面向校园网络学习环境的改进技术方案研究

论文摘要

随着计算机网络技术的高速发展,网络教学得到了越来越广泛的应用,学习者可以足不出户地参加网上学习、网上考试、网上讨论以及网上答疑等。这种教学方式能够为学习者提供图文并茂、丰富多彩的交互人机界面,能够激发学习者的学习兴趣,从而达到让学习者主动构建知识的目的,实现自己获取知识、自我更新甚至创新知识的理想目标。因此,网络教学已成为我国教育改革和发展的重要方向,与网络教学相关的技术研究也已成为国内教育技术领域的研究热点。本文通过分析校园网学习环境现状,针对其中存在的问题和不足之处,提出了几个方面相应的改进技术方案。希望借此能够改良现在的校园网学习环境,使得校园网的各种资源能够更好地发挥其作用,更好地为教学服务,为学生提供一个更加方便、高效的校园网学习环境。论文研究中,所开展的对校园网学习环境的技术改进工作及取得成果主要包括四个方面:第一,通过分析网络还原卡的工作原理,提出将网络登录认证程序嵌入到网络还原卡程序中的技术方案,可实现机房管理中使计算机启动过程中在BIOS下进行远程登录认证。此方案可以做到降低管理成本,提高管理系统安全性,使学生能有计划地进行学习,提高计算机学习的使用效率。第二,设计基于Winsock网络通信的远程控制系统,初步实现了远程关机、发送网络信息等基本的远程控制功能,有效解决计算机机房因不断增加产生管理难的问题,改善学生在校园内上机实验学习环境。第三,针对IPV4网络因接入点大量增加而造成IP地址相对匮乏的现状,对现行的几种解决技术进行概括比较,找出适用于校园网的解决方案,提高校园网网络地址使用率,使更多的计算机通过适当的配置技术操作后,能够连接上Internet进行学习、工作等。提供一个稳定的校园网上网学习环境。第四,通过分析非校园网用户不能利用图书馆数字资源和各种校园网内部资源的问题,提出了利用VPN(虚拟局域网)技术的解决方案。并对VPN的基本概念,工作原理及实现的关键技术进行了阐述,结合学校实际情况设计VPN在校园网内的实现方案,对VPN的配置及应用做了相应的描述。使非校园网用户通过VPN网络连接到校网园后,可以像在校园网内一样正常的访问各种校园网数字资源,为校外的成人自考学生、函授学生、以及居住在校外的广大教师等提供一个与校内师生一样的校园网学习环境。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的研究背景与意义
• 1.1.1 问题的研究背景
• 1.1.2 国内外研究现状
• 1.1.3 研究意义与目的
• 1.2 本文研究的主要内容
• 2 校园网络学习环境的总体框架
• 2.1 校园网简介
• 2.2 校园网环境现状描述
• 2.3 存在的问题或不足分析
• 2.4 提出的新的改进思路与改进方案设计
• 2.5 本章小结
• 3 基于网络还原卡的网络认证设计
• 3.1 引言
• 3.2 网络还原卡工作原理
• 3.3 设计思想
• 3.4 设计方案
• 3.4.1 扩展ROM 获取BIOS 中断向量过程
• 3.4.2 登录程序嵌入网络还原卡程序
• 3.4.3 登录原理与方法
• 3.4.4 服务器端设计
• 3.5 本章小结
• 4 基于 Winsock 网络通信的远程控制技术
• 4.1 引言
• 4.2 Winsock 网络编程原理
• 4.2.1 Winsock 的基本概念
• 4.2.2 Socket 套接字概述
• 4.2.3 Socket 套接字的组成
• 4.2.4 Socket 套接字的类型
• 4.2.5 Socket 套接字的连接
• 4.2.6 Winsock 控件简介
• 4.3 设计思想
• 4.3.1 TCP 面向连接
• 4.3.2 客户-服务器模式
• 4.3.3 系统主要功能
• 4.3.4 总体模块结构
• 4.4 系统实现
• 4.4.1 winsock 连接
• 4.4.2 调用API 函数获取关机权限进行关机
• 4.4.3 在网络中广播消息
• 4.4.4 系统部份功能简介
• 4.5 结束语
• 5 基于IPV4 网络地址匮乏的解决方法
• 5.1 引言
• 5.2 CIDR 技术
• 5.3 使用可变长子网掩码（VLSM）技术进行子网划分
• 5.4 DHCP 技术
• 5.4.1 DHCP 的功能
• 5.4.2 DHCP 协议和DHCP 服务器地址分配的形式
• 5.4.3 DHCP 组成部份
• 5.4.4 DHCP 工作过程
• 5.5 NAT 技术
• 5.5.1 NAT 技术的三种类型
• 5.5.2 NAT 技术配置方法
• 5.5.3 NAT 在校园网中的应用实现
• 5.6 本章小结
• 6 基于VPN 技术的校园网实现
• 6.1 引言
• 6.2 VPN 技术及应用
• 6.2.1 VPN 的基本概念
• 6.2.2 VPN 的主要应用领域
• 6.2.3 VPN 的主要安全性技术介绍
• 6.2.4 VPN 的工作原理
• 6.2.5 VPN 的特点
• 6.3 VPN 在校园网内的实现
• 6.3.1 方案设计
• 6.3.2 VPN 服务器建立分析
• 6.3.3 VPN 服务配置过程
• 6.4 本章小结
• 7 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录A 作者在攻读学位期间发表的论文目录
• 附录B 作者在攻读学位期间参加的科研项目目录