贵州新华电脑学院互联网应用技术10.ppt

第10章网络新技术 2 本章目标 了解无线网络相关技术了解网络存储的基本概念 DAS NAS SAN 了解互联网数据中心和网络服务器 3 10 1无线网络技术 10 1 1无线网络标准10 1 2无线局域网的优势10 1 3无线网络的关键概念10 1 4AP和Wi Fi10 1 5无线网络的安全 4 10 1 1无线网络标准 IEEE802 11系列标准 1 IEEE802 11 2 IEEE802 11b 3 IEEE802 11a 4 IEEE802 11g 5 IEEE802 11i 6 IEEE802 11e f hHiperLAN HighPenfermareeRadioLAN HomeRF中国WLAN规范 5 10 1 2无线局域网的优势 WLAN具有以下4个优点 1 安装便捷 2 使用灵活 3 经济节约 4 易于扩展由于WLAN具有多方面的优点 其发展十分迅速 在最近几年里 WLAN已经在医院 商店 工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛的应用 在国内 WLAN的技术和产品在实际应用领域还是比较新的 但是 无线由于其优点 将会迅速地应用于需要在移动中联网和在网间漫游的场合 并在不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持 特别是在一些行业中 WLAN将会有更大的发展机会 6 10 1 3无线网络的关键概念 AP 进行数据发送和接受的设备 称为接入点 AP AP为AccessPoint的简称 一般翻译为 无线访问接入点 其他概念 1 微单元和无线漫游无线电波在传播过程中会不断衰减 导致AP的通讯范围被限定在一定的范围之内 这个范围被称为微单元 当网络环境存在多个AP 且它们的微单元互相有一定范围的重合时 无线用户可以在整个WLAN覆盖区内移动 无线网卡能够自动发现附近信号强度最大的AP 并通过这个AP收发数据 保持不间断的网络连接 这就称为无线漫游 2 扩频大多数的WLAN产品都使用了扩频技术 扩频技术原先是军事通讯领域中使用的宽带无线通信技术 使用扩频技术 能够使数据在无线传输中完整可靠 扩频技术包括直序扩频和跳频扩频 7 10 1 3无线网络的关键概念 3 直序扩频直序扩频全称为直接序列扩频 所谓直接序列扩频 就是使用具有高码率的扩频序列 在发射端扩展信号的频谱 而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩 把展开的扩频信号还原成原来的信号 4 跳频扩频跳频技术与直序扩频技术完全不同 是另外一种扩频技术 跳频的载频受一个伪随机码的控制 在其工作带宽范围内 其频率按随机规律不断改变频率 接收端的频率也按随机规律变化 并保持与发射端的变化规律一致 10 1 4AP和Wi Fi 无线AP AP AccessPoint 无线访问节点 会话点或存取桥接器 是一个包含很广的名称 它不仅包含单纯性无线接入点 无线AP 也同样是无线路由器 含无线网关 无线网桥 等类设备的统称 作为无线网络中重要的环节无线接入点 无线网关也就是无线AP AccessPoint 它的作用其实就类似于我们常用的有线网络中的集线器 在那些需要大量AP来进行大面积覆盖的公司使用得比较多 所有AP通过以太网连接起来并连到独立的无线局域网防火墙 但同时由于其一般专用无线AP都不带额外的局域网接口 使其应用范围较窄 8 10 1 4AP和Wi Fi Wi Fi全称WirelessFidelity 又称802 11b标准 它的最大优点就是传输速度较高 可以达到11Mbps 另外它的有效距离也很长 同时也与已有的各种802 11DSSS设备兼容 迅驰技术就是基于该标准的 无线上网已经成为现实 Wi Fi技术突出的优势在于 其一 无线电波的覆盖范围广 基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小 半径大约只有50英尺左右 约合15米 而Wi Fi的半径则可达300英尺左右 约合100米 其二 Wi Fi技术传输速度非常快 可以达到11mbps 符合个人和社会信息化的需求 其三 厂商进入该领域的门槛比较低 9 10 1 4AP和Wi Fi 有线网络相比较有许多优点 1 无须布线 Wi Fi最主要的优势在于不需要布线 可以不受布线条件的限制 因此非常适合移动办公用户的需要 具有广阔市场前景 2 健康安全 IEEE802 11规定的发射功率不可超过100毫瓦 实际发射功率约60 70毫瓦 3 简单的组建方法 一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP 如此便能以无线的模式 配合既有的有线架构来分享网络资源 架设费用和复杂程序远远低于传统的有线网络 4 传输距离长 超过 的距离 10 10 1 5无线网络的安全 目前 能够为WLAN提供保护的技术主要有以下几种 1 WEP协议 IEEE802 11标准中的WEP WiredEquivalentPrivacy 协议是IEEE802 11b协议中最基本的无线安全加密措施 其主要用途包括提供接入控制 防止未授权用户访问网络 对数据进行加密 防止数据被攻击者窃听 防止数据被攻击者中途恶意纂改或伪造 2 IEEE802 11i安全标准 IEEE802 11的i工作组致力于制订被称为IEEE802 11i的新一代安全标准 这种安全标准为了增强WLAN的数据加密和认证性能 定义了RSN RobustSecurityNetwork 的概念 并且针对WEP加密机制的各种缺陷做了多方面的改进 3 WAPI协议 2003年5月份中国提出了无线局域网中国国家标准GB15629 11 这是目前我国在这一领域唯一获得批准的协议 标准中包含了全新的WAPI WLANAuthenticationandPrivacyInfrastructure 安全机制 这种安全机制由WAI WLANAuthenticationInfrastructure 和WPI WLANPrivacyInfrastruc ture 两部分组成 WAI和WPI分别实现对用户身份的鉴别和对传输的数据加密 11 WEP IEEE802 11i WAPI三者之间的比较 12 13 10 2网络存储 10 2 1网络存储发展的历程10 2 2网络存储基础知识 SCSI FC FCIP RAID10 2 3SAN网络存储发展10 2 4NAS网络存储发展10 2 5网络存储应用10 2 6容灾应用技术解析 10 2 1网络存储发展的历程 1 总线存储阶段 2 存储网络阶段 3 虚拟存储阶段 14 10 2 2网络存储基础知识 SCSI FC FCIP RAID 1 SCSISCSI是连接存储设备与服务器的最通用的方法 SCSI产生于1979年 是支持一到两个磁盘的8bit的并行总线接口 这一协议不断发展 直至成为其他存储技术的基础 美国国家信息技术委员会所制定的T10标准 也就是SAM 2 为SCSI的实现提供了一个层次化的模型 这一框架包括SCSI驱动器软件 物理互联 命令实现以及存储管理 这些内容在一起为SCSI的互操作性和可扩展性提供了可能 它支持多驱动器类型 排队 多任务 缓存 自动驱动器ID识别和双向接口操作等内容 SCSI 3命令集将逻辑层转化为基于包的格式 从而为网络传输提供了可能 目前对串行SCSI有多种实现 包括FibreChannel Apple sFirewire和IBMSSA等 最近又有iSCSI 15 10 2 2网络存储基础知识 SCSI FC FCIP RAID 2 FC大多数的存储区域网络 Storage AreaNetworks 都是基于一个叫光纤通道FibreChannel FC 的体系结构 FC的发展是为了解决服务器和存储设备之间通信的诸多要求的 这些要求包括速度 容量 可靠性等等 目前它能够实现1Gbps及2Gbps的速率 可以实现100MB sec半双工和200MB sec全双工的持续吞吐量 16 10 2 2网络存储基础知识 SCSI FC FCIP RAID 3 FCIPFCIP FibreChanneloverIP 是在TCP IP上用隧道技术来实现FibreChannel的受推荐标准 它采用封装技术将FibreChannel协议封装在IP包中 以使它能够通过IP网 已经拥有FibreChannel网的用户可以使他们已经存在的SAN能够扩展到城域网和广域网 FCIP正是这样一种将多个FibreChannel孤岛连接起来的手段 17 10 2 2网络存储基础知识 SCSI FC FCIP RAID 4 RIADRAID是英文RedundantArrayofInexpensiveDisks的缩写 中文简称为廉价磁盘冗余阵列 RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列 虽然RAID包含多块硬盘 但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现 利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种 1 通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能 2 通过把数据分成多个数据块 Block 并行写入 读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度 3 通过镜像或校验操作提供容错能力 18 10 2 2网络存储基础知识 SCSI FC FCIP RAID RAID技术分为几种不同的等级 分别可以提供不同的速度 安全性和性价比 根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性 性能和容量的要求 常用的RAID级别有以下几种 NRAID JBOD RAID0 RAID1 RAID0 1 RAID3和RAID5等 目前经常使用的是RAID5和RAID 0 1 19 10 2 3SAN网络存储发展 1 什么是SAN 存储区域网络 StorageAreaNetwork SAN 是指采用光纤信道 FibreChannel 技术 通过光纤信道交换机连接服务器主机和存储阵列 建立专用于数据存储的区域网络 SAN的组成 SAN是专门连接存储外围设备和服务器的网络 它通常包括服务器 外部存储设备 服务器适配器 集线器 交换机以及网络 存储管理工具等 20 10 2 3SAN网络存储发展 SAN是一个1998年才出现的新概念 尽管SAN发展得非常快 但与以前的存储概念相比 SAN还没有被用户广泛认识 SAN技术带来了全新的存储结构与存储理念 使存储技术跃上了新台阶 SAN是专门连接存储外围设备和服务器的网络 它通常包括服务器 外部存储设备 服务器适配器 集线器 交换机以及网络 存储管理工具等 SAN在综合了网络的灵活性 可管理性及可扩展性的同时 提高了网络的带宽和存储I O的可靠性 它降低了存储管理费用 并平衡了开放式系统服务器的存储能力和性能 为企业级存储应用提出了解决方案 SAN独立于应用服务器网络系统之外 拥有几乎无限的存储能力 它采用高速的光纤通道作为传输媒介 FC 光纤通道 FibreChannel SCSI的应用协议作为存储访问协议 将存储系统网络化 实现了真正高速的共享存储 21 10 2 4NAS网络存储发展 NAS NetworkAttachedStorage 网络附属存储 是一种将分布 独立的数据整合为大型 集中化管理的数据中心 以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术 按字面简单说就是连接在网络上 具备资料存储功能的装置 因此也称为 网络存储器 它是一种专用数据存储服务器 它以数据为中心 将存储设备与服务器彻底分离 集中管理数据 从而释放带宽 提高性能 降低总拥有成本 保护投资 其成本远远低于使用服务器存储 而效率却远远高于后者 22 10 2 4NAS网络存储发展 在储存系统的应用上 SAN擅长块数据传输 极易扩展且管理设备有效 用户可以使用SAN运行关键应用 比如数据库 备份等 以进行数据的集中存取与管理 而NAS支持若干客户端之间文件共享 所以用户可以使用NAS作为日常办公中需要经常交换小文件的地方 比如存储网页等 SAN和NAS在实际情况中是可以并存在一个系统中 23 10 2 5网络存储应用 1 传统网络存储技术 1 DAS存储 直接连接存储 DAS DirectAttachedStorage 是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到服务器上的方式 这种连接方式主要应用于单机或两台主机的集群环境中 主要优点是存储容量扩展的实施简单 投入成本少 见效快 2 NAS存储 网络附加存储 NAS NetworkAttachedStorage 即将存储设备通过标准的网络拓扑结构 例如以太网 连接到一群计算机上 提供数据和文件服务 24 10 2 5网络存储应用 2 新的网络存储技术 1 NAS网关技术 NAS网关与NAS专用设备不同 它不是直接与安装在专用设备中的存储相连接 而是经由外置的交换设备 连接到存储阵列上 无论是交换设备还是磁盘阵列 通常都是采用光纤通道接口 2 IP SAN技术 网络存储的发展产生了一种新技术 IP SAN IP SAN是以IP为基础的SAN存储方案 是一种可共同使用SAN与NAS 并遵循各项标准的纯软件解决方案 25 10 2 6容灾应用技术解析 1 主机型远程容灾 2 存储系统型异地容灾 3 虚拟化容灾方式 26 27 10 3互联网数据中心和网络服务器 10 3 1互联网数据中心10 3 2网络服务器 10 3 1互联网数据中心 随着因特网及其相关应用产业的发展 内容更丰富 服务更深层次的网络服务提供商 NetworkServiceProvider NSP 横空出世 IDC互联网数据中心 Internetdatacenter 简称IDC 作为NSP业务的一个重要的网络服务平台 它通过与某一骨干网高速连接 借助丰富的网络资源向网站企业和传统企业提供大规模 高质量 安全可靠的专业化服务器托管 空间租用 网络批发带宽以及ASP EC等业务 IDC是对入驻Hosting企业 商户或网站服务器群托管的场所 是各种模式电子商务赖以安全运作的基础设施 也是支持企业及其商业联盟 分销商 供应商 客户等实施价值链管理的平台 28 10 3 2网络服务器 1 服务器 服务器作为硬件来说 通常是指那些具有较高计算能力 能够提供给多个用户使用的计算机 现在 市场上有很多为服务器作平台的操作系统 类Unix操作系统 由于是Unix的后代 大多都有较好的作服务器平台的功能 常见的类Unix服务器操作系统有Linux FreeBSD Solaris MacOSXServer OpenBSD NetBSD 和SCOOpenServer 微软也出版了MicrosoftWindows服务器版本 像早期的WindowsNTServer 现代的Windows2000Server和WindowsServer2003 最新版的WindowsServer2008的也已经面世了 29 10 3 2网络服务器 2 服务器软件 常用的服务器包括以下几种 1 文件服务器 如Novell的NetWare 2 数据库服务器 如Oracle数据库服务器 MySQL PostgreSQL MicrosoftSQLSe