智能家居网络结构搭建PPT课件.pptx

智能家居网络环境 全力 本课内容 网络的概念和相关知识点智能家居的网络结构具体的网络环境搭建过程 什么是网络 网络是信息传输 接收 共享的虚拟平台 通过它把各个点 面 体的信息联系到一起 从而实现这些资源的共享 网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起 组成数据链路 从而达到资源共享和通信的目的 网络七层协议 应用层 ApplicationLayer 表示层 PresentationLayer 会话层 SessionLayer 传输层 TransportLayer 网络层 NetworkLayer 数据链路层 DataLinkLayer 物理层 PhysicalLayer 网络的由来 美国国防部认为 如果仅有一个集中的军事指挥中心 万一这个中心被摧毁 全国的军事指挥将处于瘫痪状态 其后果将不堪设想 因此有必要设计这样一个分散的指挥系统 它必须由一个个分散的指挥点组成 当部分指挥点被摧毁后其它点仍能正常工作 而这些分散的点又能通过某种形式的通讯网取得联系 1969年 美国国防部高级研究计划管理局 ARPA AdvancedResearchProjectsAgency 开始建立一个命名为ARPAnet的网络 把美国的几个军事及研究用电脑主机联接起来 网络的发展 1983年 用于异构网络的TCP IP协议研制成功 从而诞生了的真正的Internet 1986年 美国国家科学基金会建立了NSFnet广域网 ARPAnet 网络之父 逐步被NSFnet所替代 如今 NSFnet已成为Internet的重要骨干网之一 1989年 由CERN开发成功WWW 为Internet实现广域超媒体信息截取 检索奠定了基础 网络形成的四要素 通信线路和通信设备 有独立功能的计算机 网络软件支持 实现数据通信与资源共享 中国的三大网络 中国公用计算机互联网 CHINANET 是邮电部经营管理的基于Internet网络技术的电子信息网 1995年初与国际互联网连通 并于5月向社会提供服务 中国教育与科研网 CERNET 1994年启动 1995年底完成首期工程 中国科学技术网 CSTNET 1994年4月开通了与Internet的专线连接 1994年5月21日完成了我国最高域名CN主服务器的设置 局域网和广域网 局部区域网络 localareanetwork 通常简称为 局域网 缩写为LAN 局域网是结构复杂程度最低的计算机网络 局域网仅是在同一地点上经网络连在一起的一组计算机 局域网通常挨得很近 它是目前应用最广泛的一类网络 通常将具有如下特征的网称为局域网 局域网 1 网络所覆盖的地理范围比较小 通常不超过几十公里 甚至只在一幢建筑或一个房间内 2 信息的传输速率比较高 其范围自1Mbps到10Mbps 已达到100Mbps 而广域网运行时的传输率一般为2400bps 9600bps或者38 4kbps 56 64kbps 专用线路也只能达到1 544Mbps 3 网络的经营权和管理权属于某个单位 广域网 广域网 wideareanetwork WAN 它是影响广泛的复杂网络系统 WAN由两个以上的LAN构成 大型的WAN可以由各大洲的许多LAN和MAN组成 最广为人知的WAN就是Internet 它由全球成千上万的LAN和WAN组成 MAN MetropolitanAreaNetwork城域网 网关 网关不能完全归为一种网络硬件 用概括性的术语来讲 它们应该是能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品 特别地 它们可以使用不同的格式 通信协议或结构连接起两个系统 网关实际上通过重新封装信息以使它们能被另一个系统读取 为了完成这项任务 网关必须能运行在OSI模型的几个层上 OSIOpenSystemInterconnection开放式系统互联参考模型 常见网关 电子邮件网关IBM主机网关因特网网关 这种网关允许并管理局域网和因特网间的接入 因特网网关可以限制某些局域网用户访问因特网 反之亦然 局域网网关 通过这种网关 运行不同协议或运行于OSI模型不同层上的局域网网段间可以相互通信 路由器甚至只用一台服务器都可以充当局域网网关 IP地址 在Internet上 每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系 IP地址是一个32位二进制数的地址 由4个8位字段组成 每个字段之间用点号隔开 用于标识TCP IP宿主机 每个IP地址都包含两部分 网络ID和主机ID 每一台联网的计算机无权自行设定IP地址 有一个统一的机构 IANA负责对申请的组织分配唯一的网络ID 而该组织可以对自己的网络中的每一个主机分配一个唯一的主机ID IP地址分类 A类地址 7位网络ID和24位主机ID B类地址 14位网络ID和16位主机ID C类地址 21位网络ID和8位主机ID 由于历史原因和技术发展的差异 A类地址和B类地址几乎分配殆尽 能够供全球各国各组织分配的只有C类地址 静态IP与动态IP 智能家居的远程访问的尴尬 我们是如何拨号上网的对于大多数拨号上网的用户 由于其上网时间和空间的离散性 为每个用户分配一个固定的IP地址 静态IP 是非常不可取的 这将造成IP地址资源的极大浪费 因此这些用户通常会在每次拨通ISP的主机后 自动获得一个动态的IP地址 该地址当然不是任意的 而是该ISP申请的网络ID和主机ID的合法区间中的某个地址 拨号用户任意两次连接时的IP地址很可能不同 但是在每次连接时间内IP地址不变 路由器 路由器相当于一个共享器 路由器是一种多端口设备 它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网 也可以采用不同的协议 路由器属于OSI模型的第三层 路由器指导从一个网段到另一个网段的数据传输 也能指导从一种网络向另一种网络的数据传输 无线路由器 无线路由器是带有无线覆盖功能的路由器 它主要应用于用户上网和无线覆盖 无线路由器可以看作一个转发器 将家中墙上接出的宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备 笔记本电脑 支持wifi的手机等等 交换机 交换机 switch 就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备 是一种基于MAC地址识别 能完成封装转发数据包功能的网络设备 交换机可以 学习 MAC地址 并把其存放在内部地址表中 网络交换机分为两种 广域网交换机和局域网交换机 服务器 定义 局域网中 一种运行管理软件以控制对网络或网络资源 磁盘驱动器 打印机等 进行访问的计算机 并能够为在网络上的计算机提供资源使其犹如工作站那样地进行操作 按照体系架构来区分 服务器主要分为两类 非x86服务器 包括大型机 小型机和UNIX服务器 x86服务器 基于PC的体系结构 服务器的外形分类 机架式 刀片式塔式 机柜式 服务器和PC机的区别 使用目的和关键指标服务器最重要的并不是高速和高性能 而是高稳定性 即长时间正确运行的能力 台式机主要用于个人的简单应用和家庭娱乐 因此更注重性能 主板和电源服务器主板是专用于服务器的主板产品 板型较大 通常采用ATX EATX或WATX 使用专用的服务器机箱电源 中高端产品则都会采用专用的服务器芯片组 服务器和PC机的区别 中央处理器 CPU 和内存服务器中经常安装2 4 8等多颗处理器提高数据的处理速台式机主要用于个人的简单应用和家庭娱乐 因此更注重性能 服务器主板能支持高达十几GB甚至几十GB的内存容量 而且大多支持ECC内存以提高可靠性散热服务器机箱使用的材料一般有两种 全铝质和铝合金 这是为了保证服务器能够充分的散热 服务器机箱有更多的排风口 服务器和台式机的不同 冗余技术 实验室的服务器 双CPU 8核 共16线程 16G内存 750G硬盘 RAID5磁盘阵列 4千兆网卡 实验室网络建设 一个自定义概念 内网和外网内网 我们指的是家庭局域网 更详细的说是处于无线路由器内 地址为192 168 1 的网络设备的集合 外网 路由器的WAN口连接外部的网络 注意 由于学校内部的网络 校园网 是能够互相访问的 所以我们提到外网的时候 更多的指的是广域网 实验室网络建设 需求分析零布线 采用Wifi 红外 zigbee 蓝牙等方式连接 管理内网设备 管理家庭设备 能够远程访问 能在广域网访问家庭服务 安全 禁止在广域网直接访问家庭设备 数据存储 数据库 网络的设计 内网所有的家庭设备处于同一个路由器之下 以便于家庭设备的互联互通 服务器也处于路由器之内 其他通信介质的设备转化到Wifi上 一个方法是设备输出直接透明传输到wifi 另一个是设备通过服务器的网关功能转换到Socket服务上 网络的设计 外网服务器连接到校园网 adsl的公网 学校提供固定地址 开放防火墙端口 网络的设计 安全家居设备连接到路由器 并不连接外网 服务器对外提供服务 要求用户名密码 代理控制家庭设备 摄像头 http 192 168 1 231 81 snapshot cgi user admin pwd 家电控制 192 168 1 150 500050fa01150014 安防采集 健康数据 内网控制 外网控制 整体设计图 服务器向家庭转变 PC机的地址不固定了 解决方法 地址问题 解决方法 端口映射 端口映射的设置方法 安装配置服务器 服务器的硬盘是硬盘阵列 需要特殊驱动 因此 按照安装PC的习惯 用系统光盘引导系统 只会提示Disknotfounderror之类的错误 服务器随机分发安装引导盘 我们需要使用引导盘安装服务器操作系统 这里我们安装windowsserver2008R2操作系统 系统的破解方法请大家百度 服务器安装步骤 放入DELL引导光盘 按F11键 服务器安装步骤 光盘启动 服务器安装步骤 安装界面类似 服务器安装步骤 配置界面 服务器安装步骤 选择要安装的系统 服务器安装步骤 弹出驱动盘 放入系统光盘 重启 服务器安装步骤 以后的安装步骤与安装win7相同 连接服务器网卡 连接配置外围设备 安装软件环境 安装 net3 5和 net4 0运行环境安装IIS运行程序 部署网站 安装 net3 5 Win2008下已经集成了 NET3 5 1framework服务器管理器 功能 添加功能 安装 net3 5 然后在 选择功能 界面勾选 NETFramework3 5 1功能 安装IIS 右键点击 计算机 在弹出菜单中选择 管理 选项 在服务器管理器左侧界面 点击 角色 选项 安装IIS 点击 添加角色 按钮后 弹出如下界面 安装IIS 选择 角色 列表中的 Web服务器 IIS 和 应用程序服务器 点击 下一步 安装IIS 点击 添加必须的功能 按钮后 进行下一步操作 安装IIS 选择 角色 列表中的 Web服务器 IIS 和 应用程序服务器 点击 下一步 安装IIS 安装IIS 安装数据库 插入SQLServer2008R2安装光盘在左侧的目录树中选择 安装 在右侧的选择项中 选择第1项目 全新安装或向现有安装添加功能 然后就进入了安装程序 安装数据库 安装程序支持规则 在这个步骤中 一定不要忽略 Windows防火墙 这个警告 安装数据库 设置角色 这里有3个选项可供选择 我们选择 SQLServer功能安装 安装数据库 功能选择点一下 全选 按钮 会发现左边的目录树多了几个项目 在 安装规则 后面多了一个 实例配置 在 磁盘空间要求 后面多了 服务器配置 数据库引擎配置 AnalysisServices配置 和 ReportingServices配置 如果只做为普通数据引擎使用 可以只勾选 数据库引擎服务 和 管理工具 基本 安装数据库 一直选择下一步 安装数据库 服务器配置首先要配置服务器的服务帐户 也就是让操作系统用哪个帐户启动相应的服务 选择 对所有SQLServer服务使用相同的帐户 接着 还要设备排序规则 默认是不区分大小写 安装数据库 安装数据库 安装数据库 一路下一步然后 等待安装完成即可 安装数据库 运行程序 拷贝程序到服务器上 运行即可 拷贝网站文件到IIS即可 服务器发布的服务 WebService协议的服务WebService是一项新技术 能使得运行在不同机器上的不同应用无须借助附加的 专门的第三方软件或硬件 就可相互交换数据或集成 依据WebService规范实施的应用之间 无论它们所使用的语言 平台或内部协议是什么 都可以相互交换数据 WebService的软件支持 微软 NETIBM的WebSphereBorland的JBuilderC C java python flex等等语言都支持标准的Webservice 大部分工具都有相应的Webservice调用代码生成工具 例子 C WebService天气预报 家居子系统简介 1 设备综合布线系统综合布线系统为底层通讯介质的基础 有线 WIFI ZIGBEE RFID 蓝牙 红外 电力线 RS485 RS232 2 家电控制系统通过红外万遥控制空气清新机 电灯 云电视 空调等 3 环境信息采集系统由各种zigbee无线传感器组成 温湿度传感器 红外传感器 空气传感器 光度传感器 烟雾传感器等 4 远程抄表系统1路RS 485口可供远方抄表