摘 要：设计基于VR的计算机网络及维护实验系统对于培养信息技术方面的复合型人才具有重要作用。将虚拟数据库作为基础，进行组网仿真和元器件的制作，可以提高网络维护系统的可靠性。对此，该文对虚拟现实技术进行概述，分析了基于VR的计算机网络及维护实验系统设计的意义，并详细研究了基于VR的计算机网络及维护实验系统设计，希望能够提供一定帮助。
关键词:虚拟现实技术;计算机网络;维护实验系统; VR;
在飞速发展的科学技术环境下，大数据时代已经到来，海量的数据存在于人们生活和工作的方方面面。在计算机网络安全系统当中，数据的安全防护已经成为一个最为重要的问题。构建计算机网络维护系统可以有效对数据信息进行防护，防止数据信息被窃取或丢失，进一步确保计算机网络系统的安全性，在这其间，基于VR的计算机网络及维护实验系统的设计就尤为重要。
1 VR概述
VR又称为虚拟现实技术，是一种计算机网络高级的人机界面，其基本特征为构想性、交互性和沉浸性。VR结合了仿真技术学、计算机图形学、人工智能技术、计算机网络技术、多传感器技术等，将人的听觉、视觉、触觉等感官功能进行模拟，使人沉浸于计算机网络所形成的虚拟世界当中，并且能够进行真实感的实时交互，使感受者能够身临其境，感受到真实世界不能体验的经历。目前，VR不仅仅在计算机图像领域被广泛关注，还涉及网络技术、电视会议、计算机技术等各种领域，并逐渐向分布式虚拟现实发展。在众多的新产品开发设计当中，虚拟现实技术已经成为其中重要的手段。
2 基于VR的计算机网络及维护实验系统设计的意义
对于信息专业的学生和从事人员来说，在学习和工作的过程中必须要加强对计算机网络的组网和维护的掌握，这是在学习过程中的基本内容，也是在工作过程中具有较强实践性的基本技术操作。开设合理的实践课程，可以解决学生在学习计算机网络组成的过程中对其给予根本性的指导和帮助，使其能够深刻掌握相关内容。所以，在现代化发展背景下，基于VR的计算机网络及维护实验系统设计就变得越来越重要，在实际的教学过程中，对该教学内容要通过理论与实践相结合的形式，并提供相应高要求的环境，对理论知识进行系统性的训练和实验，使学生真正能够理解、掌握并能够熟练运用，提高整体水平。
在应用的过程中，硬件设施可以为实践应用提供条件，并能实现在实践中解决问题的目的，但由于受到自身因素的影响，在多次拆卸硬件后很容易会造成设备的损坏，导致最终实际应用的情况较低，影响教学质量。目前，为了解决这一问题，提高教学质量，教师可以按照相关要求创建出虚拟的数据模型库，并在其中运用特定的软件来模拟计算机网络及维护实验中的重点仪器和重点内容，通过动态演示结合虚拟装配的优势，可以有效构建出虚拟的实验场景进行教学，使学生可以通过这种方式进行全面学习，加强其对计算机网络的了解和认知，使其能够对理论进行深入探索，提高教学质量[1]。
3 基于VR的计算机网络安全系统设计
基于VR的计算机网络安全系统在设计的过程中首先要确保保护计算机网络系统能够安全运行，然后再在此基础上使用合理恰当的科学手段和网络安全策略来有效保护计算机系统的数据信息。通过这样的方式，可以有效避免出现网络数据遭到泄漏的情况，进而构建一个完善的网络信息安全系统。通过计算机网络安全系统的设计可以增强使用者在多次数据传输过程中的系统安全性，保证计算机信息系统能够在高强度下稳定运行。目前，数据信息遍布人们生活的方方面面，各行各业的发展都离不开数据的支持，而在数据面前，人们也变得没有秘密可言。在计算机网络系统设计中，按照相关规定，严格进行标准化的计算机网络安全系统设计，使整个网络环境呈现安全、受保护的状态，在计算机网络中的各个应用中都能够受到安全系统的保护，使其更加标准化，在传输数据文件时更加具有安全性。同时，在设计和应用的过程中，相关的设计工作人员还应该不断深入研究和探索，建立更加安全、更加多元化的防护系统，建设多层次的保护方式，并且结合网络系统的实际情况，使用多类型的计算机网络安全技术，进而在计算机网络中形成全方位的网络安全体系，保证计算机网络的安全性。
4 基于VR的计算机网络及维护实验系统设计
4.1 系统方案设计
在计算机系统教学的过程中，为了使教学模式不断优化，更好地展现教学理念，培养出全面性、创新性人才，使学生得以全面发展，就需要在教学过程中，建立起完善的计算机组网模拟模型，利用计算机网络元件的特点，将教学质量进一步提升。首先在系统方案设计的过程中，加强对网络元器件的三维制作，使目前的组网仿真工作得以进一步优化，并在此基础上进行完备的、基于VR的计算机网络及维护实验系统的设计和研究，来达到现阶段的教学水平。在这种教学方式下，实现了真正的创新和突破，学生可以更好地对计算机网络和组网原理进行全面的研究和分析，满足其学习和实践的需求。
在建立过程中要选择正确的数据模型和关系模型来构建计算机网络元器件的模型，构建出完整的数据库。在进行的全过程，要严格对实施中的各个因素加强控制，包括工具动态、实施对象、操作流程等。不断转变目前的发展理念并建立正确的相关观念，将系统数据库与相关的软件建立联系，并与文档进行关联。在这一系统设计下，可以实现更加高效的教学，将多层次的目标进行一次实现，可以打造更加现代化的学习氛围，并且基于VR下，可以利用虚拟的实验将知识进行分解和简化，将其中的层次更加清晰地划分，在教学过程中更有利于对学生创造力、分析能力和实践能力的培养[2]。虚拟实验能够使学生将表层的认知知识转化为深入的掌握，看透问题的本质，提高学生的综合能力，为学生之后的发展打下良好的基础，为培养复合型的人才做出贡献。
4.2 系统软件功能设计
在虚拟现实技术在使用的过程中同样具备很多实际性质特点，也因此导致计算机网络及维护实验系统设计中涉及的内容较多，涵盖范围较广，并且对于学科水平的要求也较高。其中包含着用户管理功能、实验展示功能和数据管理功能等诸多内容，是重要的模块组成部分。使用者可以在应用该系统的过程中使用多种多样的沟通方式，使用者在实际应用过程中更加便捷，可以实现更高质量的交流形式。在系统软件功能设计中主要包含以下内容。
4.2.1 用户管理和软件登录
用户管理和软件登录设计是最为基本的系统功能设计。软件登录这一环节主要是指用户在计算机上输入用户名和密码后才能登录到软件系统当中，并且只有当输入的用户名和密码完全正确，符合用户设置才能显示登录成功。在登录成功后软件的主页面就会显示出来，接着就可以开始使用该软件。这种设计方式主要是为了保证登录过程的安全性，提高整个软件的安全，提高软件服务制度，为人们带来更好的服务体验，同时还能提高系统的性能。用户管理涉及的内容相对较多一些，主要是为了能够确保用户更加便捷地使用系统软件，尽可能地降低外界对软件应用产生的干扰，提高应用质量。比如：在登录后，可以在应用过程中对用户的基本信息进行管理，让用户完成基本信息的录入，包括学生的班级、姓名、学号、用户名和密码等基本信息，确保信息输入的准确性，同时还要具备修改信息和信息储存的功能。
4.2.2 数据管理和安全管理
数据管理和安全管理是保障系统稳定运行的重要基础。首先在系统使用的过程中，应结合实际情况进行一定程度的安全管理。比如：在系统设计过程中，可以给用户分配相应的角色，保证角色符合用户实际情况，并保证其合理的权限，要根据不同的角色级别进行不同的权限设置，特别是对于修改权限而言，以此保证整个系统的安全性。目前的计算机网络及维护实验系统中的重要角色就是学生和数据管理员，有些还会包括个别的系统管理员，所以，为了保证系统的稳定性和安全性，就需要做好级别划分和权限管理，对不同身份的角色设置不同的系统管理权限，确保教学过程能够有效开展。同时，数据管理也是功能设计中的一个重要环节。在进行数据管理的过程中也要注意结合实际情况进行，更新当前的教学模式并加强完善定义计算机网络元器件工作，真正掌握其中的内涵，并在设计过程中加强利用，保证数据的准确性[3]。另外，在数据管理的设计中，还应该做好对工程的全面分析和对数据的深入检测工作，根据实际情况合理地制图绘图，使数据分析和数据检验工作更具准确性，并将产品说明在其中进行明确。同时，还应该针对实际需求完善数据功能，比如数据的添加、删除、修改等功能，保证数据的准确性和安全性。
4.2.3 数据统计和维护
在系统设计和运行的工程中，相关设计人员和管理人员应加强对数据的统计和维护工作，针对目前的相关文档进行定期的数据统计并且对于学生学习次数和学习频率的相关数据做好整理和分析工作，最好细致到能够确定每个视频或者每份资料的播放次数和阅读数，加强数据的整合管理，将数据信息进行完善，从而进一步提高数据信息的完整性，为用户提供更加优质的系统服务。除了数据统计非常重要外，数据的维护也是相当重要的，只有加强数据的维护工作才能真正保证系统内数据库的稳定性和安全性，满足系统发展的需求和用户的需求。在数据维护阶段，首先要加强对终端的管理，终端系统主要是将在计算机网络组网中的视频点播和文档浏览功能进行实现。在实际教学的过程中，加强对真实组网流程在教学环境中的模拟，可以有效将知识进行简化分解，使学生能够更加直观、全面地了解知识内容。并且，为了完善数据维护，还可以加强组网在多媒体中的展示，优化目前的易错工序，实现数据的重点维护[4]。
4.2.4 数据检索功能
计算机网络的一大优势就在于其具备较大的数据储存量，其中的信息内容较多，所以，为了使用户能够更加迅速地查找到相关数据信息，可以更加高效地进行数据查找工作，就应该在设计系统的过程中加强数据检索功能的提升，以满足用户的需求，为其提供更加便利的服务。比如：在进行搜索数据时，只需要根据元器件的相关内容进行查找即可，可以在系统中输入文件的型号、名称等相关信息就可以查看到相关的数据资料，实现更加精准和更加高效的数据搜索。并且，在实际系统设计的过程中，还应该优化其模糊检索功能和关键词查询功能等，使用户可以随时随地进行资料的查询，提高整个过程的效率。
4.2.5 数据编码和虚拟实验
数据编码主要也是为了加强数据维护，通过对数据按照元器件性质进行分类并进行编码，提高数据维护的效率。在数据编码过程中要加强数据集成工作，要根据实际情况对平台中的数据信息进行集合处理。虚拟实验主要是为了在系统设计中优化其整体的功能，通过结合计算机网络组网的实际需求进行试验，对组网的全过程加强规划，使其中的录入功能、修改功能等得以完善。在虚拟实验中常用到防错技术。防错技术可以在应用的过程中将素材进行优化，同时又能够使系统技术进行优化，对于系统中易错的程序进行重点处理[5,6]。这一过程有利于系统对易错点进行整理，让学生明确其中的重难点，更有利于其掌握知识内容。
4.2.6 技能测试和设备管理
为了优化系统的查询功能，在系统设计过程中还必须加强对相关仪器设备的管理工作。计算机网络组网很容易受到其自身因素的影响，所以必须加强建立管理制度，确保能够合理管理数据库信息，进而实现对系统的控制和管理，满足用户的需求。技能测试有利于更好地掌握相关的数据。开展合理的技能测试，可以使学生根据自身的实际情况开展合理测试焊接，使其可以在短时间内掌握相关数据，了解存在的问题，并且系统可以根据学生存在的重点问题进行随机解答，使学生更好地掌握相关技术，达到系统设计的目的。
4.3 系统硬件结构设计
根据实际情况来看，由于计算机网络系统设计人员在设计过程中对更多功能进行了拓展，而计算机网络用户则更偏重系统的应用性能，所以目前的系统用户的接口和实际的实验要求是不一致的，因此在进行系统硬件结构设计的过程中必须要严格结合实际情况进行，确保构建的结构体系的合理性，使其能够真正满足需求。比如：在进行正式的系统硬件结构设计的过程中，首先根据实际情况开展针对性的不同终端实验，保证各显示屏幕能够同步发展；其次加强对计算机网络实验组网功能的优化，将功能拓展出同步语音提示功能，建造出全新的发展模式，进而实现其结构的同步优化。
5 结语
综上所述，计算机网络系统的安全性对于其中的数据信息能否被安全保持具有重要的作用。无论是为了加强计算机网络的相关教学，还是为了进一步确保计算机网络的安全维护能力，基于VR的计算机网络及维护实验系统的设计都至关重要。在设计的过程中，相关设计人员应充分借助VR的优势，掌握运用信息技术的能力，使设计过程更加高效地进行。
[1] 曹园青.基于网络仿真平台的《计算机网络技术》实验课程教学改革研究[J].中国教育信息化,2021(12):43-46.
[2] 贾婧,初奇,刘博.基于VR的计算机网络及维护实验系统的设计与研究[J].信息记录材料,2021,22(5):188-189.
[3] 付凡成,谭晓芳.基于VR的计算机网络与维护实验系统的设计[J].电脑知识与技术,2020,16(27):45-46,52.
[4] 赵炎.基于VR的计算机网络与维护实验系统的设计[J].黑龙江教育(理论与实践),2018(9):65-66.
[5] 覃宇.关于数字媒体技术与虚拟现实技术结合的研究[J].电脑知识与技术,2020,16(13):223-224.
[6] 刘璐瑶.虚拟现实技术对认识能力的影响[D].成都:成都理工大学,2017.