首頁 > 優(yōu)秀范文 > 虛擬網(wǎng)絡的實現(xiàn)
時間：2023-06-21 08:43:47
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇虛擬網(wǎng)絡的實現(xiàn)范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
中圖分類號：TN919-34； TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-373X(2011)24-0171-03
Design and Implement of Network Virtual Laboratory
LIU Ke-qin, PAN Xue-tao, ZHANG Mei-feng
(School of Photoelectric Engineering, Changzhou Institute of Technology, Changzhou 213002, China)
Abstract： The traditional way of physical instruments and simple data analysis is still used for experimental teachings in the most domestic colleges and universities. It exists many problems. A network-based virtual laboratory framework model was established with the network technology, virtual instrument technology and B/S architecture. A related virtual experiment such as phase difference measurement was designed, and Web publishing was implemented by means of LabVIEW software. Practice shows that the remote control and resource sharing can be achieved in the Web-based virtual laboratory. It can save the financing investment for the mass of equipments and instruments, provide a modern means for practice teaching, and help students to improve their creative ability.
Keywords： virtual laboratory; virtual instrument; LabVIEW; B/S
收稿日期：2011-07-13
基金項目：江蘇省高校自然科學研究指導性計劃項目：基于虛擬儀器的機械量測試與分析系統(tǒng)設計;江蘇省教育廳基金資助項目（05KJD460014）
0 引 言
為更好地培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，國內(nèi)高校都加強了實踐環(huán)節(jié)的教學。通過對理工科院校實踐教學情況的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)普遍存在以下幾個主要問題：首先，學生要得到良好的實踐訓練，就需要購置很多昂貴的教學儀器，但各高校普遍存在資金投入不足的問題；其次，實驗中各種元器件的損耗非常大，造成很大的浪費，這也間接對教師和學生造成一定的心里壓力，實驗中縮手縮腳，擔心損壞儀器，使得實踐教學質(zhì)量得不到保證；最后，遠程教育的發(fā)展使教學不再被限制于學校的課堂內(nèi)，教學過程中必然要遇到如何對遠程用戶進行實驗教學的問題。
隨著網(wǎng)絡技術和虛擬儀器技術［1-2］的迅速發(fā)展，充分利用“軟件就是儀器的”思想，將兩者結(jié)合，通過數(shù)據(jù)交換共享建成的虛擬實驗室為以上問題的解決提供了很好的方案。
1 網(wǎng)絡虛擬實驗室的體系結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡虛擬實驗室一般采用C/S模式和B/S模式2種體系結(jié)構(gòu)。B/S模式在標準、開發(fā)維護、界面使用、客戶端要求、靈活性以及儀器的安全性等方面都比C/S模式具有更好的優(yōu)越性［3］，故該系統(tǒng)采用B/S模式構(gòu)建。結(jié)構(gòu)如圖1所示。
采用基于B/S模式的客戶端、Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和應用程序服務器的三層次結(jié)構(gòu)，具有良好的適應性及擴展性。在遠程實驗操作中使用虛擬儀器應用程序，只需配備支持ActiveX的瀏覽器就可通過Internet登陸虛擬實驗室網(wǎng)站，向Web服務器提出實驗請求，并進行相關實驗操作。登陸網(wǎng)站以后，瀏覽器會根據(jù)實驗需要，從Web服務器中自動載入包含了虛擬儀器模塊的實驗網(wǎng)頁，這樣用戶不需要安裝任何專業(yè)軟件就可以進行實驗，從而使客戶端的需求降到最低。
Web服務器的主要任務是將虛擬實驗室以網(wǎng)站的形式在網(wǎng)絡中，同時還為遠程實驗的安全運行提供有效的管理與用戶認證機制。遠程用戶可以用Web瀏覽器訪問此服務器，通過瀏覽器與Web服務器進行交互，按照步驟完成遠程實驗操作。數(shù)據(jù)庫服務器用于存儲系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)信息，包括實驗信息、實驗管理信息以及系統(tǒng)管理信息等。應用程序服務器在虛擬實驗室中負責各個虛擬實驗模塊的管理和調(diào)度。采用虛擬儀器語言設計的實驗模塊被集成在應用程序服務器中，接收來自Web服務器的請求并做出響應，完成信號的生成、數(shù)據(jù)分析以及結(jié)果顯示。
2 網(wǎng)絡虛擬實驗室的設計
2.1 開發(fā)與使用環(huán)境
網(wǎng)絡虛擬實驗室采用DreamWeaver軟件［4］開發(fā)，各虛擬實驗采用美國NI公司的圖形化編程語言LabVIEW設計，并生成為應用程序。客戶端只要有Internet Explorer 5.0以上的瀏覽器并下載安裝NI公司免費的LabVIEW Run-time Engine小程序即可順利完成各類虛擬實驗［5］。
2.2 遠程虛擬實驗室功能
以測控技術與儀器專業(yè)核心課程實驗為例，介紹網(wǎng)絡虛擬測控實驗室的功能及典型程序設計。
遠程虛擬測控實驗室導航頁包括“實驗室簡介”、“實驗室公告”、“使用說明”以及“進入實驗室”4部分。點擊“進入實驗室”，打開實驗界面。如圖2所示。
圖2 遠程虛擬測控實驗室的模塊圖該部分包括信號分析與處理實驗、測控系統(tǒng)特性分析實驗、傳感器與檢測技術實驗、形位誤差測量實驗等4個模塊共24個虛擬實驗應用程序。每個虛擬實驗，包含“實驗原理”、“功能描述”、“實驗示例”和“在線實驗”四個模塊，層層遞進，有利于啟發(fā)學生的思維。
2.3 基于LabVIEW的虛擬實驗設計
下面以“信號分析與處理”模塊中的相位差測量實驗為例詳細介紹虛擬實驗的設計方法。
2.3.1 設計原理
本設計采用相關法實現(xiàn)兩同頻正弦信號的相位差測量，即利用兩信號的延時τ=0時的互相關函數(shù)值與其相位差的余弦值成正比的原理獲得相位差［6-7］。
假設有兩個含有噪聲的同頻信號x(t)，y(t)：x(t)=Asin(ω0t+φ0)+Nx(t)
y(t)=Bsin(ω0t+φ1)+Ny(t)
（1）式中：A，B分別為x(t)和y(t)的幅值；Nx，Ny分別為噪聲信號。
周期信號互相關函數(shù)的表達式為：Rxy(τ)=(1/T)∫T0x(t)y(t+τ)dt
（2）式中T為信號周期。將式（1）代入式（2），可得：Rxy(τ)=1T∫T0［Asin(ω0t+φ0)+Nx(t)］•
［Bsin(ω0(t+τ)+φ1)+Ny(t+τ)］dt
（3） 當τ=0時，Rxy(0)=(1/T)∫T0［Asin(ω0t+φ0)+Nx(t)］•
［Bsin(ω0(t)+φ1)+Ny(t)］dt
（4） 理想情況下，噪聲與信號之間、噪聲與噪聲之間互不相關，積分后可得：Rxy(0)=AB2cos(φ1－φ0)
（5） 故兩信號的相位差：φ1－φ0=arccos［2Rxy(0)/AB］
（6）2.3.2 程序設計
程序設計時，使用LabVIEW程序中信號處理模塊自帶的互相關函數(shù)對兩信號進行計算，然后調(diào)用Array子模板上的Index Array函數(shù)，獲取τ=0時的互相關函數(shù)值。為得到相位差，執(zhí)行Functions>>Numeric>>Trigonometric>>Inverse Cosine操作，調(diào)入反余弦函數(shù)，并由運算將相位差由弧度轉(zhuǎn)化為角度表示。程序代碼如圖3所示。
2.3.3 虛擬實驗的遠程
系統(tǒng)采用LabVIEW自帶的網(wǎng)絡服務器實現(xiàn)虛擬實驗的遠程［8］。LabVIEW網(wǎng)絡服務器是LabVIEW的Remote Panels一部分，VI時首先打開虛擬相位差測量的VI，啟動Web服務器。選擇菜單中Tools>>Web PublishingTool，彈出的窗口是交互地創(chuàng)建和遠程面板的主要窗口，如圖4所示。點擊Save to Disk，將會在Web服務器的根目錄下生成HTML文檔。隨后彈出一個對話框，其中包含生成的HTML文檔的URL網(wǎng)址，如圖5所示。
圖5 HTML文擋的URL用戶遠程面板（Remote Panel）大大簡化了遠程應用程序的生成，不需任何關于Java，CGI或其他第三方軟件工具編程，只需將生成的URL網(wǎng)址鏈接到相應的“在線實驗”模塊，就可以將本地實驗室的功能帶到瀏覽器環(huán)境中。客戶端只需要安裝LabVIEW運行引擎，不需要安裝LabVIEW，即可通過Web瀏覽器進行遠程監(jiān)視和控制［9-10］。用戶在線遠程運行相位差測量實驗的界面如圖6所示。設置信號1幅值2 V，初始相位為30°；設置信號2幅值4 V，初始相位為90°；設置兩個信號的頻率均為2 Hz，采樣頻率為20 Hz，采樣點數(shù)為50點。程序計算得到的相位差為60°。
3 結(jié) 語
基于LabVIEW的虛擬實驗把傳統(tǒng)儀器的測試功能用形象逼真的面板控件形成軟件模塊，能夠在計算機的協(xié)調(diào)下象實物儀器一樣完成測試、處理、分析、顯示等任務，得到了在實驗室里相同的實驗過程和測試結(jié)果。同時基于B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡體系，實現(xiàn)了遠程控制、資源共享和數(shù)據(jù)共享，將實驗教學搬進了課堂，搬上了網(wǎng)絡，實現(xiàn)了理論與實踐的完美融合，減少了設備資金的投入，改善了實驗條件，促進了實驗教學方法、手段的完善，徹底打破了傳統(tǒng)實驗模式，有助于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
參 考 文 獻
［1］ 雷振山.LabVIEW 7 Express實用技術教程［M］.北京：中國鐵道出版社，2004.
［2］ 楊運強.測試技術與虛擬儀器［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2010.
［3］ 張志敏，李賢敏.基于網(wǎng)絡的虛擬實驗室的研究［J］.實驗技術與管理，2008（4）：160-163.
［4］ 屈喜龍，李正庚.ASP+Dreamweaver開發(fā)動態(tài)網(wǎng)站實例薈萃［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006.
［5］ 劉君華.基于LabVIEW的虛擬儀器設計［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2003.
［6］ 白鵬，王建華，劉君華.基于虛擬儀器的相位測量算法研究［J］.電測與儀表，2002（8）：19-22.
［7］ 曾孟雄，高威，楊濤.基于LabVIEW的數(shù)字相關測量儀設計［J］.三峽大學學報，2004（1）：48-50.
［8］ 孫燕蓮.基于Web的遠程虛擬實驗室探究［J］.實驗室研究與探索，2010（10）：352-354.
【中圖分類號】TP311 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2011）24－0041－01
一 網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)及其主要功能的特點
網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)以計算機系統(tǒng)為核心虛構(gòu)出三維可視的實驗場景，仿真復雜多變的實驗現(xiàn)象，支持實驗數(shù)據(jù)的采集和實驗結(jié)果的模擬、分析。學習者通過網(wǎng)頁訪問的方式觀察逼真的模擬實驗環(huán)境，并通過普通的圖形界面交互技術改變實驗條件和參數(shù)，將各種虛擬儀器按實驗要求、過程進行操作或組裝，并從中獲得良好的個人體驗或發(fā)現(xiàn)。它一般包括相應的實驗環(huán)境，有關的實驗儀器設備，實驗對象以及實驗信息資源等。
網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)屬于桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，在一定程度上具有虛擬現(xiàn)實技術的沉浸性、交互性和想象性特點，可以提供一些在現(xiàn)實中無法體驗的情境，能避免真實實驗或操作所帶來的各種危險。徹底打破空間、時間的限制，學習者隨時進入虛擬實驗室操作儀器，進行各種實驗，共享儀器設備，共享數(shù)據(jù)，甚至和異地的學習者合作進行實驗等。特別適合在實驗設備、實驗場地、教學經(jīng)費缺乏等低成本的限制條件下應用，較適合于網(wǎng)絡教育和移動學習。
二 網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)的基本體系組成
1．表現(xiàn)層
展現(xiàn)實驗場景，用戶主要包括學習者、教師和管理員。通過注冊登錄，下載支持IE的3D瀏覽器插件后，即可進入三維虛擬實驗環(huán)境中進行實驗。用戶通過簡單和友好的界面，可實現(xiàn)與虛擬實驗的3D對象、虛擬角色的交互，或虛擬角色相互之間的交互。
2．業(yè)務邏輯層
服務器的主要作用是開放式交互實驗環(huán)境以及動態(tài)網(wǎng)頁的生成；網(wǎng)頁Web應用服務器數(shù)據(jù)庫的主要作用則是提供Web接入服務、用戶認證管理、賬號管理、動態(tài)網(wǎng)頁的生成。作為整個虛擬實驗系統(tǒng)的核心模塊，虛擬實驗應用服務器主要作用是控制和管理實驗儀器、采集和處理實驗數(shù)據(jù)；交互控制影響學習者的實驗請求并做出相應的反應，處理多用戶協(xié)同通信時出現(xiàn)的問題。
3．數(shù)據(jù)訪問層
主要是對原始數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫或者文本文件等存放數(shù)據(jù)的形式）的操作。數(shù)據(jù)庫主要包含用戶信息庫、3D對象服務器、知識庫、教學資源庫。用戶信息庫包含用戶（學習者、教師）的初始數(shù)據(jù)，如用戶個人信息、登錄信息、首次測試水平、實驗儀器設備信息和學習記錄等，存儲在數(shù)據(jù)庫服務器中。3D對象服務器包括3D場景模型、3D虛擬角色模型和3D實驗儀器設備模型等。文件服務器包含Word、PPT等教學文本文檔以及預設的HTML模板。
三 網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)的關鍵設計
一是許多網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)功能更關注在實驗現(xiàn)象和行為的模擬演示，系統(tǒng)的交互性和監(jiān)控性有限。功能設計中需要增強對實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析和實驗過程監(jiān)控等功能，從而增強教學的評價功能。二是網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)更多地集中于通過網(wǎng)絡共享實驗資源，共享數(shù)據(jù)。支持多用戶協(xié)作式，分布式共享同一實驗空間的系統(tǒng)并不多。分布式系統(tǒng)功能設計能進一步增強系統(tǒng)的實用性，同時帶來更大的設計和實現(xiàn)的復雜度。
四 網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)技術
1．環(huán)境建模技術
虛擬實驗環(huán)境和實驗儀器的建立是虛擬實驗系統(tǒng)的重要內(nèi)容。常用的建模多使用3DMax、Maya等工具軟件完成。制作人員完成建模和貼圖的工作量比較大。數(shù)字三維掃描技術快速、精確地生成實體模型，與軟件建模方式相結(jié)合能夠縮短工作時間，提高效率。
2．實時三維圖形生成技術
三維圖形的生成技術已較為成熟，其關鍵是如何實現(xiàn)“實時”生成與顯示。對于具有一定復雜度的模型，如何達到實時顯示和便于網(wǎng)絡傳輸?shù)哪康?，又要保證圖形的幀率和質(zhì)量，需要進一步研究。
3．立體顯示和傳感器技術
虛擬現(xiàn)實的沉浸感和交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術的發(fā)展。現(xiàn)有的桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)大多使用鼠標加鍵盤的WIMP圖形界面，在人機交互方式上存在著較大的局限性。近年來，手寫板與觸摸式顯示屏等新興的人機交互設備大規(guī)模地進入應用領域，其更加自然的交互方式突破原有鼠標加鍵盤的WIMP桌面系統(tǒng)，桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的二維交互方式帶來的約束，手寫板技術和觸屏技術的發(fā)展與應用虛擬現(xiàn)實設備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高，因此有必要開發(fā)新的三維顯示技術。
4．應用系統(tǒng)開發(fā)工具
Based on Virtual Reality Technology of The Construction of the Network Virtual Chemical Laboratory Design
YAN Xiao-li ZHENG Yan-bin YAO Fei SU Jing-xia
【Abstract】This article first introduces the network based on virtual reality technology， virtual chemical laboratory of architecture， and then introduces the combination of 3ds Max software and VRML language implementation of virtual test scenarios interaction function and the method of animation effects theory， lays the foundation for the construction of network virtual laboratory.
【Key words】Virtual reality technology； Network virtual laboratory； 3ds Max； VRML
0 引言
隨著虛擬現(xiàn)實技術和計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術應用的領域已經(jīng)深入到軍事、醫(yī)學、教育等各個領域。利用虛擬現(xiàn)實技術建立的化學實驗室與傳統(tǒng)實驗室相比高效、開放、靈活、用戶自定義等優(yōu)點決定了它在遠程教育中的良好應用前景，必將成為教學活動的重要環(huán)節(jié)。
1 虛擬現(xiàn)實技術與網(wǎng)絡虛擬實驗室
虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality，VR）是以計算機技術為核心生成的一個三維空間的虛擬世界，借用專用設備為用戶提供關于視覺、聽覺、觸覺的感官的模擬，并通過鍵盤鼠標等操作實現(xiàn)人機交互，使用戶有身臨其境之感。虛擬現(xiàn)實技術的突出特征為“3I”，即 Immersion（沉浸性）、Imagination（想象性）、Interactive（交互性）[1]。根據(jù)用戶參與VR的形式以及沉浸的程度，本文用的是桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。
1989年，美國弗吉尼亞大學（University Of Vinginia）威廉?沃爾夫（William Wulf）教授首次提出了虛擬實驗室的概念：用來描述計算機網(wǎng)絡化的虛擬實驗環(huán)境[2]。本文要建立虛擬實驗室就是基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下完成的網(wǎng)絡虛擬化學實驗系統(tǒng)。
基于虛擬現(xiàn)實技術的網(wǎng)絡虛擬實驗室指的是在網(wǎng)絡中創(chuàng)建一個可視化的三維環(huán)境，其中每個可視的三維模型代表一種實驗對象，用戶通過對鼠標和鍵盤的操作，可以模擬和仿真具體的試驗對象、實驗環(huán)境和實驗過程，從而實現(xiàn)對實驗的模擬，實現(xiàn)與真實實驗環(huán)境下相一致的實驗效果，達到同樣的教學目的和要求。
2 網(wǎng)絡虛擬化學實驗室體系結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡虛擬化學實驗室體系結(jié)構(gòu)主要由兩部分構(gòu)成：服務器端（Server）和客戶端（Client），如圖1所示。其中客戶端的功能是客戶通過直觀的界面操作來實現(xiàn)人機交互。界面上有各種操作，都是基于模擬軟件，即虛擬實驗平臺來實現(xiàn)的。服務器端的主要功能則是及時響應客戶端的請求。由于此軟件的訪問量較之商業(yè)網(wǎng)站的訪問量少很多，因此可以建立一個比較小的云平臺，當客戶向服務器發(fā)出請求時，就把請求轉(zhuǎn)入云端進行集中處理。但是為了避免多個客戶對共享資源的互斥訪問，要采用并發(fā)處理機制，這樣才能及時的響應客戶端的多用戶請求。
客戶端與服務器端的交互是通過一系列的協(xié)議和連接來實現(xiàn)的?？蛻糁鳈C上安裝有支持Java語言的瀏覽器，Web服務器為Java Application，啟動后服務器便會在端口偵聽客戶端的請求。當客戶端通過瀏覽器向Web服務器提出HTTP請求時，Web服務器就會通過HTTP協(xié)議把客戶所需要的文件資料傳送到瀏覽器上，此時客戶就可以在瀏覽器上閱讀了。在這一過程中，通信接口作為客戶端和服務器端的媒介，通過TCP/IP協(xié)議和數(shù)據(jù)庫接口進行通信[3]。
3 實驗場景建模實現(xiàn)
虛擬現(xiàn)實場景的制作通常有如下三種途徑：第一是通過數(shù)碼相機或攝像機進行實景拍攝，然后制成全景圖；第二是使用計算機編程的方法直接生成，常用的程序設計語言有VRML、OpenG、LX3D等；第三則是使用商品化的軟件制作虛擬的三維場景和動畫，如用3ds Max、EON Studio等[4]。
為了使用戶最大程度上的“沉浸感”，要求虛擬化學實驗場景與真實實驗環(huán)境高度一致。將虛擬實驗室場景的建模分為兩大類：一是實驗室基礎環(huán)境，包括實驗室內(nèi)部環(huán)境以及實驗室基礎設施；二是虛擬實驗器材，包括實驗器材以及實驗藥品等。對于這些虛擬實驗室內(nèi)部構(gòu)造的實現(xiàn)不僅需要形似，更需要其在材質(zhì)、紋理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面都十分逼真。
圖1 網(wǎng)絡虛擬化學實驗室體系結(jié)構(gòu)
對于虛擬實驗環(huán)境的建模，比如天花板、窗戶等的建?？刹捎脤嵕疤摂M現(xiàn)實技術。實景虛擬現(xiàn)實平臺是對現(xiàn)實場景的處理和再現(xiàn)，因而展現(xiàn)的是完全真實的場景。相比于利用3ds Max建模得到的效果，更能使用戶沉浸其中。
對于那些比較比較簡單的實驗藥品和儀器，由3ds Max建模實現(xiàn)。3ds Max建模軟件包含了基本的幾何模型，這些幾何模型不僅在建模時可以直接使用，也可以將其作為基礎，實現(xiàn)較復雜的模型的創(chuàng)建。對于實驗儀器和設備而言，建模時最重要的是要根據(jù)實際情況賦予不同的物品不同的材質(zhì)。賦材質(zhì)時可以使用VRML中的Appearance （外觀節(jié)點）反應造型的屬性。如物體的材質(zhì)、表面顏色、透明度等。
實驗室很多其它場景如燒杯，藥品架、投影儀等的建模都可以采用以上的原理實現(xiàn)。
4 交互功能以及動畫場景的實現(xiàn)
VRML是一種用于建立真實世界的場景模型或人們虛構(gòu)的三維世界的場景建模語言，它在3ds Max創(chuàng)造出的三維場景，不僅可以插入多種多種VRML節(jié)點，同時也可以將其直接導出到VRML中，因此可以利用VRML的傳感器節(jié)點，實現(xiàn)實驗中的交互功能以及動畫效果。
4.1 交互功能實現(xiàn)
在虛擬實驗系統(tǒng)中，可通過VRML中的檢測、感知等節(jié)點實現(xiàn)用戶和虛擬對象之間的交互。
根據(jù)用戶在場景中的動作，將檢測器分為兩類：觸摸型的傳感器和感知型的傳感器。將動作從廣義上分為兩類：一類是用戶的輸入設備對于對象的操作，一類是用戶和場景中的某對象接近的程度，對象進而做出反應。用戶在虛擬實驗室系統(tǒng)中，將鼠標作為主要的輸入設備，這時采用第一類檢測器檢測鼠標單擊、指向和拖動等動作，從而對場景做出做出相應的回應。
以KMnO4制造O2實驗為例，在實驗過程中需要加熱，因此單擊鼠標點燃酒精爐，此時觸摸型傳感器中的接觸檢測器節(jié)點（TouchSensor）可以很好地檢測鼠標是否單擊了對象，從而做出反應。在實驗時難免會出現(xiàn)虛擬空間物體之間的碰撞，此時可以感知型傳感器中的碰撞傳感器節(jié)點（Collision）可以用來檢測何時用戶和虛擬空間中的造型發(fā)生碰撞并作出反應，同時該節(jié)點中的ROUTE路由提交的事件可以啟動一個聲音節(jié)點，使實驗場景更加真實。
對于一些復雜的計算、智能推理能力等，可以利用VRML的Script節(jié)點。Script節(jié)點包含一個程序腳本，可以定義和改變場景中對象的行為和外觀。在Script初始化時（即事件被檢測到時）調(diào)用程序腳本將事件和節(jié)點從VRML傳遞到Java程序中，同時將命令從Java程序傳遞到VRML中[5]。比如在實驗過程中處理自由落體及反彈就可以利用此節(jié)點。
4.2 動畫場景實現(xiàn)
對于VRML場景來說，交互功能僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對場景的控制，為了達到虛擬現(xiàn)實的目的，還需要制造動畫的效果。在VRML中實現(xiàn)動畫實際上就是借助于時間檢測傳感器節(jié)點確定發(fā)生變化的時間，借助于描述場景中造型的狀態(tài)，利用外觀變化的內(nèi)插節(jié)點來控制他們的外觀和狀態(tài)隨著時間的變化以產(chǎn)生動畫的效果。
VRML設計了許多插補器節(jié)點對應不同的狀態(tài)變化，利用插補的方法構(gòu)建場景中的動畫效果，如實現(xiàn)造型位置變化的位置插補器（PositionInterpolator）、實現(xiàn)方位變化的朝向插補器（OrientationInterpolator）、實現(xiàn)顏色變化的顏色插補器（Colour Interpolator）以及坐標插補器（CoordinateInterpolator）等[6]。
仍然以KMnO4制造O2為例說明，在此實驗中涉及到的有藥品顏色的變化、O2的增加等動態(tài)變化。這時可以采用時間傳感器和顏色插補器（Colour Interpolator）描述實驗啟動后KMnO4變?yōu)镸nO2時的顏色變化（紫色變?yōu)楹谏?；用位置插補器（PositionInterpolator）和時間傳感器來描述O2由少變多時的動態(tài)效果。
5 結(jié)束語
基于虛擬現(xiàn)實技術的化學實驗室不僅彌補傳統(tǒng)化學實驗教學的不足，同時為教師提供了一個良好的教學環(huán)境、為學生提供了一個學習化學的平臺，同時為其它實驗課程的教學改革與發(fā)展提供了技術支持，對于推動教學體制的改革有及其深遠的意義。
【參考文獻】
[1]段新昱.虛擬現(xiàn)實基礎與VRML編程[M].北京：高等教育出版社，2004：01.
[2]KOUZESRT， MYERS JD， WULFW A. Doing science on the In-ternet[J].IEEE ComputerSociety，1996，29（08）：40-46.
[3]范鵬軒，孫靜.一種Web3D虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的場景數(shù)據(jù)調(diào)度方法[J].科技廣場，2010（01）：107-109.
[4]文孟飛，陽春華.網(wǎng)絡環(huán)境下虛擬現(xiàn)實實驗室構(gòu)建探析[J].廣東廣播電視大學學報，2004（04）：27-30.
[5]劉輝，金漢均.基于VRML虛擬實驗室實現(xiàn)方法的研究[J].實驗室研究與探索，2007，26（12）：225-227.
[6]胡小強.虛擬現(xiàn)實技術[M].北京郵電大學出版社，2005：255-257.
基金項目：河南師范大學國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201210476065）。
作者簡介：閆曉麗（1993―），女，河南平頂山人，本科，研究方向為虛擬現(xiàn)實技術 。
中圖分類號：G202 文獻標識碼：B 論文編號：1674-2117（2015）01-0083-04
引言
博物館是一個國家和地區(qū)社會進步與人類文明發(fā)展程度的重要標志，是物質(zhì)文明與精神文明建設的重要窗口。當前，隨著全球信息化建設的深入推進，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、移動化的科技浪潮拓展了人們獲取資訊的途徑與方式。在此背景下，充分利用信息技術優(yōu)勢，創(chuàng)新博物館展示手段，讓科技助力知識傳播，讓知識傳播承載博物館的社會教育服務功能，是博物館數(shù)字化建設適應信息時展的必然趨勢。
相關理論概述
1.全景技術概述
全景技術也稱為全景攝影或者虛擬實景，是一種基于靜態(tài)圖像在計算機平臺上實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的一種技術，它是使用相機環(huán)360度拍攝的一組或者多組照片通過無縫連接的方式拼接成一張全景圖像，并通過計算機技術實現(xiàn)全方位互動式觀看的真實場景還原展示方式。[1]用戶可以使用IE瀏覽器或播放軟件在電腦平臺上利用鼠標控制環(huán)視的方向，可360度旋轉(zhuǎn)觀看，給人一種全新的真實現(xiàn)場感和交互體驗感。
全景技術的特點在于它突破了傳統(tǒng)三維技術的視角極限，免去了三維繁瑣建模渲染等工作，直接取景于真實場景，利用真實照片圖像結(jié)合JavaScript腳本語言實現(xiàn)實景360度全方位展示，并可在全景展示中加入圖片、視頻、音頻、文字等多種媒體，使觀者不僅可以獲得整體的認識，亦可深入其中某個場景、某個細節(jié)進行瀏覽觀看。360度全景可用于網(wǎng)絡、多媒體觸摸屏、大屏幕全屏投影、全景視頻、三維產(chǎn)品展示等，被廣泛應用在房地產(chǎn)樓盤展示、虛擬旅游、虛擬教育等領域。[2]
2.數(shù)字博物館概述
博物館是為社會和社會發(fā)展服務、并向公眾開放的非營利性永久機構(gòu)，它以研究、教育、欣賞為目的，征集、保護、研究、傳播和展示人類及其環(huán)境的見證物。[3]數(shù)字博物館是建立在數(shù)字空間之上的博物館，是以采集、保護、管理和利用人類文化/自然遺產(chǎn)信息資源為目的，采用計算機網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術、人機交互技術等建立的信息網(wǎng)絡服務體系，是對實體博物館服務時間和展示空間的延伸與拓展。[4]
虛擬博物館是數(shù)字博物館的一種嶄新形式，它結(jié)合計算機技術和網(wǎng)絡技術，通過圖像、文字、音頻、視頻、3D動畫等多媒體信息表現(xiàn)方式將博物館的職能延伸到網(wǎng)絡上，打破了時空限制，為世界各地的觀眾提供展示和互動服務，開啟了博物館網(wǎng)絡虛擬展示的全新模式。
基于全景技術構(gòu)建博物館網(wǎng)絡虛擬展示的價值與意義
1.全景技術應用于網(wǎng)絡虛擬展示的價值
全景漫游技術是基于全景圖像的真實場景虛擬現(xiàn)實技術，是目前全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展并逐步流行的一種視覺新技術，它是通過專業(yè)的取景設備將場景以真實圖片的方式保存，然后通過后期合成將多組圖片高精度地拼接與修復，采用兼容性極高的Flash播放技術或HTML5技術，通過專業(yè)的合成軟件，開發(fā)出運行于不同環(huán)境的虛擬場景。[5]讓用戶在虛擬的環(huán)境中進行交互觀察、交互作用，產(chǎn)生一種身臨其境的感受和體驗。[6]相對于開發(fā)虛擬漫游系統(tǒng)的三維掃描、三維建模等高難虛擬技術，360度全景技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面（見下表）：①圖像拍攝及合成的開發(fā)難度與復雜程度較低，耗費時間較短。②以采集場景圖像為基礎，真實還原物體的細節(jié)、質(zhì)感和色澤，避免了三維建模與貼圖渲染過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)偏差與圖片模糊和馬賽克等問題[7]，場景真實性較好。③采用圖形圖像處理方式還原真實場景，圖像文件的數(shù)據(jù)量較小，對系統(tǒng)環(huán)境要求較低。④以Flas技術為外部擴展平臺，可根據(jù)展示需求定制各種輔助功能（如添加音頻解說、播放界面定制、漫游地圖等），并依托HTML5技術可為iPad用戶提供高清流暢、方便快捷的在線漫游體驗，平臺兼容性好。⑤利用全景技術開發(fā)漫游系統(tǒng)相比三維掃描的昂貴設備與虛擬建模的高開發(fā)成本，其在設備購買與人員組成方面耗費較低，可實現(xiàn)低成本開發(fā)虛擬博物館。
2.全景技術助力博物館網(wǎng)絡虛擬展示的意義
全景技術在博物館領域的創(chuàng)新應用開啟了博物館在網(wǎng)絡展示、教育、宣傳等方面的新模式，推動了實體博物館數(shù)字化、數(shù)字博物館網(wǎng)絡化、網(wǎng)絡博物館移動化的有機結(jié)合，彌補了實體博物館、傳統(tǒng)數(shù)字博物館在遠程用戶體驗與平臺兼容性方面的缺陷，實現(xiàn)了展品與觀眾之間的零距離交流與互動，增強了在線漫游式的體驗感，全方位提升了博物館的社會服務功能。與此同時，作為科普教育基地的重要組成部分，博物館承載著宣傳科學文化知識、提高全民文化素養(yǎng)的責任和使命，基于全景技術的博物館網(wǎng)絡虛擬展示的設計與實現(xiàn)，充分結(jié)合當前數(shù)字化、網(wǎng)絡化、虛擬化與移動化的大數(shù)據(jù)時代優(yōu)勢，拓展了科普知識的傳播廣度與效度，體現(xiàn)了以科技助力文化傳播，以文化傳播惠及百姓的科普教育理念，進一步提升了博物館網(wǎng)絡展示的科普教育功能。
基于全景技術的博物館網(wǎng)絡虛擬展示設計與實現(xiàn)
1.設計思想
文章以遼寧古生物博物館的數(shù)字化建設子項目為例，采用360度全景漫游技術設計并實現(xiàn)了博物館的網(wǎng)絡虛擬展示效果，其核心設計思路主要包括以下幾個方面（如圖1）。
圖1
（1）前期分析
一是考察博物館展廳的實際情況，了解場景環(huán)境條件，結(jié)合博物館4層8個展廳的實際情況設計并制定構(gòu)建方案;二是設備與技術支持，依據(jù)場景實際情況配備項目實施所需的相關設備與技術人員，為任務順利開展提供支持。
（2）實施流程
一是根據(jù)每個展廳場景情況設計出各自展廳的全景圖像拍攝方案，并依據(jù)全景拍攝方案進行實地拍攝，然后對采集的圖像組進行后期全景圖拼接;二是收集與處理虛擬博物館建設所需要的多媒體素材與相關資料;三是利用全景漫游制作系統(tǒng)搭建數(shù)字博物館的模塊框架，完成在線漫游網(wǎng)絡虛擬博物館的圖文、動畫、影像等資料的合成與構(gòu)建。
（3）預期效果
輸出全景漫游制作系統(tǒng)開發(fā)的成品文件，調(diào)試產(chǎn)品的運行環(huán)境與平臺兼容性，力爭構(gòu)建出高質(zhì)量、低傳輸、好操作、跨平臺的網(wǎng)絡虛擬博物館。
2.實施過程
（1）全景圖像采集與制作
全景圖像主要有柱形全景、球形全景、對象全景三種。遼寧古生物博物館的網(wǎng)絡虛擬展示是基于制作成本較低的球形全景技術開發(fā)實現(xiàn)的。球形全景是以目標景點的某一觀察點為中心，使觀察者既能看到水平環(huán)360度的景觀效果，又能看到垂直環(huán)180度的景觀效果，即形成360×180的全視角效果，球形全景中加入了天和地的感覺，全景的視覺范圍更加開闊。[8]拍攝全景的設備主要包括單反相機、廣角鏡頭、全景云臺、三腳架。合成全景的軟件主要有圖形拼接軟件Autopano Giga或PTGui Pro、圖形處理軟件Photoshop、全景制作軟件pano2vr等幾種。
圖像拍攝
圖像拍攝是全景制作過程中的關鍵步驟，關系到素材在后期能否順利拼接的問題。因此，圖像采集過程中拍攝者應掌握相機的擺放方法與拍攝技巧（如圖2）。①使用三腳架固定全景云臺，確定好相機的垂直角度，保證相機在一個中心點轉(zhuǎn)動，確保拍攝轉(zhuǎn)動時的圖像采集在同一水平面，如果條件允許最好配備水平儀。②拍攝者環(huán)繞水平一周拍攝10～15張照片，并保證每張照片有10%～20%的重疊用于后期拼接，在曝光時間較長時，保持相機穩(wěn)定不動，保證圖像清晰度。③拍攝圖像時上下都要留出一定的多余空間，避免后期合成的全景照片剪裁時破壞主體。④拍攝過程中圖像拼縫的地方盡量避免正在運動的景物，拍攝時動作要快，減少由于其位置變化給后期制作帶來的麻煩。⑤補拍天與地，如果機位正下方為有規(guī)則且連續(xù)的圖案或不規(guī)則且非連續(xù)性圖案，需要對地面和天空補拍，以備后期合成修復使用。完成一圈的拍攝后得到的圖像數(shù)據(jù)就可以通過軟件進行拼接（如圖3）。
圖像處理
在圖像拍攝過程中，由于光線、場景凌亂等因素造成的圖像拍攝效果較差時，開發(fā)者可根據(jù)需要對圖像進行后期處理。例如，利用HDR技術處理圖像的亮處、暗處、鏡面反射等不良效果;利用Photoshop調(diào)整畫面亮度/對比度、曲線等，擦除或修復場景中不需要的元素;同時注意全景圖像拼接過程中缺少的頂和底，即天和地，通過修補實現(xiàn)無瑕疵的全景圖片，進而達到理想效果。
圖像合成
全景圖制作的最后階段就是圖像拼接，即將水平360度旋轉(zhuǎn)拍攝的照片，拼接成一張在平面上看上去很廣范圍的照片，使得生成的全景展示地圖能夠還原當時拍攝的真實景象。本案例采用Autopano Giga軟件進行全景自動拼接，主要操作步驟如下：①打開Autopano Giga軟件，執(zhí)行“文件―導入”，在彈出對話框中選擇拍攝好的一組圖像，導入圖像。②執(zhí)行“檢測”，系統(tǒng)自動匹配關鍵點（如下頁圖4），進行初步全景合成。③執(zhí)行“編輯”合成全景圖像開始，適當調(diào)整圖像視覺效果與尺寸，完成合成。④執(zhí)行“文件―導出”，輸出合成后的全景圖像（如下頁圖5）。依照上述步驟完成對博物館展廳全部圖像組的全景拼接工作。
（2）全景漫游系統(tǒng)制作
本案例使用Pano2VR漫游軟件開發(fā)遼寧古生物博物館的虛擬展示系統(tǒng)。主要步驟如下：①啟動軟件，在輸入功能模塊中執(zhí)行“選擇輸入”，根據(jù)展廳參觀順序?qū)肴皥D。②使用交互熱點制作場景快速鏈接，利用皮膚編輯器制作參觀導覽地圖（如圖6）。③使用皮膚編輯器的圖片添加功能，制作展版、藏品內(nèi)容的大圖展示，使用媒體功能添加展示的視頻或講解音頻。④制作漫游導航控制按鈕和使用幫助信息。⑤設置輸出參數(shù)與格式，制作完成的漫游系統(tǒng)，為了提高漫游系統(tǒng)的高度兼容性建議輸出Flash/HTML5格式的文件以適用多平臺的使用需求。
（3）產(chǎn)品展示
架構(gòu)與設置網(wǎng)絡虛擬博物館的服務器及網(wǎng)絡連接地址，將開發(fā)好的虛擬博物館嫁接到互聯(lián)網(wǎng)進行展示與傳播，為全民提供網(wǎng)絡遠程參觀與使用（如圖7）。
總結(jié)
當前，隨著全球信息化建設的深入推進，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、移動化的科技浪潮正以多樣的方式和途徑拓展著人們獲取資訊的渠道。文中案例采用全景技術構(gòu)建遼寧古生物博物館的網(wǎng)絡虛擬展示，切實地利用了信息技術與網(wǎng)絡媒體優(yōu)勢，體現(xiàn)了信息技術與博物館網(wǎng)絡展示的有機結(jié)合，開創(chuàng)了遼寧古生物博物館數(shù)字化展示的新模式，對提升網(wǎng)絡科普教育，宣傳科普知識，擴大博物館的社會影響力等具有實際意義。
參考文獻：
[1]蔡田露，高俊強.360°全景技術與應用分析[J].現(xiàn)代測繪.2012（11）.
[2]王鴻飛.淺析360全景技術及其應用[J].廣東科技.2012，21（15）.
[3]陳剛.數(shù)字博物館概念、特征及其發(fā)展模式探析[J].中國博物館，2007（9）.
[4]陳剛，?？讖?數(shù)字博物館及其相關問題分析[J].智能建筑與城市信息，2004（9）.
[5]王瑩.360°全景技術在網(wǎng)絡虛擬展示的實踐與應用[C].第十六屆中國科協(xié)年會――分16以科學發(fā)展的新視野，努力創(chuàng)新科技教育內(nèi)容論壇論文集，2014.
1 VLAN技術的局限性
在服務器虛擬化技術實現(xiàn)后，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部虛擬服務器（VM）的數(shù)量較之原物理實體機在數(shù)量上有了明顯提升，與之對應的VM虛擬網(wǎng)卡的MAC地址數(shù)量也隨之增加，當VM數(shù)量很多時，會導致交換機的MAC地址表溢出，從而引發(fā)數(shù)據(jù)幀的丟棄及大量的廣播幀產(chǎn)生，嚴重影響網(wǎng)絡的性能。
其次，大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心建立并提出互聯(lián)互通的需求背景下，原先用于劃分數(shù)據(jù)中心虛擬網(wǎng)絡的VLAN技術不再能夠滿足需求，傳統(tǒng)的VLAN技術其VLAN ID的位數(shù)為12比特，最多只能支持4094個虛擬網(wǎng)絡標識可用。即便可以通過相應技術進行擴展，但對于云計算服務的不斷普及，業(yè)務量的不斷增長，顯然不能滿足這種擴展需求。
再者，在VLAN網(wǎng)絡環(huán)境中，虛擬機只能在2層網(wǎng)絡內(nèi)遷移，并且為了能夠支持虛擬機的遷移，需要對2層網(wǎng)絡進行Vlan預配置，因而造成VLAN配置的混亂，影響VLAN廣播域的隔離，降低了網(wǎng)絡的效率。
最后，對于云數(shù)據(jù)中心的大二層需求在原有二層網(wǎng)絡下的特性與協(xié)議已經(jīng)不再適用，嘗試二層協(xié)議三層化是基本方向之一，VXLAN就是這樣一個將二層數(shù)據(jù)包封裝入三層包內(nèi)技術。
2 VXLAN技術簡介
VXLAN是一種隧道封裝技術，能將二層報文用三層協(xié)議進行封裝，對二層網(wǎng)絡在三層范圍進行擴展，從而實現(xiàn)跨地域的二層互連。技術原理是通過引入一個UDP格式的外層隧道，使得原有數(shù)據(jù)報文內(nèi)容作為用戶數(shù)據(jù)形式來傳輸，可以讓原始2層幀數(shù)據(jù)輕而易舉的在二三層網(wǎng)絡中傳送。每個覆蓋域被稱為VXLAN segment，ID是由位于VXLAN數(shù)據(jù)包頭中的VXLAN Network Identifier（VNI）標識的。VNI字段包含24 bits，故segments最大數(shù)量為2的24次方，約合16M個。只有在相同VXLAN segment內(nèi)的虛擬機之間才可以相互通信。如圖1。
2.1 VTEP
VTEP（VXLAN Tunnel End Point）隧道端點，用來完成VXLAN報文的封裝和解封裝，實現(xiàn)物理網(wǎng)絡和虛擬網(wǎng)絡的隔離，一般位于擁有虛擬機的宿主機中，因此VNI和VXLAN隧道只有VTEP可見，對于虛擬機是透明的，不同的VXLAN segment中只允許具有相同MAC地址的虛擬機。并且VTEP也可以位于物理交換機或物理主機中，甚至可以使用軟件來定義。VTEP之間完全是通過3層協(xié)議交互與Router相連，如圖2。
2.2 Vxlan網(wǎng)關
如果需要VXLAN網(wǎng)絡和非VXLAN網(wǎng)絡連接，必須使用VXLAN網(wǎng)關才能把VXLAN網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡進行橋接，完成VXLAN ID和VLAN ID之間的映射和路由，和VLAN一樣，VXLAN網(wǎng)絡之間的通信也需要3層設備的支持，即VXLAN路由的支持。同樣VXLAN網(wǎng)關可由硬件和軟件來實現(xiàn)。從封裝的結(jié)構(gòu)上來看，VXLAN提供了將2層網(wǎng)絡overlay在3層網(wǎng)絡上的能力，如圖3。
3 VXLAN技術優(yōu)勢
第一，靈活性強，VXLAN通過隧道技術來構(gòu)建可以跨越多個3層網(wǎng)絡的虛擬2層網(wǎng)絡，使VM可以在物理位置分散的數(shù)據(jù)中心之間進行遷移，擺脫了原來VM的遷移只能在同網(wǎng)段的二層網(wǎng)絡上進行的地理位置限制。
第二，VXLAN數(shù)據(jù)包是在標準的第3層IP網(wǎng)絡上運行，不需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡進行改造；除VXLAN網(wǎng)絡邊緣設備，網(wǎng)絡中的其他設備不需要識別虛擬機的MAC地址，減輕了交換設備的MAC地址學習壓力，提升了設備性能。
第三，VXLAN通過采用MAC in UDP的封裝延伸了2層網(wǎng)絡，實現(xiàn)物理網(wǎng)絡與虛擬網(wǎng)絡解耦，去除了物理網(wǎng)絡IP地址和廣播域的限制，VM的遷移可以實現(xiàn)跨越3層網(wǎng)絡，極大降低了網(wǎng)絡管理的難度。
第四，VXLAN技術通過24bit的VNI可以支持多達16M的VXLAN段的網(wǎng)絡隔離，對用戶進行隔離和標識不再受到限制，可以滿足云數(shù)據(jù)中心未來業(yè)務的邏輯網(wǎng)段分隔的需求。
4 VXLAN部署場景
4.1 同VXLAN間的部署
VXLAN多用于數(shù)據(jù)中心的虛擬機化環(huán)境中，可以穿越機架甚至是數(shù)據(jù)中心。如圖2兩個宿主機Server1和Server2，對于物理位置沒有要求，可以在任意區(qū)域，只需與3層網(wǎng)絡相連即可，其本質(zhì)是VETP可以跨越3層網(wǎng)絡。
圖2中有2個VXLAN覆蓋網(wǎng)絡：
VNI=11表示為[{Server1[VM1-1]}， {Server1[VM1-2]}， {Server2[VM2-3]}]
VNI=22表示為[{Server1[VM1-3]}， {Server2[VM2-1]}， {Server2[VM2-2]}]
4.2 VXLAN與非VLXAN間的部署
VXLAN網(wǎng)絡和非VXLAN網(wǎng)絡互連就得需要VXLAN網(wǎng)關，VXLAN網(wǎng)關上同時存在兩種類型的端口：VXLAN端口和普通端口。當收到從VXLAN網(wǎng)絡到普通網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)時，VXLAN網(wǎng)關去掉外層包頭，根據(jù)內(nèi)層的原始幀頭轉(zhuǎn)發(fā)到普通端口上；當有數(shù)據(jù)從普通網(wǎng)絡進入到VXLAN網(wǎng)絡時，VXLAN網(wǎng)關負責打上外層包頭，并根據(jù)原始VLAN ID對應到一個VNI，同時去掉內(nèi)層包頭的VLAN ID信息。如果VXLAN網(wǎng)關發(fā)現(xiàn)一個VXLAN包的內(nèi)層幀頭上還帶有原始的二層VLAN ID，會直接將這個包丟棄。之所以這樣是因為VXLAN并不依賴VLAN ID進行轉(zhuǎn)發(fā)，無法判斷VLAN ID的正確性。
對于VTEP、VXLAN網(wǎng)關的形態(tài)，可以是虛擬交換機，也可以是物理交換機。通過物理交換機實現(xiàn)服務器與軟件虛擬VTEP的通信，以及使用專用交換機實現(xiàn)VXLAN網(wǎng)關相搭配的模式，從而承載超大規(guī)模的流量轉(zhuǎn)發(fā)，避免系統(tǒng)網(wǎng)絡的瓶頸產(chǎn)生，相對而言也是當前最優(yōu)的部署方法。
5 結(jié)束語
雖然說VXLAN已經(jīng)在某些領域得到了應用，可以很清楚的將虛擬網(wǎng)絡與物理設施區(qū)分開，但并不是說它可以徹底代替VLAN技術，如果某個數(shù)據(jù)中心內(nèi)有超過200個以上的虛擬機，那么VXLAN是個不錯的選擇。如果數(shù)據(jù)中心規(guī)模不大，且只有少量邏輯網(wǎng)，那么久經(jīng)考驗的VLAN技術仍舊可以滿足。
參考文獻
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599(2011)21-0000-02
Computer Virtual Network Experiment Achievement in Colleges and University Experimental Teaching
Wei Lai1,Wu Jian2
(1.Jiangxi Industry Polytechnic College,Modern Education Center,Nanchang 330039,China;2.Jiangxi Industry Polytechnic College,Nanchang 330039,China)
Abstract:The integrated use of multimedia virtual laboratory,computers, virtual reality technology,the experiment is no longer limited by time and space to solve the lack of equipment can not be conducted due to experimental problems in the protection of the quality of education plays an important role.Purpose is to train students to practice in a real scenario experimental skills through virtual experiments between theory and practice in the experiment as a bridge to achieve the teaching from a teacher-centered to student-centered transformation,and ultimately the formation of educational service concept.
Keywords:Computer;Virtual network experiment;Experimental teaching
實驗教學是教學過程的一個重要環(huán)節(jié)，許多學習科目都是以實驗課程為基礎的，尤其是對于一些實踐性較強的學科。例如：計算機網(wǎng)絡、電子商務、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等等。實驗對于培養(yǎng)學生的實際操作能力和解決問題的能力是至關重要的，學生的大部分實踐能力都是通過實驗得到的。在遠程教育教學模式中，學生通過網(wǎng)絡進行學習，學校與學生在空間上分離，學生到學校實驗室進行實驗已不太可能。但相對于傳統(tǒng)的實驗教學，網(wǎng)絡虛擬實驗教學不受時空限制，以其安全性、交互性和開放性而受到廣泛的關注。近年來，計算機多媒體技術、網(wǎng)絡技術與虛擬技術迅速發(fā)展，通過網(wǎng)絡構(gòu)建虛擬實驗室已經(jīng)成為可能，網(wǎng)上實驗已成為遠程教學研究的重要方面。這種新型的教學形式，很大程度上沖擊了傳統(tǒng)的教學模式，為我國的素質(zhì)教育教學帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。
一、虛擬網(wǎng)絡實驗勢在必行
計算機網(wǎng)絡在當今社會的應用越來越廣泛，并且需要大批熟練掌握計算機網(wǎng)絡的技術人才，這無疑是對計算機網(wǎng)絡課程的教學提出了更高的要求。要讓學生熟練掌握計算機網(wǎng)絡技術，實驗實踐是非常重要的教學環(huán)節(jié)。然而，由于網(wǎng)絡設備價格高等問題，許多學校根本無法建設完善的計算機網(wǎng)絡實驗環(huán)境。因此，運用虛擬實驗進行計算機網(wǎng)絡課程的實驗教學改革工作勢在必行。虛擬實驗是利用當今先進的計算機技術，進行模擬實驗，從而達到降低成本，提高效率的目的。它使實驗不再受時間空間的限制，解決許多學校因設備欠缺而無法開展實驗的問題，在保障教育質(zhì)量方面起著重要作用。虛擬現(xiàn)實技術是當前的研究熱點，將虛擬現(xiàn)實技術用于虛擬實驗，能夠很好地模擬真實實驗情況，使實驗更直觀，更真實。虛擬實驗有著真實實驗無法比擬的優(yōu)點。
（一）經(jīng)濟性。傳統(tǒng)實驗需要借助于具體的實驗設備，而設備價格昂貴，損耗大，實驗成本高。而虛擬實驗中的虛擬設備不存在著磨損、破壞，可反復使用。既滿足了教學要求，又能提高辦學效益。
（二）開放性。虛擬實驗打破了傳統(tǒng)實驗的模式，實驗者不再受到時間、空間上的制約，可隨時、隨地進入虛擬實驗室網(wǎng)站，選擇相應的實驗操作。實驗者還可根據(jù)需要，選擇不同的實驗伙伴，共同完成實驗。
（三）針對性。利用計算機的模擬功能、動畫效果、虛擬現(xiàn)實等技術能夠?qū)崿F(xiàn)緩慢過程的快速化或快速過程的緩慢化，使學生加深理解。實驗者還可隨時控制實驗的進展，實驗中相應的數(shù)據(jù)也可以按其需求反饋給操作者。
（四）安全性。一些實驗危險性比較高，若操作疏忽，容易對操作者造成危害，而虛擬實驗卻無任何危險。對有毒有害、污染環(huán)境和破壞性實驗，也可在虛擬實驗室內(nèi)完成。
二、當前遠程教育模式下實驗的不足
現(xiàn)階段網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)還沒有統(tǒng)一的定義和體系結(jié)構(gòu)，各個學校和研究機構(gòu)在開發(fā)網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)時，由于對網(wǎng)絡虛擬實驗認識的不同，開發(fā)方式各異，開發(fā)出的網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)不具有通用性，造成網(wǎng)絡資源的極大浪費。同時，由于沒有統(tǒng)一的開發(fā)方法指導，系統(tǒng)的開發(fā)只能由專業(yè)人士進行，開發(fā)成本極高，根本無法體現(xiàn)網(wǎng)絡虛擬實驗的優(yōu)越性。因此，對網(wǎng)絡虛擬實驗體系結(jié)構(gòu)進行研究，提出一種通用的開發(fā)方式有著重要的意義。
三、新的網(wǎng)絡虛擬實驗體系結(jié)構(gòu)
（一）文檔庫、元件庫和策略庫。1.文檔庫。存儲虛擬實驗室的描述信息，主要包括虛擬實驗室信息庫、虛擬實驗項目信息庫和實驗用戶信息庫。虛擬實驗室信息庫描述了虛擬實驗室的名稱、類別、能夠進行的實驗項目、各種屬性等。在網(wǎng)絡虛擬實驗體系結(jié)構(gòu)中，虛擬實驗室是通過創(chuàng)建對象建立的，因此在信息庫中還必須存儲對象的名稱，這樣學生在進入實驗室時，系統(tǒng)將根據(jù)信息庫的描述創(chuàng)建并初始化實驗室；虛擬實驗項目信息庫存儲了具體的實驗項目的名稱、實驗項目的性質(zhì)、實驗指導書、實驗所需儀器或設備的名稱、ID 號以及以往學生實驗得到的實驗數(shù)據(jù)等等。用戶信息庫紀錄了虛擬實驗室用戶的注冊信息，由用戶管理模塊負責更新。2.元件庫。存儲虛擬儀器或設備的相關信息。不管是何種類型的實驗設備或儀器，我們總可以將其抽象為具有輸入、輸出接口和特定操作方式的對象。為實現(xiàn)最大程度的仿真和控制的方便，利用面向?qū)ο蠹夹g將虛擬儀器的屬性和操作方式封裝成對象存儲到元件庫中，當學生進入實驗室選擇相應的實驗設備后，系統(tǒng)將創(chuàng)建這些對象的實例，控制模塊獲取學生的輸入（通過鼠標、鍵盤或其他輸入設備），并調(diào)用對象開放的接口對元件進行控制。在對對象進行封裝時，會綜合運用許多技術。3.策略庫。存儲實驗項目的微操作。通過對各種實驗的分析可知，不管是何種類型的實驗，其操作總是串行進行的，即使是一些并行的操作也是宏觀上的，微觀上仍可以視為串行的。因此，我們可以將這些實驗分成很小的序列化的操作每一步操作僅涉及一個對象方法、一個輸入和一個輸出以及若干限制性條件。這樣，控制模塊將根據(jù)輸入限制性條件檢測輸入，調(diào)用對象方法并得到輸出，而后利用輸出限制性條件對輸出進行檢測并根據(jù)結(jié)果選擇下一步的操作。
（二）用戶管理。實驗室管理涉及到許多方面，在虛擬實驗系統(tǒng)中為方便管理，將系統(tǒng)的使用人員根據(jù)其權(quán)限的不同分為三類：管理員，教師，學生。每類人員只能完成其權(quán)限范圍內(nèi)的任務。用戶管理由管理員來進行，他可以將部分的管理員權(quán)限授予他信任的人員。這樣，可以減少管理員的任務量，簡化管理。同時，他可以將實驗生成的權(quán)限賦予教師以便生成新的實驗項目，也可以限制教師只能夠管理或查看已有的實驗項目的信息。他還必須限制學生只能夠選擇實驗項目進行實驗，對學生試圖危害系統(tǒng)安全的行為進行制止。
（三）實驗室管理與配置。在虛擬實驗體系中，實驗室是利用虛擬現(xiàn)實技術和面向技術設計的對象，對象具有屬性和方法。管理員利用開放的方法對實驗室的屬性，如：實驗室布局、實驗室完成實驗的性質(zhì)以及能夠完成哪些實驗。包括哪些實驗元件和設備，以及這些元件和設備的介紹等等進行設置。當然，由于實驗設備也是虛擬出來的，因此不涉及設備的購進，報廢等問題，元件和設備是由教師或創(chuàng)作者根據(jù)需要設計出來的。管理員具有最高的權(quán)限是因為他能夠?qū)ζ渌藛T的行為進行限制，但這并不能說管理員能夠訪問體系中所有的模塊。
（四）實驗項目生成與管理模塊。文檔生成與管理，元件生成與管理以及策略生成與管理都屬于實驗項目生成與管理模塊，該模塊由授權(quán)的教師或創(chuàng)作者進行。該模塊主要功能是根據(jù)實驗教師的需求生成某個實驗項目的相關文檔，實驗所需的元件以及學生實驗時判斷其實驗行為是否合理所使用的策略。該模塊通過頁面的形式呈現(xiàn)給教師或創(chuàng)作人員，采用Wizard 的方式指導實驗教師提供實驗項目所需的信息。由于教師并不是計算機專家，一般缺乏編程知識，因此這些信息應該用接近自然語言的文本來描述，但為了處理的方便，必須對其格式進行嚴格的限定。當系統(tǒng)獲得這些信息后，按照事先規(guī)定好的語法將信息格式化成和文檔庫，元件庫和策略庫相適應的結(jié)構(gòu)化語言格式信息并存儲到這些庫中。當然，該模塊能夠取出這些結(jié)構(gòu)化信息并以一定的格式呈現(xiàn)給實驗教師，以利于對實驗項目的管理和修改。
（五）虛擬實驗室。虛擬實驗室是學生進行實驗的地方，虛擬實驗室學生做實驗一般分成三個階段：實驗準備階段、實驗階段和實驗完成階段。在實驗準備階段，虛擬實驗室用動態(tài)頁面的形式提供給學生實驗指導書，實驗儀器介紹，實驗范例等信息，這些信息存貯在文檔庫中。在實驗階段，虛擬實驗室將提示學生選擇其想完成的實驗項目所需的元件，從元件庫中獲取元件對象或其名稱，動態(tài)創(chuàng)建之，并調(diào)用其初始化方法對元件進行復位。隨后，虛擬實驗室將監(jiān)聽用戶操作，并將用戶的操作與從策略庫中讀取現(xiàn)階段的微操作進行比較，若不符合，則等待用戶的另一動作，否則，執(zhí)行相應的微操作并進行下一步微操作的檢查，直至實驗的完成。在實驗完成階段，虛擬實驗室將對元件進行復位和銷毀的操作，并指導學生分析實驗結(jié)果和撰寫實驗報告。當然，虛擬實驗室還應設置一個虛擬工具箱，它是一些鏈接的集合，幫助等全局性的信息，以便學生更好的利用虛擬實驗室。
四、結(jié)束語
網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)是一個復雜的綜合性的系統(tǒng)，它的完善和發(fā)展取決于實驗理論、面向?qū)ο蠹夹g和虛擬儀器制造技術的提高。
參考文獻：
[1]蘆文鋒.德國教育技術界學習資源觀的發(fā)展及其啟示[J].電化教育研究,2001,7
[2]張中富.遠程教育管理技術及其實現(xiàn)[J].南昌高專學報,1998,7
[3]楊宏雪,周淑英.基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬實驗教學中心的構(gòu)建[J].中國高職教育研究,2001,1
Abstract: In order to make the virtual laboratory for teaching the need for long-distance network to enable it to work on the network， the use of DCOM technology to C / S achieved the components of the virtual laboratory. The simulation as part of the server-side， the interface I / O as a client. In many cases， users did not provide DCOM Distributed strategy， the use of targeted scheduling to balance the load， so the introduction of distributed processing way.
Key words: distance education; DCOM; virtual laboratory; client / server (C / S)
前言
隨著Internet的不斷擴大，日益增多的計算機正在連接到互聯(lián)網(wǎng)上，以共享資源。于是遠程教育作為一種新的教育模式被提上了議事日程，現(xiàn)代計算機技術和網(wǎng)絡技術為遠程教育的發(fā)展提供了強有力的技術保障。尤其是WWW瀏覽器技術和數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展，使得教學活動不再受地域和時間上的限制，利用Internet就能進行實時或非實時的教與學，從而實現(xiàn)了跨越時空的學習。然而，大學實驗室里許多實驗課，在遠程教育的網(wǎng)上學習中將會有許多困難。如何在網(wǎng)絡課件中解決好這個問題，對于進一步辦好遠程教育是具有重要實際意義的。本文利用DCOM(Distributed Component Object Module)技術，將單機板的虛擬電路實驗系統(tǒng)升級為網(wǎng)絡版的虛擬電路實驗系統(tǒng)。
虛擬電路實驗系統(tǒng)是一個用于仿真電子線路實驗的軟件。用戶通過界面在計算機屏幕上選用各種元器件搭建電路，測試波形，得到實驗數(shù)據(jù)等結(jié)果，以模擬真實實驗的方式使用戶掌握有關電路方面的知識。從功能上講，虛擬實驗室系統(tǒng)分為兩個模塊：一個是仿真計算部分，它是整個系統(tǒng)的核心部分，負責輸入數(shù)據(jù)的處理、大量的模擬計算，并向輸出界面部分傳送結(jié)果；另一個則包括輸入界面和輸出界面兩部分。輸入部分完成用戶電路搭建時的界面處理，從某種角度來講，它完成了數(shù)據(jù)的采集。同樣，輸出界面完成結(jié)果的輸出，如波形輸出、數(shù)據(jù)輸出等。
為了滿足遠程教學的需要，必須將單機虛擬實驗系統(tǒng)改造為可在網(wǎng)絡上運行的系統(tǒng)。從通信的開銷上來講，Socket是最合適的。但是Socket本身是面向通信的，有復雜的通信細節(jié)需要處理。而且，Socket服務器對于客戶來說，很難提供穩(wěn)定的應用程序接口，一旦服務器發(fā)生了變化，客戶必須相應地變化，不利于客戶和服務器單獨開發(fā)和維護。另外一種則是文本采用的COM(Component Object Module)技術。
1 組件對象模型(COM)
現(xiàn)代的軟件開發(fā)都以模塊方式進行。每個模塊均有自己的功能，并與其它模塊以接口進行通信。于是，復雜的軟件系統(tǒng)就可以用搭積木的方式進行。這就是組件軟件的基本思想。COM就是實現(xiàn)軟件組件化的一種努力。
實際上，COM是一種規(guī)定了組件之間的接口標準。COM還引入了面向?qū)ο蟮乃枷?，COM對象是一個能完成一定功能的軟件模塊。COM對象是組件的基本構(gòu)成，它以接口的方式向其它對象或軟件提供服務。通常情況下，對象的服務與被服務都是客戶／服務器的關系。COM對象不同于C++對象。C++對象是類的實例。C++是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，是人們在源碼級試圖實現(xiàn)軟件模塊化的一種努力。COM對象是二進制的規(guī)范。換言之，C++在源碼級提供了代碼重用的便利，而COM是在二進制級提供了可重用性。COM的二進制級重用是通過COM對象工作來實現(xiàn)的。它主要有兩種方式：(1)包容，一個對象通過利用另一對象的功能實現(xiàn)同樣的接口。(2)聚合，一個對象直接將另一對象的接口提供給客戶。
由于COM的實現(xiàn)是在二進制級，而不是源碼級，于是決定了COM與語言的無關性。一個用C或C++實現(xiàn)的COM可以與一個用BASIC實現(xiàn)的客戶正常地通信。因此，整個軟件的一部分可以用一種語言開發(fā)，而另一部分可以使用其它語言。這給軟件開發(fā)者在根據(jù)性能的要求做出編程語言選擇時提供了方便。COM的另一個特性是進程的透明性。一個組件可以有很多種形式出現(xiàn)，比如DLL，EXE等。DLL形式的組件與客戶程序工作在同一進程，EXE組件工作在獨立的進程。無論是進程內(nèi)的組件還是進程外的組件，對于客戶來講都是同樣的，客戶無需關心進程間的通信。進程間的通信是復雜的，然而COM掩蓋了這種復雜性。
2 分布式組件對象模型(DCOM)
COM給軟件開發(fā)帶來了極大的便利。但是，在網(wǎng)絡環(huán)境下，單機上的組件重用和進程透明性已不能滿足需要，COM必須擴展。Microsoft的DCOM便是COM在網(wǎng)絡環(huán)境下的無縫擴展，DCOM能夠支持在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，甚至在Internet上與不同計算機的對象之間的通信。使用DCOM，應用程序可以在位置上達到分布性，從而滿足客戶和應用的需求。
DCOM隱藏了網(wǎng)絡通信的細節(jié)，在可以利用的網(wǎng)絡協(xié)議的支持下，組件或客戶無需關心對方組件的位置，便可以進行通信。因此DCOM具有協(xié)議無關性。在網(wǎng)絡環(huán)境下，組件之間的通信不像在COM的進程內(nèi)或進程間的LPC(Local Procedure Call)，而是以RPC(Remote Procedure Call)來完成的。客戶與COM對象必須通過Proxy和Stub來進行通信。Proxy工作在客戶進程中，Stub工作在服務器進程中。此外，DCOM提供了所有在網(wǎng)絡上工作的軟件都應有的特殊性與安全性。
3 COM／DCOM在網(wǎng)絡虛擬實驗室中的應用
從程序設計的角度來看，COM／DCOM的結(jié)構(gòu)是這樣的：對象是構(gòu)建組件的基本元素，而服務器為組件提供進程內(nèi)／外的服務，提供了組件工作的場所。對象是一個自包含的結(jié)構(gòu)，提供一定的功能，它不能直接被客戶使用，客戶必須通過接口訪問它。對象必須通過接口來表現(xiàn)自己的功能，甚至對象的創(chuàng)建都不能由客戶直接完成，對象的創(chuàng)建必須借助一個特殊的對象，即類廠來完成。
對于客戶，它可以是一個組件對象也可以是一個支持COM的普通程序。它通過COM API來調(diào)用類廠創(chuàng)建對象，并增加引用計數(shù)，來決定對象的生存期。這樣COM庫和COM服務器會在適當?shù)臅r候卸載。
雖然C++對象和COM對象有本質(zhì)的區(qū)別，但是它們在二進制一級的構(gòu)造上有一定的相似性，C++對象和COM對象都使用VTable。而且，C++的對象描述能力使它很容易創(chuàng)建COM。因此C++是實現(xiàn)COM的最佳選擇。Visual C++在CO
M編程方面提供了兩種方式：一種是MFC(Microsoft Foundation Class)；一種是ATL(Active Template Library)。MFC是以嵌套類的方式來實現(xiàn)COM的；ATL大量地使用于模板，采用多重繼承的方式來實現(xiàn)COM。但不管是MFC還是ATL，都為開發(fā)軟件提供了極大的方便，很多的處理都由MFC提供，比如引用計數(shù)、服務器鎖計數(shù)、類廠等。盡管MFC和ATL都能實現(xiàn)COM，但MFC是一種開發(fā)完全應用程序的有效手段。相比之下，ATL是專為COM設計的。所以，ATL更適合創(chuàng)建快速小型化的COM組件。
3.1 服務器
在本文設計的網(wǎng)絡虛擬實驗室系統(tǒng)中，將模擬計算部分作為服務器。對于單用戶服務器的情況，可以使用STA(Single Thread Apartment)線程模型。在這種情況下，分作為一個COM對象。對于在這個組件來說，它至少應該提供一個Simulator對象、一個Isimulate接口和兩種方法。
interface IDatdT’: IUnknown
{
HRESULT InputData( [ in]... );
HRESULT OutputData( [ out]... );
…
};
這個對象是一個可連接對象。在模擬算法完成之后，它必須向用戶發(fā)出通知。而用戶程序內(nèi)置了一個接收器。客戶使用InputData()向服務器傳送采集的數(shù)據(jù)，服務器在處理數(shù)據(jù)完成之后，客戶通過OutputData()取得處理結(jié)果。
對于多用戶服務器，實際上只要簡單地在這個COM組件中加入注冊表信息，或者用CoCreatelnst9nEX()，以主機信息為參數(shù)就可以在指定主機上創(chuàng)建對象，利用DCOM進行通信。位置透明性使客戶很容易使用DCOM。如果為客戶指定相應的主機(即服務器)，客戶就可以創(chuàng)建并使用對象。
3.2 多用戶服務器的負載平衡
在多用戶的情況下，當用戶的數(shù)量達到一定程度的時候，多個用戶在主機上創(chuàng)建的對象實例會使服務器的壓力增大，從而造成服務器性能的下降，影響服務質(zhì)量。當然，可以使用多個服務器來提供服務，人工地平衡多個服務器上的負載，但這將給維護帶來極大的困難。一旦用戶群動態(tài)地變化，服務器的負載平衡將被打破。顯然，這種沒有任何分布式策略的分布式COM(DCOM)是不夠的。雖然DCOM提供了位置透明性，但是沒有提供分布式的策略，分布式策略需要軟件開發(fā)者來提供。因此，提供負載平衡是DCOM組件開發(fā)的一個重要任務。為了平衡多個服務器的負載，建立了如下圖所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
對于模擬計算的COM對象，為了避免多次重復地創(chuàng)建和釋放，本文采用了服務對象。服務對象是已創(chuàng)建的COM對象實例。該系統(tǒng)中還引入了簡單的調(diào)度對象。調(diào)度對象是一個中間對象，它以STA(單線程Apartment)方式工作。調(diào)度對象負責建立服務對象Simulator，維護主機列表COSERVERINFO Server[N]、對象列表ISimulate*pISimulate[N]和對象狀態(tài)列表Int State[N]。主機列表保存主機名字，對象列表存放對象接口指針，狀態(tài)列表是一個對象的狀態(tài)值。對于對象來講，它有三種狀態(tài)：(1)未創(chuàng)建或創(chuàng)建失敗；(2)忙；(3)閑。三個列表都以全局變量的形式出現(xiàn)。由于使用了STA，可以不必考慮對象的同步問題。但是，多個同類對象訪問全局變量仍然可能造成對象在線程上的安全問題。因此，本文使用臨界區(qū)(Critical Section)來同步。此外，調(diào)度對象是一個可連接對象，它必須與服務對象通信并獲得服務對象的狀態(tài)。
調(diào)度對象負責在主機列表指定的主機上創(chuàng)建服務對象，并初始化。所有的客戶在需要服務的時候應向調(diào)度對象發(fā)出請求。當有客戶向調(diào)度對象請求服務時，調(diào)度對象檢索主機列表、對象列表和狀態(tài)列表，在選定主機上查詢并檢查對象的有效性，獲取服務對象接口指針，并返回給客戶，然后客戶與服務對象通信。根據(jù)COM的特性，此時客戶和服務對象之間的通信是直接進行的，不經(jīng)過調(diào)度對象。調(diào)度對象根據(jù)什么原則來獲取某個主機上的對象是一個策略上的問題，實際應用中必須考慮主機的負載平衡。對于復雜的系統(tǒng)，這種策略可能相當?shù)膹碗s。然而，為了簡單起見，本文采用了以執(zhí)行任務的對象在主機上的數(shù)量多少作為平衡負載的標準。在客戶使用完畢對象后，對象激發(fā)一個調(diào)度對象事件，調(diào)度對象負責將對象狀態(tài)復位。因此，調(diào)度對象是一個可連接對象，實現(xiàn)了一個接收器，接收來自服務對象的事件。
此外，調(diào)度對象還負責將服務對象卸載。應該看到調(diào)度對象的引入增加了網(wǎng)絡通信量，但對于采用分布式策略的系統(tǒng)來說是必要的。實際上調(diào)度對象很大程度上起到了目錄服務的作用。如果必要的話，調(diào)度對象加上適當?shù)哪K可以作為一個簡單的中間管理模塊，比如控制用戶登錄、限制用戶數(shù)量等。
3.3 客戶
客戶控制著虛擬實驗室數(shù)據(jù)的采集和輸出表現(xiàn)，它將直接面對用戶。對于客戶來講，它只需要在數(shù)據(jù)處理的時候，在執(zhí)行調(diào)度的主機上創(chuàng)建調(diào)度對象，本文來自范文中國網(wǎng)fw789.com。調(diào)度對象負責返回可用的服務對象?？蛻魧?shù)據(jù)交給服務對象來處理，并取得輸出值。在客戶與服務對象通信的過程中，客戶還必須接收來自服務對象激發(fā)的事件，所以客戶必須內(nèi)置接收器。
4 結(jié)束語
本文使用了調(diào)度對象來實現(xiàn)負載的平衡，采用的平衡策略是以運行在主機上的對象數(shù)目作為衡量負載的標準，這對于簡單的系統(tǒng)已經(jīng)足夠了，但對于比較復雜的系統(tǒng)，必須有更復雜的負載平衡策略。
DCOM雖然提供了很多的優(yōu)點，如位置透明性、協(xié)議無關性等，然而這是以增加開銷為代價的。與Socket比較，DCOM的開銷要大一些，但是DCOM提供的方便超出了它帶來的額外開銷。
參考文獻：
這是一個不能不正視的現(xiàn)實。網(wǎng)絡已經(jīng)是現(xiàn)代生活生存不可或缺的對象，也是改變?nèi)藗冇^念的重要媒介。我們幾乎已經(jīng)離不開網(wǎng)絡組織成的新型空間，而網(wǎng)絡也越來越深入的介入人際社會的生存法則、依托途徑和人際關系的構(gòu)成要素之中。所以，研究“網(wǎng)絡社會”的命題越來越重要。
在中國，網(wǎng)絡超速度的突進已經(jīng)匪夷所思，但卻和中國迅猛成為世界經(jīng)濟、文化發(fā)展的重要動力相協(xié)調(diào)，看看2008年的中國網(wǎng)絡發(fā)展狀況數(shù)據(jù)：2008年中國超過美國成為上網(wǎng)人數(shù)最多的國家，中國網(wǎng)絡使用的總?cè)藬?shù)達到2.98億萬人，比前一年上漲了42％。并且還有很大的增長空間，因為每4個人中就有一個可以接觸到網(wǎng)絡。中國寬帶網(wǎng)民數(shù)已經(jīng)有27億，國家CN域名數(shù)達到13572萬。2008年使用手機上網(wǎng)的網(wǎng)民首次突破1億實現(xiàn)1.17億，這個數(shù)字較2007年翻了一番多。隨著2009年初國家3G牌照的發(fā)放，預計未來幾年無線互聯(lián)網(wǎng)將迎來爆發(fā)式的增長，無線互聯(lián)網(wǎng)更深層次的應用將在3G時代逐漸凸顯出來。還有，2098年中國農(nóng)村網(wǎng)民規(guī)模達到8460萬，這個數(shù)字較2007年增長3190萬，增長率超過60％，增速遠遠超過城鎮(zhèn)。而根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心(CNNIC)最近的數(shù)據(jù)，2009年9月30日止，中國網(wǎng)民數(shù)達到3.6億人，約占全球網(wǎng)民總數(shù)的20％強。中國互聯(lián)網(wǎng)的普及率達到27.1％。2009年6月中國手機網(wǎng)民約1.55億人，預計2009年底中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶將突破兩億人。
總體而言，互聯(lián)網(wǎng)最重要的上網(wǎng)人數(shù)、寬帶用戶、以及網(wǎng)站域名三大指標繼續(xù)穩(wěn)居世界第，拉開了和其他國家的差距，這顯示出中國互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模價值正在日益放大。而在主要互聯(lián)網(wǎng)應用使用率調(diào)查中，網(wǎng)絡求職、更新博客和網(wǎng)絡購物位列增長最快的應用三甲。
網(wǎng)絡自成體的“社會形態(tài)”問題已經(jīng)提到議事日程上來。網(wǎng)絡時代的虛擬和現(xiàn)實的關系更不能回避。不言而喻，上述描述就是中國網(wǎng)絡興旺發(fā)達的真實圖景。及早給予網(wǎng)絡性狀的解釋已經(jīng)成為學術界的共識，但對于網(wǎng)絡文化的分析卻還需要深入，而關于網(wǎng)絡作為新型的空間的文化分析卻似乎沒有展開。網(wǎng)絡研究者鄭志勇博士的專著《網(wǎng)絡社會學引論一種文化研究的視角》是具有開拓價值的研究，其書開宗明義提出，對于“網(wǎng)絡社會”的指稱是建立在對于人際社會衡量標準之中類比于網(wǎng)絡構(gòu)建的一個虛擬“社會”形態(tài)的思考，網(wǎng)絡而成為“社會”，不僅僅是其作為一個人際構(gòu)成的類比，而實際上是因為其自足完整的社會形態(tài)意義的觀念認知。站在這一角度進行理性分析，才有可能對虛擬卻似乎實有的影響人際社會關系的網(wǎng)絡社會，做條分縷析透視的對象。鄭志勇明確將網(wǎng)絡社會界定為：在數(shù)字化基礎上的、存在運行于網(wǎng)絡時空的相對自足的社會體系，亦即所謂的“虛擬社會”、“賽博社會”。這認識的要害在于網(wǎng)絡時空的自足性認定和虛擬的性質(zhì)廓清。
我們需要強調(diào)的是面對網(wǎng)絡時代的現(xiàn)實圖景中“網(wǎng)絡空間”的認識。毫無疑問，網(wǎng)絡不但影響并且還深刻地改變?nèi)藗兊纳?，重要的是，它在人們現(xiàn)實生活中之“中”(而非之外)又創(chuàng)造了一個新的生活空間。在越來越多人不能不介入網(wǎng)絡社會時，一個似曾相識卻許多表現(xiàn)規(guī)則都不同于實有生活狀態(tài)的網(wǎng)絡空間，為人們打開了更加自由無拘的天地。于是在觀念變化、人眾變化和現(xiàn)實社會感知變化上，網(wǎng)絡世界已經(jīng)橫亙在人們常態(tài)生活之中。
其實我們都成為網(wǎng)絡空間的成員，比起以往沒有網(wǎng)絡的實體社會空間人們而言，“一心兩用”的性狀、“兩幅面孔”的角色轉(zhuǎn)換等都成為跨越生活空間和網(wǎng)絡空間的可能。這才是我們不斷疑惑而需要勇氣和理性直面的現(xiàn)實難題，簡單抗拒顯然無濟于事，一味聽任也不是良方，對于包容網(wǎng)絡世界的愈發(fā)重要的社會現(xiàn)狀，給予恰切的揭示并提出應對的策略，是迫在眉睫的要務。認知是基礎，應對是必然，而坦然迎接是必要之舉。
由此，無論人們?nèi)绾闻袆e，如何看待網(wǎng)絡時空與現(xiàn)實社會的關系已經(jīng)成為一個不能不正視的問題?？此铺摂M空間的網(wǎng)絡卻牽連著在現(xiàn)實實體空間中生存的人。很難說對于當今的人們思維視野而言，網(wǎng)絡空間是個純粹遠離人際關系的虛擬世界，它的存在和影響人際關系的事實就是虛擬而不虛無的對象，所以，正視網(wǎng)絡如同正視現(xiàn)實一樣重要。我們已經(jīng)看到現(xiàn)實法則對于網(wǎng)絡社會一樣具有影響約束作用：網(wǎng)絡社會對于現(xiàn)實社會影響力越來越明顯。前述《網(wǎng)絡社會學引論一種文化研究的視角》中，作者探究了網(wǎng)絡媒介其實提供了個社會性的空間，在這一個網(wǎng)絡空間中，網(wǎng)絡社會的成員在這個相對獨立的空間里進行著各種類型的社會互動，并且樂此不疲。如他所論證的，實際上，網(wǎng)絡社會成員之間是在信息及互聯(lián)技術基礎上進行的符號互動，他們實體社會身份和社會角色被一個隱形的空間遮蔽而網(wǎng)絡社會的符號互動成為網(wǎng)絡社會成員的意義溝通過程，由此，網(wǎng)絡空間的溝通的有效程度依賴于對互動符號體系的理解。顯然在探究中作者強調(diào)了網(wǎng)絡社會互動過程的“角色扮演”問題重要性，而這正是現(xiàn)實社會對于網(wǎng)絡空間疑惑乃至于誤差認識的根本所在。從某種意義上看，作者提出的網(wǎng)絡社會互動的角色扮演擴展了人們之間的互動內(nèi)容，并對人的整體社會化過程起到積極作用的認識是有啟示意義的。我想，這正是研究的價值所在。需要進一步探索的就是，在此基礎上，虛擬的現(xiàn)實和現(xiàn)實的虛擬關系，以及現(xiàn)實空間擴大與虛擬空間膨脹的問題，還有，虛擬模糊現(xiàn)實與現(xiàn)實決定虛擬的現(xiàn)實性問題。
比如，網(wǎng)絡虛擬的現(xiàn)實其實在很大程度上和現(xiàn)實有關聯(lián)，作為人際社會的一般法則橫移變異到網(wǎng)絡空間中，卻超越了現(xiàn)實法則的諸多限制，于是在網(wǎng)絡時空中沖浪的人們恍惚中獲得超越現(xiàn)實的。在這里，網(wǎng)絡和現(xiàn)實的虛擬關系藕斷絲連，網(wǎng)絡社會是一個感覺中的“現(xiàn)實社會”，但觸碰的拘束感淡漠，敢作敢當?shù)目煳吭鰪姡墨@得和實現(xiàn)是建立在和現(xiàn)實
的比照與聯(lián)系上的，卻自由無拘。由此帶來的就是現(xiàn)實空間無形擴大，作為人原本就有站立在現(xiàn)實之上的想象空間創(chuàng)造的本能，藝術實現(xiàn)或者心理祈望都是實現(xiàn)的領域，只不過網(wǎng)絡空間將其“實有化”，在個活靈活現(xiàn)的對象性的網(wǎng)絡空間面前，人的現(xiàn)實空間感大大增加。我們不能忽略這一問題，也不能漠視網(wǎng)絡空間就是一個藝術幻化和心理想象落腳的空間。簡單指責其虛擬不能完全解決其誘惑背后的合理性支持。但顯然，虛擬空間膨脹的問題卻影響深遠。在夢幻或者想象祈求的東西常常遇到現(xiàn)實的阻礙，技術實現(xiàn)的網(wǎng)絡空間不是物質(zhì)性的現(xiàn)實空間可以照搬、刻印復制的對象，于是虛擬就是虛擬、實有還是實有的矛盾必然沖撞。
網(wǎng)絡的發(fā)展給我們經(jīng)濟生活的各個方面都帶來了巨大變化，越來越多的企業(yè)和個人參與到各種各樣的網(wǎng)絡交易中去，這就給傳統(tǒng)的支付方式帶來了巨大的挑戰(zhàn)。根據(jù)iResearch預測，2007年國內(nèi)網(wǎng)上支付市場的規(guī)模將有望超過600億元。[1]面對如此巨大的市場，商家開發(fā)了許多方便快捷的網(wǎng)絡支付方式；這其中最具有爭議的莫過于“網(wǎng)絡虛擬貨幣”。
網(wǎng)絡虛擬貨幣是網(wǎng)絡運營商為方便業(yè)務發(fā)展而開發(fā)的一種在網(wǎng)絡內(nèi)部使用功能類似于貨幣的一般等價物。用戶可以利用它在網(wǎng)絡內(nèi)部“購買”各種虛擬產(chǎn)品和服務，有些時候甚至可以用于購買實物產(chǎn)品。
一 網(wǎng)絡虛擬貨幣的發(fā)展和分類
網(wǎng)絡虛擬貨幣最初是網(wǎng)絡媒體為了進行網(wǎng)絡推廣而配發(fā)的一種積分，是一種使用累計制積分激勵制度,實質(zhì)是一種促銷手段，與商場發(fā)行的代幣券沒什么區(qū)別。國內(nèi)早在2000年,中文利網(wǎng)(ChinaBonus com)向消費者提供類似虛擬貨幣的積分,消費者可以用積分兌換IP電話卡、上網(wǎng)卡、全棉T恤和收音機等獎品。[2]
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，運營商開始將虛擬財物銷售作為主要的營利模式，這就出現(xiàn)了一個支付問題。許多虛擬消費的價格都比較小，比如在愛國者音樂網(wǎng)站上下載一首歌曲需要0.99元，在百度上看一場電影需要2元，消費者不可能為了一兩元錢去郵局匯款或銀行轉(zhuǎn)帳。這時互聯(lián)網(wǎng)運營商就把網(wǎng)絡虛擬貨幣變成了一種內(nèi)部的支付工具。顧客若想消費這些網(wǎng)絡產(chǎn)品必須先用現(xiàn)實中的貨幣購買網(wǎng)站發(fā)行的虛擬貨幣，然后再用這些虛擬貨幣在網(wǎng)站內(nèi)購買虛擬財物。這樣顧客就可以一次購買一定量的虛擬貨幣，然后再用這些虛擬貨幣分次消費。虛擬貨幣在這一階段的表現(xiàn)與銀行借記卡相似，用戶提前存入一筆錢，然后分次消費，每消費一次用戶帳戶就會減少一定的數(shù)額。
同時，隨著網(wǎng)絡游戲的發(fā)展，大量游戲虛擬貨幣和虛擬財富產(chǎn)生，網(wǎng)絡游戲內(nèi)部成員可以自由的交換虛擬財物，也可以用虛擬貨幣“購買”虛擬財物或者“買出”虛擬財物獲得虛擬貨幣。
通過以上分析我們可以看出，由于不同的用途產(chǎn)生了三種不同的虛擬貨幣：
第一種是基于虛對實交換，主要是用于宣傳推廣，是對用戶使用的一種獎勵，象網(wǎng)易POPO幣既屬此類；第二種則主要是用于實對虛的交換，這種形式的虛擬貨幣其實是銀行功能的延伸，它實質(zhì)是提供了一種免費的可以無限細分的匯款業(yè)務；第三種虛擬貨幣用于虛對虛的交易，它是網(wǎng)絡游戲的產(chǎn)物。當然，很多時候虛擬貨幣的分類并不是嚴格分明的，有些需要用現(xiàn)金購買的虛擬貨幣為了進行推廣也可以進行贈送，作為對用戶使用的獎勵。
在網(wǎng)絡虛擬貨幣的發(fā)展過程中同時并行的兩種趨勢，一種是網(wǎng)絡虛擬貨幣在網(wǎng)絡內(nèi)部的統(tǒng)一；另一種是網(wǎng)絡虛擬貨幣跨過虛擬邊界與現(xiàn)實物質(zhì)世界價值的交換。這兩種趨勢體現(xiàn)在網(wǎng)絡虛擬貨幣發(fā)展的每個過程之中，它實質(zhì)是網(wǎng)絡虛擬貨幣作為一種價值的體現(xiàn)在使用范圍上的擴張。
首先，隨著網(wǎng)絡的進一步發(fā)展虛擬貨幣開始跨出本網(wǎng)絡使用，在網(wǎng)絡運營商之間甚至在網(wǎng)絡運營商和傳統(tǒng)企業(yè)之間進行價值交換。比如：2005年4月,瑞星宣布與騰訊合作,用戶用Q幣在線購買瑞星的殺毒軟件，2006年Q幣用于超女投票等。
同時，一些運營規(guī)模較大同時幣值又相對穩(wěn)定的虛擬貨幣逐漸承擔起網(wǎng)絡“硬通貨”的功能，象百度幣和Q幣；它們得到網(wǎng)友的認同，可以與其他虛擬貨幣相互交換。2007年1月，百度公司宣布百度幣可與盛大、網(wǎng)易的虛擬貨幣自由兌換，這標志著部分網(wǎng)絡虛擬貨幣的交換通道已經(jīng)徹底打通，虛擬貨幣的發(fā)展空間將進一步拓展。[3]
第三，對于第二類網(wǎng)絡虛擬貨幣在其產(chǎn)生時就已經(jīng)實現(xiàn)了現(xiàn)實貨幣對虛擬貨幣交換，但這只是一種單向交換；隨著網(wǎng)絡的發(fā)展網(wǎng)絡虛擬貨幣與現(xiàn)實貨幣之間的雙向交換出現(xiàn)了，用戶不僅可以用現(xiàn)實貨幣購買虛擬貨幣，還可以把多余的虛擬貨幣賣給需要的網(wǎng)友，或者直接在網(wǎng)絡運營商那里把虛擬貨幣兌換成現(xiàn)實的貨幣。對于第一類和第三類虛擬貨幣來說，一些不愿花時間“掙錢”卻希望獲得服務的用戶開始用現(xiàn)實的貨幣購買虛擬貨幣，而一些虛擬財富富余的用戶則賣出虛擬貨幣獲得現(xiàn)實的貨幣，同樣也實現(xiàn)了虛擬貨幣與現(xiàn)實貨幣的相互交換。
最后，隨著這種現(xiàn)實貨幣與虛擬貨幣之間交換規(guī)模的增大，專業(yè)的從事虛擬貨幣交換的網(wǎng)站出現(xiàn)了。他們每天公布現(xiàn)實貨幣與虛擬貨幣的匯率，用現(xiàn)實的貨幣收購虛擬貨幣，然后再將虛擬貨幣高價賣出，賺取差價，把虛擬的財富轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實中的財富，比如美國的IGE、中國的我有網(wǎng)和韓國的itembay就屬此類公司。
二網(wǎng)絡虛擬貨幣的性質(zhì)
雖然網(wǎng)絡虛擬貨幣在網(wǎng)絡界發(fā)展的如火如荼，但關于網(wǎng)絡虛擬貨幣是不是貨幣的爭論還沒有定論，即使在西方對這一問題的涉獵也很淺。關于貨幣的定義很多，馬克思認為貨幣是充當一般等價物的特殊商品；而佩塞克和薩文的觀點是貨幣必須同時是交換媒介和凈財富， 貨幣包括商品貨幣、不兌現(xiàn)紙幣和銀行活期存款。[4]
我們可以看出在網(wǎng)絡世界里虛擬貨幣是一般等價物同時也是商品，用戶可以用其購買其他的產(chǎn)品也可以用現(xiàn)金購買虛擬貨幣；現(xiàn)在的問題是網(wǎng)絡虛擬貨幣是否具有價值，是否真正代表了凈財富。如果單從科技的角度思考，信息社會是沒有價值的；信息社會的價值，是要用科技讓人生活得更好、更有效率。網(wǎng)絡服務也是這樣。它并不帶來物質(zhì)產(chǎn)出，但它給人們帶來方便、快樂和滿足，因此它具有“效用”，是有價值的。
同時，虛擬貨幣可以通過在真實世界中購買或是在游戲過程中獲得，當他們選擇在現(xiàn)實世界中購買時他們付出了金錢（即價值的代表），當他們選擇在游戲中獲得時他們付出了勞動（勞動創(chuàng)造價值），這同樣說明虛擬貨幣是有價值的；無論你通過哪一種方式獲得你必須用等量的價值去交換。另外當你選擇獲取虛擬貨幣時，它能夠帶給你的效用必然要大于你所付出的，即它能夠給你帶來一定消費者剩余，否則作為一個理性的人不會選擇去做。從這一點上來看，虛擬貨幣也是有價值的。
甚至一個名叫EdWardCast ronova的美國印第安納大學傳播學副教授還計算出美國最流行的網(wǎng)絡游戲《EQ》的國民生產(chǎn)總值。他通過一系列的演算，得出當時玩家們一個小時生產(chǎn)的金幣相當于3．42美元，而《EQ》這個游戲的人均國民生產(chǎn)總值是2266美元。這個數(shù)字甚至高于現(xiàn)實世界中很多國家的人均生產(chǎn)總值。
因此我們可以看出，網(wǎng)絡貨幣是具有價值的，是一種凈財富；但是網(wǎng)絡貨幣所代表的凈財富又很不確定。在我國尤其如此。
首先，我國還沒有正規(guī)的立法確認網(wǎng)絡財富，雖然它具有價值但它卻無法得到法律的保護，這就使得網(wǎng)絡財富很容易受到侵犯。比如現(xiàn)在一些黑客肆意盜取他人的帳號或虛擬財富，然后再轉(zhuǎn)賣給他人，獲取不義之財。對于受害者本人這可能是一筆很大的損失，但卻沒有合適的法律懲罰這些人。
其次，和現(xiàn)實的貨幣不同網(wǎng)絡貨幣的發(fā)行不受中央銀行的監(jiān)管，所有的規(guī)則，發(fā)行量完全由各運營商自行控制。這就使得運營商可能會為了自身的利益而侵犯用戶的利益。另外網(wǎng)絡運營商對虛擬貨幣的管理能力有限，也可能造成用戶利益的損失。
第三，網(wǎng)絡運營商在產(chǎn)品開發(fā)過程中，不可避免存在一些缺陷和漏洞，這就給一些黑客提供了機會，他們有時利用BUG大量制造“假鈔”，使得虛擬貨幣迅速貶值。另外許多用戶使用外掛，使得用戶在掛機甚至脫機的情況下還在練級，這也會使得虛擬貨幣貶值。
雖然虛擬貨幣具有以上種種不確定性，但這并不能否定其本質(zhì)；特殊社會情況下的現(xiàn)實貨幣也會存在嚴重的通貨膨脹，也會出現(xiàn)偷竊和假鈔流通等現(xiàn)象。同時網(wǎng)絡虛擬貨幣符合對貨幣的定義，具有貨幣的主要功能，即:價值尺度，流通手段，支付手段和儲藏手段。因此虛擬貨幣具有貨幣的基本屬性，至少是一種正在發(fā)展的貨幣形式。
當然網(wǎng)絡虛擬貨幣是否能夠發(fā)展成真正可以普遍流通的貨幣還取決于網(wǎng)絡的發(fā)展，由于網(wǎng)絡本身就是正在發(fā)展和變化的，所以網(wǎng)絡虛擬貨幣的將來的發(fā)展也是難以預料的。但是美國經(jīng)濟學家林頓?拉魯什曾經(jīng)語言：“從2050年開始虛擬貨幣將在某種程度得到官方承認，成為可以通行的貨幣?！盵5]
三 網(wǎng)絡虛擬貨幣對現(xiàn)實的影響及對策
如果真如經(jīng)濟學家林頓?拉魯什所說虛擬貨幣成為通行的貨幣的話，那它將對現(xiàn)實的金融系統(tǒng)帶來巨大的影響。
目前，國內(nèi)學者對虛擬貨幣是否會影響金融秩序這一問題分歧較大。《互聯(lián)網(wǎng)周刊》名譽主編姜奇平認為“虛擬貨幣市場上的供求失衡，也不能直接導致貨幣市場的通脹”。[6]而更多的學者則認為虛擬貨幣會對我國的金融秩序產(chǎn)生影響。
筆者認為由于目前虛擬貨幣主要還是運用于網(wǎng)絡內(nèi)部，虛擬貨幣與現(xiàn)實貨幣的交換還比較少，因此虛擬貨幣對我國金融秩序的影響不大。但是由于虛擬貨幣和現(xiàn)實貨幣雙向交換的出現(xiàn)，他們之間相互對換的比率相當于現(xiàn)實中的匯率，由于匯率的傳導機制，虛擬世界中的各種經(jīng)濟問題必然會對現(xiàn)實的經(jīng)濟秩序產(chǎn)生或多或少影響；并且這種影響的大小將隨虛擬貨幣的發(fā)展而改變。
第一，當網(wǎng)絡虛擬貨幣超出運營商的體系之外，在網(wǎng)民之間流通，甚至購買市場上的商品或勞務時，就等于增加了貨幣供給量。由于虛擬貨幣可無限發(fā)行，雖然發(fā)行量可能會影響其"匯率"，但虛擬貨幣代替人民幣成為網(wǎng)上交易的一般等價物，這必然會在一定程度上沖擊我國金融秩序。[7]
第二，網(wǎng)絡虛擬貨幣與人民幣之間的相互兌換可能會造成“輸入性通貨膨脹”。通貨膨脹是網(wǎng)絡虛擬貨幣最大和最難根治的問題。由于網(wǎng)絡虛擬貨幣沒有統(tǒng)一的監(jiān)管機構(gòu)，每家運營商都是自由的貨幣發(fā)行機構(gòu)，只要發(fā)行貨幣就存在獲取“鑄幣稅”的可能。另外，目前網(wǎng)絡安全狀況堪憂，許多黑客大量復制虛擬貨幣，常常造成急速的通貨膨脹。由于信息傳遞和交換的滯后性，將不可避免的給現(xiàn)實世界帶來“輸入性通貨膨脹”。
第三，虛擬世界的“金融危機”可能擾亂現(xiàn)實的經(jīng)濟秩序。在虛擬的網(wǎng)絡世界里也存在“金融危機”，而且比現(xiàn)實世界中更容易爆發(fā)。雖然現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了可以相互兌換的“網(wǎng)絡硬通貨”，但大部分網(wǎng)絡虛擬貨幣還是在本網(wǎng)絡內(nèi)部使用，這就使得網(wǎng)絡虛擬貨幣的總量相對較小，也就更容易被投機者控制。
在“劍俠情緣”二區(qū)一服有一位叫"天下黃昏"的玩家，曾經(jīng)被金山公司懷疑制造"金元寶"(一種等價于35元的包月點卡)而被凍結(jié)賬號，從而引發(fā)了整個服務器金融市場混亂，導致金元寶價格在兩天內(nèi)上漲了一倍多。因為當時市場上金元寶的價格基本上被他一個人操縱著，而在背后就是強大的人民幣支持，就像索羅斯制造東南亞金融危機一樣，他在網(wǎng)絡世界里也制造了一場金融危機。 "天下黃昏"利用自己在游戲中的影響力，對金元寶進行投機，在低價時大肆收購導致價格虛高，人為地制造出一種預期升值的假象，使得一些玩家跟隨買進，"天下黃昏"從中謀利。一旦出現(xiàn)這樣的金融危機，必然造成大量玩家現(xiàn)實經(jīng)濟利益受損。雖然危機發(fā)生在網(wǎng)絡虛擬世界但玩家損失的卻是真金白銀，其破壞程度和現(xiàn)實世界中的金融危機相差無幾。
由于存在網(wǎng)絡虛擬貨幣沖擊人民幣的可能，有學者認為應該禁止網(wǎng)絡虛擬貨幣兌換人民幣。筆者認為大可不必。網(wǎng)絡虛擬貨幣作為一個新生事物必然有其存在的客觀原因。網(wǎng)絡虛擬貨幣與人民幣之間的兌換實質(zhì)是網(wǎng)絡世界與現(xiàn)實世界之間價值的交換，是網(wǎng)絡世界與現(xiàn)實世界的對接。隨著社會的發(fā)展，網(wǎng)絡必然更加深入地影響我們經(jīng)濟生活的各個方面，因此實現(xiàn)網(wǎng)絡世界與現(xiàn)實世界的價值交換的需求將越來越迫切和越來越必要。從某種意義上來說網(wǎng)絡虛擬貨幣的發(fā)展已經(jīng)成為一種不可阻擋的趨勢。
事實上，西方國家在網(wǎng)絡虛擬貨幣的發(fā)展領域已經(jīng)走在我們的前列，我國至今還沒有一種網(wǎng)絡虛擬貨幣官方承認可以兌換人民幣，而東方易貝的"貝"不僅可以在易貝商店購買商品，還可以去易貝銀行兌換人民幣；Beenz．com公司發(fā)行的7．5億Beenz（網(wǎng)豆）已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)流通，這基本上相當于一個小國的貨幣流通量。[8]
目前國內(nèi)網(wǎng)絡貨幣市場已具備每年幾十億元的規(guī)模，而這個規(guī)模還正在以每年20％ 以上的速度飛速增長。[9]面對全新的網(wǎng)絡經(jīng)濟我們和西方發(fā)達國家的差距并不像傳統(tǒng)行業(yè)那么大，也許網(wǎng)絡的發(fā)展是我們的一個新機會。因此筆者認為禁止網(wǎng)絡虛擬貨幣與人民幣之間相互兌換的“閉關自守”方針并非明智之舉。
我們真正要做的應該是對它進行合理的規(guī)范和管理，更大的發(fā)揮其對經(jīng)濟的積極作用，限制其不利影響。首先，由于虛擬財富已經(jīng)可以和人民幣進行兌換，它就擁有價值是凈財富，因此政府應該對人民的財富進行保護。也就是說政府應該通過相關的立法，保護人民的虛擬財富，對用惡劣手段侵占他人虛擬財富進行處罰；其次，對網(wǎng)絡運營商的行為進行規(guī)范和監(jiān)督，同時鼓勵和協(xié)助網(wǎng)絡運營商提高網(wǎng)絡安全性，共同維護網(wǎng)絡金融秩序；第三，加強對網(wǎng)民的宣傳教育，形成自律的網(wǎng)絡文化。如果能夠形成安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡金融秩序，網(wǎng)絡虛擬貨幣必然會對我國的經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生巨大的積極影響。
參考文獻
[1][5]賀帥.《虛擬貨幣攪動一池春水》[J].中國新通信，2006，6：65~66.
[2]楊麗媼.網(wǎng)絡貨幣：虛擬財富的現(xiàn)實危機[J].理財，2006，5：34~36.
[3]艾瑞市場咨詢，iResearch：網(wǎng)絡虛擬貨幣在迷霧中前進，
，2007-03-05.
[4]萬星.網(wǎng)絡虛擬貨幣比較研究[J].哈爾濱鐵道科技.2006，1:20.
[6]姜奇平.個性化的虛擬貨幣[J].互聯(lián)網(wǎng)周刊，2005，31： 60~62.
一、虛擬現(xiàn)實技術的概述
虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，簡稱VR技術），又稱靈境技術，是以浸沒感、交互性和感知性為基本特征的計算機高級人機界面[1]。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心設備仍然是計算機，即通過計算機圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型，以仿真的方式給用戶創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界，并通過頭盔顯示器(HMD)、數(shù)據(jù)手套等輔助傳感設備，給用戶提供一個觀測與該虛擬世界交互的三維界面，使用者可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，使人和計算機很好地“融為一體”，給人一種“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制，感受到真實世界中無法親身經(jīng)歷的體驗。
作為尖端科技，虛擬現(xiàn)實綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網(wǎng)絡技術、并行處理技術和傳感技術的最新發(fā)展成果，是一種由計算機生成的高技術模擬系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實技術的應用前景十分廣闊，已廣泛應用于工業(yè)、模擬軍事演習、工程、教育、醫(yī)學、字化酒店、商品展示、娛樂等領域，也同樣適用于網(wǎng)絡會展。
二、虛擬現(xiàn)實技術在會展業(yè)中的應用現(xiàn)狀
隨著迅速發(fā)展的虛擬現(xiàn)實技術與計算機多媒體展示技術的結(jié)合，在展覽方面也不斷涌現(xiàn)出一些結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術的網(wǎng)絡會展。如今國外的虛擬會展業(yè)已經(jīng)十分成熟，如著名的德國漢諾威展，在網(wǎng)絡上運用虛擬現(xiàn)實技術建立三維立體的展示系統(tǒng)；國外一些城市宣傳也開始采用虛擬現(xiàn)實技術，如網(wǎng)上新加坡、虛擬龐貝古城、虛擬巴黎圣母院等，運用三維虛擬現(xiàn)實技術展示一些有價值的文物、展品和三維場景，使用戶能夠通過Internet遠程連接去體驗。
國內(nèi)的虛擬會展目前還基本屬于界面包裝，主要通過二維平面靜態(tài)地網(wǎng)頁展示，如中國茶葉博覽會，采用虛擬現(xiàn)實技術對茶具和茶文化進行網(wǎng)上瀏覽，還有虛擬現(xiàn)實環(huán)球網(wǎng)站（www．vwww．com）利用虛擬現(xiàn)實技術進行網(wǎng)上展銷；再如武漢國際機電博覽會，采用網(wǎng)上虛擬武博會和武博會同期開幕，未到展會現(xiàn)場的客戶通過點擊該網(wǎng)站，就可像親赴現(xiàn)場一樣，可在場館內(nèi)每一個展位前流連，任意觀看各種產(chǎn)品，了解它們的性能和用途，甚至突破實際參觀過程中的限制，深入了解展品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，瀏覽武博會的即時信息。
虛擬展覽系統(tǒng)按其表現(xiàn)形式可分為三類：①運用圖文聲像以及環(huán)視圖展示物品和場景。這類系統(tǒng)因表現(xiàn)形式的局限，不能更生動、更全面的展示。②單純的三維場景展示，用戶可以隨意漫游，但只提供展覽會的表面形式，不提供展覽內(nèi)容與展覽場景的關聯(lián)。③既提供三維場景，也提供實際展覽內(nèi)容，并與三維場景結(jié)合在一起[3]。
三、基于虛擬現(xiàn)實技術的網(wǎng)絡會展發(fā)展的展望
在綜合考慮現(xiàn)有技術條件及未來虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展前景的情況下，網(wǎng)絡會展的發(fā)展將會呈現(xiàn)出兩種模式，即現(xiàn)階段的實物會展+網(wǎng)絡會展+電子商務模式和未來的實物會展+網(wǎng)絡會展模式，具體理念如下：
（一）實物會展+網(wǎng)絡會展+電子商務模式
網(wǎng)絡會展作為會展業(yè)一種新的發(fā)展形勢，有著廣闊的發(fā)展前景。但目前網(wǎng)絡會展還只是實物會展的補充和配角，網(wǎng)絡會展只有作為實體展覽的輔助，才能逐漸地被人們認識而發(fā)展起來。免費論文，虛擬現(xiàn)實技術。就目前情況而言，線上展會和線下展會二者可相互補充，二者有機融合會相得益彰的。當然雙方會有部分重疊，但不可輕言取代，否則就是昏了頭了，若干年后或許會的，但至少目前不會。因此，我們不能夸大網(wǎng)絡技術的作用，基于傳統(tǒng)會展的傳統(tǒng)優(yōu)勢，傳統(tǒng)會展仍然起著主導作用。免費論文，虛擬現(xiàn)實技術。同時，隨著會展業(yè)的蓬勃發(fā)展，促進了電子商務技術向會展業(yè)的滲透，在某種程度上彌補了網(wǎng)絡會展技術的不足，促進著網(wǎng)絡會展的發(fā)展。
總之，在目前甚至今后相當長的一段時間內(nèi)，我國會展將遵循實物會展+網(wǎng)絡會展+電子商務模式，即充分利用電子商務技術大力發(fā)展網(wǎng)絡會展，實物會展和網(wǎng)絡會展并舉，實物會展結(jié)束后，網(wǎng)絡會展作為實物會展的延伸和補充，繼續(xù)實行“永不落幕的會展”，并不斷更新、豐富和完善，使實物會展和網(wǎng)絡會展相互促進，共同發(fā)展壯大。
（二）實物會展+網(wǎng)絡會展模式
由于網(wǎng)絡展會的模式模糊和傳統(tǒng)展會的主導地位，中國會展業(yè)進入網(wǎng)絡時代還有很長的一段路要走。但從長遠來看，網(wǎng)上會展前景不可限量，隨著虛擬現(xiàn)實技術的進一步發(fā)展，必將成為現(xiàn)代展覽業(yè)的重要組成部分，必將代替部分實物會展，從而實現(xiàn)實物會展和網(wǎng)絡會展并存的局面，這是一種必然的趨勢。免費論文，虛擬現(xiàn)實技術。免費論文，虛擬現(xiàn)實技術。因為網(wǎng)上會展有不受時空限制、節(jié)省展覽交易成本等優(yōu)勢，很多商品和服務都適合在網(wǎng)上進行展覽和銷售。如網(wǎng)絡圖書展就有絕對優(yōu)勢，因為圖書沒有過多的質(zhì)地的要求、尺寸的要求，在網(wǎng)上看到的這本書和書店買到的書幾乎沒有差別。另外，從目前網(wǎng)絡交易的商品清單看，網(wǎng)絡交易的對象正從數(shù)碼產(chǎn)品迅速擴展到服裝、電器、日用品、玩具、個人護理品等眾多產(chǎn)品，而這些產(chǎn)品正是我國制造的優(yōu)勢所在，也是目前辦展頻率最高的產(chǎn)品。免費論文，虛擬現(xiàn)實技術。這些產(chǎn)品將來都可以作為網(wǎng)絡會展展示的對象，市場前景好。免費論文，虛擬現(xiàn)實技術。
此外，會展業(yè)的發(fā)展與土地資源供給瓶頸的矛盾已見端倪。政府不可能無止境的耗費大量土地進行場館建設，同時場館建設投入大、周期長、風險大，而在互聯(lián)網(wǎng)上建立虛擬展館，舉辦網(wǎng)絡展覽卻可以節(jié)省大量時間和金錢，大大提高展會的效益。可見，我們既要看到目前實物會展的優(yōu)勢，也要前瞻性的看到網(wǎng)絡會展的優(yōu)勢，尤其是網(wǎng)絡會展的后發(fā)優(yōu)勢和趨勢，為大力發(fā)展網(wǎng)絡會展，共創(chuàng)低碳會展經(jīng)濟做好一切準備。
參考文獻
[1]劉偉.基于虛擬現(xiàn)實技術的企業(yè)展項的設計[J].現(xiàn)代電子技術，2009（24）：49.
[2]許亞丹，王野.網(wǎng)絡會展的傳播與經(jīng)濟比較[J].當代傳播，2006（5）：66.
自互聯(lián)網(wǎng)逐漸一體化以后，其極大的豐富了人們的生活。但是網(wǎng)絡是一把雙刃劍，其在安全上容易受到一些黑客以及不法分子的入侵，從而使得網(wǎng)絡系統(tǒng)崩潰，使得用戶的信息被盜取。因此加強局域網(wǎng)以及無線網(wǎng)絡的網(wǎng)絡安全極為重要。
1 虛擬局域網(wǎng)和無線網(wǎng)絡的網(wǎng)絡安全的問題
1.1 網(wǎng)絡黑客的入侵是一個極大的網(wǎng)絡安全問題，在我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展越來越快的今天，黑客的入侵也越來越猖獗
其主要攻擊計算機的軟件系統(tǒng)，利用木馬等程序進行攻擊，從而盜取戶主的個人信息。通常情況下，虛擬局域網(wǎng)以及無線網(wǎng)絡都是有相應的密碼進行保護的，但是很多黑客會直接侵入其網(wǎng)絡安全保護系統(tǒng)，，如果網(wǎng)絡安全防范系數(shù)過低，那么就很容易導致網(wǎng)絡安全問題的出現(xiàn)，使得戶主個人信息泄露，嚴重時甚至造成了財產(chǎn)損失和計算機系統(tǒng)癱瘓。
1.2 網(wǎng)絡病毒也是導致網(wǎng)絡安全的一個重要因素
通常情況下對計算機造成最大危害的就是病毒。其具有較強的頻繁性，能夠多次和重復的對計算機的系統(tǒng)進行入侵。在虛擬局域網(wǎng)和無線網(wǎng)絡在提供網(wǎng)絡共享的同時，也有利于病毒的傳播。近年來網(wǎng)絡病毒層出不窮，尤其蠕蟲病毒以及木馬病毒表現(xiàn)的尤為顯著。比較傳統(tǒng)的病毒入侵方式就是，用蠕蟲病毒讓計算機的網(wǎng)絡安全保護系統(tǒng)陷于癱瘓，然后使用木馬病毒進行個人信息的盜取。使得很多用戶的生活以及工作受到嚴重的影響。其二另一個影響網(wǎng)絡安全的因素是網(wǎng)絡安全認證出現(xiàn)漏洞。從而出現(xiàn)IP地址被盜用，賬號密碼泄露等在無線網(wǎng)絡的應用中也時有發(fā)生。
2 虛擬局域網(wǎng)的安全防護措施
2.1 使用VLAN技術能夠?qū)μ摂M局域網(wǎng)進行有效地防護
VLAN技術可以不受位置地域的影響，可以根據(jù)不同用戶的需求不同進行虛擬局域網(wǎng)的網(wǎng)絡分段，從而提高了網(wǎng)絡的靈活性以及擴張性。而利用VLAN技術可以有效的解決電視、廣播以及電信信號的相互干擾，從而使得網(wǎng)絡運行的更加流暢。提高了虛擬局域網(wǎng)運行的效率。其次VLAN在經(jīng)過詳細的劃分后，在縮小其廣播域的同時還能降低網(wǎng)絡網(wǎng)絡廣播包所消耗寬帶占的比例，從而大幅度的提高了網(wǎng)絡運行的安全效率。在進行VLAN網(wǎng)絡層的實現(xiàn)時，要加強VLAN數(shù)據(jù)之間的傳輸。然后結(jié)合數(shù)據(jù)鏈路層進行網(wǎng)絡層設備之間的轉(zhuǎn)化，從而搭建安全可靠的網(wǎng)絡。
2.2 可以采用防火墻技術進行網(wǎng)絡安全的防護
對虛擬局域網(wǎng)的入口處進行防火墻的部署，主要是針對其外部做出的防御。防火墻還能對非授權(quán)訪問的網(wǎng)絡安全技術進行智能化的識別，從而提高其對網(wǎng)絡環(huán)境的進化功能。從而有效的保障互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡環(huán)境的安全。通常情況下，防火墻大致可以分為兩種：其一是外部防火墻，其主要是針對防火墻的外部進行網(wǎng)絡安全的防護，主要針對一些病毒的入侵，例如蠕蟲病毒以及木馬病毒。而且還能有效地防止網(wǎng)絡黑客對網(wǎng)絡內(nèi)部進行入侵，其預防措施主要是通過網(wǎng)絡進出通道對網(wǎng)絡環(huán)境進行限制，從而對外來的非法信息進行有效地抵御。因此外部防火墻是保證虛擬局域網(wǎng)安全的關鍵。其二就是內(nèi)部防火墻的防護。內(nèi)部防火墻主要是將局域網(wǎng)進行分段管理。可以對虛擬局域網(wǎng)進行分段保護，從而使得外部攻擊的損失受到限制。
2.3 使用入侵保護系統(tǒng)進行保護監(jiān)督
入侵檢測系統(tǒng)IDS是一種較為常見的網(wǎng)絡監(jiān)督系統(tǒng)，其主要作用是對網(wǎng)絡傳輸進行一定的監(jiān)督。當局域網(wǎng)的網(wǎng)絡安全受到威脅時，其不僅可以提出警示還能進行主動防御，其有效的彌補了防火墻被動防御上的不足。如果說防火墻是門衛(wèi)，那么IDS就是監(jiān)視器可以有效地提高其網(wǎng)絡安全環(huán)境，防患于未然。
2.4 要加強數(shù)據(jù)庫的信息防護和保密工作
通常情況下為了工作的方便，人們很少對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫進行網(wǎng)絡安全的保護。而數(shù)據(jù)庫的信息可以以可讀的方式儲存在系統(tǒng)中。因此，要采取相應的方法進行數(shù)據(jù)庫信息的保密。可以有效地提高網(wǎng)絡安全。
3 無線網(wǎng)絡的安全防護措施
（1）要做好臨時密鑰完整性。在目前的很多無線網(wǎng)絡中都會使用WEP進行加密，而在加密過程中，要加強臨時密鑰的完整性，做好無線網(wǎng)絡的安全設置，網(wǎng)絡安全可以通過網(wǎng)絡的安全選項設置進行安全防護，此外，還可以采用有效的安全防護軟件進行網(wǎng)絡攻擊的組織等。防火墻是能夠有效阻止網(wǎng)絡攻擊的有效途徑，因此給自己的計算機安裝防火墻以及網(wǎng)絡防護軟件，也是有效阻止網(wǎng)絡攻擊的有效手段。尤其是對于無線網(wǎng)絡，更要加強其安全防護?，F(xiàn)在的系統(tǒng)都有一定的安全防護設置功能。其中防火墻就是最基本的安全設置，尤其是針對于網(wǎng)絡的安全設置。其可以從內(nèi)外兩個方面進行防護。有效地保障無線網(wǎng)絡的安全。
（2）使用TKIP能夠增強無線網(wǎng)絡共享時的安全性，其能夠?qū)W(wǎng)絡的IP以及個人的賬號信息進行加密保護。與其他的保密措施相比其有以下四個功能的保護：一是消息完整性的編碼；其二是IV次序機制；其三是密鑰的混合函數(shù)，其四是密鑰的重置機制。
（3）要加強WPAI方面的應用，其主要作用是對系統(tǒng)進行加密保護。WPAI采用國家密碼進行管理，進行精確的運算，實現(xiàn)了身份鑒別，實名認證以等多方面的訪問控制，不斷提高用戶在無線網(wǎng)絡傳輸過程中的效率。WAPI可以從根本上解決無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>
4 結(jié)語
虛擬局域網(wǎng)以及網(wǎng)線網(wǎng)絡的安全運行關系著人們的正常生活以及工作。一旦網(wǎng)絡環(huán)境出現(xiàn)不安全因素，其必然會導致用戶信息泄露以及系統(tǒng)發(fā)生崩潰等多方面的危害。因此要做好網(wǎng)絡安全的預防以及防控。
參考文獻
[1]李培強、鄭鐵成，企業(yè)計算機安全運行的研究和解決[J].計算機光盤軟件與應用，2011（12）：33-34.
[2]韋容、申希兵、藍振師，淺談計算機網(wǎng)絡信息安全存在問題和對策[J].信息系統(tǒng)工程，2012（04）：84-84.
[3]余蘇毅，使用虛擬局域網(wǎng)和訪問控制列表實現(xiàn)機房訪問控制[J].寧德師范學院學報：自然科學版，2012（01）：54-56.
作者簡介
