淺談計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用

鞏燕芳

（河北中醫(yī)學院,河北石家莊，050000）

1 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子信息工程概述

1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

當前，我國的計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以拓撲結(jié)構(gòu)為主，這種結(jié)構(gòu)主要借助于網(wǎng)中結(jié)點與通信線路之間的幾何關(guān)系來描述和表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠真實反映網(wǎng)絡(luò)不如各實體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。該結(jié)構(gòu)主要包括星型、總線型、環(huán)型、樹型以及網(wǎng)型等結(jié)構(gòu)形態(tài)。星型結(jié)構(gòu)的主要特點是采用集中式通信控制策略，將所有計算機連接到中心位置，連接介質(zhì)是星形耦合器，其應(yīng)用優(yōu)勢是：即便任一個連接結(jié)點出現(xiàn)故障，也不會給網(wǎng)絡(luò)中的其它裝置產(chǎn)生影響，而且故障定位精準，網(wǎng)絡(luò)維護與管理便捷高效。缺點是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性較差。

總線結(jié)構(gòu)屬于“無源拓撲”結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用優(yōu)勢在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對簡單，安裝時省時省力，而且網(wǎng)絡(luò)正常運營時，所需的附加設(shè)備量相對較少?？偩€拓撲結(jié)構(gòu)的工作原理如圖1所示。

圖1 總線拓撲結(jié)構(gòu)工作原理

環(huán)形結(jié)構(gòu)屬于“有源”網(wǎng)絡(luò)，在工作過程中，不需要“終止措施”，首先中繼器逐位從一條鏈路接收數(shù)據(jù)，并以同樣的速率將接收到的數(shù)據(jù)傳輸給另一個線路，當一幀繞環(huán)運行時，目標站點就會準確識別出屬于自己的地址。該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢是安裝省時省力，多適用于光纖連接。缺點是穩(wěn)定可靠性較差。

樹形拓撲結(jié)構(gòu)的頂端帶有一個分支的根，并且每一個分支也會衍生出許多子分支。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多適用于分級管理與控制系統(tǒng)，屬于一種分級的集中式網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)狀型拓撲結(jié)構(gòu)主要通過分布在不同位置與地點的計算機系統(tǒng)經(jīng)由通信通道連接而成，其應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在各結(jié)點之間有多條路徑相連，因此穩(wěn)定性好、可靠性高，資源共享便捷，這種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)多用于廣域網(wǎng)當中。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用功能包括辦公、交際、娛樂、教育、通訊、商務(wù)、營銷、求職、求助以及創(chuàng)收。

1.2 電子信息工程

電子信息工程涉及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)信息處理、電子信息系統(tǒng)建立與應(yīng)用等多個領(lǐng)域，比如日常生活中的移動通信、手機、電腦等電子產(chǎn)品都屬于電子信息工程范疇。由于電子信息工程與電路知識、電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、計算機控制原理等多門學科存在必然聯(lián)系，因此，近年來，電子信息工程專業(yè)也成為一個熱門專業(yè)，相比于其它專業(yè)，就業(yè)前景廣闊。尤其在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子信息工程融為一體后，不僅促進了電子信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，而且也為新產(chǎn)品開發(fā)、新技術(shù)研發(fā)提供了堅實的技術(shù)保障。尤其在信息獲取、采集、處理、傳輸都需要計算機網(wǎng)絡(luò)的支持， 以計算機網(wǎng)絡(luò)中的TCP/IP技術(shù)為例，該技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用，為其提供了信息采集與傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)接口端、應(yīng)用層、國際互聯(lián)網(wǎng)層以及運輸層，進而實現(xiàn)了信息的高效傳遞與資源共享。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電子信息工程中的具體應(yīng)用

2.1 在信息傳遞中的應(yīng)用

信息時代的到來，改變了人們的生活軌跡與生存狀態(tài)，人們獲取信息的渠道也表現(xiàn)出多元化特征，日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、辦公學習所產(chǎn)生的信息量與日俱增，而這些信息的產(chǎn)生需要一個穩(wěn)定可靠的載體，因此，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)便有效解決了這一問題。

目前，許多企業(yè)的內(nèi)部局域網(wǎng)帶寬都已經(jīng)達到了百兆級別。尤其對于電子設(shè)備的大型生產(chǎn)制造企業(yè)來說，在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，內(nèi)部信息量巨大，傳遞與交互頻繁，如果使用廣域網(wǎng)，將增強成本支出，給企業(yè)的經(jīng)濟效益造成影響，而局域網(wǎng)在節(jié)省費用成本的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)信息高效傳遞與流通的美好愿景。如果企業(yè)經(jīng)營規(guī)模大，下設(shè)分支機構(gòu)多，為了保證內(nèi)部信息能夠高效傳輸，使分支機構(gòu)能夠第一時間獲取來自于集團總部的數(shù)據(jù)信息與重要文件資料，企業(yè)往往通過租借或者共建的方式，在不同的地區(qū)，不同的分支機構(gòu)所在地，同時使用一條高速線路，這樣一來，集團總部的數(shù)據(jù)信息能夠直達各個分支機構(gòu)，進而突破了時間與空間的限制，對提高生產(chǎn)與工作效率具有重要的現(xiàn)實意義。

2.2 在信息安全中的應(yīng)用

電子信息工程衍生出的產(chǎn)業(yè)類型多屬于精密化產(chǎn)業(yè)，比如在生產(chǎn)制造單片機時，編程人員需要寫入大量的應(yīng)用程序，才能使單片機具有智能化功能，但是，一旦這些信息在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下受到病毒侵蝕、黑客攻擊，就會出現(xiàn)信息丟失或者程序混亂的情況，以至于嚴重影響整個生產(chǎn)制造過程。因此，電子信息工程領(lǐng)域往往借助于計算機網(wǎng)絡(luò)的安全防護技術(shù)，來抵御網(wǎng)絡(luò)病毒與黑客的攻擊，在保證信息安全的同時，有效避免客戶、用戶以及企業(yè)受到巨大損失。

目前，計算機網(wǎng)絡(luò)安全防護技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)加密技術(shù)、防病毒技術(shù)、物理安全策略以及防火墻技術(shù)。數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以劃分為對稱加密技術(shù)以及非對稱加密技術(shù)，前者在文件加密與文件解密中所使用的密鑰是相同的，二者之間并不存在差異。而后者則含有兩種密鑰，一種屬于公開密鑰，另一種屬于私有密鑰，這兩種密鑰相互對應(yīng)，能夠?qū)τ嬎銠C系統(tǒng)文件起到積極的防護作用，而且這種安全防護方法也是電子信息工程領(lǐng)域較為常用的預防文件丟失的安全防護技術(shù)。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)病毒的傳播頻次越來越高，傳播路徑越來越廣，如果不及時予以處理，計算機系統(tǒng)就會陷入不癱瘓狀態(tài)。因此，經(jīng)過技術(shù)研發(fā)人員的不懈努力，防病毒技術(shù)已經(jīng)日漸純熟。比如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的病毒防殺模塊，該模塊在防殺網(wǎng)絡(luò)病毒、阻止黑客進攻方面表現(xiàn)出強大的防御與消殺功能。主要表現(xiàn)以下幾個方面：第一，隨時監(jiān)視各個節(jié)點的病毒入侵情況，使網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)免受病毒侵害。第二，該模塊具有自動報警功能，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在病毒入侵跡象，系統(tǒng)將自動發(fā)出預警信號。第三，防病毒模塊功能完備，包括病毒檢測以及消殺時間表，對網(wǎng)絡(luò)病毒能夠?qū)崿F(xiàn)周期性檢測。第四，能夠?qū)Σ《臼录M行跟蹤審計，可以追根溯源，查找病毒源頭。

物理安全策略主要針對計算機與網(wǎng)絡(luò)物理層面予以保護，使服務(wù)器、打印機等硬件設(shè)施免受侵害。通過建立完善的網(wǎng)絡(luò)安全管理制度，對人的破壞行為進行控制與管理，以避免人的主觀行為破壞計算機控制室情況的發(fā)生。而防火墻則是內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，對保障信息安全起到關(guān)鍵作用。

2.3 在通信技術(shù)中的應(yīng)用

通信技術(shù)作為電子信息工程的重要分支，在信息傳遞與交流領(lǐng)域始終占據(jù)著主導位置。隨著移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，5G通信技術(shù)已經(jīng)逐步在社會各領(lǐng)域得到普及應(yīng)用。而該技術(shù)正是基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的廣域網(wǎng)技術(shù)衍生出的一種全新的通信技術(shù)類型，該技術(shù)峰值速率達到了Gbit/s的標準，而且網(wǎng)絡(luò)容量超大，頻譜效率高，流量密度大，系統(tǒng)協(xié)同性好，是二十一世紀最新一代的通信傳輸技術(shù)，為人們的生產(chǎn)、生活、工作、學習提供了諸多便利條件。

目前，光纖介質(zhì)已經(jīng)取代了廣域網(wǎng)過去的信號傳輸介質(zhì)，這種寬帶光纖主要通過光纖兩端的“光貓”進行信號轉(zhuǎn)換，具有傳輸容量大、傳輸速率高、能量損耗小、中繼距離長、傳輸信號強的特點，已經(jīng)成為人們首先的一種高效上網(wǎng)方式。而對于通信通訊工程來說，只有借助于廣域網(wǎng)清晰的傳輸信號，才能實現(xiàn)人們的遠程溝通與交流。比如在企業(yè)的遠程視頻會議中，正是應(yīng)用了廣域網(wǎng)技術(shù)，視頻影像才會清晰流暢。再比如遠程線上教學，教師講述的教學內(nèi)容通過廣域網(wǎng)中的寬帶光纖傳遞到各個角落，學生在網(wǎng)絡(luò)另一端能夠同時同步接收到教學的授課內(nèi)容。

2.4 在電子設(shè)備中的應(yīng)用

電子設(shè)備已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ町斨胁豢扇鄙俚谋貍淦?，大到家用電器，小到智能手機，都是電子信息技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相融合的智慧結(jié)晶。尤其在電子設(shè)備的研發(fā)階段，需要計算網(wǎng)絡(luò)計算功能的介入，才能開發(fā)出電子設(shè)備與產(chǎn)品的智能化程序。另一方面，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子產(chǎn)品的使用功能也有著必然聯(lián)系。比如智能手機的聯(lián)網(wǎng)功能、移動數(shù)據(jù)連接功能，都需要借助于廣域網(wǎng)技術(shù)才能得到切實體現(xiàn)。再比如高清電視機頂盒，恰恰應(yīng)用了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，高清電視才能接收到更多的頻段信號，人們坐在家里就可以隨時隨地瀏覽全國各地甚至世界各國的電視節(jié)目。由此可以看出，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是促進電子信息工程實現(xiàn)全球經(jīng)濟一體化的重要載體。