网际网路服务与应用

網際網路服務與應用 1 IntroductiontoSystemDevelopmentandOperation2 Internetservices3 InternetCachingTechnology4 BroadbandSolution ISDN xDSL CATV 5 VoiceoverIP6 QOS7 StreamingMediaProtocol8 TroubleShooting6 TechnologyTrend 2 ISP InternetServiceProvider TANetHiNetSeedNetTISNet 3 Three tierarchitecture 4 OpenDatabaseConnectivity ODBC ThemainproponentandsupplierofODBCprogrammingsupportisMicrosoft 開放式資料庫連接界面OpenDataBaseConnectivity ODBC 為資料庫的開放架構建立了一個發展方向 ODBC建立在主從架構上 並提供一組ApplicationProgrammingInterface API 使應用程式可以透過這一組API把StructuredQueryLanguage SQL 指令送到資料庫系統中存取資料 由於ODBC是一個為資料庫系統定義的標準界面 因此應用程式可以同時與多個資料庫系統連接 5 ODBCArchitecture OBDC的架構包含了4個部份應用程式 Application 驅動管理員 DriverManager 驅動程式 Driver 資料來源 DataSource 6 JavaDatabaseConnectivity JDBC ThemainproponentandsupplierofJDBCprogrammingsupportisSUN JavaDatabaseConnectivity JDBC 為Java和各個資料庫之間搭起一座橋樑JDBCAPI提供一系列的類別和方法 讓我們可以執行資料庫連線 查詢 修改 新增和刪除資料 檢視欄位資訊等工作 它也是Java程式設計人員和資料庫開發者之間可以共同依循的標準 在Java中亦可以使用ODBCAPI 但最好還是利用JDBCAPI 再透過JDBC ODBCBridge去存取資料庫 7 JDBAArchitecture 8 關於CGI CGI是CommonGatewayInterface的簡稱 其主要的功能是在WWW環境下 藉由從使者端傳遞一些訊息給WWW伺服軟體 再由WWW伺服軟體去啟動所指定的程式碼來完成特定的工作 有了CGI功能的加入可以使得WWW的環境不僅可以有單向的資訊瀏覽 更可以有雙向的互動 9 ActiveXServerPage ASP 優點 簡單易學 安裝使用方便開發工具強大而多樣低負載下效率高 缺點 Windows本身的所有問題都會一成不變的也纍加到了它身上使用了COM組件 所以會引發大量的安全問題 無法實現跨平台總結 適用人群 熟悉MS架構的人員 想用最短的時間學習 同時想用最簡單的方式完成自己的應用 適用平台 Windows系列平台適用應用 企業內部管理信息系統 中小Internet應用 快速數據庫開發的應用 推薦開發工具 VisualInterDev HomeSite FrontPage 10 PHP HypertextPreprocessor 優點 跨平台與Apache及其它擴展庫結合緊密良好的安全性 弱勢 資料庫支援少安裝複雜 缺少正規的商業支持總結 適用人群 熟悉Unix環境 需要在最少的投入下完成快速的應用開發 適用平台 FreeBSD Linux Unix操作系統 Apache服務器適用應用 Internet高負載 快速數據庫開發的應用 推薦開發工具 HomeSite PHPEd 11 JavaServerPage JSP 優點 跨平台強大的的擴充性多樣化和功能強大的開發工具弱勢 為了極度的擴充能力 所以極大的增加了複雜性 速度慢相關的資料較少總結 適用人群 具有較強學習能力和耐心的開發人員 投入低但是希望擁有較大的伸縮能力的應用 適用平台 大部分平台推薦開發工具 JBuilder VisualAgeforjava SunForteforJavaKAWA 12 成本預估模型 COCOMO模式 ConstructiveCostModel Boehm 1981 完整的軟體成本預估模型專案產品硬體個人特質 網際網路服務與應用 1 IntroductiontoSystemDevelopmentandOperation2 Internetservices3 InternetCachingTechnology4 BroadbandSolution ISDN xDSL CATV 5 VoiceoverIP6 QOS7 StreamingMediaProtocol8 TroubleShooting6 TechnologyTrend 14 GeneralInternetServices 1 3 DomainNameService DNS isanInternetservicethattranslatesdomainnamesintoIPaddresses DynamicHostConfigurationProtocol DHCP isaprotocolforautomaticallyconfiguringnetworkparametersfordevicesonanetwork SecureShell SSH isaprogramtosecurelylogintoanothercomputeroverinsecurechannels TelnetisaterminalemulationprogramforTCP IPnetworks 15 GeneralInternetServices 2 3 HyperTextTransferProtocol HTTP istheunderlyingprotocolusedbytheWorldWideWeb SimpleMailTransferProtocol SMTP isaprotocolforsendinge mailmessagesbetweenservers PostOfficeProtocolv3 POP3 isaprotocolusedtoretrievee mailfromamailserver SimpleNetworkManagementProtocol SNMP isasetofprotocolsformanagingcomplexnetworks 16 GeneralInternetServices 3 3 Firewallisasystemdesignedtopreventunauthorizedaccesstoorfromaprivatenetwork eDonkeynetworkisafilesharingnetworkusedprimarilytoexchangemusic filmsandsoftware Likemostfilesharingnetworks Filesarenotstoredonacentralserverbutareexchangeddirectlybetweenusersbasedonthepeertopeerprinciple 17 DHCP簡介 DHCP DynamicHostConfigurationProtocol 可以動態的分配IP位址給每台網路上的電腦 而且也能指定TCP IP的其它參數 大幅減少網路管理員的負擔 從邏輯面來看 DHCP架構其實是由3個部分所組成的 分別是DHCPClient DHCPServer及Scope 18 DHCP簡介 DHCPClient要求使用DHCP服務的電腦 皆為DHCPClient DHCPServer提供DHCP服務給予DHCPClient的設備就是DHCPServer 19 DHCP簡介 Scope每台DHCPServer都至少管理一組IP位址 這組IP位址便稱為Scope 當DHCPClient要求提供IP位址時 便會由Scope中取出一個尚未使用的IP位址 分配給DHCPClient 20 DHCP的基本概念 當DHCPClient開機時 會透過廣播方式向DHCPServer要求指派IP位址 這時Server就會傳回一個尚未被使用的IP位址 同時也可以將相關參數一併傳送給Client 21 DHCP的基本概念 而當DHCPClient獲得一個IP位址時 並不能永久使用 除非DHCPServer有特別設定 在正常的情況下 每個分配給DHCPClient的IP位址都有使用期限 這個期限就是IP位址的租約期限 LeaseTime 租約期限長短是依各家DHCPServer的設計而異 在Windows2000 2003的DHCPServer中 預設是8天 22 DHCP的好處 DHCP的用途可以自動的分配IP位址給予DHCPClient 但其實DHCP真正的好處在於方便管理 基於以下幾點原因 我們就可以很清楚的了解在網路中佈署DHCPServer 絕對可以讓我們在管理上有事半功倍之效果 23 DHCP的好處 1 不易出錯 因為DHCPServer每出租一個IP位址時 都會在資料庫中建立一筆相對應的租用資料 因此幾乎不可能發生IP重複租用的狀況 而且這個出租 登記作業 不需要人力介入 更可以避免人為的錯誤 例如 輸入錯誤 24 DHCP的好處 2 易於維護 DHCP不但可以自動分配IP位址 而且還可以指定各項TCP IP參數 例如 DNSServer WINSServer的IP位址 因此 當我們要變更相關的參數時 只要從DHCPServer上修改 就可以讓所有DHCPClient都自動更新 大幅節省維護成本 25 DHCP的好處 3 Client不需要繁瑣的設定 只要DHCPServer設定妥當 Client只需設定為使用DHCP分配IP位址 在Windows作業系統中 這是預設值 即可完成TCP IP的設定 快速又方便 26 DHCP的好處 4 IP位址可重複使用 每當DHCPClient開機時 DHCPServer便會分配1個IP位址給予使用 當Client租約到期或取消租約後 Server又可以將此IP位址分配給其他的DHCPClient使用 能有效的節省IP位址的數量 27 DHCP運作流程 從DHCPClient向DHCPServer要求租用IP開始 直到完成Client的TCP IP設定 簡單來說是由4個階段所組成 要求租用IP位址提供可租用的IP位址確認IP租約同意IP租約 28 DHCP運作流程 29 DHCP運作流程 30 WWW簡介 WWW WorldWideWeb 全球資訊網 網頁能夠呈現各式各樣豐富的變化 是WWWClient 亦即WWW瀏覽軟體 如IE Netscape等 裡內諸多標示語言 HTML XML 描述語言 Javasript VBScript JAVA ActiveX元件 Plug in等的功勞 至於WWWServer所要負擔的資料處理 資料庫查詢與更新 產生網頁文件等作業 則交給了CGI SSI JSP ASP PHP包辦 31 HTTP的定位 對於WWW基礎的HTTP協定來說 它並不關心所傳送的究竟是怎樣的資訊 或資訊該如何應用 它僅負責搭起WWWClient 瀏覽器 與WWWServer之間的溝通橋樑 在兩者之間傳遞簡單的訊息 對HTTP協定來說 訊息就是連線兩端傳輸資料的基本單位 32 HTTP版本更替 HTTP協定在WWW應用上的發展 最早出現的是HTTP 0 9協定 它只提供最簡單的資料傳輸功能 在此版本協定下WWWClient透過HTTP連線送出Request 要求 訊息 並在訊息中以URL UniversalResourceLocator 指定它要索取的網路資源 HMTL文件 影像等 WWWServer找到URL所指定的網路資源後 便會傳回Response 回應 訊息 在訊息中以檔案形式將這些資訊傳回給WWWClient 33 HTTP版本更替 接著出現的HTTP協定版本是增強版HTTP 1 0 它引用了網際網路電子郵件的MIME MultipurposeInternetMailExtensions 多用途網際網路郵件延伸 藉此強化Request與Response訊息的溝通協調機制 並藉由這些表頭支援更豐富的資料類型 34 HTTP的發展 在HTTP協定之上的HTML Plug in JScript ActiveX VBScript JAVA XML等各種WWW標準 很多都是廠商 或業界聯盟 所發起的 隨著業界共同遵循這些規格才被國際間各標準制定組織收編成正式的標準 35 HTTP的發展 除了網站功能強化與瀏覽軟體版本更新之外 許多原本僅提供Telnet遠端控制功能的網路設備 現在也紛紛提供Web介面的遠端控制功能 只要使用者以瀏覽軟體連上該網路設備 便可從遠端更改機器的設定 監看運作狀態 從這裡也不難看出HTTP協定已漸漸深入到各種應用領域了 36 HTTP基本運作方式 WWWServer啟動後依慣例會傾聽編號為80的連接埠 WWWClient則使用一個動態隨機產生的連接埠編號連上WWWServer 建立起連線 37 HTTP基本運作方式 建立連線後 WWWClient便會送出Request封包 接著WWWServer便會傳回Response封包 一來一往之間 將WWWClient所指定的資源以檔案形式傳送給WWWClient 如此說來 HTTP連線的架構可十分簡潔 往來的封包只有Request與Response兩種 38 SMTP的功用 隨著網際網路的興起 SMTP SimpleMailTransferProtocol 簡易郵件傳輸協定 便成了網際網路領域裡的頭號電子郵件傳輸協定 當初設計SMTP時 便希望它是一個小巧 簡潔 可適用於各種網路系統的應用協定 如今已成為各種網路系統間的電子郵件交換傳輸協定 39 SMTP的功用 為求互通 所以SMTP的運作概念很簡單 易於實作 40 SMTP的功用 使用者代理程式 UserAgent 協助您編輯信件內容 然後將信件轉交給郵件傳輸代理程式 MailTransferAgent MTA 發出 兩個MTA便以SMTP協定當作溝通的語言 順利完成信件的傳送與接收工作 收件人透過使用者代理程式閱讀別人寄給他的電子郵件 並進一步回覆或轉送他所收到的信件 41 SMTP的功用 舉例來說 常用來編輯信件的OutlookExpress 便是一種常見的UA 而ExchangeServer Sendmail這類郵件伺服器 都算是MTA 因為網路架構的改變 UA與MTA未必在同一部電腦 所以現在的UA也要具有傳送郵件的功能 它通常是以SMTP協定傳送郵件 但不能以SMTP協定接收郵件 而必須改用POP3協定接收郵件 42 POP3介紹 POP3 PostOfficeProtocol Version3 協定的架構簡潔而易於實作 幾乎已成為信件下載的業界標準 此外 在這個簡潔的架構下 郵件伺服器僅負責信件下載的相關工作 其它的郵件處理工作則交由使用者的電子郵件軟體負責 一方面減輕了郵件伺服器的負擔 也讓電子郵件軟體有更大的發揮空間 可以實作出更多更好用的電子郵件編輯與顯示功能 43 POP3介紹 在TCP IP網路下 支援POP3協定的郵件伺服器啟動後會開始傾聽TCPPort110 使用者要下載信箱裡的信件 就得連向該伺服器的Port110建立TCP連線 連線建立起來後 郵件伺服器便會傳回歡迎訊息 POP3電子郵件軟體接著陸續送出指令 郵件伺服器一一回應 待信件下載工作告一段落後 再結束這條TCP連線 44 POP的功用 電子郵件的傳遞是即時性的 這端將信件發送過去 另一端馬上就收到了 前提是 傳送信件時兩邊電腦都得在正常的運作狀態下 透過ISP轉接 提供幾台24小時運作 全年無休的郵件伺服器 並給您一個電子郵件帳號 凡是寄到這個帳號的信件 會暫存在這台伺服器 靜待您透過電腦 連線到這台伺服器 取回信件 45 POP的功用 46 POP的功用 POP PostOfficeProtocol 就是這樣的通訊協定 有了它 我們的電腦要收信時才連上郵件伺服器取信即可 目前大多數郵件伺服器都支援POP協定的第3個版本 簡稱為POP3 在大多數情形下 我們寄電子郵件時是使用SMTP協定 收電子郵件時卻是使用POP3協定 47 Telnet簡介 Telnet是網際網路裡的元老級應用協定 其名稱是從TELecommunicationsNETworkprotocol 遠端通訊網路協定 一詞簡縮而來 從Telnet的名字我們就可以看出它本身就是一套設計用來連接各種電腦 或者說是各種作業系統 的終端機模式連線協定 48 FTP檔案傳輸協定 FTP FileTransferProtocol 檔案傳輸協定 是網際網路上的檔案傳輸協定 自從有了網路後 透過網路來存取檔案就一直是很常見的例行活動 透過檔案傳輸協定 我們可以對遠端電腦上的檔案與目錄進行處理 例如 新增 刪除 複製 搬移 等 所以在網際網路上 FTP一直佔用最大的資料流量 直到1995年才被Web的HTTP協定超越過去 49 FTP現況與未來發展 HTTP已漸漸取代FTP了 對於全方位全功能的遠端檔案存取需求來說 許多網路作業系統所推出的解決方案 無論是透過共享資料夾或共享磁碟機 或整合到檔案系統 例如 Sun的NFS 整合性都遠優於FTP 使用者透過網路作業系統便可直接操作遠端伺服器的檔案資料 相形之下FTP的操作方式就顯得繁瑣而難用 50 FTP運作方式 FTP的基本運作流程如下 51 FTP運作方式 跟其它TCP應用協定所不同的是 FTP在運作時會建立兩條TCP連線 一條傳輸控制指令 一條傳輸資料 52 FTP運作方式 FTPServer的規格一開始便保留了20與21這兩個連接埠 Port 其中Port21用在控制連線 Port20則用在資料連線 在FTP連線期間 控制連線隨時都保持在暢通的狀態下 但資料連線在預設的串列傳輸模式下 卻是等到要傳輸檔案時 才臨時建立起來的 檔案一傳輸完畢 就中斷掉這條臨時的資料連線 53 InternetFirewall Protectanorganization scomputersfrominternetproblems firewallbetweentwostructurestopreventspreadoffire 54 InternetFirewall AlltrafficenteringtheorganizationpassesthroughthefirewallAlltrafficleavingtheorganizationpassesthroughthefirewallThefirewallimplementsthesecuritypolicyandrejectsanytrafficthatdoesn tadhereThefirewallmustbeimmunetosecurityattacks 55 PacketFiltering PacketfilterisembeddedinrouterSpecifywhichpacketscanpassthroughandwhichshouldbeblocked 56 UsingPacketFilterstoCreateaFirewall ThreecomponentsinafirewallPacketfilterforincomingpacketsPacketfilterforoutgoingpacketsSecurecomputersystemtorunapplication layergatewaysorproxies 57 VirtualPrivateNetworks Twoapproachestobuildingcorporateintranetforanorganizationwithmultiplesites Privatenetworkconnections confidential Publicinternetconnections lowcost VirtualPrivateNetworkAchievebothconfidentialityandlowcostImplementedinsoftware 58 VirtualPrivateNetwork VPNsoftwareinrouterateachsitegivesappearanceofaprivatenetwork 59 VirtualPrivateNetwork ObtaininternetconnectionforeachsiteChooserouterateachsitetorunVPNsoftwareConfigureVPNsoftwareineachroutertoknowabouttheVPNroutersatothersitesVPNsoftwareactsasapacketfilter nexthopforoutgoingdatagramisanotherVPNrouterEachoutgoingdatagramisencrypted 網際網路服務與應用 1 IntroductiontoSystemDevelopmentandOperation2 Internetservices3 InternetCachingTechnology4 BroadbandSolution ISDN xDSL CATV 5 VoiceoverIP6 QOS7 StreamingMediaProtocol8 TroubleShooting6 TechnologyTrend 61 什麼是ProxyServer 為了使網路有更好的傳輸效率而誕生的在網路上 在同一個網域中有許多電腦常常會使用到遠端的某一台Server的資料 但是遠端遙遠頻寬也有限 這時候大家就希望有一個近一點的代理主機提供相同的資訊 以增加時效 62 ProxyServer的功能 透過Cache 快取 增加網頁存取速度提高網路安全性提供PrivateIP存取Internet的方法ProxyServer的分類ProxycachingProxy basedFirewallTransparentproxy NAT 63 ProxyServe的分類 Caching ProxyCaching 64 ProxyServe的分類 Firewall Proxy basedFirewall 65 ProxyServe的分類 NAT 透通式Transparent 66 ProxyServer Aserverinterceptsallrequeststotherealservertoseeifitcanfulfilltherequestsitself Ifnot itforwardstherequesttotherealserver ExistingproxyprotocolsInternetCacheProtocol ICP CacheArrayRoutingProtocol CARP HypertextCachingProtocol HTCP 67 ICP ICPistheoriginalinter cacheprotocol Itsprimarypurposeistodiscoverwhetheranyneighborcacheshaveafreshcopyofaparticularobject Theneighborcachesanswerwitheitheryes HIT orno MISS ThequeryingcachecollectsaparticularnumberofICPrepliesandthenmakesaforwardingdecision EvenifallneighborsreplywithMISS ICPmayprovideadditionalhintsthathelptochoosethebestparentcache 68 Child Parent Sibling的關係 69 ProxyServerGroup階層式架構 網際網路服務與應用 1 IntroductiontoSystemDevelopmentandOperation2 Internetservices3 InternetCachingTechnology4 BroadbandSolution ISDN xDSL CATV 5 VoiceoverIP6 QOS7 StreamingMediaProtocol8 TroubleShooting6 TechnologyTrend 71 BroadbandNetworkTechnologies 1 2 IntegratedServicesDigitalNetwork ISDN isaninternationalcommunicationsstandardforsendingvoice video anddataoverdigitaltelephonelinesornormaltelephonewires ISDNsupportsdatatransferratesof64Kbps AsymmetricDigitalSubscriberLine ADSL isanewtechnologythatallowsmoredatatobesentoverexistingcoppertelephonelines POTS ADSLsupportsdataratesoffrom1 5to9Mbpswhenreceivingdataandfrom16to640Kbpswhensendingdata SymmetricDigitalSubscriberLine SDSL isatechnologythatallowsmoredatatobesentoverexistingcoppertelephonelines POTS SDSLsupportsdataratesupto3Mbps 72 BroadbandNetworkTechnologies 2 2 High bitrateDigitalSubscriberLine HDSL istheearliestvariationofDSL Itisusedforwidebanddigitaltransmissionwithinabusinessandbetweenthetelephonecompanyandacustomer HDSLissymmetricalmeaninganequalamountofbandwidthisavailableinbothdirections VeryHighSpeedDigitalSubscriberLine VDSL transmitsdatainthe13Mbps 55Mbpsrangeovershortdistances usuallybetween1000and4500feet 300 1500meters oftwistedpaircopperwire Theshorterthedistance thefastertheconnectionrate 73 SLIP SerialLineInternetProtocol 只支援TCP IP通訊協定PPP Point to PointProtocol PPP 也適用於IPX SPX NetBEUI等協定 廣域網路連接服務 74 ADSL是什麼 ADSL AsymmetricalDigitalSubscriberLine 是DSL家族中應用最廣泛 最成熟的技術 75 xDSL 76 CableModem是什麼 77 CableModem的分類 1 從數據傳輸方向上有單向和雙向CableModem之分 2 從傳輸方式上可分為雙向對稱式傳輸和非對稱式傳輸 3 從網路通信角度上有同步 共享 和非同步 交換 兩種方式 78 CableModem之架構 網際網路服務與應用 1 IntroductiontoSystemDevelopmentandOperation2 Internetservices3 InternetCachingTechnology4 BroadbandSolution ISDN xDSL CATV 5 VoiceoverIP6 QOS7 StreamingMediaProtocol8 TroubleShooting6 TechnologyTrend 80 VoiceoverIP VoIP VoIP網路電話 是將語音訊號壓縮成數據資料封包後 在IP網路基礎上傳送的語音服務 也就是說 透過開放性的網際網路 傳送語音的電信應用服務 利用Internet不僅做到了可即時提供語音服務 更可連接至世界各地 讓使用者可以不需再透過傳統的公眾電話網路 PSTN 進行遠距離電話交談 81 ProtocolStack 82 H 323 H 323規範是在1996年經國際電信聯盟認定 可以解決多媒體傳輸所要求的即時性與連續性問題 其主要內容是在定義分封交換網路上終端機之間的壓縮和解壓縮標準 通話程序及媒體傳輸等協定 同時也定義了在分封交換網路上的終端如何與傳統的電話網路互相通話的機制 83 H 323 H 323界定語音及視訊的壓縮 解壓縮設備 雙方溝通的設定與控制 在語音方面 它支援多種標準 其中以G 711為主 至於視訊方面 H 323則支援H 261與H 263兩種主要的視訊壓縮 解壓縮標準 84 Review basicissues TelephonyIssues PSTNv s VoIP BearerTransportPSTN TDM TimeDivisionModulation TrunkVoIP RTPoverUDP IPDelayandJitterPSTN circuitswitching propagationdelayVoIP packetswitching unboundeddelayandjitter 85 Review basicissues TelephonyIssues PSTNv s VoIP SignalingAddressing ControlPSTN SS7 ITUE 164 VoIP H 323 SIP MGCP Megaco H 248CapabilityexchangePSTN AnalogvoiceVoIP Digitalvoice G 711 速率64kbps G 723 1 速率5 3kbps或者6 3kbps G 729 速率8kbps 86 Review basicissues H 323定義了一個綜合性的規範 使網路上的終端設備遵循這些規範 得以順利進行溝通 包括語音壓縮格式 G 711 G 729 G 723 1 影像壓縮格式 H 261 H 263 呼叫信令 H 225 控制信令 H 245 H 323架構由4個元件所組成 包括終端設備 Terminal 閘道器 Gateway 閘道管理員 Gatekeeper 多點控制單元 MCU MultipointControlUnit 87 VoiceQualityofService InteractiveVoiceQoSfactorsPacketlostDelayJitter 88 IntroductionSIP SessionInitiationProtocol SIP IETFstandardInternetEngineeringTaskForceApplicationlayercontrolprotocolforcreating modifyingandterminatingsessionsText encodedprotocolSIPURLSip bob ntut edu twSip 11025919 ntut edu twSupportingProtocolSessionDescriptionProtocol SDP SessionAnnouncementProtocol SAP 89 ComponentsofSIPPhone SIPClientsProxyServeractsasbothaserverandaclientforthepurposeofmakingrequestsonbehalfofotherclientsforwardsclientrequeststoanotherSIPserverortothefinaldestinationmay fork requeststomultipleservers searchtree RegistrarServerAserverthatreceivesregistrationsfromclientsandregardingcurrentlocationsRedirect Location ServerredirectsuserstotryotherSIPserverasthenext hoptowardsdestination andclienthastocontactitdirectly 90 Invitation key 140 124 181 217 Location Redirect server Proxy tsengii 140 124 181 206 tsengii key 91 ComparisonofPSTNandVoIP 92 VOIP加密 AES 最適合VOIP DESMD5 網際網路服務與應用 1 IntroductiontoSystemDevelopmentandOperation2 Internetservices3 InternetCachingTechnology4 BroadbandSolution ISDN xDSL CATV 5 VoiceoverIP6 QOS7 StreamingMediaProtocol8 TroubleShooting6 TechnologyTrend 94 QoS簡介 為何需要QoS電腦網路的傳輸量越來越龐大新一代以資源需求為主的多媒體應用程式越來越普及QoS所提供的服務提供執行關鍵性工作的應用程式改善對網路使用者的服務要求可以減緩網路頻寬需求的成長速度可以協助降低成本 95 何謂QoS 所謂的QoS簡而言之就是在不同的網路環境中 包含了Ethernet ATM 802 1networks SONET 和IProutednetworks 等等 利用不同的技術提供了可靠有效的網路傳輸服務QoS主要目的包括有 利用控制網路的延遲性來提供即時性的服務提供專屬的頻寬提供改進網路封包的遺失率提供保留網路頻寬來達到有效的網路服務品質 96 QoS的沿革 1 傳統的IP區域網路以及Internet並沒有提供QoS的機制傳遞延遲增加的主要原因來自於網路擁塞 解決網路擁塞方法有 增加其網路的頻寬預留網路資源將網路資源予以分類 97 QoS的沿革 2 ATM AsynchronousTransferMode 網路則是目前在QoS方面表現的最成熟的技術ATM網路與電話網路系統相似 除了提供傳輸服務品質保證之外 另外還提供了每一條連線可以有不同的QoS常速率 ConstantBitRate CBR 變速率 VariableBitRate VBR 餘速率 AvailableBitRate ABR 未知速率 UnspecifyBitRate UBR 98 QoS的沿革 3 資源預留通訊協定 ResourceReservationProtocol RSVP 利用預先保留網路資源的方式 以利於網路擁塞時一樣能夠提供特定的資訊以達到QoS需要注意的是 Server Client以及封包所經路徑中的路由器 Router 都必須同時支援RSVP才能夠達到資源預留的QoS 99 QoS的沿革 4 100 QoS的沿革 5 Multi ProtocolLabelSwitching MPLS 在FrameRelay以及ATMSwitch上結合了路由的功能 而封包是透過虛擬電路 VirtualCircuit 來傳送的利用在OSI第二層 DataLinkLayer 執行硬體交換 取代第三層的軟體Routing 將IP的Routing與第二層的標籤交換 LabelSwitching 整合在一個系統之中 101 QoS的沿革 6 MobileAdHocNetwork MANET 的QoS研究以著名的CEDAR為例 在CEDAR裡 MANET中的一些node被選出來負責管理局部區域的linkstate 且負責該區域內的node計算和路徑的選擇藉由在linkstate儲存有關QoS的資訊 例如頻寬 以達到在WirelessNetwork中的QoS管理 102 分級服務架構 DifferentiatedServicesArchitecture DiffServ 它採用彙聚 Aggregate 和PHB PerHopBehavior 的方式來提供一定程度上的QoS保證 彙聚的含義在於路由器可以把QoS需求相似的訊務流看成一個種類 以減少調度演算法處理的佇列數量 而PHB則是在支援DiffServ的節點上 根據每一個封包作不同轉傳或QoS要求 103 分級服務架構 DifferentiatedServicesArchitecture DiffServ DiffServ將IPv6標頭中的訊務等級 TrafficClass 欄位改名為DS DiffServField 在IPv4中位於TypeofService 並用它標識IP封包服務所要求的資訊 網際網路服務與應用 1 IntroductiontoSystemDevelopmentandOperation2 Internetservices3 InternetCachingTechnology4 BroadbandSolution ISDN xDSL CATV 5 VoiceoverIP6 QOS7 StreamingMediaProtocol8 TroubleShooting6 TechnologyTrend 105 MultimediaTechnologies 1 2 MPEG1 1989年7月公開建議的規格 1992年11月通過VCD的標準格式 主要規格為每秒30frames 解析度為352 240 NTSC電視播放系統 以及352 288 PAL電視播放系統 一片650MB的CD約可存放74分鐘的影片 每秒傳送速度為1 5Mbps MPEG2 1991年7月公開建議規格 1994年11月通過DVD和數位電視的標準 此為有線電視和HDTV制定的標準 也是當前DVD所採用的格式 每秒為30frames或60fields框數 解析度為352 288到1920 1152 傳送速度3 10Mbps MPEG 3 為高畫質電視 HDTV 所制定的標準 因MPEG 2亦制定了一套HDTV的規格標準 因此目前已被最新的MPEG 2所取代 MPEG 4 於1995年7月公開建議規格 1998年10月通過第一版MPEG4V1 1999年12月通過第二版MPEG4V2 最後於2000年成為世界標準 但有許多地方仍在擴充中 為目前最新的MPEG壓縮標準 106 MultimediaTechnologies 2 2 MP3 其實是MPEG1Layer3的簡稱 許多人將其誤解為MPEG3 如前所述 MPEG3已被最新的MPEG2所取代 MP3是由ISO MPEGAudioCodingStandard制定的一種聲音壓縮技術 壓縮方法為僅取用人類聽覺所能分辨的聲波 高或低於這個範圍的不予取用 以減少資料量 它可將聲音資料壓縮至原來CD音樂檔案容量的1 10至1 12 其傳送速度依音質而有不同 若為CD音質則約為112 128kbps 可保持人耳幾乎無法辨識的失真率 音質上十分接近一般的音樂CD 由於音質不錯 壓縮的檔案較小 有利於在網路上快速流傳 這也是為什麼MP3在網路上風行的原因 MPEG7 隨著影像 圖形 聲音的普及 以文字為主的查詢已不敷使用 為解決網路上日益增加的多媒體資料查詢 需要具智慧型的網路影音搜尋技術 MPEG 7就是為了這個目的而訂定多媒體資料描述 Description 的標準 我們稱之為多媒體內容描述介面 MultimediaContentDescriptionInterface 用以描述多媒體資料 107 StreamingTechnologies Real timeTransportProtocol RTP definesastandardizedpacketformatfordeliveringaudioandvideoovertheInternet RTPControlProtocol RTCP standsforReal timeTransportControlProtocol providesout of bandcontrolinformationforanRTPflow 108 StreamingProtocols Real timeTransportProtocol RTP RTPisbuilduponUDP RTPControlProtocol RTCP RTCPisusedtomonitorthesession 網際網路服務與應用 1 IntroductiontoSystemDevelopmentandOperation2 Internetservices3 InternetCachingTechnology4 BroadbandSolution ISDN xDSL CATV 5 VoiceoverIP6 QOS7 StreamingMediaProtocol8 TroubleShooting6 TechnologyTrend 110 nslookup win linux 查詢一台機器的IP位址及其對應的網域名稱語法nslookupIPnslookupdomainname範例 nslookupwww ncku edu twDNSrequesttimedout timeoutwas2seconds Can tfindservernameforaddress140 115 247 2 TimedoutServer apple tnrc edu twAddress 163 28 113 1Name www ncku edu twAddress