网络可视化:无线网络的应用

埃Emerole Kelechi, Imhomoh Linus和Iwuamadi Obioma
尼日利亚伊莫州奥韦里内克德联邦理工学院电气和电子工程系助理讲师

摘要

网络可视化用图像描绘出虚拟网络的生动画面。这使得对网络功能及其运行特征的全面研究成为可能。在这篇论文中，我们介绍了这个概念以及需要的步骤，不仅是定义它，而且是将它应用于远程学习和无线网络的虚拟实验室。网络可视化推荐给网络管理员，因为它提供了分析和故障排除网络的必要工具。

关键字

可视化设计模式，网络构建，网络仿真，无线接入点，无线拓扑

介绍

网络可视化是指以图形化的方式提供与[1]相匹配的图像和动画的网络设计和构建。用户可以看到网络功能并进行推断。仿真是关键的网络可视化和这样一个工具的实例是思科数据包跟踪器。一般步骤和具体步骤如图1和图2所示

视觉设计

在本节中，我们将给出这个概念的几个方面

1.网络设备的可视化设计:包跟踪器有一个网络设备阵列，用于网络设计，如图3和仿真所示。可以从窗格中拖动设备，并将其放到工作区[3]上。该软件为用户提供了查看这些设备并对其操作进行适当分析的机会。

2.网络构建中的可视化设计:网络设备可以使用几种电缆选项进行连接，形成支持不同协议的不同网络设计。这些设计可以被可视化。这是一个简单的网络

远程学习网络的应用

为此目的使用正确的工具，并且受益人与它的可用性保持一致，这是非常必要的。使用远程教育框架，授课有两种方式;异步和同步[4]。在异步模式下，讲课材料存储在服务器上，学生可以检索到并进行学习;在同步模式下，学生通过观看网上上传的视频来访问讲课内容。虚拟网络实验室已被提出[5][6][7]作为一个有效的平台，向因距离而与传统教室分离的学生提供远程学习课程。学生可以通过安全、低带宽的安全外壳连接访问这些虚拟网络实验室。它们在虚拟环境中运行，学生可以通过网络访问它们。英特尔的虚拟化技术和Advanced Micro Devices的安全虚拟机是允许多个进程在单个处理器[8]上并发运行的技术的例子。在软件虚拟化中，在称为域的虚拟环境中运行的系统运行在虚拟机监视器上，该监视器充当硬件虚拟化技术的接口，还执行调度功能。虚拟机监视器描述计算机操作系统的抽象图像。 Example of virtual machine monitors includes VMWare, Bochs, QEMU. Xen is an example of a software virtualization system with hypervisor as its VMM and supports Intel’s virtualization technology [9][10]. To manage a large collection of these virtual machines, Manage Large networks has been employed using a Virtual laboratory Administration interface which enables management and configuration of large heterogeneous virtual machines [11][12]. NETLAB infrastructure has been deployed in delivery of distance learning capabilities [13]. NETLAB employs several virtual machines running on network devices for its operation [14].

可以选择的工具有很多，尽管它们的部署存在障碍，而且它们是[16]

•系统带宽有限，影响容量

•缺乏使用此类系统的技术知识

•支持此项服务的设备和软件成本

•满足用户需求的硬件能力有限

•系统安全特性

1.通过Skype可视化:Skpe是一个交互式软件工具，为用户提供视听服务[17][18][19]。它还为大量用户提供视频会议设施。课程可以提供超过一千英里的用户和潜在的学生在世界各地使用Skype。2008年，来自英国[17]的15名学生对该系统进行了测试，以模拟其提供有效远程学习的能力，结果令人印象深刻。

2.一个简单的设置:课程教师将计算机连接到投影仪上。学生的计算机系统连接到一系列的交换机，这些交换机又连接到一个中央交换机。在此设置中使用的协议是扩展内部网关路由协议(EIGRP)。路由器配置使用a类I.P地址，连接到学生计算机的每个交换机配置C类I.P地址[18][20][21]。

无线设备

1.无线接入点:接入点是连接无线设备以进行通信的设备。它有天线。它还可以作为无线路由器[23]。它运行在网络地址转换和动态主机协议(DHCP)[24]上。

2.无线网络接口卡:用于连接无线设备到网络[26]。它使用天线而不是端口进行通信

3.无线天线:我们有定向和全向无线天线。定向天线具有更广泛的服务范围，这是因为它们的定向特性只聚焦在一个方向上，不像全向天线[23]。

无线网络拓扑

1.Ad-Hoc网络:在这种网络中，无线设备直接通信，不需要接入点。它也被称为IBSS (Independent Basic Service set)[26]

2.基本服务集:这是一个具有接入点的无线网络设置，使无线设备能够进行[26]通信。

3.扩展服务集:这是一个由接入点集合组成的网络，它将无线设备连接到小区中。覆盖范围大于基本服务集。网络用户可以从一个接入点管理的覆盖区域移动到另一个[26]。

结论

本文综述了网络可视化的概念，并给出了网络可视化在远程学习网络架构和无线网络虚拟实验室设计中的应用。网络模拟器使我们能够可视化网络参数，用于分析和故障排除。我们提到了思科数据包跟踪器的选择工具。

参考文献

Milo D. Koretsky, Danielle Amatore, Connelly Barnes，使用虚拟实验室增强学生在实验设计中的学习，IEEE教育学报，第51卷，第1期，2008年2月。
郑军，金光，蒋贤良，钱江波，谢志军(2010)。面向网络建设与管理的虚拟化设计模式。IEEE 2010。
金光，张洪浩，徐庆波，钱江波。计算机网络课程可视化教学“，”计算机网络课程国际研讨会。计算机系统教育创新国际研讨会(IWCSEI)，中国大连，2009年9月25-27日。
Anderson R.， VanDeGrift T，和F. Videon，“同步远程学习的视频会议和演示支持”，在第33届ASEE/IEEEE教育前沿会议上发表，博尔德，科罗拉多州，2003。
Menasce D. A，“虚拟化:概念、应用程序和性能建模”，载于Proc. 31 Int。计算机测量组会议，奥兰多，佛罗里达州，2005年，第407-414页。
Dragovic B.等人著，“虚拟化与技术”，载于《Proc. ACM Symp》。操作系统原理，波顿着陆，纽约，2003年，第164-177页。
文顿·瑟夫和罗伯特·卡恩(1974)。分组网络互通协议。IEEE通讯汇刊，通讯卷22，第5期，1974年5月
Garcia J.和Alesanco A，“基于网络的远程信息处理实验室网络管理系统”，IEEE Trans。建造。,Vol. 47, No. 2, pp. 284-294, May, 2004.
西克勒，d.c.等，“评估远程网络实验室的有效性”，在ASEE/IEEE教育前沿会议，印第安纳波利斯，2005年。
M. Anisetti, V. Bellandi, E. Damiani, F. Frati, U. Raimondi和D. Rebeccani，“开源虚拟实验室:一个案例研究”，见Proc. Workshop免费和开源学习环境和工具，Lugano，瑞士，2006年，第6卷，第5-12页。
T. Lammle, W. D. Tedder和B. Teddet, CCNA虚拟实验室黄金版。霍博肯，新泽西州:sybex, 2001。
Vinton G. Cerf和Robert E. Kahn，“分组网络互通的协议”。IEEE通信传输，第Com-22卷，1974年5月5日。
史密斯，A.和莫斯，N.(2008)。思科网络:使用Skype和Netlab+进行远程实践学习。在:IADIS电子学习2008年会议，阿姆斯特丹，荷兰，2008年7月22-25日。
Disston, S.和Caicedo C.“计算机网络实验室的设计方法”，ITERA 2010年会议纳什维尔，TN, 2010。
弗罗伊登塔尔，“虚拟网络教学实验室”。ASEE(美国工程教育学会)年会暨博览会，2009年6月。
辛普森，2002，支持学生在线、开放和远程学习第二版，Kogan Page Ltd，伦敦，英国，第112页。
史密斯，安德鲁和莫斯，尼基(2008)。思科网络:使用Skype和Netlab+进行远程实践学习。在:IADIS电子学习2008年会议，2008年7月22-25日，阿姆斯特丹。
Prieto-Blazquez, J.等人，2008，虚拟网络实验室的集成结构。在IEEE工业电子学报，第55卷，第6期，pp2334-2342。
史密斯，A.和莫斯，N.(2008)。思科网络:使用Skype和Netlab+进行远程实践学习。在:IADIS电子学习2008年会议，阿姆斯特丹，荷兰，2008年7月22-25日。
周丽雅，“多层次计算机网络实验系统的研究与设计”，《计算机教育》第7卷。中国，2009年，第124-126页。
巴斯蒂达斯·卡洛斯·凯塞多(2011)。实现远程教育计算机网络实验室的远程访问。见:第41届ASEE/IEEE教育前沿会议，Rapid City, SD, 2011年10月12-15日。
安德鲁·史密斯(2011)。基于课堂的多玩家网络模拟。见:ICNS 2011:第七届网络与服务国际会议，2011。
布兰登·詹姆斯·卡罗尔，CCNA无线官方考试认证指南
英特尔电子商务，IEEE 802.16*和WiMaX，每个人的宽带无线接入。www.intel.com/ebusiness/pdf/intel/80216_wimax.pdf, 2014年8月17日访问。
Priyang Bhatt和Brijesh Patel(2013)。无线网络模拟与评估在PT软件。国际计算与通信最新与创新趋势杂志，第1卷，第12期，2013年12月。
Todd Lammle, CCNA无线学习指南，Wiley出版社。2010年公司。思科出版社2009年6月。