是提升參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)，如無有效模式支撐和機(jī)制保障，校企之間容易因模式失配和缺乏有效互動(dòng)而脫節(jié)，為此，亟須對(duì)工程專業(yè)的校企合作模式進(jìn)行探索。

1 地方院校信息工程類專業(yè)特點(diǎn)及其協(xié)同創(chuàng)新需求

“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命的興起，使得信息工程類專業(yè)之間以及信息學(xué)科與其他學(xué)科相互交叉、滲透，學(xué)科專業(yè)之間的界限逐漸模糊[1]，單一學(xué)科在面對(duì)現(xiàn)實(shí)復(fù)雜工程問題時(shí)往往力不從心。信息工程類專業(yè)包括計(jì)算機(jī)、通信工程、電子信息與技術(shù)、電子信息工程、自動(dòng)化等，近年來興起的物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)空間安全等學(xué)科都屬于該大類范圍。當(dāng)前國(guó)家正在實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使高校和企業(yè)對(duì)人才聯(lián)合培養(yǎng)及科技創(chuàng)新產(chǎn)生了新的需求，高校亟須深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革。如何利用先進(jìn)的教育理念和教學(xué)手段，不斷提高高校信息工程類專業(yè)的整體教學(xué)水平，是每位高等教育從業(yè)者應(yīng)該深入思考的問題。近年來發(fā)源于計(jì)算機(jī)專業(yè)的MOOC教育模式通過信息化教學(xué)新環(huán)境[2]，為信息工程類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)提供了一個(gè)完善自身知識(shí)結(jié)構(gòu)、開闊視野、拓寬知識(shí)面的平臺(tái)，成為提高教育質(zhì)量、提升畢業(yè)生勞動(dòng)力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要手段。然而，專業(yè)實(shí)踐教育所需的生產(chǎn)環(huán)境、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境MOOC模式則無法解決。

從國(guó)家教育科研政策戰(zhàn)略導(dǎo)向?qū)用?，教育部?011年提出“高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃”，建立一批“2011協(xié)同創(chuàng)新中心”，加快高校機(jī)制體制改革，轉(zhuǎn)變高校創(chuàng)新方式，集聚和培養(yǎng)一批拔尖創(chuàng)新人才，產(chǎn)出一批重大標(biāo)志性成果，在國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展中做出更大的貢獻(xiàn)。各地方省份對(duì)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新積極呼應(yīng)，相繼出臺(tái)和實(shí)施若干舉措。以湖南省為例，相繼出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的意見》《湖南省高校產(chǎn)學(xué)研合作示范基地管理辦法》《湖南省研究生培養(yǎng)創(chuàng)新基地建設(shè)管理辦法》等，旨在創(chuàng)建良好的產(chǎn)學(xué)研合作條件和技術(shù)創(chuàng)新氛圍，并在合作培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進(jìn)應(yīng)用技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化等方面取得明顯成效的產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新平臺(tái)。

作為我國(guó)高等教育體系的主體部分，地方院校主要以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為目標(biāo)，著力為地方培養(yǎng)高素質(zhì)人才。為提升地方院校工程類專業(yè)人才的綜合能力及適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的新要求，促進(jìn)工程教育與產(chǎn)業(yè)界的融合十分必要[3]。只有綜合利用高校的學(xué)科人才優(yōu)勢(shì)和企業(yè)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，通過產(chǎn)學(xué)研合作的方式提高提升高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)水平，支撐區(qū)域企業(yè)的工程技術(shù)研發(fā)與實(shí)施，才能將學(xué)科專業(yè)基本理論與當(dāng)今廣泛應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)、前沿技術(shù)接軌，使學(xué)生在校園教育階段就可以參與和完成工程實(shí)踐，培養(yǎng)與塑造出通專兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才，從而為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷輸送血液。

綜上分析，信息工程類專業(yè)種類多、發(fā)展快、與經(jīng)濟(jì)社會(huì)聯(lián)系緊密，校企產(chǎn)學(xué)研合作乏力將導(dǎo)致人才培養(yǎng)所需要的行業(yè)企業(yè)培養(yǎng)環(huán)境缺失，同時(shí)也導(dǎo)致教師從事技術(shù)轉(zhuǎn)移、科技服務(wù)、技術(shù)支撐等科研成果的嚴(yán)重不足。大力開展校企融合的協(xié)同創(chuàng)新是提高地方院校信息工程類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量、學(xué)科建設(shè)水平和企業(yè)科技創(chuàng)新能力的重要途徑。

2 校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新教育模式

在“面向企業(yè)需求培養(yǎng)優(yōu)秀人才，面向企業(yè)需求開展研究工作”的價(jià)值取向下，將人才培養(yǎng)與社會(huì)需求有機(jī)地結(jié)合起來，大力開展產(chǎn)學(xué)研合作基礎(chǔ)上的協(xié)同創(chuàng)新得到越來越多地方院校工程類專業(yè)的認(rèn)同。然而，現(xiàn)行校企協(xié)同過程中往往又存在價(jià)值目標(biāo)、管理模式、考核指標(biāo)等方面的沖突和障礙，如校企雙方協(xié)調(diào)不暢則容易需求脫節(jié)，難于有機(jī)融合，這也是現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中一些人才培養(yǎng)和產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)無法有效運(yùn)轉(zhuǎn)的癥結(jié)所在，因此，有必要對(duì)校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新模式進(jìn)行探索。

2.1 校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新的總體思路

信息工程類工程專業(yè)因?yàn)閷W(xué)科特點(diǎn)，研究生培養(yǎng)工作與產(chǎn)學(xué)研合作的具體實(shí)施工作緊密相關(guān)[4]。在研究生培養(yǎng)基地與產(chǎn)學(xué)研合作基地的平臺(tái)建設(shè)上，迫切需要從思想導(dǎo)向上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，凸顯面向社會(huì)經(jīng)濟(jì)重大需求和工程實(shí)踐關(guān)鍵技術(shù)難題開展工作的價(jià)值取向，并將該價(jià)值取向滲透到人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)與產(chǎn)學(xué)研合作的各個(gè)環(huán)節(jié)中。為充分調(diào)動(dòng)校企雙方的積極性，應(yīng)將高校人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)的專業(yè)屬性和附加的公共利益訴求和企業(yè)的科技創(chuàng)新需求、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升訴求整體考慮，通過協(xié)作、共享、溝通、互助的方式實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)，從而推動(dòng)產(chǎn)教融合協(xié)同創(chuàng)新[5]。

圖1所示為校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新的總體思路框架，從人才培養(yǎng)、學(xué)科交叉、科研平臺(tái)建設(shè)3個(gè)方面開展校企協(xié)同創(chuàng)新。值得注意的是，D中3個(gè)維度的舉措在實(shí)施過程中不是孤立的，而是實(shí)質(zhì)融合、互相支撐的，對(duì)高校而言，人才培養(yǎng)是根本，也是學(xué)科建設(shè)和科研發(fā)展的支撐，而對(duì)企業(yè)而言，人才培養(yǎng)、學(xué)科交叉最終都是為企業(yè)解決問題。各個(gè)維度的發(fā)展其最終目標(biāo)都是為解決重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求和關(guān)鍵工程技術(shù)難題服務(wù)。

2.2 校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新的關(guān)鍵舉措

人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究三位一體融合發(fā)展是促進(jìn)校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新的有效途徑。

（1）協(xié)同創(chuàng)新的科研平臺(tái)建設(shè)。面向區(qū)域優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)積極開展校企產(chǎn)學(xué)研深度合作，搭建協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，是凝練高校工程學(xué)科研究方向、整合高校人才隊(duì)伍和提高專業(yè)社會(huì)服務(wù)能力的有效途徑。以協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)為依托，承擔(dān)重大科研任務(wù)，克服科技資源“碎片化”，利用優(yōu)質(zhì)社會(huì)資源和重大任務(wù)培養(yǎng)人才，辦出專業(yè)特色，提高就業(yè)質(zhì)量，力求實(shí)現(xiàn)高校人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)和企業(yè)科技創(chuàng)新的一體化融合。

湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院設(shè)有計(jì)算機(jī)、電子通信、自動(dòng)化等多學(xué)科專業(yè)，擁有“智能計(jì)算與信息處理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“智能制造湖南省普通高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等高等級(jí)科研機(jī)構(gòu)，依托已有基礎(chǔ)開展了系列產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐。針對(duì)上述目標(biāo)，在平臺(tái)建設(shè)方面，積極謀求與省內(nèi)知名高校和企業(yè)合作，聯(lián)合建設(shè)了系列國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研和人才培養(yǎng)平臺(tái)，依托平臺(tái)，取得了校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新的若干成效。表1為近年來成立的主要校企合作平臺(tái)。

在已構(gòu)建的協(xié)同創(chuàng)新校企合作平臺(tái)基礎(chǔ)上，除最大限度地執(zhí)行教育部和地方政府對(duì)協(xié)同創(chuàng)新明確的支持政策外，協(xié)同體單位在自身現(xiàn)有的條件和能力范圍內(nèi)，給予協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)充分的政策支持與保障，使之成為有利于協(xié)同創(chuàng)新的政策匯聚區(qū)，成為改革發(fā)展的實(shí)驗(yàn)區(qū)，在服務(wù)重大工程需求和解決重大工程科技問題上發(fā)揮重要作用，真正體現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)。例如，湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院與湘潭鋼鐵集團(tuán)有限公司同時(shí)建設(shè)有湖南省高校產(chǎn)學(xué)研合作示范基地和高校研究生培養(yǎng)創(chuàng)新基地，在產(chǎn)學(xué)研和人才培養(yǎng)平臺(tái)融合建設(shè)方面取得較好成績(jī)。以863項(xiàng)目“典型鋼鐵企業(yè)MES及產(chǎn)銷一體化關(guān)鍵技術(shù)研究”、十二五國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“鋼鐵企業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)管控?cái)?shù)字化應(yīng)用示范”、國(guó)家節(jié)能減排技術(shù)研究項(xiàng)目“典型鋼鐵企業(yè)能源管控一體化系統(tǒng)研究及開發(fā)”、工信部電子商務(wù)集成創(chuàng)新試點(diǎn)工程項(xiàng)目“鋼鐵企業(yè)供應(yīng)鏈協(xié)同信息平臺(tái)建設(shè)”為背景，大力開展協(xié)同創(chuàng)新，在科技攻關(guān)、聯(lián)合人才培養(yǎng)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果申報(bào)、省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)等方面取得了較為豐富的成果。

（2）工程專業(yè)人才培養(yǎng)。目前全國(guó)高校正積極參與工程教育認(rèn)證，工程教育認(rèn)證的核心是基于產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE）。在OBE教育系統(tǒng)中，教育者必須對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)達(dá)到的能力及其水平有清楚的構(gòu)想，然后尋求設(shè)計(jì)適宜的教育結(jié)構(gòu)來保證學(xué)生達(dá)到這些預(yù)期目標(biāo)。學(xué)生的產(chǎn)出主要體現(xiàn)在能力的掌握而非傳統(tǒng)的教師經(jīng)驗(yàn)傳遞，作為工程專業(yè)而言，最重要的能力即為解決復(fù)雜工程問題的能力，這里的復(fù)雜工程問題不再是傳統(tǒng)教學(xué)中簡(jiǎn)化的問題，而更強(qiáng)調(diào)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中真正面臨的問題。在這一點(diǎn)上，校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新與OBE天然融合，因此有必要大力推進(jìn)基于產(chǎn)出的工程教育人才培養(yǎng)。

湘潭大學(xué)對(duì)于工程專業(yè)人才培養(yǎng)一貫重視，2012年即開始積極籌備參與工程教育認(rèn)證，繼2015年機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)通過認(rèn)證后，2016年自動(dòng)化專業(yè)成為首個(gè)通過認(rèn)證的信息類專業(yè)，隨后計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和通信工程兩個(gè)信息類專業(yè)的認(rèn)證申請(qǐng)同時(shí)被受理，2017年兩個(gè)專業(yè)將同時(shí)接受后續(xù)階段的評(píng)估。

針對(duì)信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用趨勢(shì)以及地方院校信息工程類專業(yè)人才培養(yǎng)定位，應(yīng)大力提倡以區(qū)域、社會(huì)重大工程需求和企業(yè)面臨的關(guān)鍵工程技術(shù)難題為導(dǎo)向，培養(yǎng)既有扎實(shí)理論基礎(chǔ)同時(shí)具備解決實(shí)際工程問題能力的人才。只有在各個(gè)層面大力倡導(dǎo)工程導(dǎo)向的人才培養(yǎng)理念，才能有效促進(jìn)地方院校工程類專業(yè)建設(shè)目標(biāo)與企業(yè)需求的有機(jī)融合，推動(dòng)校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新，最終促進(jìn)工程專業(yè)人才培養(yǎng)。

為此，上述兩個(gè)參與認(rèn)證的專業(yè)都開始從工程專業(yè)科研與人才培養(yǎng)一體化角度思考專業(yè)建設(shè)問題。通信工程專業(yè)構(gòu)建了電源復(fù)雜工程問題課程群，基于專業(yè)領(lǐng)域一個(gè)相對(duì)完整的復(fù)雜工程系統(tǒng)――DC-DC電源系統(tǒng)，通過前后銜接的系列課程，按照從分立到聯(lián)合的機(jī)制，系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)則構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)與信息安全、面向領(lǐng)域的軟件工程等幾類復(fù)雜工程問題，從專業(yè)特色、課程體系、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目幾個(gè)層面進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，力求從不同角度實(shí)現(xiàn)對(duì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的支撐，促進(jìn)人才培養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)和學(xué)科發(fā)展導(dǎo)向的科研之間的有機(jī)融合。

（3）多學(xué)科交叉的協(xié)同創(chuàng)新。我國(guó)高等工程教育在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代背景下急需培養(yǎng)跨學(xué)科的應(yīng)用型工程人才，但在目前高等教育普遍培養(yǎng)模式的影響下，多學(xué)科交叉的工程人才培養(yǎng)模式存在各方面的發(fā)展壁壘，如傳統(tǒng)的專業(yè)課程體系、傳統(tǒng)的院系設(shè)置等。對(duì)此，我們通過學(xué)位點(diǎn)交叉設(shè)置和工程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)科研的方式進(jìn)行了若干探索和實(shí)踐。

針對(duì)多學(xué)科交叉的人才培養(yǎng)和協(xié)同創(chuàng)新，與數(shù)學(xué)學(xué)科協(xié)同，設(shè)立了計(jì)算智能二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)；與材料科學(xué)與工程學(xué)科協(xié)同，設(shè)立了過程工業(yè)優(yōu)化與節(jié)能二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)。依托協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)和交叉設(shè)置學(xué)位點(diǎn)，直接從企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)掘和提煉工程技術(shù)難題，為研究生培養(yǎng)提供有價(jià)值、有深度的創(chuàng)新研究課題，目前培養(yǎng)的已畢業(yè)博士生5名，碩士生20余名；從工程問題中提煉技術(shù)要素設(shè)計(jì)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目20余項(xiàng)，為在校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練提供支持；此外一大批本科生進(jìn)入企業(yè)開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)，或以企業(yè)問題為背景開展本科畢業(yè)設(shè)計(jì)。目前，正在啟動(dòng)與統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)在大數(shù)據(jù)處理方面、與法學(xué)專業(yè)在大數(shù)據(jù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面開展交叉協(xié)作培養(yǎng)復(fù)合型人才。

對(duì)于多學(xué)科交叉的協(xié)同創(chuàng)新，我們的一點(diǎn)體會(huì)是：“多學(xué)科交叉綜合研究”主要針對(duì)科學(xué)研究中采用的方法技術(shù)路線，如果長(zhǎng)期從事單一學(xué)科科學(xué)研究和教學(xué)，知識(shí)面相對(duì)狹窄，要深刻理解學(xué)科交叉的內(nèi)涵并非易事。這種理解要在一個(gè)具體科學(xué)研究項(xiàng)目，或者提出一個(gè)新的科學(xué)研究理念時(shí)得以體現(xiàn)出來。當(dāng)案例研究過程積累到一定程度時(shí)，就應(yīng)當(dāng)深入到具有一定實(shí)質(zhì)性“創(chuàng)新”意義的研究方向，多學(xué)科交叉綜合研究正是產(chǎn)生重大創(chuàng)新成果的途徑之一[6-7]。具體而言，要循序漸進(jìn)鼓勵(lì)和發(fā)展捆綁式學(xué)科交叉、滲透式學(xué)科交叉和螯合式學(xué)科交叉等不同程度的交叉創(chuàng)新機(jī)制，不必苛求一步到底，也不應(yīng)停滯不前。

2.3 校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新的若干管理政策

為實(shí)現(xiàn)校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新，還需從學(xué)科專業(yè)層面進(jìn)一步提升，在更高層級(jí)的政策層面保障上述措施得以實(shí)施。為此，從管理政策層面，需將教學(xué)與科研協(xié)同規(guī)劃，通過協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)的引導(dǎo)，使學(xué)科研究方向聚集；團(tuán)隊(duì)聚集后聯(lián)合開展研究，獲取更多的科研資源和企業(yè)認(rèn)同；通過方向的聚集和專業(yè)定位的明確，開展工程教育專業(yè)認(rèn)證相關(guān)的教學(xué)規(guī)范、校內(nèi)學(xué)習(xí)與到工業(yè)界學(xué)習(xí)相結(jié)合等工作就能事半功倍，并與科學(xué)研究工作相一致，一舉多得。為加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研科研工作的發(fā)展，推動(dòng)學(xué)校的創(chuàng)新能力建設(shè)，提高學(xué)校服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力，湘潭大學(xué)從2016起設(shè)立了“產(chǎn)學(xué)研提質(zhì)專項(xiàng)”資金支持項(xiàng)目，主要是按照湖南省“做強(qiáng)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、做大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、培育新興業(yè)態(tài)”的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展思路，針對(duì)湖南省確立的主導(dǎo)和先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，以及其他戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)資助一批項(xiàng)目用于開拓產(chǎn)學(xué)研合作市場(chǎng)，對(duì)于獲得資助的項(xiàng)目，在啟動(dòng)資金、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、專業(yè)發(fā)展方面給予指導(dǎo)和支持。

從管理政策方面，還需研究建設(shè)分類評(píng)價(jià)機(jī)制，形成工程專業(yè)人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)的f同和激勵(lì)環(huán)境，例如在職稱評(píng)審和科研獎(jiǎng)勵(lì)等高校教師關(guān)注的核心事務(wù)上，按照基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、技術(shù)轉(zhuǎn)移、成果轉(zhuǎn)化等不同工作的特點(diǎn)，實(shí)行分類評(píng)價(jià)。就湘潭大學(xué)而言，近年來在鼓勵(lì)本科專業(yè)參與工程教育認(rèn)證、擴(kuò)大研究生專業(yè)學(xué)位招生規(guī)模，確定產(chǎn)學(xué)研課題、專利成果轉(zhuǎn)化等在職稱評(píng)審中的可量化認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)這些方面都相繼出臺(tái)了措施。在目前眾多高校辦學(xué)重心下移、管理重心下移等改革措施下，人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、學(xué)科建設(shè)三位一體的適合工科院系發(fā)展需要的評(píng)價(jià)機(jī)制正在逐步形成，這些措施均有利于形成校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新的激勵(lì)環(huán)境。

3 結(jié) 語

湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院大力開展校企互動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新，在平臺(tái)培育、管理模式、探索實(shí)踐等方面進(jìn)行了初步探索，對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和學(xué)科建設(shè)水平產(chǎn)生了較積極的效果，并為企業(yè)科技創(chuàng)新提供支持。盡管如此，相關(guān)模式和機(jī)制仍有待進(jìn)一步探索和完善。

參考文獻(xiàn)：

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第9篇：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向范文

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）（2011CB302605）；國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863）（2011AA010705， 2012AA012506）；

國(guó)家自然科學(xué)基金（61173145，61202457）。

作者簡(jiǎn)介：廖慶偉（1988-），男，廣西柳州人，碩士研究生，主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)與信息安全；

田志宏（1978-），男，黑龍江哈爾濱人，博士，副教授，主要研究方向：入侵檢測(cè)、監(jiān)聽和主動(dòng)防御、云計(jì)算等。

IPv6在線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

廖慶偉， 田志宏（哈爾濱工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 哈爾濱 150001）摘要：互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到今天IPv4的地址空間已經(jīng)不能滿足需求了，IPv6相對(duì)于IPv4具有很多優(yōu)勢(shì)，IPv6取代IPv4是必然的。在這個(gè)取代過程中，解決好IPv4和IPv6共存期間資源共享問題是非常重要的。提出了一種WEB服務(wù)中IPv4和IPv6兼容的方法，并通過實(shí)現(xiàn)在線來解決IPv4和IPv6的資源互訪。服務(wù)器能很好地將客戶端瀏覽器發(fā)來的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到目的服務(wù)器，并能夠獲取網(wǎng)頁傳送給客戶端瀏覽器。

關(guān)鍵詞：IPv6； 服務(wù)器； NGINX； 互通技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2163（2013）04-0062-03

Design and Realization of the IPv6 Web Proxy

LIAO Qingwei， TIAN Zhihong

（School of Computer Science and Technology，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China）

Abstract：Nowadays the address space of IPv4 can’t meet the demand by the development of the Internet.IPv6 has more advantages than IPv4， it is inevitable that IPv6 replaces IPv4. In the replacement process， to solve the IPv4 and IPv6 coexistence period resource sharing problem is very important. This paper presents a Web services in IPv4 and IPv6 compatible and solves the IPv4 and IPv6 resources visiting problem by Web Proxy. The Proxy server can forward the request to the destination server which the client browser send to， and can get website pages and send the pages to the client browser.

Key words：IPv6； Proxy server； NGINX； Interworking Technology

0引言

隨著當(dāng)今社會(huì)向著數(shù)字化進(jìn)程發(fā)展速度的不斷加快，Internet的覆蓋面、用戶量，以及業(yè)務(wù)量均呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，現(xiàn)在的IPv4無論從計(jì)算機(jī)自身的發(fā)展，從Internet的規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)傳輸速率、還是服務(wù)質(zhì)量（QOS）、傳輸安全性等方面來看，都已與當(dāng)前發(fā)展不再適用。其存在的主要問題是：

（1）32bit的IP地址很快就要告罄，隨著電子及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必將進(jìn)入日常生活，甚至身邊的每一樣?xùn)|西都需要連入全球因特網(wǎng)，IPv4的地址空間將無法滿足這些需求；

（2）網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量（Qos）和安全性已難以滿足用戶不斷增長(zhǎng)的各類需求[1]。

IPv6是在1999年完成由IETF提出的協(xié)議審定和測(cè)試的下一代Internet協(xié)議，與IPv4相比，IPv6具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）IPv6的地址空間更大；

（2）IPv6的路由表更??；

（3）IPv6增加了組播（Multicast）的增強(qiáng)支持以及控制流（Flow Control），這使多媒體應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)上獲得了發(fā)展契機(jī)，為網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)質(zhì)量（QoS）控制提供了更好的平臺(tái)；

（4）IPv6增加了支持自動(dòng)配置（Auto Configuration）的功能；

（5）IPv6具有更高的安全性；

（6）允許擴(kuò)充；

（7）更好的頭部格式；

（8） 新的選項(xiàng)。

綜上所述，相對(duì)于IPv4，IPv6具有諸多優(yōu)勢(shì)，由其取代IPv4已是發(fā)展的必然。但是，存在眾多因素將導(dǎo)致該取代過程極為漫長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，在這個(gè)取代過程中，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用如何平穩(wěn)地過渡更將是一大難題，所以，妥善解決IPv4和IPv6共存期間的資源共享問題已日顯重要，目前的解決方法大多是采用過渡技術(shù)[2-3]使應(yīng)用服務(wù)同時(shí)獲得在IPv4和IPv6的網(wǎng)絡(luò)上生存。本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種WEB服務(wù)中IPv4和IPv6兼容的方法，即通過實(shí)現(xiàn)在線來解決IPv4和IPv6的資源互訪。

1系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)

1.1服務(wù)器

服務(wù)器的功能就是為網(wǎng)絡(luò)用戶提供去取得網(wǎng)絡(luò)信息。形象地說，也就是網(wǎng)絡(luò)信息的中轉(zhuǎn)站。服務(wù)器好象一個(gè)大的Cache，因此能顯著提高瀏覽速度和效率。

IPv4環(huán)境下的用戶無法訪問IPv6的網(wǎng)址，此在線將要實(shí)現(xiàn)：用戶可以通過IPv4環(huán)境下的客戶端瀏覽器訪問一個(gè)web頁面，頁面中間有一個(gè)輸入框，用戶輸入想要訪問的網(wǎng)址，客戶端向服務(wù)器發(fā)送http請(qǐng)求，服務(wù)器采用IPv6過渡技術(shù)將目標(biāo)網(wǎng)址的頁面獲取下來，再將獲取的頁面?zhèn)魉徒o客戶端瀏覽器。服務(wù)器模型如圖1所示。

1.2系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由3個(gè)主要模塊組成，分別是界面模塊、nginx后臺(tái)模塊和模塊。用戶通過界面模塊向后臺(tái)模塊發(fā)送http請(qǐng)求，后臺(tái)程序獲取URL后發(fā)送至模塊，模塊即向服務(wù)器發(fā)送http請(qǐng)求獲取頁面，具體系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1Nginx后臺(tái)模塊

（1）NGINX

Nginx是一個(gè)高性能的Web和反向服務(wù)器，具有眾多優(yōu)越特性，諸如：Nginx在反向、支持FastCGI、Rewrite規(guī)則、穩(wěn)定性、靜態(tài)文件處理、內(nèi)存消耗等方面，均表現(xiàn)出了搶眼的優(yōu)勢(shì)。選用Nginx取代傳統(tǒng)的Apache服務(wù)器，將會(huì)獲得多方面的性能提升[4-5]。第4期廖慶偉，等：IPv6在線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用第3卷

在Nginx中實(shí)現(xiàn)http請(qǐng)求，具體到Nginx中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則是ngx_http_request_t。ngx_http_request_t是對(duì)一個(gè)http請(qǐng)求的封裝?？梢灾?，一個(gè)http請(qǐng)求，包含請(qǐng)求行、請(qǐng)求頭、請(qǐng)求體、響應(yīng)行、響應(yīng)頭、響應(yīng)體。

http請(qǐng)求是典型的請(qǐng)求-響應(yīng)類型的的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而http是文件協(xié)議，所以在分析請(qǐng)求行與請(qǐng)求頭，以及輸出響應(yīng)行與響應(yīng)頭時(shí)，通常是逐行進(jìn)行處理。如果自己來編寫一個(gè)http服務(wù)器，通常在一個(gè)連接建立之后，客戶端就會(huì)將請(qǐng)求發(fā)送過來。而后讀取一行數(shù)據(jù)，分析得到請(qǐng)求行中包含的method、uri、http_version信息。然后再逐行處理請(qǐng)求頭，并根據(jù)請(qǐng)求method與請(qǐng)求頭的信息來決定是否有請(qǐng)求體以及請(qǐng)求體的長(zhǎng)度，其后即讀取請(qǐng)求體。得到請(qǐng)求后，將處理請(qǐng)求產(chǎn)生需要輸出的數(shù)據(jù)，再生成響應(yīng)行、響應(yīng)頭以及響應(yīng)體。在將響應(yīng)發(fā)送至客戶端后，一個(gè)完整的請(qǐng)求即結(jié)束了其處理過程。當(dāng)然，這是最簡(jiǎn)單的webserver的處理方式，其實(shí)nginx也是同樣做法，只是存在一些微細(xì)區(qū)別，例如，當(dāng)請(qǐng)求頭讀取完成后，就開始處理請(qǐng)求了。nginx通過ngx_http_request_t來保存解析請(qǐng)求與輸出響應(yīng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

Nginx將分析得到請(qǐng)求行中包含的所要訪問的URL，并將其傳送給模塊進(jìn)行處理。通過配置Nginx支持FastCGI可以實(shí)現(xiàn)模塊的調(diào)用。

（2）FastCGI

CGI的全稱是“公共網(wǎng)關(guān)接口”（Common Gateway Interface），是HTTP服務(wù)器與用戶或其它機(jī)器中的程序進(jìn)行“交談”的一種工具。CGI的代碼須運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。

FastCGI則是一個(gè)常駐（long-live）型的CGI，可以一直執(zhí)行，激活后，不需每次都花費(fèi)時(shí)間去fork一次（這是CGI最為人詬病的fork-and-execute 模式）。同時(shí)，F(xiàn)astCGI還支持分布式的運(yùn)算， 即FastCGI程序可以在網(wǎng)站服務(wù)器以外的主機(jī)上獲得執(zhí)行，并且可接受來自其它網(wǎng)站服務(wù)器傳送的請(qǐng)求。

與語言無關(guān)的、架構(gòu)可伸縮的CGI開放擴(kuò)展FastCGI，其主要行為是在內(nèi)存中保持CGI解釋器進(jìn)程并獲得更高的性能。CGI性能低下的主要原因是反復(fù)加載CGI解釋器所致。如果在內(nèi)存中保持CGI解釋器并服從FastCGI進(jìn)程管理器的調(diào)度，則可以使性能有所提高、伸縮性可致更好、并提供良好的Fail- Over特性等等。

2.2模塊

模塊使用libcurl庫來實(shí)現(xiàn)。Libcurl的主要功能就是使用不同的協(xié)議連接和溝通不同的服務(wù)器。

在基于libcurl的程序里，主要采用callback function （回調(diào)函數(shù)）的形式完成傳輸任務(wù)，用戶在啟動(dòng)傳輸前，設(shè)置完成各類參數(shù)和回調(diào)函數(shù)，當(dāng)條件滿足時(shí)，libcurl為了實(shí)現(xiàn)特定功能，就要執(zhí)行用戶的回調(diào)函數(shù)。利用libcurl完成模塊的流程如下：

（1）調(diào)用curl_global_init（）函數(shù)來完成libcurl的初始化；

（2）調(diào)用curl_easy_init（）函數(shù)來獲取easy interface型指針；

（3）調(diào)用curl_easy_setopt（）函數(shù)來完成傳輸選項(xiàng)的設(shè)置；

（4）根據(jù)curl_easy_setopt（）函數(shù)設(shè)置的傳輸選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)函數(shù)的回調(diào)，使特定任務(wù)得以完成；

（5）調(diào)用curl_easy_perform（）函數(shù)來完成網(wǎng)頁的傳輸；

（6）調(diào)用curl_easy_cleanup（）釋放內(nèi)存。

在整個(gè)過程中，設(shè)置curl_easy_setopt（）參數(shù)是最關(guān)鍵的，幾乎所有的libcurl程序都要用到。其部分代碼如下：

……

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_URL， dst_url）； //設(shè)置訪問URL

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_FOLLOWLOCATION， 1L）；

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_WRITEFUNCTION， write_data）；

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_WRITEDATA， &page）； //數(shù)據(jù)保存的功能

……

在獲取網(wǎng)頁之后，調(diào)用curl_easy_getinfo（）函數(shù)判定網(wǎng)頁的類型，若是"text/html"類型，則需要對(duì)頁面進(jìn)行網(wǎng)址替換；若是其他類型，則直接保存。

2.3網(wǎng)址替換模塊

網(wǎng)址替換模塊的目的是將IPv6網(wǎng)址返回的網(wǎng)頁內(nèi)容進(jìn)行替換，因?yàn)镮Pv6網(wǎng)址返回的網(wǎng)頁源文件中包含著IPv6網(wǎng)址，這就將導(dǎo)致用戶在IPv4環(huán)境下無法實(shí)現(xiàn)直接訪問。為了解決這個(gè)問題，需要將網(wǎng)頁源文件中的網(wǎng)址都替換成通過服務(wù)器的網(wǎng)址，即在原網(wǎng)址前加上服務(wù)器的域名，如此用戶點(diǎn)擊任何鏈接都會(huì)經(jīng)過服務(wù)器，無法訪問的問題即得以解決。

若想替換所有網(wǎng)址，就需要獲取所有網(wǎng)址，利用正則表達(dá)式就可以完成尋獲所有網(wǎng)址的工作，這里調(diào)用pcre庫來實(shí)現(xiàn)正則表達(dá)式的功能。

PCRE（Perl Compatible Regular Expressions，perl語言兼容正則表達(dá)式）是一個(gè)用C語言編寫的正則表達(dá)式函數(shù)庫，由菲利普.海澤（Philip Hazel）編寫。PCRE是一個(gè)輕量級(jí)的函數(shù)庫，比Boost中的正則表達(dá)式庫小得多。PCRE使用便利，功能也十分強(qiáng)大，性能超過了POSIX正則表達(dá)式庫和一些經(jīng)典的正則表達(dá)式庫。

和Boost正則表達(dá)式庫的比較顯示，雙方的性能相差無幾，PCRE在匹配簡(jiǎn)單字符串時(shí)更快，Boost則在匹配較長(zhǎng)字符串時(shí)勝出，但兩者差距很小?？紤]到PCRE的大小和易用性，可以認(rèn)定PCRE更值得考慮。

需要注意的地方是，網(wǎng)頁源文件中的網(wǎng)址分為絕對(duì)路徑和相對(duì)路徑，其具體判斷流程如圖3所示。

圖3 網(wǎng)頁替換模塊流程圖

Fig.3 The flow chart of the web pages replace

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1功能測(cè)試

（1）網(wǎng)址訪問測(cè)試在測(cè)試過程中，分別搭建了IPv4和IPv6的網(wǎng)絡(luò)，在IPv4網(wǎng)絡(luò)中配置了相應(yīng)的客戶端，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中配置了服務(wù)器，并在服務(wù)器上布設(shè)了基于NGINX后臺(tái)的在線系統(tǒng)。當(dāng)IPv4中的客戶端計(jì)算機(jī)通過瀏覽器訪問服務(wù)器網(wǎng)頁并輸入所要訪問的URL的時(shí)候，實(shí)際客戶端將http請(qǐng)求發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器將http請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到目的服務(wù)器。成功獲取網(wǎng)頁之后，經(jīng)過了網(wǎng)頁替換模塊之后，再由服務(wù)器將頁面轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端瀏覽器，網(wǎng)頁即能完整得以顯示。

（2）網(wǎng)頁鏈接訪問測(cè)試

右鍵點(diǎn)擊客戶端計(jì)算機(jī)的瀏覽器，查看網(wǎng)頁源文件，發(fā)現(xiàn)所有鏈接網(wǎng)址都已替換成服務(wù)器域名開頭的網(wǎng)址，如此就保證了點(diǎn)擊網(wǎng)頁上的鏈接，都能通過服務(wù)器實(shí)現(xiàn)訪問。點(diǎn)擊任一鏈接進(jìn)行測(cè)試，網(wǎng)頁均能順利顯示。

3.2非功能測(cè)試

利用多臺(tái)客戶端同時(shí)訪問服務(wù)器網(wǎng)頁，通過測(cè)試服務(wù)器可以同時(shí)響應(yīng)多臺(tái)客戶端的請(qǐng)求。只是這個(gè)數(shù)字卻是有限的，這是由NGINX配置、FastCGI配置以及服務(wù)器的硬件條件影響導(dǎo)致的。

4結(jié)束語

本文提出的IPv6在線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是合理的，并且可以實(shí)現(xiàn)IPv4和IPv6的資源互訪。

基于NGINX后臺(tái)的服務(wù)器本身雖然可以使效率達(dá)到很高。但是對(duì)于每一次請(qǐng)求，服務(wù)器必須保證兩個(gè)連接的正常，一個(gè)對(duì)目標(biāo)服務(wù)器的連接，一個(gè)對(duì)客戶端的連接，因此對(duì)于特別多的連接請(qǐng)求，服務(wù)器的負(fù)載也就必然會(huì)達(dá)到很大。利用NGINX反向的功能可針對(duì)應(yīng)用協(xié)議執(zhí)行優(yōu)化后的負(fù)載均衡策略，每次選擇最空閑的內(nèi)部服務(wù)器來訪問并接受服務(wù)。并發(fā)數(shù)量的增加會(huì)造成服務(wù)器本身的負(fù)載也變得非常大，這時(shí)應(yīng)該考慮部署多臺(tái)反向服務(wù)器來均衡負(fù)載[6]。

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