计算机网络安全是一门以理论为基础,以实际操作为主要内容的大中专学校普遍需要开设的课程。由于资金和设备的原因,各个院校对于计算机网络安全这门课程的实验还不能给予应有的支持,造成了实验内容比较少,实验不好开展。使用虚拟技术对计算机网络安全实验进行仿真,可以打破资金、器材及地域的限制,在局域网上可完成计算机安全课程的教学和学生实验操作。论文研究的计算机网络安全实验仿真与考试系统,分为“教师机”和“实验机”两个模块,教师可通过“教师机”实现信息安全实验机管理、学生实验状态监控和实验课程授课等功能;学生则可使用“实验机”在教师的指导下进行实际的操作练习。系统主要有教学功能、实验功能和管理功能。系统基于实际网络环境,无需添加额外设备,可应用于网络安全实验教学、实验培训和有关实验性考试。本文分析了网络安全实验仿真的现状,介绍了现代仿真技术的理论,研究了虚拟实验的背景、模型和发展方向。分析了计算机网络安全课程的知识体系结构、特点和教学任务,将网络安全实验内容分为网络攻击和防御两部分,并根据实验内容的难易程度总体上把实验分为初级实验、中级实验和高级实验。对计算机网络安全实验仿真与考试系统进行了系统分析与设计,提出了系统总体设计方案和系统结构。运用面向对象的理论和方法,对系统进行了建模,包括网络硬件建模、软件建模、网络建模。将网络硬件设备对象抽象出设备基类、端口类等;软件建模主要表现为对常用网络命令的抽象;网络建模采用动态建模的方法,通过定义的新的消息格式(帧)把系统通信机制跟实际网络中的数据报联系起来。最后重点研究了系统采用的关键技术和解决方法。采用IP地址判断的方法可以防止替考;对于断线答案保留,采用了系统定时提交考生的试卷答案的方法;针对考试过程中WEB服务器的负荷可能过重,采用负载均衡技术将一部分请求转发给其他服务器,以分担服务器的负荷;针对题库、考生和老师等信息批量导入,可先将信息做成规范格式的Excel文档,再导入MySQL数据库。论文对系统进行了整体分析和建模,并深入研究了关键技术,对计算机网络安全这门课程的实验具有重要的实践价值。系统应用于实验性的考试,具有广阔的市场前景和社会价值。系统有待于真正编程实现和使用,将系统应用于Internet是下一步研究的方向。