试论计算机网络技术的运用

2023-10-16吴建军

中国新通信 2023年15期

摘要：当前，人类已经步入信息时代，计算机网络技术的快速发展使人们的生活、工作和学习方式都发生了非常大的变化。如今，计算机网络技术在医疗、航天、远程教育、电子商务、大数据以及云计算等方面得到了广泛应用。本文介绍了计算机网络技术的概念与主要功能，并分析计算机网络技术的具体运用。

关键词：计算机；网络技术；运用

一、计算机网络技术的概念与主要功能

计算机网络技术指的是将计算机与传输介质连接在一起，并根据规定的网络协议进行数据通信，从而实现数据资源共享的一种技术。计算机网络技术的主要功能包括以下三点。第一，计算机网络技术具有通信功能，即数据通信，利用计算机网络技术能够实现人与计算机之间、计算机与计算机之间、人与人之间的通信。第二，计算机网络技术具备协同功能，能够互相协作完成工作。例如，处于网络内部的一台计算机功能出现了限制，无法正常工作，则可利用计算机网络技术把其分配至其他计算机中，从而保证工作的正常进行。第三，计算机网络技术具备共享功能，即能够实现资源共享，利用计算机网络技术能够发送、接收、复制数据。

二、计算机网络技术的具体运用

（一）无线局域网

无线局域网（英文全称为Wireless Local Area Networks，简称WLAN），是通过无线通信技术与计算机网络技术两者巧妙地结合而产生的，这类局域网是通过无线的方式来传输数据，这也是和有线传输方式最为本质的区别。WLAN是一个庞大的网络体系，利用射频技术，使用电磁波代替了之前比较复杂的双绞铜线所组成的局域网络，更加方便和先进，为人与人、人与物之间实现信息互通和资源共享提供了巨大的便利。WLAN的工作频段为2.4GHz和5GHz，相比于其他网络传输方式，其最大的特点就是其在空中完成通信连接，对网络的存取架构机会没有任何严苛的要求。对于互联网使用者来说，WLAN的这种特点能够为信息的读取和发送提供更为简单和便捷的保障。

（二）计算机网络技术在医疗领域的运用

如今，计算机网络技术已广泛运用于医疗领域，每家医院的脊髓库、血库等都具有统一、完善的数据库，真正实现了共享数据资源。比如，数据库可以为需要眼角膜的患者快速找到眼角膜，为白血病患者更加及时地进行骨髓配对，让更多的患者康复；对于某些中小医院而言，当没有能力救治患者的时候，就可以通过互联网求助大医院，将患者及时运送到大医院，以保障患者的生命健康安全；医学专家通过互联网，能在开展医学研究的过程中获取所需资料，以便进行更加深入地研究，还能在互联网上共享研究成果。所以，互联网在一定程度上促进了医学的发展。

（三）计算机网络技术在航天科技方面的运用

从古代开始，人们就对浩瀚的宇宙充满了好奇心，在计算机网络技术出现以前，人们使用观测法对星体的运动进行观测，虽可以使用计算器计算星体的运行速度、运行轨道等，但缺乏先进的软件进行函数模型构建和精确计算。计算机网络技术的出现让航空领域发生了翻天覆地的变化[1]，利用计算机网络技术能够较为方便地设计程序函数，精准地设计宇宙飞船的运行轨道，使宇宙飞船严格根据预定的轨道运行，并将数据传回地球，实现人们探索太空的梦想；也可以依据以往的形体运行轨道找出规律，预测出星体未来的发展趋势。

（四）遠程教育

远程教育也被称为网络教育，是以互联网为载体的教学模式，打破时间和空间的制约，使学生无需在指定的地点、指定的时间上课。以计算机网络技术为支撑的远程教育，能够很好地缓解城市与农村教育资源分配不均、留守儿童教育等问题。除此之外，在新冠肺炎疫情影响下，学校停课的时候就可以开展远程教育，既不会耽误教师的教学工作，学生也能通过远程教育复习功课和查漏补缺，并且，如果学生在上课时有不理解的内容，也可以反复地观看网络视频，更加深入地理解知识点。

（五）校园网

如今，各所学校都已经充分应用计算机网络技术，具体应用的技术如下几种。

1.预防病毒及技术

该技术可以及时找出病毒并清除，防止病毒进一步扩散和传播。启发式搜索、病毒特征自动发现以及特征代码匹配等是主要的防病毒核心技术；瑞星、360、金山毒霸、Kaspersky、诺顿等为主流的防病毒产品；

2.防御技术和入侵检测技术

该技术可以及时找出网络不正常的行为，避免其再次发展。异常检测技术（对偏离正常规则的网络行为进行检测）、误用检测技术（对和异常规则相对应的网络行为进行检测）、预测模式生成、统计方式以及模式匹配等为主要的入侵检测重点技术；启明星辰的天阗IDS和CA的Intrusion Detection等为主要的入侵检测产品。

3.防火墙技术

该技术可以大幅度提升数据传输和网络通信的安全性。防火墙主要包含以下几种类型：应用程序代理防火墙（和特定的应用程序联合应用）、状态检测防火墙（对网络包与网络连接进行动态监测）、包过滤防火墙（对各个IP包的字段进行检测，例如端口、目标地址以及源地址等）。

防火墙相关性能：本身的安全性、延迟与丢包、每秒新增加的连接数、并发连接数、最大带宽。

防火墙产品：天网防火墙、天融信防火墙、思科的Pix、Juniper的Net Screen。

（六）人与人之间的沟通

在计算机网络技术未出现之前，人们只能够通过书信来往，效率比较低，即使有了电话以后，人们也无法进行面对面交流，而计算机网络技术改变了这一切。例如，人们通过微信视频通话就能面对面交流，无论距离多远，并且微信视频通话是免费的，既可以避免较高的话费，又可以解决人们的思念之苦。再比如，当前很多单位、企业都会召开网络视频会议，这不但减少了人们来往的时间，还节约了车费、住宿等成本，从而提升了工作效率和工作质量。

（七）电子商务

伴随着计算机网络技术的快速发展，电子商务也逐渐越来越成熟，淘宝、京东、拼多多等电子商务平台如雨后春笋般出现。电子商务平台可以利用计算机网络技术进行库存管理、物流管理、订单管理、线上客服服务等，如今，政府部门也利用计算机网络技术进行国内贸易、国际贸易管理。电子商务不但为政府、企业、消费者提供了极大便利，也使得政府、企业的贸易管理更加高效、严谨、科学化和人性化。

1.电子支付系统

当前，人们在付款时基本都会使用支付宝、微信等移动支付工具，很多人已经不再携带纸币。与纸币相比，网上支付更加便捷，避免了找零、丢失、被盗窃等问题。

2. 网上购物

如今，很多人已经习惯了使用淘宝、京东、拼多多等电子商务平台购物，网上的产品描述清晰，价格大多比实体店便宜，人们不但可以随时随地地购物，还能随时查看产品的物流动态。同时，电子商务商家也无需缴纳水费、电费、店租、人工等费用，大大降低了经营成本，提升了经济效益。

3. 企业之间的电子商务

伴随着网络的普及和计算机技术的快速发展，企业可以在互联网上方便、快捷地与供货商交易，还可以通过网络洽谈业务，预付货款、付尾款、实时查看物流信息等，免去了往来奔波的辛苦，降低了企业经营成本。除此之外，企业还可以应用电子商务平台实时监控进出货、仓储情况等，提升了管理质量和管理效率。

4. 政府贸易管理

通过计算机网络技术，贸易部门将贸易数据上传到平台，以便政府实时管理与监控贸易数据[2]，政府就能更为高效、精准地收集、处理、传输、存储资料和数据，也使管理更加科学、严谨、高效。

（八）大数据

1.大数据的概念

大数据指的是数据资源规模和数据资源量非常大，当代信息技术无法有效地获得和管理这些信息数据，必须使用新的处理方式，才能具备更好的流程优化能力、洞察发现力和决策能力去处理多样化、高增长率与海量的信息资产。

尤其需要值得注意的是在，大数据时代并不是获得的数据越多就能够在激烈的竞争中获胜，而是要懂得怎样处理这些数据并且合理地应用。

2.大数据的特征

①使用效率低。大数据时代虽然有海量的数据，但能够利用的数据却非常少。比如监控视频中包含了大量的数据，然而有价值的只有几秒钟或者几分钟，甚至只有一帧。

②数据处理速度快。数据有着快速的流动性，因此，处理信息时速度一定要快。如今数据处理工具已经取得了很大的进步，能够快速处理数据[1]。

③数据多样化。当前，大数据包含了音频信息、图像信息、视频信息以及文字信息等，反映出了多样化的发展态势。

④数据量非常大。信息资源的量级在大数据时代发生了巨大的变化，已经由TB级发展至PB级，即有着海量的数据。

大数据的流行让不会计算机网络技术的人也会时常将“大数据”挂在嘴边。简单来讲，大数据就是十分庞大和复杂的数据集合，尤其是源自新数据源的数据集，其规模大到让传统数据处理软件束手无策，却可以帮助人们解决很多实际问题[3]。例如，商家利用大数据能够对退货率、客户反馈、生产经营情况等进行深入地评估与分析，从而掌握客户的实际需求，减少库存积压，降低经营成本，制定更为合理的经营决策；利用大数据训练机器学习模型，可以让其具备特定的能力，并且不用为其编写程序，由此改善用户体验；利用大数据使企业可以通过呼叫记录、网站访问历史、社交媒体动态和其他数据来源，改善与客户的互动方式，为客户提供个性化产品，减少客户流失率，解决客户的实际问题。

（九）云计算

云计算就是利用互联网按需提供IT资源，按照用户的使用量收费。用户把应用部署至云端以后，无需再处理那些让人头疼的计算机硬件问题和软件问题，可以完全交给云计算服务提供商解决。比如，视频游戏制作商通过云端给全球几百万游戏玩家提供在线游戏；金融服务公司通过云端为实时预防欺诈与检测提供支持；医疗公司通过云端为患者制定针对性的治疗方案。

云计算具有以下优势：

①快速部署。大型云计算服务提供商基础设施遍布全球各地，用户仅需单击几下就能把应用程序部署于距离用户最近的位置，能够减少网络延迟，改善用户体验；

②节约成本。云计算把用户的固定支出（例如物理服务器、数据中心等）转变成为可变支出，用户仅需根据实际使用量付费即可。除此之外，因為规模和经济效益，在云端部署要比用户自行购买软硬件成本低很多；

③具有较好的弹性。通过云计算，用户无需为日后处理业务活动高峰预置太多的资源，只需根据实际需求预置资源量，再依据业务需求的变动随时扩展或者缩减资源，从而增加或者减少容量；

④敏捷性好。在云端，用户可以轻松应用各种技术，更快地创新产品，依据实际需求快速启动资源，例如，数据分析、数据湖、机器学习、物联网、数据库、数据存储等等。

（十）云存储

1.云存储的定义

云存储是云计算技术的拓展与延伸，是利用网格技术、分布式文件系统或者网格技术等功能，把网络之中不同种类的存储设备通过应用软件让其互相集成、协同工作，并且利用一定的接口或者应用软件共同对外提供业务访问功能与数据存储功能，既可以节约存储空间，又可以使数据的安全性得到保障。对比云计算，云存储是一个以数据管理与数据存储为核心的云计算服务[1]。

2.云存储结构

云存储的结构组成包括访问层、应用接口层、基础管理层和存储层，访问层是被服务对象获取服务的部分，应用接口层是云存储最灵活的部分，基础管理层是云存储最重要的部分，存储层是云存储最基础的组成部分。

3.云存储的特点

自动容错：云存储可以自动处理节点故障，实现运维的可拓展性，保障其高可用性与高稳定性。

安全：云存储内部利用安全通信（TLS协议、HTTPS协议）、访问权限控制、用户鉴权等方式，保证数据的安全性。

高稳定与高可用性：利用节点故障自动容错和多副本复制等技术，使云存储具备了稳定可靠的优势。

可扩展性强：云存储动态地增加服务器资源很容易实现，因此可以很好地处理数据资源增加的情况。这就意味着即便系统规模不断扩大，也无需投入太多运维人员。

规模大：云存储具备较大的规模，单个系统存储的数据能够达到千亿级别，甚至是万亿级。

成本小：降低成本是云存储的主要目标。云存储所处的数据中心，能够建设在电力资源丰富的区域，很大程度上地节约能源；其自动化管理功能可以减少运营成本；其通用性能够大幅提高资源的应用效率；云存储的自动容错可以应用一般的PC服务端进行构建。

4.云存储的优势

应用云存储服务，用户无需再关注物理层的存储设备，也无需再把文件保存在本地硬件设备中，而是利用网络储存至云端，并且用户能够随时访问储存在云端的数据，还可以帮助用户省去升级和维护硬件的高昂成本。

三、结束语