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序论:在您撰写网络科技论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
1.20世纪初至60年代的大企业封闭式科技创新鉴于大企业与科技创新间的紧密关系,及其实践、理论重要性的多重强调,使得这一时期针对科技创新的研究基本上都以大企业为研究样本。如,熊彼特在提出科技创新理论时就认为大企业是实现科技创新的重要途径之一。现实中,基于这一时期经济、科技环境的局限,大企业与小企业相比的确更有可能吸引、提供、负荷和合理利用科技创新所需的大量资源[3]。最为典型的表现是大企业建立自己的研发中心,如1925年美国电报电话公司成立的贝尔实验室。此外,Maclaurin(1954)通过对美国1925—1950年13种工业发展情况的实证分析,进一步从理论上明确了大型企业在构建美国经济方面的重要作用,揭示了大企业科技创新对于国家经济发展的重要意义。。
2.创新专利带来的巨大利润和企业间的激烈竞争使得这一时期的科技创新具备了另一个显著特征:封闭。如,Turner(1954)在对191个企业科技创新境况分析后发现,大部分企业以自身内部资源为支撑,很少吸纳或借助外部资源开展合作创新。这也决定了这一时期科技创新研究思路基本立足于单个企业本位组织内部及其对外部环境的被动适应上,即如何通过自身条件调整(包括组织及其所拥有的创新要素)适应外部环境,以实现企业科技创新效能的最大化。所以,研究内容主要包括两部分:一是企业外部环境对其内部科技创新的线性影响研究,二是企业所拥有的创新要素及其自身组织安排对科技创新的线性影响研究。
3.20世纪70年代至今的多元主体参与的开放式科技创新进入20世纪70年代,科技创新模式发生了重大转向,具体表现在:创新参与主体不仅由大企业拓展至中小企业,而且高校、科研院所等其他主体也参与进来;突破组织边界以“不求所有,但求所用”的开放式战略思维撬动尽可能多的创新资源;创新过程不再是机械、线性的,而更趋于非线性和复杂系统性;创新不再满足于1+1=2的线性结果,而是努力获取1+1>2的协同效应等。总之,科技创新模式由大企业封闭式创新步入多元主体参与的开放式创新,且形成了名目繁多的细化科技创新模式,其中已被广泛认可且较具代表性的主要有以下几种。合作创新模式。20世纪50年代开始,科技创新就已经面临所需经费日益庞大、研发过程日益复杂的现实,单兵作战的创新模式已不适应发展需求,Arnold(1954)当时就认为合作研发(cooperativeresearch)可成为应对这些挑战的有效途径,基于此Arnold详细分析了4类从事研发的团体及9种出资团体,冲破了单个企业独自研发的组织路径选择,开拓了研究科技创新多组织(单位)合作创新模式的先河]。但是之后合作创新研究并未受到重视,直至70年“I/UCRC”(Industry/UniversityCoop-erativeResearchCenter)的提出,合作创新研究才受到关注,并在此基础上形成了一系列合作创新新模式,其中最具代表性是Franks(2000)将供应链思想引入创新领域提出的“供应链创新”模型和Etz-kowitz等(2000)构建的大学、政府及产业“三重螺旋”创新模型。
二、创新系统模式
1.基本科技创新单元间的合作具有偶发性,为了使合作创新更具稳定性和可预见性,需要相应的系统予以持续培育和支持。20世纪80年代形成的创新系统模式为这一问题的解决提供了有效途径,且形成了三个代表性流派:以Free-man(1987)、Lundvall(1992)和Nelson(1993)为代表的国家创新系统,他们从国家层面关注创新过程,认为创新的实现与一国的具体国情具有内在逻辑性,并构建了国家创新系统分析模型[9-11];以Cooke(1997)和Braczyk(1997)为代表的区域创新系统,他们批评国家创新系统概念过于模糊,并用区域予以取代,将分析对象具体化,这为分析一国国内不同地区创新能力的差异提供了分析框架;在吸收“三重螺旋”创新模型的基础上,以Malerba(2002)为代表的部门创新系统也已形成,他们将分析对象定位于更为微观的“部门”(sector)。可见,创新系统更加侧重科技创新宏观层面,其对顶层设计的重视为有效规避合作创新偶发缺陷,促进合作创新持续进行提供了系统保障。创新网络模式。为使系统性创新更具有可操作性,创新网络应运而生。创新网络最先发轫于Imai和Baba(1989),Freeman(1991)在引证并接受了两者研究结论的基础上,正式采用创新网络这一名称,是指“应付系统性创新的一种基本制度安排,网络构架的主要连结机制是企业间的创新合作关系。”Gemiinden等(1996)则在此基础上构建了以企业为核心,以管理机构、供应者、协同供应者、研究与培训机构、竞争者、批发商、客户、咨询者为合作者的创新网络参与主体模型
2.明确了创新网络的主体构成。Sheffi于1985年提出的超网络(Supernetwork)已被引入创新网络研究领域,并成为创新网络今后发展的重要方向。总之,创新网络模式为合作创新水平的升级和创新系统的落实提供了可能。创新集群模式。科技创新并非均衡分布,而是某些行业、区域或者时间点总是比其他行业、区域或者时间点具有更多的科技创新产出,甚至会出现科技创新成果“涌现”的现象。OECD基于实践的总结和理论整合,分别在1999年和2001年出版的《集群———促进创新之动力》和《创新集群———国家创新体系的驱动力》两部研究报告中正式提出了当代意义上的创新集群。之后研究热度不断上升,对于创新集群的认识也日益深刻和多样,较具代表性的研究包括美国竞争力协会(2010)基于高强度合作视角的分析、Preissl等(2003)基于技术功能联系的解读和Scott(2006)基于创意领域的诠释。至于创新集群运行方面,创新机制、创业机制、产业促进机制和区域发展机制成为其有效实现的4大核心支撑机制。总之,创新集群模式的出现使科技创新与产业或经济的结合更为紧密,同时也为合作创新、系统创新和网络创新的建设开辟了新的视野。开放式创新。Chesbrough在梳理、总结创新已有发展脉络的基础上,在2003年《开放式创新:进行技术创新并从中赢利的新规则》一书中正式提出开放式创新这一概念。他在对封闭式创新和开放式创新做了详细的比较后认为,智力资源的流动与私人投资及其对外部知识的支持是开放式创新产生的重要原因,且认为这一模式的本质在于,企业可以通过外部(内部)的路径将外部(内部)的想法商业化推向市场,为了实现这一目标,可采取的方法包括建立新公司、认证许可等。之后,Ches-brough(2004)又对开放式创新的管理原则和经营模式进行了全面的探讨和分析,为开放式创新的切实推行提供了方法论依据。
3.网络众包模式。2006年,Howe在《连线》杂志首次提出网络众包(Crowdsourcing),但并未给出明确的定义。之后Estellés-Arolas等(2012)在总结40个已存定义的基础上给出了网络众包的定义,是指一种在线参与活动,在这一过程中个人、科研机构、非营利性机构或公司灵活需要解决的任务,大众自愿承担任务;并廓清了网络众包的8个特征:清晰的任务承担者和众包者、任务目标明确、任务承担者报酬明确、众包者可接受的报偿明确、在线参与、一定范围内的公开征集和使用网络。可见,与以往创新模式相比,庞大、分散的参与者管理成为此种创新模式成功的关键。针对这一问题,两种解决方案得到认可:一种是技术方案,如采用先进计算机技术构建大型分布式计算系统,为网络众包中研发问题的编码、信息化和模块化提供技术平台;另一种是采用管理方案,如给每个研发问题指定一个项目经理或通过“动机—诱因—激发—行为”模型对参与者实现有效管理。作为刚刚出现的一种创新模式,其所独具的创新合作关系、计算机网络化和创新过程民主化为已有创新模式的发展,或者几种创新模式的整合提供了崭新的思路。
三、结论与研究展望
1.技术仍是科技创新理论的核心关注点,且科技创新模式根据不同的创新问题相应产生,具体来说:合作创新弥补了孤立、封闭式创新的能力或资源局限;系统创新规避了合作创新的偶发性,使其更趋稳定和可预测;创新网络在超脱了合作创新过度关注微观创新单元间两两关系束缚的同时也具体化了系统创新,使其更具可操作性;创新集群则摒除了均衡发力的思维,以有重点、分步骤的路径实现了创新辐射,同时紧密结合产业集群,使创新更加凸显生产力属性;开放式创新更加侧重创新要素组织间的无缝流动,为创新资源的集成使用提供了方法和依据;网络众包更是集成了计算机网络技术和创新民主化,为大众创新时代的到来提供了支撑。可见已有科技创新理论和科技创新模式研究成果为现实科技创新的有效实现提供了强大的理论导引。然而,已有文献在以下研究中仍显薄弱,急需进一步的探讨与完善。科学研究与创新的内在规律研究。由前述文献可见,目前针对科技创新的研究集中于技术领域,而对于更为基础的科学研究却关注甚少。所以,应用于技术创新的理论和方法是否也可应用于科学研究?科学研究与创新之间的内在逻辑关系如何?科学研究与技术创新之间的互动过程到底如何进行?这些问题都需要相关研究作进一步的深入探讨。
摘要:因特网作为一个无国界的计算机通信网络已经渗透入我们生活的方方面面,已对医学教学和科研产生十分重要的影响。计算机网络和数字技术正在改变高等医学院校的办学模式和教育理念,医学教育正在逐步跨入信息化时代。现将几年来我科应用因特网进行教学的体会介绍如下。
1因特网的基本特点
国际互联网是目前世界上覆盖面最广、信息资源最丰富、规模最大的计算机网络。因特网的雏形是由美国国防部资助建设的名为ARPANET的网络,由于采用了TCP/IP协议,并用公开了TCP/IP协议的核心技术,使得因特网得到了迅猛发展。因特网具有开放、自由、交互性强的特点,所以其具有信息资源丰富、入网方式多样、信息服务灵活以及多种信息技术相融合的优点,被广泛应用到教育、行政、企业等各行各业之中,是世界各国“信息高速公路”计划的重要基础设施。
2网络软件的应用
2.1网页制作软件
常用软件有MacromediaDreamweaver、MicrosoftFront-page、网页作坊等等。通过这些软件使得网页制作简单易行,我们用教学素材制作出精美的网页.在网页中可以添加文字、声音、图片、视频、动画,使其图文并茂、形象生动、动感十足,极大提高学生的学习兴趣。制作好的网页既可以用于多媒体教学,又可以上传至互联网便于学生进行自学。
2.2电子书制作软件
常用软件有AdobeAcrobat、QuickCHM、E书伴侣、电子文档处理器、e书工场等等。通过把教学素材制作成不同的电子书,便于打包携带及检索。并可以在不同的载体上阅读,方便学生学习,大大提高学习效率。例如利用电子文档处理器制作出药典让学生下载到掌上电脑、电子书阅读器、MP3等载体,使学生能够随身携带、快速查阅,并从机械的记忆中解脱出来。
2.3动画制作软件
常用软件有FlashMX、Authorware等。利用这些软件与网页制作软件相结合,使网页内容更加丰富多彩;亦可制作生动的教学动画,使教学摆脱枯燥无味的格调,寓教于乐,加深学生的印象,学生易于掌握。如利用FlashMX是交互式矢量图和Web动画的标准,心血管系统血液循环的动画、细胞周期动画使学生对教学内容一目了然。
3网络搜索引擎的应用
搜索引擎是一个对互联网上的信息资源进行收集整理,然后供查询的系统,它包括信息收集、信息整理和用户查询三部分,是一个为人们提供信息“检索”服务的网站,它使用某些程序把因特网上的所有信息归类以帮助人们在茫茫网海中搜寻到所需要的信息。通过关键词及一些必要的技巧,我们很容易在互联网上找到自己所需要的信息,极大地方便了医学教学。
目前比较有名的医学专业搜索引擎有MedicalMatrix,HeahhWeb,HealthAtoZ,Medscape,MedicalWorldSearch等。这些搜索引擎提供了关键词搜索和分类目录搜索,利用它们可以免费进入因特网临床医学数据库,查阅到许多医学资料,扩大医学生的知识面,同时也丰富了教师的教学资料,使教学活动达到事半功倍之功效。其他非医学搜索引擎还有Google、Yahoo、百度、新浪等,利用它们我们同样可以查到许多有用的资料。例如:以“SARS”作为关键词用百度引擎搜索,在0.001s内即可找到相关网页约2600000篇;再以“防治”作为关键词进一步搜索,许多SARS防治的相关资料立刻呈现在眼前,使我们在极短的时间内便获得了许多新知识,提高学习效率。
4BBS论坛的应用
BBS是BulletinBoardSystem的英文缩写,即电子公告牌系统,它通过在服务器上运行服务软件,允许用户使用终端程序通过网络来进行连接,执行下载数据(或程序)、上传数据、阅读新闻、交换消息等功能。BBS已经日益普及,功能得到了很大的扩充。通过BBS系统可随时取得国际最新的专业信息,也可以通过BBS系统来和别人讨论方方面面的话题,更可以利用BBS系统来刊登一些“征文”、“求助”及“提问”等启事,极大方便了学生之间、师生之间以及教师之间的交流。我们利用BBS来组织疑难病例讨论、通知、布置作业、组织英语沙龙及各种爱好者协会等多种教学活动,得到了学生的积极响应,网络的点击率大大提高。既调动了学生的学习积极性,也提高了工作效率。
5远程教学系统的应用
远程教学是指学的过程和教的过程不在同一时间或同一地点下进行的教学,但使整个或部分学习过程得到了教师的计划、导引、辅导和评估。参加远程教学的学生只需在家里登录相应的网站,就可以享受到多种形式的教学,还可以提供网上交流和讨论。
5.1在函授教育中的应用
学校通过网络招生信息,学生通过网上报名,教师将教学信息传递给学生,学生通过联网的计算机接收信息进行学习,在学习的过程中,还可以通过计算机网络与教师和同学进行各种形式的交流。也可以在网上考试的日程表,在网络上完成考试,而考试分数则会以E-mail和信件的形式通知学生。这样既方便学生,也方便教师,同时还可以节约教学成本,非常适合中国国情。超级秘书网
5.2在继续教育中的应用
我校与多个医学专业网站(如好医生网站)合作,利用其网站资源对全校教师进行继续教育培训。要求每位教师自由上网,选择本专业教育课程进行学习,每年获取一定的学分作为继续教育培训的依据。
5.3在对外交流中的应用
通过远程教学系统,我们随时可以和区内外,甚至国内外同行进行交流,定期组织学生、教师远程学术活动,使他们能及时了解国内外专业领域的最新动态。
关键词:网络发表;科技论文;版权保护;技术措施
中图分类号:G640文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)04-0256-02
随着计算机和互联网应用的不断发展,高校科技论文的网络发表和共享也得到逐步的发展。高校科技论文的网络发表与共享打破了高校以往的只能通过传统纸质期刊发表科技论文的程序,减少了科技的时间,使高校的科研人员学术交流更加方便、快捷;在推动高校科技信息和知识的快速传播以及科技成果迅速得到共享和应用方面具有重要的作用。科技络发表和共享平台在中国还是一个新的事物,相关的制度和机制还没有健全 [1],在版权保护方面还存在很多问题。科技络发表与共享平台的高度共享性使得版权保护的难度增大,如何有效保护高校科技络发表与共享平台作者的版权是目前首要解决的问题。
一、科技论文的网络发表与传统科技的版权比较
(一)网络科技论文与传统科技论文版权保护的复杂度
网络侵权与传统版权侵权相比,传统版权侵权是纸质为载体的,是看得见摸得着的,网络侵权是通过网络发表与共享平台实施的,侵权完成的速度快,复制、下载、传输行为变得简单易行,同时侵权确认的难度大。与传统版权保护相比,网络版权保护变得更加复杂,版权保护的主体、客体及地域性的范围加大。传统版权保护的主体是作者、出版者及其用户。网络发表与共享平台下的版权保护主体包括科技论文拥有者、科技论文传播者、网络服务开发商以及科技络的使用者。另一方面,版权保护的客体范围扩大;同时由于互联网的无国界,一旦有侵权行为发生,版权保护就十分复杂。如表1所示,二者的侵权复杂程度比较。
(二)网络科技论文与传统科技论文著作权比较
1.发表权和修改权。发表权包含的内容很多,包括是否发表,何时发表,在何刊物发表等。所有这些都应由作者自己来决定,任何他人未经作者授权或委托,都不得擅自决定。但是由于传统期刊需要经过投稿、审稿等漫长的过程,发表的周期很长。所有这些发表权版权人无法自己决定,一旦投稿就没法修改,甚至有些出版社自行修改侵犯了作者的著作权 [2]。而网络发表与共享平台下的科技论文可以随时发表。修改权,即修改或者授权他人修改作品的权利,这表明,作品可由作者自己修改,也可由取得授权的其他人修改。
2.保护作品完整权。传统纸质期刊发表的论文,科技论文的完整性有时会被忽视,比如对于论文稿件,经专家审稿后,认为论文的内容很好,但由于版面限制等因素,就会对论文进行大量的修改和删除,此种做法就侵犯了作者的保护作品完整权。然而相对于网络科技论文,由于作其发表的载体为网页没有任何篇幅和尺寸上的限制,科技时完全可以从其内容本身的完整性编排内容。
3.信息网络传播权。信息网络传播权是中国2001年新修订的《著作权法》增加的一项权利,保护通过互联网方式向公众提供作品,使公众可以在其个人选定的时间和地点获得作品的权利。是由于互联网技术的发展,而出现的新的著作权权利是网络科技论文传播的一项重要权利。传统科技论文则没有此项权利。
二、高校科技络发表与共享的版权侵权分析
1.信息网络传播权侵权。有些网络发表与共享平台未经版权人的同意或许可,擅自将其作品在网络上发表,传播。比如有些网络平台擅自把一些作者的博客作品在其网站上发表并予以共享,在网络上使用他人作品时,擅自对作品进行修改、删节等;根据信息网络传播权保护条例明确将此种行为定性为侵犯了作者的信息网络传播权。
2.科技论文作者权益侵权。科技络发表和共享使得复制、盗版和修改变得更加容易,以中国科技论文在线发表与共享平台为例,作者发表的论文根据文责自负的原则,只要作者所投论文遵守国家相关法律,有一定学术水平,符合其网站的基本投稿要求,就可以发表。科技论文在线允许文章在发表前,甚至审稿前首先在网上,科技论文在线采用的这种先公开,后评审的论文评价方法使得作者一旦上载的作品没有经过授权或许可,通过科技论文在线进行传播就会存在很大的版权风险。
通过对广西某几所高校的一些科研人员调查发现,80% 的科研人员不愿意在网络平台上发表及共享其科研成果。40%的被访者认为如果网络上发表共享其论文,再次向正规期刊投稿难度会增加,甚至一些正规期刊不接受这样的投稿。20.7% 的认为将会导致盗版现象;7.3% 的认为可能会被用于商业目的;12%的认为可能会损害文章的完整性和署名权;只有20% 的人考虑过将自己的文章公布在网络平台上。其主要原因是由于目前存在不少版权纠纷的问题。所以说科技论文在线发表与共享应妥善处理好网络版权侵权。
三、高校科技络发表与共享版权保护的建议措施
(一)科技络著作权人采取的措施
1.增强高校著作权人的版权保护意识。在目前网络版权保护方面还不够完善的情况下,树立高校科研人员的版权保护意识更为重要。目前,高校科研人员科技络发表的著作权意识还比较淡薄。即使自己的作品被侵权,很多作者没有拿起法律武器来保护自己的权益。从而导致现实生活中任意转载、改编等方式使用科技论文的现象很普遍。因此要通过各种方式,开展版权教育,增强版权自我保护意识。高校应加强版权保护这方面的宣传,在网络发表与共享平台上登载相关著作权保护知识,利用一切可能的媒介和渠道宣传版权保护的相关知识。
2.采取技术措施。版权的保护措施是指版权人主动采取的,能有效控制进入受版权保护的作品并对版权人权利进行有效保护,防止侵犯其合法权利的设备、产品或方法 [3]。目前,在现有的技术条件下应对网络中的侵权现象,版权人采取的技术措施通常包括采用反复制设备、访问控制技术、数字水印、数字签名或数字指纹技术等保护网络科技论文的版权。
(1)反复制设备(anti-cope devices);由于网络作品的复制非常容易,目前版权人一般采取反复制设备就是阻止复制作品的设备。其中最有代表性的就是“SCMS”系统(serial copy management systems),该系统的最大特点就在于它不仅可以控制作品的第一次复制,而且可以控制作品的再次复制,避免数字化作品的复制件被作为数字化主盘。(2)访问控制技术;即控制进入受保护作品的技术保护措施(如登录密码)。它允许用户对其常用的信息库进行适当权利的访问,限制用户随意删除、修改或拷贝信息文件。(3)数字水印、数字签名及数字指纹技术;为了防止网络作品的易修改,易盗版现象出现了数字水印、数字签名或数字指纹版权保护技术。数字水印是利用数字内嵌的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图书、视频等数字产品中,使得用户只能在屏幕上阅读,而无法复制。这种技术可以用以证明原创作者对其作品的所有权,并作为鉴定、非法侵权的证据。数字指纹是指同时在数字作品中嵌入的是作品传播者和使用者的标识信,和数字水印技术相反,当某个用户将其拷贝非法的传播到外界,版权所有者就可以通过提取拷贝中的指纹来追踪非法用户。数字签名技术即进行身份认证的技术,防止伪造,保证信息的真实性和完整性。其他技术措施比如防火墙技术、认证技术(CA)、追踪系统、标准系统、电子版权管理系统等。
(二)完善版权保护法律制度
中国在著作权的网络立法方面,其法律文件有《中华人民共和国著作权法》、《关于审理涉及计算机网络域名民事纠纷案件适用法律若干问题的解释》、《关于审理著作权民事纠纷案件适用法律若干问题的解释》、《关于审理涉及计算机网络著作权纠纷案件适用法律若干问题的解释》、《保护知识产权刑事司法解释》、《互联网著作权行政保护办法》等一系列涉及网络版权保护的文件,为技术措施的实施提供了法律依据。其中《互联网著作权行政保护办法》是2005年由国家版权局与信息产业部联合实施的,对网络环境下的科技论文版权保护发挥着重要的作用。但是中国法律法规还不够健全,政府应加快对《著作权法》的修改、完善,并制定保护网络著作权的专项法律或行政法规。法律保护是一种事后控制的手段,即只有在发现侵权行为之后,法律才能进行干预,一旦有版权侵权,高校科研人员应拿起法律武器保护自己的合法权益。
(三)网络发表与共享平台加大版权保护力度
网络发表与共享平台应增强维权意识,对抄袭剽窃他人论文成果侵犯版权的行为予以严惩。以中国科技论文在线为例,其网站上设有学术监督栏,对一些侵犯版权的作者取消已发表的论文,收回刊载证明,在中国科技论文在线网站上予以谴责,并禁止三年内在其网站上,对维护版权所有者的权益起到了一定的作用。但是这对于网站在保护版权方面还是不够的。对于一些复制、盗版其网站上的论文在其他网络平台上发表或者在科技期刊上发表,则没有相关的政策。网络发表与共享平台应当充分重视作者的论文版权保护需求,保护作者的著作权权益。
高校科技络发表与共享版权保护要得到增强,首先要增强高校版权人的版权保护意识;其次则必须及时更新、完善相关法律制度,加快网络版权保护的立法,最后要提高网络发表与共享平台的技术保护水平。只有作者的版权得到有效的保护,才能提高科技论文的发表数量和质量,推动高校科技论文的网络发表与共享。
参考文献:
[1]金勇,王小东.网络科技论文共享平台建设研究:第35卷[J].湖南农机,2008,(11):147-148.
电气工程学会(英),在其的文章中指出:“可靠性是英国天网系统科研的主体“。应用系统是基于在计算机网络上的,使企业各部门和各企业之间的信息得以相连,不管在什么地方什么地点网络系统出现的何种障碍,都能致使以上所讲的所有应用遭到严重的损失,网络的可靠性对应用的好坏有着直接的联系,计算机网络能否得到稳定可靠的运作,其前提是必须有效确保其可靠性。网络系统在设定的期限内及限定的环境下,能使系统正常运转的能力叫做计算机网络的可靠性。其设立准则是对其具体施行进程中的相关经验加以全面系统的总括,让其更为科学合理、更为明晰,这是其规范化设立和构建进程之中必须要遵行的准则和标准。
(1)确保其可靠性得以有效提升,必须定期对运作之中的系统进行检测和核查。目前,计算机网络具备高度的异构度及超广的范围,需要最大程度上避免因为设施故障和线路断开等而致使整个程序损坏,可是我们不能使网络不发生一丁点障碍,所以我们必须要保证其故障能即时被发现,并且还需要具备快捷的远程管控、设施配备、障碍修复的功能,以此确保其与相应的标准规范所确立的可靠性相一致,促使网络系统更为健全和完善,更为可靠,发挥其最大的功用,确保在真正意义上能具有高水平的可靠性。
(2)要使其可靠性得到提升,必须兼顾考虑网络使用期限的长短及投资费用,尽量使网络体系构建所需要的花费降到最低,同时降低网络后期的维护及运作资金,使系统的性价比得以最大化。计算机网络所需要的硬、软件设施,应该利用性能优良,性价比较高的设备,对网络构建的资金投入情况要全面考虑。
(3)必须以当前的实际情况出发,来提升其可靠性,凭借当前的切实条件,在科研设计中,要采用名誉优良、品质优质的网络产品,不但如此,所运用的产品都应当与相应的设计准则相匹配,对有关规定必须加以贯彻落实,全部的产品、设备、子系统都必须达到最新的国际准则(欧洲准则、中国准则等等)。
(4)提升计算机网络的可靠性手段通常是凭借容错技术及余度设计,主要意思就是网络内的各个计算机都能凭借网络的互联技术来成为彼此的备胎,比如说,整条网络的某一台计算机出现了问题,那么网络内的其他任何一台计算机都可以立即代替有故障的这一台,免除了某台计算机出现故障的情况下没有其他机器能代替的状况,不会出现因为这一台计算机有了故障而整个网络都瘫痪的情况,以此确保其可靠性得到真实有效的保障。
(5)充分运用全新的科技手段(比方说综合考评),全面提升其可靠性能。不仅仅要斟酌网络核心技术的发展,利用合适高效的设施及技术,以此使得当前的网络能安全可靠的运用还能迎合未来网络技术的发展形势,来达到使用期限的最大限度,使业务的发展需求得到满足;还需要实现有效的承接性,慎重运用新科技,把风险降到最低,以此来保证计算机网络的设计具有优良的扩展及融合功能,以此确保网络的安全性能得以提升,有效保障其可靠性,在此前提之下,进行持续的优化升级。
2对计算机网络的可靠性产生制约的关键要素分析
2.1拓扑组织
计算机网络的相连重点是凭借拓扑结构来展开的,在通信科技中,此类连接方式十分重要,并且经常使用,对于网络的运转有着重要的用途。由此可以看到,确保网络运作安全可靠的关键在于其拓扑组构。
2.2网络管控
通常状态下,计算机的网络是凭借各种开发商与运营商开展协作的,设施的结合都会以实际情况出发来开展配置,网络设施通常具有内部结构繁杂,性质众多,同时,大部分设施规模庞大。展开严格精密的网络管控是计算机网络运转流程内十分关键的一步,因此,信息才可以得以有效传递,使信息的错误程度降至最低,当故障发生的同时,也可以及时排除,保障了网络的可靠性。
2.3网络传递设施
在整个网络体系之中,设备对信息的传导和接收能力起到了十分关键性的作用。不但如此,这也是确保所有计算机能进行有效连接的前提保障。计算机网络的可靠性受到传递设施的直接影响,并且此类障碍一般是不会被发现的,如果出现问题,将会对计算机造成不好的反应。
2.4计算机网络设施
用户能直接接触的设施就是计算机网络设施,同时,也是计算机相连的重要硬件,针对网络运转中计算机有着关键的地位。用户能直接接触到的计算机设施拥有强大的互换性质,所以,此类设施有着较高的可靠性,伴随着技术的持续更新和稳定,设施渐渐得到优化。现在,国内的计算机网络的有关设施都趋于稳固,基本上,能够应付目前的网络环境。
3提高可靠性的方法
3.1改善容错性设计
我们以完善优化改造为例,针对某个企业的重点业务系统来看,其对网络的故障恢复功能及可靠性都具有相当高的要求,能采用下面的方法来保障系统的可靠性。(1)万一网络发生了障碍,迅速要求网络拓扑收敛,以此来帮助重要数据及信息的恢复,不会丢失。因此,必须将OSPF路由协议充分运用到广域的IP网络层之中,以此确保网络能迅速及时地进行收敛。(2)基于当前的防火墙,强化策略路由的功能,保障整条网络系统可以持续开展安全管控。并采用具有功能的防火墙,同时,还可以实现帮助外出员工等连接到公司内部网的需求。(3)其主体运用了两台Cisco7206互为热备份,同时配备了双冗余电源,来保障不会因为某台发生了故障致使整条网络系统瘫痪,凭借四个分支企业及E1链路集团;核心交换机运用了CiscoCatalyst6506,供应中心阶段各应用系统的连接,同时,凭借Cisco1700路由器完成到银行的互连;网络构建图。从具体的层面来说,需要配置一台路由器(Cisco7206VXR),将其作为内核路由的备份以此确保全部广域网络可靠性得以有效保障。为了帮助该企业网络中心和新的数据中心相互连接还需配备一台Cisco3745路由器。以当前2兆/秒的线路为基础,租用SDH2兆/秒线路,以此作为备份线路,对业务载量进行分流,确保其均衡;配置2台交换机(WS-C3560-48TS-S),叠放运用;在所有的分支之上,都设立备份链接线路,网络的接入凭借防火墙,与2台核心路由分别展开链接。Cisco2610(新增路由)和总集团链接,在这之后,通过防火墙,与2台核心路由分别展开链接。
3.2优化构造
要确保网络可靠性能得以有效提升,优化网络组构是必须注重的问题。一般网络由网络操控、物理、服务及应用层四个层面构成。所以,每个层次都是需要展开优化,比方服务层,为用户提供必须的网络服务是其最重要的工作,但是应用层提供的是网络平台体系或办公自动化等功能。要想每个层次的作用能够充分发挥及利用,持续优化计算机网络的各个层次是必须的,以此,使网络系统的建造科学完善,并且可以帮助提高计算机网络的可靠性。
3.3提升层次结构方案
计算机网络的层次设计不断合理,事实上,设施内有部分是无形的网络系统组织,与那些可以直接看到的网络组织是有所不同的。站在用户的角度来看,此类因为没有实体而看不到的组织,一旦发生错误,想要排除是相当有难度的。在设计方案上,必须使计算机网络的层次构造提升,使方案足够合理科学,由此来保障网络的可靠性。
4总结
在规划计算机网络的初期,必须要首先考虑计算机网络的组成结构,其对网络系统的可靠性有着直接的影响。一旦计算机网络结构被确认以后就难以改变。通过多方面的实践取证,能够获得不同程度与规模的计算机网络可靠性指标,这即为计算机网络的拓扑结构,目前此结构已经成为计算机网络衔接中应用较为广泛的模式。
2提高计算机网络可靠性的措施
2.1优化网络拓扑结构
优化网络拓扑结构能够有效提高网络系统的安全性,采用双向网络冗余设计可以有效消除网络中的环网,降低计算机网络故障带来的影响。由于网络中的大设备故障极易造成网络中断以及网上业务中断,对此可在计算机网络的关键节点使用两台计算机实行冗余备份。如使用服务器接入的交换机以及汇聚交换机等都必须要实施备份。冗余备份设计可在网络连接线路中应用,同时将链接到两台设备当中,这样就可以有效消除单设备故障对网络造成的影响。
2.2加强网络检查维护
计算机网络具有比较复杂的内部结构,而且其异构程度较高,一旦出现设备故障和网路网络线路中断,都可能造成整个网络瘫痪。然而在网络运行过程中,无法完全避免故障的产生,只有及时发现其中存在的安全隐患,才可以使得网络快速恢复到正常运行状态,因此必须要加强对网络的维护与检修。要经常的对网络进行检查与维护,从而提高计算机网络的可靠性。
2.3改造网络接入层
由于计算机网络接入层中涉及到许多的硬件设备,对其实施全面升级必须要大较多的工作量,因此可以采用分段逐步实施的方法对其进行改造。在改造过程中,要将网络数据中心服务器作为改造重点。通常每台服务器上都配置两个网卡,而每个网卡都会与一个交换机进行连接,属于一种主备工作模式。在改造时,可将相邻的两个接入交换机进行堆叠,同时将服务器接入连接线路中后,再采用捆绑形式将诸多设备形成一条虚拟链接,于是服务器中的两个网卡就可以同时承担负载,有效提高了链接线路的使用效率,而且提高了网络可靠性。
2.4应用多层网络结构
多层网络结构可以有效地隔离各种故障,同时能够支持网络中的常见协议,简化网络运行。在多层网络结构当中包括集线器以及路由器,其可以使得计算机网络具有较好的兼容性。通常多层网络结构中包括接入层、核心层以及分布层。其中接入层可以有效控制用户的流量,核心层可以为不同的区域提供访问功能,同时还能够在极短时间内完成相应区块间的数据帧以及数据包的供给,而连接核心层以及接入层的桥梁即为分布层。
3结语
根据可靠性的定义:在规定的时间和规定的条件下,系统完成规定功能的能力。它是一种能力体现,而这种体现是基于系统本身的结构、行为和管理或过程控制而形成的。一些学者从应用角度出发,提出针对特定网络系统的网络可靠性指标体系。如针对军事通信网络,以抗毁性、生存性来衡量网络的可靠性;针对民用通信网络,则以网络的完成性来衡量网络的可靠性;针对电力网络系统,则以生存性、抗毁性来衡量。因此网络系统可靠性需考虑以下几个方面:①网络系统的行为描述;②网络系统的交互;③网络系统的功能结构;④网络系统的故障传播。
二、网络系统故障定义
网络系统的故障一般可分拓扑结构故障和性能故障。拓扑结构故障即为链路或节点失效所导致的两节点之间不存在路由;性能故障则从用户角度出发,网络无法提供正常的通信服务的问题集合。对于拓扑结构,网络存在2m种状态,m为链路与节点总数;对于网络性能,网络不同时刻,其性能状态不一样。不同的使用环境(民用、军用、数据实时性要求、数据可靠性要求等),对网络所能忍受的阈值不一样。如图1所示网络系统,其中S1和S2为客户端,T为服务器端,P1一P4为交换、路由设备。链路编号分别为1~8当客户端S1与终端T进行数据传输时,假设1—3-7为优先路由。当链路3上的数据量超出链路负载时,则会自动选择链路5进行数据传输,而此时的链路3继续工作,只是它是满负载工作。因此,在定义网络系统故障定义时,不仅需要考虑网络的功能、结构,也需要考虑系统所承载的关系流。
三、网络系统可靠性分析
1、利用重正化理论开展网络系统可靠性分析
重正化理论是诺贝尔奖获得者KGWilson于1974年提出的。该理论可应用于复杂网络的可靠性分析,分析网络中某些节点被破坏,网络能否保持工作的问题,也就是网络的弹性问题。例如:金属和绝缘体构成的薄膜中,由许多细小的格子组成,金属可在不同程度上占有格子,随着金属在薄膜中所占格子的比率P的逐渐增大,到某一临界值Pc时,薄膜将成为导体最低一行表示薄膜中的4个格子,圆圈表示被金属占有,第二行的箭头表示重正化,最上一行表示重正化为一个格子。如果在4个格子中。纵横方向均被金属占有,如最低一行左端的两个,则这4个格子纵横均导电,故重正化后的格子中也有金属点,如果被占格子只有2个或少于2个,则纵横方向不能同时导电,重正化后的格子中将没有金属。假设重正化前,金属占有一个格子的概率为P,重正化后金属占有一个格子的概率为P1,则4个格子同时被金属占有(图2中最左边的4个格子)的概率为p4,金属占有3个格子将有4种情况:概率之和为4p3(1-p)。4个格子或3个格子被占,超格子也被占。故有p1=p4+4p3(1-P)。因此,设对应于临界情况的P记为Pe,则Pe=Pe4+4Pe3(1-Pe)计算出Pe=0.768,这与实验值Pe=0.752较吻合。
1)体现网络协议最新进展,提高实验科目的针对性,使实验科目更贴近实际。教师根据课程标准和课程目的,解析课程内容,充分利用现有的网络协议分析公开资料和开源工具,在硬件条件有限的情况下,增设新的实验科目;实验更有针对性,更贴近实际,让学生学到的东西不是简化版本,而是实际中使用的网络服务器和网络协议分析工具,减少PacketTracer等模拟工具的使用;实际运行的协议和周围的噪声数据包混杂在一起,可提高协议分析的难度,也可让学生了解真实网络中的协议情况,提高学生的实践动手能力和解决实际问题能力。
2)让协议动起来,侧重协议动态交互过程分析。网络协议是动态交互的过程,现有协议分析实验科目的静态性有余、动态性不足,如让学生对FTP服务器进行安装和配置,虽然能够提高学生的服务器配置能力,但是难以对应地提高学生对FTP协议的认识。针对该问题,教师应要求学生在做协议分析实验时,利用数据包捕获工具(如Wireshark、Sniffer等)抓取协议交互过程的典型数据包,对协议的动态交互过程进行详细分析。让协议动起来,对学生理解协议的真实运行有很大帮助。
3)增设综合型和扩展型实验,助力创新素质和能力培养。网络协议为解决现实问题而提出,在解决问题时存在一定的创新性,而当协议设计完成之后,很多师生觉得协议分析只要按照协议规程一步一步解析即可,无创新性可言。对于该问题,我们认为还存在相当多的创新点,如协议的新应用和更优实现等。另外,协议在使用过程中也会遇到各类新问题,解决这些新问题同样需要创新。实验科目的设置也要激发学生的积极性和创造力,助力创新素质和能力培养。
4)模块化设计实验科目,满足不同层次学生培养需求。为了满足不同层次、不同水平学生的培养需求,学校应构建模块化的实践课程体系,将实践科目按模块进行设计,针对不同的培养对象和培养目标,利用不同的实践课程模块组织实践教学。在课程实施过程中,教师可针对接受能力较强的学生适当增加综合型和扩展型实验科目,而针对接受能力较差的学生适当增加基础型和验证型的实验科目。教师应承认不同培养对象的不同知识结构和基础,使不同的培养对象都能有所收获,不采取不顾学生能力的一刀切培养模式。
2实验课程设计概况
经过探索和实践,网络协议分析实验课程共设4种实验类型(基础型、验证型、综合型、扩展型)和26个实验科目,可根据不同培养对象的不同培养需求,模块化组织实验教学内容。
2.1基础型实验科目
基础型实验主要要求学生掌握后继实验所必需的实验工具基本使用方法,主要是CiscoPacketTracer、Wireshark和Sniffer等工具的安装与基本用法,具体见表1。该类实验科目由学生课下自学掌握,不占用课堂学时。
2.2验证型实验科目
验证型实验主要使用模拟器或工具软件等对协议的服务提供者(服务器)进行配置,验证协议的交互运行过程是否与协议规范一致,利于学生掌握协议的运行流程和各字段的真实含义,对协议交互过程有一个真实的体会和了解,具体见表2。该部分实验可由学生自己选择学时数。
2.3综合型实验科目
综合型实验主要在基础型实验和验证型实验的基础上,侧重协议的具体应用和复合运用、协议相关的基本编程实现[8]等,进一步提高学生的综合运用能力和实践动手能力,具体见表3。该部分实验也可由学生自己选择学时数。
2.4扩展型实验科目
扩展型实验主要针对学有余力、学习兴趣浓厚的学生,为其设计更复杂、更实用的实验科目,也可根据科学技术的进展引进一些技术小课题作为实验科目,需要学生独立思考、查阅文献资料、寻求解决方案,进一步提高学生解决实际问题的能力[6-7],具体见表4。该部分不做硬性要求,由感兴趣的学生选做,既可抵消前面的学时,又可额外完成。
3结语