虚拟网络实验室——局域网虚拟实验室的原理、设计与实现

虚拟网络实验室——局域网虚拟实验室的原理、设计与实现

李敏[1]2001年在《虚拟网络实验室》文中认为1、本文主要研究局域网虚拟实验室的设计和实现。首先了解虚拟实验室的 产生原因、研究背景和发展,对现有的多种网络仿真器尤其是NS进行了 分析,指出它们的优点和不足之处。在此基础上,提出了虚拟实验室的 原理以及它的系统结构(包括网络结构和软件结构)。接着对局域网原理 和协议进行系统分析,从而得到局域网虚拟实验室采用的技术路线和可 行的设计方案。论文的重点是用面向对象的可视化建模技术实现了一个 局域网虚拟实验室。使用RATIONAL ROSE工具,采用可视化建模语 言UML语言进行描述。需求分析分析仿真系统的功能;结构设计将复 杂的系统分解成为几个独立性较强的包,将系统简化;详细设计以包为 单位,将其中的各个类包含的主要功能方法、属性列出,同时根据需要 采用用例图、包图、类图、顺序图、合作图、状态图,从而比较全面地 描述这种局域网虚拟实验室的各个侧面。在系统实现部分,论文对局域 网虚拟实验室的一些关键和改进问题的源代码进行了分析。最后,论文 实现了一个泊松通信包产生器,并对它进行了测试。

杨晓霞[2]2008年在《基于虚拟仪器的网络教学实验系统的设计》文中提出随着电子技术高速发展,新器件、新电路不断涌现,普通实验室的更新速度无法跟上技术的发展。此外普通实验室涉及到仪器调试、管理、易损坏等问题。在实验时间和一些损耗性强的实验项目上对学生限制过死。同样,远程教育学员一般都要在规定的时间到指定的学校集中完成实验项目,技能培养质量无法保证。教育机构必须考虑如何跟上实验的时代性和先进性,创设实验内容丰富、训练操作扎实、不受时空限制的开放性实验环境。近年来,由于虚拟仪器、仿真技术和网络技术的飞速发展,构建基于WEB的虚拟实验室将会成为一种经济、高效的首选方案。本文的主要工作就是在LabVIEW环境下,研究基于虚拟仪器的网络教学实验系统的设计问题。首先,本文对虚拟仪器进行概述,对比了与传统仪器的区别,介绍了虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW的应用,以及在LabVIEW环境下进行四种常用虚拟仪器—虚拟信号发生器、虚拟示波器、虚拟数字滤波器和虚拟频谱分析仪的软件设计方法。接着,本文对虚拟仪器硬件系统的组成进行分析,并详细介绍虚拟仪器硬件系统中的关键部件数据采集卡的实现原理,性能、参数和相应的设置方法;在此基础上,再结合LabVIEW设计相应的控制程序,实现测试数据的模拟输入和输出。最后,本文着重介绍了如何把设计的四种虚拟仪器构成一个虚拟实验室,并利用网页设计技术创建一个网络虚拟实验室主页,充分运用网络技术构建一个网络虚拟实验系统,并采用虚拟仪器的网络通信技术实现该网络虚拟系统的远程实验目标。

张婧婧[3]2008年在《《控制工程基础》网络虚拟实验室的研究与开发》文中提出基于网络的虚拟实验室的相关技术已经发展得比较成熟了,但是支持大计算量和实时交互的网络虚拟实验室的实现技术仍待研究,本文把MATLAB强大的数值计算能力和Web技术结合起来,开发了“控制工程基础”课程的网络虚拟实验室系统,可开设该课程的网络虚拟实验。“《控制工程基础》网络虚拟实验室”(CVNETLAB)以研制适合于理工科机械仪表类专业基础课程《控制工程基础》实验教学的网络虚拟实验室为目标。它是一个基于Internet的远程开放实验平台,该网络虚拟实验室采用了B/S架构和Web编程技术,该虚拟实验平台具有良好的可移植性、可靠性和安全性,允许多用户多实验同时进行。归纳起来,本文主要进行了以下研究和开发:1.在了解了网络虚拟实验室的相关知识和国内外发展现状的基础上,对《控制工程基础》网络虚拟实验室进行了需求分析,确定了网络虚拟实验室所要采用的基本架构和关键技术——浏览器/服务器(B/S)架构和Web编程技术,构建了基于网络的《控制工程基础》虚拟实验平台;2.利用MATLAB强大的计算与图形功能,开发了运行于网络虚拟实验室服务器端的虚拟仿真实验,它通过MATLAB Web server及IIS(Internet InformationServer,Internet信息服务器)与客户端进行交互,实现了在客户端无需安装MATLAB及其组件而仅通过IE浏览器就进行远程虚拟仿真实验,从而达到通过网络进行远程开放性和交互性实验的目的;3.研究了基于网络的虚拟实验室的安全问题,分别从软硬件的角度给出了提高系统安全可靠性的可行方案,并在所研发的系统中采用了相应的安全措施。目前,该系统运行正常,这也证明了网络虚拟实验室的可行性。因此,网络虚拟实验室是拥有广阔的应用前景和值得推广的。

李婧[4]2008年在《基于LabVIEW的测控技术虚拟网络实验室的研究与构建》文中认为随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的发展,产生了虚拟实验技术。本文首先介绍了虚拟仪器、虚拟实验室的发展和现状。其次,阐述了基于LabVIEW的测控技术网络虚拟实验平台的构建和所用到的关键性技术及实现。内容上,通过两条线索构建针对测控技术的虚拟实验室。一是按知识学习顺序来安排构建了一个基于软件与个人计算机上的基本硬件构成的可拓展式的虚拟实验平台;一是按实验项目进行整合,通过实验室现有的硬件条件,构建的综合性实验平台。重点阐述了网络虚拟实验平台构建中所涉及到数据采集技术、信号分析技术、系统响应分析技术、报表技术、远程面板技术、DataSocket技术等重要技术的实现方法。本文把振动模态分析实验平台作为综合性实验中的一个典型例子重点阐述。主要包括该平台的主要构成和设计思路、各个功能模块的设计方法与实现等。同时,对振动模态分析实验平台在学生实验中的应用,做了一系列实例分析,并分析其测量结果。最后,本文研究了基于ASP.NET动态服务器主页开发工具和ADO.NET数据存储技术。结合LabVIEW中的网络技术,实现了网络化虚拟实验网站的构建。本实验系统,针对多门机械电子与信息化的相关学科构建,合理利用现有的实验室资源,整个实验平台的构建秉承了开放性和可拓展性的原则,以学生教学为目的,充分调动学生的学习积极性和主观能动性,具有较强的实用价值。

张宁[5]2014年在《计算机网络课程实验教学的研究和实现》文中认为21世纪是以科技创新为主导的世纪,我国响应国际的发展形势,实施“科教兴国”与“人才强国”战略,在人口的快速增长的同时,促进科技、社会、教育不断地快速发展。教育是实行“科教兴国”与“人才强国”战略的手段。高校作为高等教育的载体,实验管理能力已经代表这一个国家的科技水平,因此高校的实验与科研教学的发展越来越得到中国政府的重视,努力培养研究性科技人才成为我国第十二五计划中最迫切的任务,同时也成为每个高校的第一任务。计算机网络在高校教学中的应用,大大提高了工作效率和人才培养质量,计算机网络技术已经成为核心的理论基础和工程技术信息的可视化领域。一个全面的计算机网络课程和实践,实验课程是重中之重,基于计算机网络实验教学的研究,对于推动计算机网络技术教育未来的发展具有非常重要的现实意义。立足于当今科技和人才之争剧烈的时代背景以及计算机网络课程的网络实验课程的现状,主要是在解决计算机网络实验的技术和技能的提高方面做了一个研究和探索。在心理学和教育学理论的支撑下,探讨了计算机网络课程实验的教学设计和计算机网络课程虚拟实验教学系统两方面的研究。在计算机网络课程实验的教学设计方面,先从教什么、学什么入手,对学习者、学习任务、学习背景进行分析,确定教学目标,系统地梳理了教学内容,结合教学模式在教学过程中设计了的合理的教学方案。在计算机网络课程实验教学系统研究方面,研究了虚拟实验室的国内外现状和几款与实验教学相关的仿真软件,并利用这些仿真软件实现计算机网络实验的教学。

付建辉[6]2007年在《网络实验室的安全性和稳定性研究及应用》文中研究指明浙江大学电工电子网络实验室采用了双C/S(Client/Server,即客户端/服务器)结构,这种由客户端、控制端和服务器叁部分组成的体系结构,方便所有实验设备经控制端通过网络接入服务器平台,向远程用户提供服务。该系统所有实验都基于真实物理设备,尽量提供与本地实验相同的实验效果,具有一定的开放性和先进性。本文研究的主要内容是浙江大学电工电子网络实验系统的安全稳定性设计与应用。由于目前系统由客户端、控制端和服务器端组成,所以本文按照这叁部分逐一讨论,对其中可能产生的安全稳定性问题进行评估,提出防范措施和设计方案,并在此基础上介绍了直流伺服系统子实验的设计与开发。本文共分为六章,第一章对网络实验室概念和国内外发展趋势与研究状况做了综述,同时介绍了本文的选题背景和主要研究内容。第二章设计了网络实验室系统的拓扑结构(双C/S结构),系统的硬件组成和软件结构。第叁章客户端和控制端的安全性稳定性设计。第四章服务器的安全性稳定性设计,包括数据库服务器和实验服务器采取的安全稳定性方案。第五章直流伺服系统实验的设计与开发,包括控制端和客户端的设计与实现。第六章对全文进行了总结。

周喜权[7]2007年在《基于虚拟仪器的局域网络实验室建设的研究》文中研究指明随着科学技术的发展,高校正面临人才培养模式的不断变化,培养高素质合格人才是各高校追求的目标。对于理工类学校来说,实验室教学是人才培养的关键,各学校都在加大对实验室建设的投入。实验室既是学生学习场所,也是教师科研场所,实验室的装备水平通常被当作衡量一所高校的教学、科研水平的重要标志。在高校的教学活动中,很多学科的学习都是和实验密不可分的,尤其是一些实践性较强的学科,实验对于培养学生的实际操作能力和解决问题的能力至关重要,学生的大部分实践能力都是通过实验得到的。论文先对构建网络测控实验室的相关技术进行了简要介绍,通过分析比较,选用了美国NI公司推出的实验室虚拟仪器工程平台LabVIEW作为课题中虚拟仪器网络实验开发平台,并以虚拟仪器技术进行展开,详细地介绍了基于虚拟局域网络实验室的组建方式及相关的技术,针对这项技术的特点,提出了如何有效构建虚拟实验教学系统,给出了具体的方案和措施。同时通过实例展示了虚拟网络教学的特点和优势,学生可以身临其境的感受虚拟实验过程,这如同手把手一样的进行实物现场教学,摆脱了众多实验仪器管理上的难题,使一名教师可以面对众多学生进行实验操作指导,同时学生可以现场同步地进行实验设计和验证,使学生迅速理解当堂教师讲述的内容,使教学效率得到提高。围绕组建局域网络虚拟实验室这一主题,本论文作了以下工作。第一部分对国内外虚拟实验室的研究状况作了回顾,同时介绍了网络实验室的开发背景和意义;第二部分介绍虚拟仪器技术和LabVIEW软件,就它们编程的一些优势和特点给出说明;第叁部分对网络化虚拟实验的概念、体系结构及网络通信方式作了说明;第四部分给出要构建的网络实验室平台的结构,具体包括客户端和服务器的技术实现过程;第五部分是在研究开发网络实验室的过程中,我们设计了几个典型的电子方面的虚拟实验。最后得出结论,虚拟局域网络实验室的发展前景良好,是实验教学具有代表性的实验方式之一。

曾昭健[8]2007年在《网络实验DSP类子系统设计开发及网络实验室实时性问题研究》文中认为网络实验室(NETLAB)是基于Internet的远程实验平台,整个实验室基于双C/S架构,由客户端、服务器端、控制端叁部分组成,具有良好的扩展性、安全性和稳定性,允许多用户、多实验同时进行。目前已能提供5大类,20组80多个电气工程学科具体实验,所有实验都基于真实物理设备。本文对网络实验室DSP(Digital Signal Processor,DSP)类实验系统的设计开发和网络实验室实时性问题进行了研究。随着DSP技术的广泛应用,高等院校普遍开设了DSP技术课程,开发基于NETLAB的DSP类实验正是满足对实验设备的需求;网络实验室的实时性决定了实验效果,实时性越高,实验效果越接近传统实验方式。本文分为5部分。第一部分介绍了国内外虚拟实验室的研究现状,阐述了选题背景及意义。第二部分网络实验室的设计,包括总体设计框架、客户端框架功能、部分实验内容。第叁部分在分析DSP类实验的开发特点的基础上,设计并成功开发基于TMS320LF2407的DSP实验系统,并提出了一些在设计开发中所遇到问题的解决方法。第四部分对网络实验室实时性问题作了研究。网络的实时性问题一直是热点、难点问题,很难找到一种具有通用性的解决办法,本章根据网络实验室的具体情况,有针对性地提出了一些具体解决方法,并在直流电机实验设计中得到了实证。第五部分对全文进行了总结,对网络实验室后续建设提出了一些建议。

刘春红, 宋耕, 徐晓洁[9]2015年在《基于云平台的虚拟网络实验室设计与实现》文中研究表明针对国内高等院校专业实验室建设存在的建设、维护成本高而资源利用率低等问题,通过分析云计算技术按需分配资源,资源利用率高的特点,提出使用开源云计算系统Open Stack构建虚拟网络实验室的设计方案,并给出详细部署和实现方法。试运行结果表明,该方案运行性能稳定,管理方便,可实现按需分配虚拟网络实验资源,满足计算机网络等课程的实验教学需要,并可推广到其它专业的实践教学平台建设,实现硬件资源共享,提高资源利用率。

陈林[10]2011年在《在现代教育技术环境下开放实验教学模式研究》文中提出众所周知,实验教学是高校教育重要的一环。它起着连接知识与实践、实践与创新的桥梁作用,使理论知识向更高的台阶发展,同时,对于高校人才的培养也起着至关重要的作用。开放实验是实验教学的重要组成部分,也是理论与实践相结合的重要环节。相对于传统的实验教学模式,它的提出旨在培养大学生的创新思维、动手能力以及分析问题、解决问题的能力。同时,开放实验教学将学生从封闭式的学习环境中解放出来,真正体现了以学生为主体的教学理念,为学生提供了一个能够充分发挥自主性、创造性的学习环境,进而更好地发展其创造力。本文在提出开放实验教学重要性的基础上,结合自身多年的开放实验教学经验,对当前高校开放实验教学所存在的问题及其原因进行分析,切实探讨如何利用现代教育技术的理论及技术手段来提高开放实验教学的教学性、开放性和创新性,提出在现代教育技术环境下开放实验教学的新模式,使开放实验教学获得更高的效率,取得更好的效果。

参考文献:

[1]. 虚拟网络实验室[D]. 李敏. 湖南大学. 2001

[2]. 基于虚拟仪器的网络教学实验系统的设计[D]. 杨晓霞. 广西大学. 2008

[3]. 《控制工程基础》网络虚拟实验室的研究与开发[D]. 张婧婧. 武汉理工大学. 2008

[4]. 基于LabVIEW的测控技术虚拟网络实验室的研究与构建[D]. 李婧. 广西大学. 2008

[5]. 计算机网络课程实验教学的研究和实现[D]. 张宁. 新疆师范大学. 2014

[6]. 网络实验室的安全性和稳定性研究及应用[D]. 付建辉. 南昌大学. 2007

[7]. 基于虚拟仪器的局域网络实验室建设的研究[D]. 周喜权. 长春理工大学. 2007

[8]. 网络实验DSP类子系统设计开发及网络实验室实时性问题研究[D]. 曾昭健. 南昌大学. 2007

[9]. 基于云平台的虚拟网络实验室设计与实现[J]. 刘春红, 宋耕, 徐晓洁. 杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2015

[10]. 在现代教育技术环境下开放实验教学模式研究[D]. 陈林. 重庆师范大学. 2011

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