第十一讲+地理信息系统网络工程.ppt

第十一届地理信息系统网络工程，程承旗北京大学遥感与地理信息系统研究所，网络GIS技术构成，计算机网络技术数据共享技术Web-GIS技术，计算机网络(ComputerNetwork )，计算机与通信网两部分那么，通信网是什么呢？通信网(CommunicationNetwork )是使用交换设备、传输设备，将地理上分散的用户终端设备相互连接而实现通信和信息交换的系统。 因此，从广义的观点来看，计算机网络是利用通信线路和通信设备，分散在不同场所，相互连接具有独立功能的多个计算机系统，按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机系统的集合。网络功能、1、资源共享功能2、信息高速传输和集中处理功能3、均衡负荷和分散处理功能4、综合信息服务功能5、系统可靠性提高、计算机网络构成、1、网站、 向网络环境提供输入能力的设备被称为工作站网络站(Workstation )，通常是PC机，主要完成信息阅览和桌面数据处理等功能。 在客户端/服务器网络中，网络工作站称为客户端。 2、网络服务器、网络服务器(Server )是可从网络站访问的计算机系统，通常是高性能计算机。 网络服务器包含各种网络信息资源，负责管理资源和协调用户对资源的访问。 3、传输设备；(1)电缆位于局域网中，用于连接网站和局域网交换设备的用户电缆(在综合布线系统中称为水平电缆)和用于局域网交换设备之间的相互连接的中继线(2)网卡网卡(NIC )通常简称网卡，将计算机连接到电缆，通过电缆在计算机的lan交换设备之间实现高速数据传输。 每个网络工作站都必须有一个网卡，并且通常必须插入计算机的扩展插槽中。 (1)ATMLAN交换设备，例如ATMLAN交换设备(Switch )、ATM集线器(HUB )。 (2)FDDI交换设备，例如FDDI交换机、FDDI集中器。 (3)以太网交换机，例如以太网交换机、10Base-TX、100Base-TX集线器。 (4)快速以太网交换机，如100Base-TX和100Base-FX集线器。 (5)千兆位以太网交换机等千兆位以太网交换机。 (1)LAN之间的互连LAN之间的互连主要有两种情况。 一种LAN类型的互连，可以通过桥接器和路由器来实现的另一种类型的LAN类型是在同一局域网之间的互连使用转发器来实现的。 (2)广域网之间的局域网和广域网一个是与数字数据通信网(例如DDN、X25、ISDN、中继等)的互联网，通常利用路由器实现的另一个是模拟电话网(例如公用电话网)内的网间6、网络外部设备、网络外部设备是网络用户共享的硬件设备之一，通常是高性能网络打印机(高品质激光打印机)、大容量硬盘、绘图仪等昂贵的设备。 7、网络软件是(1)网络操作系统，1)UNIX是历史最长的网络系统，使得计算机系统在计算机软件的控制下工作2)WindowsNT是目前发展最快的操作系统，广泛应用于中小型网络系统。 3)NetWare随着互联网/内部网的发展，适合中小型lan系统。(2)网络应用，1 )控制数据库管理系统、用户对数据库的访问、同时、安全、数据完整性等。 2 )电子邮件、电子邮件是计算机网络中应用最广泛的业务，也是网络用户通信联络最有效的形式。 3 )网络GISWeb-GIS。 4 )办公自动化(OA )和管理信息系统(MIS )、八、分组(PACKET )，分组是通过网络传输信息的最小单位，分组包括发送节点地址、接收节点地址、传输的数据信息。网络分类、1、广域网2、局域网1 )宽带局域网、(1)局域网、局域网(LAN )垄断范围狭窄，一般为数十米至数千米，典型为办公室局域网的特点是传输速度高，网络灵活，成本低。 (1)城域网、城域网(MAN )的垄断范围从几公里到几十公里，通常是城市，而且有很高的传输速度。 通常，城域网由政府和大型集团组成。 例如城市信息港作为城市的基础设施，为公众提供服务。 现在很多城市都在规划和建设自己的城市信息高速公路。 对于一些大型企业集团来说，建设垄断范围广的企业内部网络也是城域网的应用。 (3)广域网、广域网(WAN )的垄断范围广，一些城市、一些国家属于广域网范畴，从数十公里到数千、数万公里。 例如CHINSNET是中国的互联网，通过CHINANET提供的高速中继线路，使用超高速路由器(例如Cisco7000系统)构成复盖中国各省市、连接国际互联网的计算机广域网。 一些政府机构通过租用专线或者建设通信线路，确立了自己的互联网计算机广域网。 计算机网络拓扑结构和网络分类、网络拓扑结构式网络规划和设计的重要内容是网络中各构成部分相互连接的形式和方法、网络结构和形状，包括逻辑拓扑结构和物理拓扑结构。 逻辑拓扑是指部分间的逻辑关系，即信息如何流动的物理拓扑是指各部分间的物理关系，即连接方式。 令牌包、令牌环拓扑的中心是令牌包。 为了避免数据包冲突，令牌环拓扑确保在网络上随时向一个工作站发送信息。 实现这一功能的是令牌分组或移动会话证书。 只有在此令牌公用组受到控制时，节点才能在网络上发送信息。 另外，连接网络拓扑结构、1、星形拓扑2、总线拓扑3、环形拓扑4、星形拓扑5、星形拓扑6、无线网络和网络的各节点时的难点、各个网络节点与其他节点可能是非常复杂的例如，5台计算机需要10根电缆；10台计算机需要45根电缆；25台计算机需要300根电缆如果网络上的计算机数量用n表示，则此连接所需的电缆数量如下： 电缆数=N(N-1)/2如果您不想将所有资金用于电缆，您可能需要第一个更有效的连接方法。 大多数网络采用三种物理拓扑结构：星形、总线和环形。 另外，逻辑总线拓扑、以太网可以是最流行的逻辑总线网络，也是最流行的LAN类型。 逻辑总线拓扑是如何工作的？ 一次一个节点总是占用其他节点的数据，并在各个网络中传播该数据。 每个节点都可以接收此数据，并检查该数据是否属于自己。 如果适用，则会保留这些节点，否则请错过它们，直到它们到达目的地。 每个以太网卡都有48位地址。 每帧数据中指定的地址将在网络上传输，直到到达指定的节点。 逻辑令牌环网络拓扑和以太网是一个广播系统，在一个站点发送信息时，所有其他站点都可以听到。 令牌环网络不能这样工作。在令牌环网络中，每个站应当重复从前一站接收的信息以形成分组桥接信息。 另外，LAN技术、1、LAN构成、1 )网络服务器2 )网络站3 )网络适配器4 )网络传输介质5 )网络附属设备6 )网络软件、2、网络操作系统、NOS性能良好环路，主要是以下2 )有桥牌能力。 3 )支持多用户和多服务器4 )安全访问控制。 5 )网络管理6 )用户界面。 3、LAN协议4、无线LAN技术5、网络文件系统、网络相互连接技术1 )同一结构的局域网的互连(LANLAN)2)异种局域网的互连(LANLAN)3) 局域网和广域网互连(LANWAN)4)这两个局域网是广域网互连(LANWANLAN)1、网络互连设备1 )转发器(Repeater)2)桥接器4 )通过网关(Gateway )，互联网的起源，形成和发展，计算机网络互联的初期，50年代初，在通信软件的控制下，各用户在自己的终端上使用时分软弱的流，利用中央计算机系统的资源处理数据。 然后，将处理结果直接返回给终端。 由此，形成了具有通信功能的终端的计算机网络系统。 发现在这种终端网络系统的大量应用中，存在以下两个主要缺点： (1)主机系统负担重，必须同时承担数据处理任务和通信任务。 (2)由于终端设备运行速度慢，操作时间长，每个用户独占长距离通信线路，线路利用率低。 针对单系统存在的上述缺点，人们对面向终端的计算机通信网络进行了改造。 首先，可以在主计算机之前添加功能简单的计算机，处理终端的通信信息，控制通信线路，对用户的作业进行某种预处理操作。 称为“预处理机”或“通信控制处理器”CCP (communicationcontrolprocessor )。 第二，在终端设备集中的场所设置集中器(Concentrator )。 终端通过低速线路首先集中在集中器上，然后通过高速线路将集中器与主机连接。 如该图所示，这形成了终端组333-54的低速通信线333-54的集中器333-54的高速通信线333-54的前置处理器333-54的主机系统。 由于系统没有统一管理网络资源的系统软件，所以形成了计算机网络的低级别形式。 ARPAnet网络的诞生，引起了多台计算机相互连接的需求。 美国国防部高级研究计划局(ARPA )于1986年提出了ARPAnet网络的开发计划。 ARPA构建ARPAnet网络的目的之一是通过找到当时许多网络和广域网相互连接构成“互联网”的新方法，通常被称为互联网。 ARPA鲍伯凯恩与斯坦福大学温登泽夫合作，设计了互联网互联的互联网软件。 其中，用因特网协议IP(InternetProtocol )软件和传输控制协议TCP (transmissioncontrolprotocol )软件代表整个因特网通信软件1983年初，美国国防通信局DCA(DefenseCommunicationAgency )决定将ARPRnet的所有网站转换为TCP/IP协议，为构建全球Intenet网络奠定了基础。 NSFnet网的设立，美国国家科学基金会NSF(NationalScienceFoundation )决定支持计算机科学网的设立。 1985年，NSF抓住机会提出了构建NSFnet网络的计划。 成为美国互联网的第二大骨干，传输速率为56kbit/s。 1985年，NSF采用投标方式，3家公司(IBM、MCI和MERIT )建立了新的广域网。 传输速度从56kbit/s提高到1.544Mbit/s。 因此，成为美国互联网的主要成员网络之一。 全球互联网的形成和发展，全球200多个国家连接互联网(包括全功能IP连接和简单的电子邮件连接)。)截至1998年初，全球网民已达1亿人，以每年50%的速度增长。 网上用户超过2亿美元，以网络为中心的信息服务业产值超过2兆美元。 互联网在中国发展，中国已经建立了国内互联网。 原来的四个基干网络是中国公众计算机互联网(Chinanet )、中国教育科研计算机网(CERnet )、中国科技计算机网(CSTnet )、中国金桥互联网(ChinaGBN )。 中国联通公共互联网(UNINet )已被国务院批准为中国第五大基干互联网，拥有独立国际出入口渠道。 internet的管理，internet协会本身不运营internet，但支持internetarchitectureboard (IAB )的工作，通过iab实施internet的技术管理。 出版了每年举办一次INET年会的刊物ISOC新闻。 IAB是美国国防部高级研究计划局设立的网络业务研究会IAB(InternetActivitiesBoard )进化而来。 它本身是政策和标准的最终仲裁机构，IAB由两部分组成，部分是互联网工程组IETF (internetengineeringtaskforce )，应用和发展的TCP/另一个关心IP协议的因特网研究组irtf(internetresettackforce )，主要致力于网络技术的发展。 IAB管理着互联网的网络号分配管理局IANA，该局根据需要在世界不同地区管理3个网络信息中心NIC(NetwordInformationCenter ) :荷兰阿姆斯特丹的RIPE-NIC是欧洲地区的网络位于美国的Inter-NIC负责分配美国和其他地区的网络号码。 这些网络信息中心监视网络IP地址分配。 IAB控制互联网的网络注册处，跟踪域名系统(DNS )的根数据库，负责域名和IP地址的联系。 internet技术解决的一些主要问题，物理连接问题通信协议计算机主机号和域名问题数据的安全与防病毒问题，推动internet快速普及的一些技术，超文本标记语言(html ) WWW (全球网络)系统www表示浏览器软件技术的开发Java编程语言的应用于1995年11月，SUN公司发表了超文本标记语言(HTML )和WWW之后的Java编程语言。 在Java中，您可以创建一个名为applet的applet，并将其与主页一起在internet上传输。 applet加载到浏览器中后，可以“实时”页面。 Java对