鞏燕芳

（河北中醫(yī)學(xué)院,河北石家莊，050000）

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子信息工程概述

1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

當(dāng)前，我國(guó)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主，這種結(jié)構(gòu)主要借助于網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系來(lái)描述和表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠真實(shí)反映網(wǎng)絡(luò)不如各實(shí)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(diǎn)是采用集中式通信控制策略，將所有計(jì)算機(jī)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(shì)是：即便任一個(gè)連接結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，也不會(huì)給網(wǎng)絡(luò)中的其它裝置產(chǎn)生影響，而且故障定位精準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與管理便捷高效。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性較差。

總線結(jié)構(gòu)屬于“無(wú)源拓?fù)洹苯Y(jié)構(gòu)，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝時(shí)省時(shí)省力，而且網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營(yíng)時(shí)，所需的附加設(shè)備量相對(duì)較少?？偩€拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理如圖1所示。

圖1 總線拓?fù)浣Y(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(guò)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(gè)線路，當(dāng)一幀繞環(huán)運(yùn)行時(shí)，目標(biāo)站點(diǎn)就會(huì)準(zhǔn)確識(shí)別出屬于自己的地址。該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是安裝省時(shí)省力，多適用于光纖連接。缺點(diǎn)是穩(wěn)定可靠性較差。

樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的頂端帶有一個(gè)分支的根，并且每一個(gè)分支也會(huì)衍生出許多子分支。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多適用于分級(jí)管理與控制系統(tǒng)，屬于一種分級(jí)的集中式網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)狀型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要通過(guò)分布在不同位置與地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)由通信通道連接而成，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在各結(jié)點(diǎn)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)多用于廣域網(wǎng)當(dāng)中。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用功能包括辦公、交際、娛樂(lè)、教育、通訊、商務(wù)、營(yíng)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(gè)領(lǐng)域，比如日常生活中的移動(dòng)通信、手機(jī)、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(shí)、電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制原理等多門學(xué)科存在必然聯(lián)系，因此，近年來(lái)，電子信息工程專業(yè)也成為一個(gè)熱門專業(yè)，相比于其它專業(yè)，就業(yè)前景廣闊。尤其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子信息工程融為一體后，不僅促進(jìn)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(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。尤其在信息獲取、采集、處理、傳輸都需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持， 以計(jì)算機(jī)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(guó)際互聯(lián)網(wǎng)層以及運(yùn)輸層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了信息的高效傳遞與資源共享。

2 計(jì)算機(jī)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(shí)代的到來(lái)，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(xué)習(xí)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(gè)穩(wěn)定可靠的載體，因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)便有效解決了這一問(wèn)題。

目前，許多企業(yè)的內(nèi)部局域網(wǎng)帶寬都已經(jīng)達(dá)到了百兆級(jí)別。尤其對(duì)于電子設(shè)備的大型生產(chǎn)制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)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(qiáng)成本支出，給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成影響，而局域網(wǎng)在節(jié)省費(fèi)用成本的同時(shí)，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(yíng)規(guī)模大，下設(shè)分支機(jī)構(gòu)多，為了保證內(nèi)部信息能夠高效傳輸，使分支機(jī)構(gòu)能夠第一時(shí)間獲取來(lái)自于集團(tuán)總部的數(shù)據(jù)信息與重要文件資料，企業(yè)往往通過(guò)租借或者共建的方式，在不同的地區(qū)，不同的分支機(jī)構(gòu)所在地，同時(shí)使用一條高速線路，這樣一來(lái)，集團(tuán)總部的數(shù)據(jù)信息能夠直達(dá)各個(gè)分支機(jī)構(gòu)，進(jìn)而突破了時(shí)間與空間的限制，對(duì)提高生產(chǎn)與工作效率具有重要的現(xiàn)實(shí)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(jī)時(shí)，編程人員需要寫入大量的應(yīng)用程序，才能使單片機(jī)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(huì)出現(xiàn)信息丟失或者程序混亂的情況，以至于嚴(yán)重影響整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程。因此，電子信息工程領(lǐng)域往往借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)技術(shù)，來(lái)抵御網(wǎng)絡(luò)病毒與黑客的攻擊，在保證信息安全的同時(shí)，有效避免客戶、用戶以及企業(yè)受到巨大損失。

目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)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(duì)稱加密技術(shù)以及非對(duì)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(duì)應(yīng)，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)文件起到積極的防護(hù)作用，而且這種安全防護(hù)方法也是電子信息工程領(lǐng)域較為常用的預(yù)防文件丟失的安全防護(hù)技術(shù)。

近年來(lái)，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(lái)越高，傳播路徑越來(lái)越廣，如果不及時(shí)予以處理，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就會(huì)陷入不癱瘓狀態(tài)。因此，經(jīng)過(guò)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(jìn)攻方面表現(xiàn)出強(qiáng)大的防御與消殺功能。主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：第一，隨時(shí)監(jiān)視各個(gè)節(jié)點(diǎn)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(dòng)報(bào)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(dòng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。第三，防病毒模塊功能完備，包括病毒檢測(cè)以及消殺時(shí)間表，對(duì)網(wǎng)絡(luò)病毒能夠?qū)崿F(xiàn)周期性檢測(cè)。第四，能夠?qū)Σ《臼录M(jìn)行跟蹤審計(jì)，可以追根溯源，查找病毒源頭。

物理安全策略主要針對(duì)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)物理層面予以保護(hù)，使服務(wù)器、打印機(jī)等硬件設(shè)施免受侵害。通過(guò)建立完善的網(wǎng)絡(luò)安全管理制度，對(duì)人的破壞行為進(jìn)行控制與管理，以避免人的主觀行為破壞計(jì)算機(jī)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(duì)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(dǎo)位置。隨著移動(dòng)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(huì)各領(lǐng)域得到普及應(yīng)用。而該技術(shù)正是基于計(jì)算機(jī)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(dá)到了Gbit/s的標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)最新一代的通信傳輸技術(shù)，為人們的生產(chǎn)、生活、工作、學(xué)習(xí)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(guò)去的信號(hào)傳輸介質(zhì)，這種寬帶光纖主要通過(guò)光纖兩端的“光貓”進(jìn)行信號(hào)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(zhǎng)、傳輸信號(hào)強(qiáng)的特點(diǎn)，已經(jīng)成為人們首先的一種高效上網(wǎng)方式。而對(duì)于通信通訊工程來(lái)說(shuō)，只有借助于廣域網(wǎng)清晰的傳輸信號(hào)，才能實(shí)現(xiàn)人們的遠(yuǎn)程溝通與交流。比如在企業(yè)的遠(yuǎn)程視頻會(huì)議中，正是應(yīng)用了廣域網(wǎng)技術(shù)，視頻影像才會(huì)清晰流暢。再比如遠(yuǎn)程線上教學(xué)，教師講述的教學(xué)內(nèi)容通過(guò)廣域網(wǎng)中的寬帶光纖傳遞到各個(gè)角落，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)另一端能夠同時(shí)同步接收到教學(xué)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?dāng)中不可缺少的必備品，大到家用電器，小到智能手機(jī)，都是電子信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)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(jì)算網(wǎng)絡(luò)計(jì)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(jì)算機(jī)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(jī)的聯(lián)網(wǎng)功能、移動(dòng)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(shí)體現(xiàn)。再比如高清電視機(jī)頂盒，恰恰應(yīng)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，高清電視才能接收到更多的頻段信號(hào)，人們坐在家里就可以隨時(shí)隨地瀏覽全國(guó)各地甚至世界各國(guó)的電視節(jié)目。由此可以看出，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是促進(jìn)電子信息工程實(shí)現(xiàn)全球經(jīng)濟(jì)一體化的重要載體。