计算机网络的最新发展动态.ppt

计算机网络的最新发展动态,互联网之父TCP/IP发明人2004年图灵奖得主,VintonG.Celf,BobKahn,VintonCerf先在Stanford获得数学学士，后在加州理工学院获计算机科学硕、博士。毕业后Cerf一直在SRI从事ARPA网的研究。1973年后，Cerf与MIT的数学教授Kahn合作，搞出了一套,1997年12月，克林顿总统向Cerf和他的合作者RobertE.Kahn授予了美国国家技术勋章，以表彰其为互联网的建立和发展所做的贡献。,用于网络互连软件系统，TCP/IP协议就这样诞生了。,一、三条主线,主线1：APANET，INTERNET，WAN/LAN/MAN，协议主线2：PRNET（无线分组网）Adhoc（无线自组网）WSN（无线传感器网）/WMN（无线网格网）主线3：NETWORKSECURUTY,二、三大热点,1.IPV6应用技术:EverythingoverIPIPV4把计算机与计算机连接起来，IPV6把人与人连起来2.无线网无线传感器网WSN是21世纪最有影响的21项技术之一。无线自组网Adhoc分成无线传感器网WSN和无线网格网WMN，这两项技术互为补充。3.信息安全:是21世纪国际竞争的重要手段，是一门交叉学科。网络的三大危害：病毒：RFID(RadioFrequencyIdentification)已出现病毒,目前已有两种病毒袭击手机，是：卡比尔病毒和绿色地球病毒。据悉，高级手机中毒的几率要比普通手机高很多。黑客进攻垃圾邮件:已占正常邮件的55%.去年中国的垃圾邮件已超过970亿封.网民每周平均收到16.8封.,表2006年十大病毒排行,关于RFID,RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，是条形码系统的升级换代产品。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。最基本的RFID系统由三部分组成：标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号,RFID技术的基本工作原理,标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag,无源标签或被动标签)，或主动发送某一频率的信号(ActiveTag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后，送中央信息系统进行数据处理。,关于无线分组网（PacketRadioNetwork，PRNET）,无线分组网是利用无线信道以分组方式传输数据或语音信息的通信网络，又称分组无线网。无线分组网基于分组交换技术。实现分组无线通信的网络称之为分组无线网，它是一种没有集中交换节点，将交换功能分散设置的分布式网络，这是与有线分组交换网的一大区别最初的无线分组网有:美国夏威夷大学在70年代初建立的ALOHA系统、美国国防部1973年开始建造的PRNET系统等。当时PRNET系统中使用了50余台分组无线电台。目前这个系统已与ARPANET及另外两个LAN实现互连，可实现ALOHA、CSMA、各种改进后的ALOHA等介质访问控制技术。,无线分组网的技术特点,信道利用率高多用户间会话型通信速率高，时延大全连通区域覆盖，覆盖直径为150公里左右可靠性高互连方便,无线分组网的系统结构,分组无线终端中继器(转发器):是一种独立的无线电台中心局:是本地无线分组网同其他有线或无线(包括卫星通信)网络的接口处，又称之为工作站，是网络的核心部分.网管系统:用于管理和控制网络的运行.无线信道:可采用地面无线信道(适用于本地网络)和卫星无线信道(适用于远程网络),关于Adhoc（无线自组网）,Adhoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。其特点是:无中心:是一个是一个对等式网络。自组织:网络的布设或展开不依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，结点开机后就可快速、自动地组成一个独立的网络.多跳路由:由普通的网络结点完成，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的.动态拓扑:是一个动态的网络。网络结点可以随处移动.,关于Adhoc（无线自组网）,只需具备无线网卡电脑就能组成无中心性的AdHoc网络,将其称为“自组织网络”是因为Adhoc模式用于在没有提供无线AP时连接无线客户端，用N个无线网卡可方便的构成一个临时应变的无线网络。这种网络是临时性的、无中心的，无需依靠任何基础设施的非标准网络。将它称为“特定网络”，是因为它一般用于近距离的特定连接（一般室内10-30米内，室外30-100米内）。将它称为“对等网络”是因为它是能很方便地加入和离开，既能主控，又能被控的网络。,Adhoc网络的应用领域,军事应用：是Adhoc网络技术的主要应用领域。因其特有的无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点，它是数字人战场通信的首选技术。Adhoc网络技术已经成为美军战术互联网的核心技术。美军的近期数字电台和无线互联网控制器等主要通信装备都使用了Adhoc网络技术传感器网络：是Adhoc网络技术的另一大应用领域。对于很多应用场合来说传感器网络只能使用无线通信技术。而考虑到体积和节能等因素，传感器的发射功率不能很大。使用Adhoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方法。分散在各处的传感器组成Adhoc网络，可实现传感器之间和与控制中心之间的通信。这在爆炸残留物检测等领域具有非常广阔的应用前景,Adhoc网络的应用领域,紧急和临时场合：当发生地震、水灾、强热带风暴或其他灾难后，固定的通信网络设施（如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等）可能被全部摧毁或无法正常工作，对于抢险救灾来说，这时就需要Adhoc网络这种不依赖任何固定网络设施又能快速布设的自组织网络技术。类似地，处于边远或偏僻野外地区时，同样无法依赖固定或预设的网络设施进行通信。Adhoc网络技术的独立组网能力和自组织特点，是这些场合通信的最佳选择.,Adhoc网络的应用领域,个人通信：个人局域网（PAN，PersonalAreaNetwork）是Adhoc网络技术的另一应用领域。不仅可用于实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信，还可用于个人局域网之间的多跳通信。蓝牙技术中的超网（Scatternet）就是一个典型的例子。与移动通信系统的结合：Adhoc网络还可与蜂窝移动通信系统相结合，利用移动台的多跳转发能力扩大蜂窝移动通信系统的覆盖范围、均衡相邻小区的业务、提高小区边缘的数据速率等。,关于WSN（无线传感器网）,无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，简称WSN)是集信息采集、信息处理、信息传输于一体的综合智能信息系统，具有广阔的应用前景，是目前非常活跃的一个领域。2000年美国国防部就将传感器网络列为国防5个尖端领域之一。WSN利用被称为传感器节点的微型自动装置，在没有任何已确定的架构帮助下构建网络。在无线传感器系统中，单个节点能够感应其环境，然后在本地处理信息，或者通过无线链路将信息发送到一个或多个集结点。,WSN与传统AD-HOC的比较,WSN与传统AD-HOC的比较,WSN的系统级架构,1.传感器或感知环境的传感器2.微控制器:处理与控制来自传感器的信号3.RF收发器:发送Tx和接收RxRF信号4.天线:物理环境收发器接口5.电源:为各节点模块提供电压,RF器件和微电机系统(MEMS)的日益小型化以及无线技术的进步，推动了WSN的发展。,无线网格网(WirelessMeshNetwork，WMN),是一种新型的宽带无线网络结构,它不同于传统的无线网络，可以看成是一种WLAN和AdHoc网络的融合，且发挥了两者的优势.WMN可看作“因特网的无线版”2004年1月，IEEE802.11WorkingGroup正式专门成立了网格研究组（MeshStudyGroup），同年3月又成立了网格任务组（MeshTaskGroup）.,WMN的结构,智能接入点(IAP/AP)无线路由器(WR)；终端用户/设备,WMN的2种典型实现模式,1.基础设施网格模式（infrastructuremeshing）该模式在接入点与终端用户之间形成无线回路。2.终端用户网格模式(clientmeshing)终端用户自身配置无线收发装置通过无线信道的连接形成一个点到点的网络，这是一种任意网格的拓扑结构，节点可任意移动，可能导致网络拓扑结构也随之发生变化。事实上就是一个AdHoc网络.WMN可看作WLAN与Adhoc融合的一种网络，又可看作是因特网的一种无线版本3.目前的热点技术WiMax有近50km的覆盖距离以及高达70Mbit/s的宽带接入.,WMN与其他通信网络的区别,1.与AdHoc网络的区别WMN与AdHoc网络均是点对点网络。AdHoc网络中的移动节点都兼有独立路由和主机功能，不存在类似于基站的网络中心控制点，节点地位平等，采用分布式控制方式。WMN把AdHoc网络技术应用到移动节点同时又使移动节点可通过IAP连接到其他网络，因此可把WMN看成AdHoc网络技术的另一种版本。2.与WLAN的区别WLAN是典型的点对多点网络，且采取单跳方式，数据不可转发。WLAN可在较小的范围提供高速数据服务（802.11b可达11Mbit/s,802.11a可达54Mbit/s),但因典型情况下WLAN接入点的覆盖范围仅限于几百米，因此若想在大范围内应用WLAN的这种高速率的服务模式，成本将很高。而对于WMN，则可通过WR对数据进行不断转发，直至把它们送至目的节点，从而把接入点的覆盖服务延伸到到几公里远。WMN的显著特点是可在大范围实现高速通信。3.与蜂窝移动通信系统的区别可靠性提高,传输速率大大提高(高达54Mbit/s,蜂窝移动通信最高仅2Mbit/s),成本低(节省骨干网络的建设成本).,WMN与传统无线网络的优势,1.可靠性大大增强:避免了点对多点星型结构.2.具有冲突保护机制:WMN可对产生碰撞的链路进行标识同时可选链路与本身链路之间的夹