网络工程基础知识全解课件.ppt

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1、计算机网络工程,一、理论学习： 本课程介绍网络工程原理和设计方法，主要是分层设计理论。二、实践学习： 服务器系统管理、网络设备配置，体会一些流行的网络技术三、参考资料： Cisco、3Com、华为，其它企业设备网站,学习要求,学习和考核要求,1、学习要求 认真听讲、积极动手、主动思考2、考核要求 3、联系方式,学习要求,第1章 网络工程基础知识,网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工程科学，是网络建设过程中科学方法与规律的总结。,本章重点,重要概念和术语计算机网络工程组织网络互连设备网络应用模型网络工程技术的新发展,111计算机网络工程的含义,网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工

2、程科学，要求工程技术人员根据既定的目标，严格依照行业规范，制定网络建设的方案，协助工程招投标、设计、实施、管理与维护等活动。 网络工程除了具备一般工程共有的内涵和特点以外，还包含以下要素：,重要概念和术语,P1,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、

3、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管

4、工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念

5、和术语,P2,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面

6、了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,112 网络工程建设的各阶段,规划阶段,重要概念和术语,设计阶段,实施阶段,运行与维护阶段,P2,规划阶段：了解用户的

7、需求，给出需求分析计划书，包括应用背景，业务需求，网络管理，网络安全以及未来的升级与扩展。设计阶段：逻辑设计（给出网络的拓扑结构图，流量评估与分析，地址分配，路由算法等）。物理设计（选定物理设备和传输介质，设计综合布线）。实施阶段：运行与维护阶段：,113系统集成（System Integration）,美国信息技术协会（ITAA）对系统集成的定义是这样的：根据一个复杂的信息系统或子系统的要求把多种产品和技术验明并连接入一个完整的解决方案的过程。 系统集成可以分解为软件集成、硬件集成和网络系统集成。网络工程设计贯穿于网络系统集成工作的全过程。 1软件集成 2硬件集成 3网络系统集成,重要概念和

8、术语,P2,1131计算机信息系统集成资质等级评定条件（试行）,参看教材（P34）一、一级资质二、二级资质三、三级资质四、四级资质,121组织方式与组织机构,1组织方式 网络工程的组织方式大体有两种：（1）政府机关统一实施的工程，一般指定主管领导，具体负责人，并成立相应的工程管理机构，自上而下开展实施。（2）公司承建的具体工程，一般采用项目经理制，由项目经理招聘人员，制定方案，系统集成，从头至尾负责工程的组织实施。,P5,121组织方式与组织机构,2组织机构 政府行为的网络工程，其组织机构是比较严密的，一般包括以下三层机构：（1）领导小组：指导系统总体组开展工作，审批总体组的各类报告，协调各部

9、门的工作，协助拟制业务需求，项目鉴定验收。（2）总体组（总承组）：制定系统需求分析、项目总体方案、系统工程实施报告；指定系统的使用、管理等各类标准，设计系统安全性和可靠性方案，对项目的实施进行宏观管理和控制，并进行严格的质量管理。（3）技术开发小组：根据系统总体组制定的软件建设任务，开发软件系统，开发工程中撰写各种软件工程规范所需的文档。,计算机网络工程组织,122工程监理,所谓网络工程监理，是指在网络建设过程中，给用户提供建设前期咨询、网络方案论证、系统集成商的确定、网络质量控制等一系列的服务，帮助用户建设一个性价比最优的网络系统。网络工程监理的主要内容包括： 1帮助用户做好需求分析 2帮助

10、用户选择系统集成商 3帮助用户控制工程进度 4严把工程质量关 5帮助用户做好各项测试工作,计算机网络工程组织,P5,13网络互连设备,网络互连设备用来将网络的各个部件连接在一起，从连接性质的不同可以认为有物理上的互连能力和协议上的互连能力。 （1）物理上的互连能力指所支持的物理接口，能连接的物理介质类型。 （2）协议上的互连能力指工作在不同协议类型的网络之间，实现不同协议数据包的转换。通常对设备互连能力考虑得较多的都是协议上的互连能力。 网络工程中使用得较多的几种互连设备是中继器、集线器、网桥/交换机、路由器和网关等,网络互连设备,P6,14网络应用模型,网络模型（Network Model）

11、是指网络上计算机处理信息的方式。根据信息处理过程中各主机之间的协作方式，我们可以得到四种主要的网络模型：文件服务器模式（FS）、客户机/服务器模式（C/S）、浏览器/服务器模式（B/S）、对等网模式（P2P）。,网络应用模型,P13,141文件服务器模式,文件服务器模式又称为“专用服务器模式”在这种网络中一般都至少有一台比其他工作站功能强大许多的计算机，它上面安装有网络操作系统，因此，称它为专用的文件服务器，所有的其他工作站的管理工作都以此服务器为中心。文件服务器（fs服务器）,具有分时系统文件管理的全部功能,提供网络用户访问文件、目录的并发控制和安全保密措施的局域网服务器。,网络应用模型,P

12、15,A domain is a group of computers, where access to a variety of computer resources is controlled by the PDC. Various account types exist in the domain, the most basic is the guest or anonymous login account. The PDC has an administration account which has overall total control of the domain resour

13、ces。,Primary Domain Controller,A Primary Domain Controller (PDC) is a server computer in a pre-Windows 2000 NT server Domain.,142 C/S模式,20世纪90年代以来流行的客户机/服务器（又称Client/Server，C/S）网络模型是一种集中管理与开放式、协作式处理并存的网络工作模式。这里的C/S结构是指将应用划分为前端，即客户机部分，通常客户机程序运行在微机或工作站上；以及后端，即服务器部分。,网络应用模型,P16,客户机/服务器系统结构的优缺点,2缺点：（1）管

14、理较为困难。 客户机/服务器结构仍属于分散式处理信息的方法，所以比集中式方法更为复杂。尤其对分布式资源的管理比较困难。（2）客户端的资源浪费 由于系统升级和功能的增加，越来越多的模块被添加到客户端程序中，而单个用户可能只使用这些功能中很小的一个部分，但不得不安装整个客户端软件，降低了客户端系统的效率。（3）系统兼容性较差。 尽管C/S结构可以跨平台运行，但能够重用的部分仅限于服务器端，客户端程序在每一种系统下都要重新开发，重复工作量较大。,网络应用模型,P17,客户机/服务器系统结构的优缺点,1优点（1）集中式管理。（2）性价比高。（2）系统可扩充性好。（3）抗灾难性能好，可靠性高。（4）安全

15、性好。（5）用户界面良好。,网络应用模型,P17,143 B/S模式,B/S模式的全名为浏览器/服务器网络结构，B/S结构是客户机/服务器发展的最新模式。B/S结构的客户端采用了人们普遍使用的浏览器，因此，它是一个简单的，低廉的，以Web技术为基础的“瘦”型系统。其服务器端除了原有的服务器外，另外增添了高效的Web服务器。,网络应用模型,P18,Internet Information Services (IIS),Windows Server with Internet Information Services (IIS) , provides a security-enhanced, ea

16、sy-to-manage platform for developing and reliably hosting Web applications and services. By providing more control, more choice, more reliability, and more security, organizations can ensure their Web platforms are available whenever and wherever they are needed.,中间件（Middleware）,IDC对中间件的定义是：中间件是一种独立

17、的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。它的功能流程为：在客户端提出数据请求时，中间件系统接收到数据，并与数据库连接，查找相应的数据源再利用自身的处理逻辑程序处理数据，处理结果传回客户端。,网络应用模型,P18,145 B/S模式,使用B/S结构的三层应用模式，与C/S结构的二层应用模式相比，除了具有它的全部优点外，还具有下列优点： （1）成本低 （2）易于更新和改动 （3）使用方便，培训工作简化 （4）开发工作简化 （5）真正的平台无关性,网络应用模型,P18,C/S和B/S的比较,1、系统的性能B/S

18、占有优势的是其异地浏览和信息采集的灵活性。任何时间、任何地点、任何系统，只要可以使用浏览器上网，就可以使用B/S系统的终端。 采用B/S结构，客户端只能完成浏览、查询、数据输入等简单功能，绝大部分工作由服务器承担，这使得服务器的负担很重。 采用C/S结构时，客户端和服务器端都能够处理任务，这虽然对客户机的要求较高，但因此可以减轻服务器的压力。而且，由于客户端使用浏览器，使得网上发布的信息必须是以HTML格式为主，其它格式文件多半是以附件的形式存放。而HTML格式文件（也就是Web页面）不便于编辑修改，给文件管理带来了许多不便,2、系统的开发 C/S结构是建立在中间件产品基础之上的，要求应用开发

19、者自己去处理事务管理、消息队列、数据的复制和同步、通信安全等系统级的问题。这对应用开发者提出了较高的要求，而且迫使应用开发者投入很多精力来解决应用程序以外的问题。这使得应用程序的维护、移植和互操作变得复杂。如果客户端是在不同的操作系统上，C/S结构的软件需要开发不同版本的客户端软件。,3、系统的升级维护 C/S系统升级成本比较大。C/S系统的各部分模块中有一部分改变，就要关联到其它模块的变动。B/S与C/S处理模式相比，则大大简化了客户端，只要客户端机器能上网就可以。对于B/S而言，开发、维护等几乎所有工作也都集中在服务器端，当企业对网络应用进行升级时，只需更新服务器端的软件就可以，这减轻了异

20、地用户系统维护与升级的成本。如果客户端的软件系统升级比较频繁，那么B/S架构的产品优势明显所有的升级操作只需要针对服务器进行，这对那些点多面广的应用是很有价值的，例如一些招聘网站就需要采用B/S模式，客户端分散，且应用简单，只需要进行简单的浏览和少量信息的录入。,三层应用模型,一般来说，三层是分为视图层、逻辑层、数据层。 视图层主要是界面与显示效果，如b/s架构的浏览器，也例如C/S架构的窗体展示；逻辑层主要用于处理数据与后台运算，一般来说指的是b/s架构中的应用服务器，c/s架构中可以这样分开，也可以不用分开；数据层主要是指数据存储，数据存储可能是数据库，可能是文件。,146对等网模式（Pe

21、er-to-Peer）,在对等网络模型中，通常使用的拓扑结构是总线型或星型，网络中不需要专门的服务器，也不需要网络操作系统，每台计算机都可以提供服务，每台计算机都可以获取服务，只要这些计算机之间支持相同的网络协议即可。,网络应用模型,P14,4新型的P2P技术,新型的P2P技术的定义是：通过在系统之间的直接交换实现计算资源和服务的共享。目前，Internet上流行的BT下载就是这种模型被应用的实例。,网络应用模型,P14,索引服务器,成员1,成员n,成员x,发布索引,搜索,下载索引,搜索,下载索引,文件操作,文件操作,文件操作,P2P面临的挑战,版权安全可控网络带宽,15网络工程技术的新发展,

22、人们在津津乐道于当前网络发展带来的巨大成就时，也在不断地开拓创新。人们正在将技术的触角不断向前延伸，建设万兆带宽的城域网，分享IPv6的海量地址，享受无线网络无处不在的便利。所有这一切，都给未来的网络带来无穷遐想。,网络工程技术的新发展,P19,10G以太网标准中有3种类型：IEEE 802.3ae，定义了在光纤上传输10G以太网的标准，传输距离从300米到40公里。IEEE 802.3ak，定义了在对称铜缆上运行10G以太网的标准，传输距离小于15米，适用于数据中心内部服务器之间的连接应用。IEEE 802.3an，定义了基于双绞线作为媒质的10G以太网标准，希望传输距离至少达到100米，,

23、151 万兆以太网,10GBASE-R（IEEE 802.3ae）10GBASE-W（IEEE 802.3ae）10GBASE-LX4（IEEE 802.3ae）10GBASE-CX4（IEEE 802.3ak）10BGASE-T（IEEE 802.3an）五种传输标准在数据链路层以上都相同，差别在于物理层。,传输标准,151 万兆以太网,10G以太网标准于2002年7月在IEEE通过。 （1）10G串行物理媒体层 （2）PMD（物理介质相关）子层 （3）PMA（物理介质接入）子层 （4）WIS（广域网接口）子层 （5）PCS（物理编码）子层 （6）RS（协调子层）和XGMII（10Gbit/

24、s介质无关接口）,网络工程技术的新发展,P19,IEEE 802.3ae它包括了10GBASE-R、10GBASE-W、10GBASE-LX4三种物理接口标准。10GBASE-SR、10GBASE-LR和10GBASE-ER的物理编码子层（PCS）使用了效率较高的64B/66B编码，在线路上传输的速率是10.3Gb/s。10GBASE-SR使用850nm的激光器，在多模光纤上的传输距离是300米；10GBASE-LR和10GBASE-ER分别使用1310nm和1550nm的激光器，在单模光纤上的传输距离分别是10公里和40公里，适用于城域范围内的传输，是目前的主流应用。 10G以太网的优点在于

25、保留了802.3以太网媒体访问控制（MAC）协议，保持以太网的帧格式不变。只工作在全双工模式；增加了广域网接口子层（WIS），可实现与SDH的无缝连接。SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）,IEEE 802.3ak/ IEEE 802.3an万兆铜缆的标准有两个，即IEEE 802.3ak（即10GBase-CX4标准）和IEEE 802.3an（10GBase-T）。802.3ak是在同轴铜缆上实现万兆以太网传输，但传输距离被限制在15米之内802.3an是在双绞线铜缆上实现万兆以太网，同样有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线之分。这两种铜缆标准中，更值得

26、关注的当然是802.3an。,10Gbase-X是一种与使用光缆的1000BaseX相对应的物理层结构，在PCS子层中使用8B/10B编码，为了保证获得10Gbps数据传输率，利用稀疏波分复用技术（CWDM）在 1300nm波长附近每隔约25nm间隔配置了四个激光发送器，形成四个发送器 / 接收器对。为了保证每个发送器 / 接收器对的数据流速度为2.5Gbps，每个发送器 / 接收器对必须在 3.125Gbps下工作。10GBase-R是在PCS子层中使用64B/66B编码的物理层结构，为了获得10Gbps数据传输率，其时钟速率必须配置10.3Gbps。10GBase-W是一种工作在广域网方式

27、下的物理层结构，在PCS子层中采用了64B/ 66B编码，定义的广域网方式为 SONET OC-192，因此其数据流的传输率必须与OC192 兼容，即为9.686Gbps，则其时钟速率为9.953Gbps。,10GBASE-R、10GBASE-CX4、10GBASE-T用于传统的以太网环境10GBASE-R采用光纤作为传输介质10GBASE-CX4采用同轴铜缆作为传输介质10GBASE-T采用双绞线铜缆作为传输介质，而10GBASE-W可与OC-192电路、SONET/SDH设备一起运行，保护传统基础投资，使运营商能够在不同地区通过城域网提供端到端以太网。SONET (Synchronous

28、Optical Network)同步光纤网络,2万兆以太网技术展望,万兆以太网在设计之初就考虑城域骨干网需求。采用万兆以太网作为城域网骨干可以省略骨干网设备的POS或者ATM链路。10G以太网可以应用在校园网、城域网、企业网等。但是由于当前宽带业务并未广泛开展，人们对单端口10G骨干网的带宽没有迫切需求，所以10G以太网技术相对其他替代的链路层技术（例如2.5G POS、捆绑的千兆以太网）并没有明显优势。10G肯定不是网络速度拓展的终点，2006年11月，IEEE 802.3高速研究小组在达拉斯会议上开始投票表决支持100Gbps（十万兆）高速以太网的标准化制定工作。,网络工程技术的新发展,P

29、21,152 IPv6,IPv6是因特网协议第六版本的简写，它代表全新的互联网技术规范。IPv6最显著的特征是通过采用128位的地址空间替代IPv4的32位地址空间来提高下一代因特网的地址容量。除此之外，IPv6在安全性、服务质量（QoS）、移动性等方面具有比IPv4更好的特性，采用IPv6的下一代网络比现有网络更具扩展性、更安全、且更容易为用户提供高质量的服务。换而言之，以IPv6为基础的下一代网络既可以更好地支持和保障传统业务应用，更可以支持丰富多彩的新业务应用。,网络工程技术的新发展,P21,1522 IPv6的新特点,1巨大的地址空间 IPv6的128位地址长度形成了一个巨大的地址空间

30、。128位地址空间包含的准确地址数是340，282，366，920，938，463，463，374，607，431，768，211，456个。这个数目足够为地球上每一粒沙子提供一个独立的IP地址。2高效的层次寻址及路由结构 3移动性4内置的安全特性5服务质量6即插即用的配置,网络工程技术的新发展,P22,1523 IPv6的报头格式,IPv6数据报文有一个40字节的基本首部（Base Header）。其后可允许有零个或多个扩展首部（Extension Header），再后面是数据,网络工程技术的新发展,P24,1523 IPv6的报头格式,下图是IPv6基本首部的格式。每个IPv6数据报文都从

31、基本首部开始。IPv6基本首部的不少字段可以和IPv4首部中的字段直接对应。,网络工程技术的新发展,P24,1523 IPv6的报头格式,版本（Version）：版本字段的长度为4位，它指明了协议版本号，对IPv6该字段总是6。优先级（Priority）：这个8位字段可以为包赋予不同的类型或优先级。流标（Flow Label）：流标字段是IPv6的新增字段。净负荷长度（Payload Length）：这个16位字段表明了有效载荷长度。下一个首部（Next Header）：在IPv6中，扩展首部插在IP报头和传输层报头当中。这类扩展首部包括验证、加密和分片功能。,网络工程技术的新发展,P24,1

32、523 IPv6的报头格式,版本（Version）：版本字段的长度为4位，它指明了协议版本号，对IPv6该字段总是6。优先级（Priority）：这个8位字段可以为包赋予不同的类型或优先级。流标（Flow Label）：流标字段是IPv6的新增字段。净负荷长度（Payload Length）：这个16位字段表明了有效载荷长度。下一个首部（Next Header）：在IPv6中，扩展首部插在IP报头和传输层报头当中。这类扩展首部包括验证、加密和分片功能。,网络工程技术的新发展,P25,1523 IPv6的报头格式,跳数限制（Hop Limit）：此字段用来防止数据报文在网络中无限期地存在。源站I

33、P地址（Source Address）：该字段指明了始发主机的起始地址，其长度为128位。 目的站IP地址（Destination Address）：该字段指明了传输信号的目标地址，其长度为128位。,网络工程技术的新发展,P25,1524 部署IPv6的总体设计原则,1IPv6网络建设的原则 IPv6网络需要全面支持IPv6协议，并具有支持IPv6和IPv4协议的接入能力。IPv6网络的设计应该本着以下几个原则进行：（1）经济性：节省成本，充分利用现有的IPv4网络和设备；（2）实用性；网络可以提供各种类型用户的IPv6接入；（3）可用性：网络不能是一个空网，需要支持一定的基本业务；（4）先

34、进性：开通和试验一些具有IPv6特点的业务。,网络工程技术的新发展,P25,1524 部署IPv6的总体设计原则,2IPv6路由协议的选择（1）外部网关协议IPv6网关协议只能使用BGP4+，由RFC2858、RFC2545定义。（2）内部网关协议RIPng（RFC2080），同RIPv2特性基本相同，一般在较小的网络中应用IS-ISv6（单拓扑结构和多拓扑结构） 单拓扑结构的IS-IS只支持单个SPF算法，多拓扑结构的IS-IS可以支持多个SPF算法OSPFv3（RFC2740），专为IPv6协议设计德路由协议，不能交换IPv4路由信息。,网络工程技术的新发展,P25,1524 部署IPv6

35、的总体设计原则,3IPv6路由器的选择（1）稳定性和可靠性 现行的IPv4路由器都可以通过在线升级相关的软硬件，使之从只支持IPv4过渡到支持双协议栈。（2）性能路由器IPv6软件转发：软件转发具有低成本的优点，但对不同大小的包性能差异较大，只适合于转发1.5k左右的包。路由器IPv6硬件转发：高性能的IPv6都采用了新型的ASIC芯片技术，支持线速转发能力。对于核心路由器来说，如果路由器只支持IPv6转发，网络的性能将会受到影响，应采用能够支持硬件IPv6转发的路由器。（3）功能支持双协议栈，支持手工隧道，支持多种的自动隧道方式；边缘路由器应具有支持NAT-PT和Mobile IPv6的能力

36、。,网络工程技术的新发展,P25,1525 IPv6过渡技术的选择,1双协议栈 双协议栈是指在单个节点同时支持IPv4和IPv6两种协议2隧道 通过把IPv6数据报文封装入IPv4数据报文中，让现有IPv4网络成为载体以建立IPv6的通信，隧道两端的节点间数据报文的传送通过IPv4机制进行，隧道被看成一个直接连接的通道。3网络地址转换/协议转换技术（NAT-PT） 网络地址转换/协议转换技术NAT-PT结合了SIIT协议转换、传统的IPv4下的动态地址翻译（NAT）以及适当的应用层网关（ALG）,网络工程技术的新发展,P26,153 无线局域网技术,无线局域网（Wireless LocalAr

37、ea Network，WLAN）就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着你的需要移动或变化。无线局域网,灵活性, 抗干扰性强、网络保密性好。有线网络中两个站点的距离一般为500米单模光纤 3000米无线局域网则可以达到50公里,网络工程技术的新发展,P27,WLAN的传输介质,（1）红外（IR）系统（2）无线电波（RF）,网络工程技术的新发展,P28,2无线局域网的主要协议标准,无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一，不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有80211标准、新贵蓝牙（Bluetooth）

38、标准以及HomeRF（家庭网络）标准。 （1）80211标准 （2）蓝牙 （3）家庭网络的HomeRF,网络工程技术的新发展,P29, IEEE802.11b,1999年9月通过的IEEE802.11b工作在2.4GHz2.483GHz频段。802.11b数据速率可以为11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps或更低，根据噪音状况自动调整。当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限时，传输速率能够从11Mbps自动降到5.5Mbps，或者根据直接序列扩频（DSSS）技术调整到2Mbps和1Mbps。802.11b使用带有防数据丢失特性的载波检测多址访问（CSMACA）作为共享

39、访问协议，物理层调制方式为CCK（补码键控）的DSSS。,网络工程技术的新发展,P29, IEEE802.11a,IEEE802.11a在整个覆盖范围内提供了更高的速度，其速率高达54Mbps。它工作在5GHz频段，与802.11b一样采用CSMACA协议。物理层采用正交频分复用OFDM代替802.11b的DSSS来传输数据。,网络工程技术的新发展,P29, IEEE802.11g,为了解决IEEE802.11a与802.11b的产品因为频段与物理层调制方式不同而无法互通的问题，IEEE又在2001年11月批准了新的802.11g标准。802.11g既适应传统的802.11b标准，在2.4GH

40、z频率下提供每秒11Mbps的传输速率；也符合802.11a标准，在5GHz频率下提供54Mbps的传输速率。802.11g中规定的调制方式包括802.11a中采用的OFDM与802.11b中采用的CCK。通过规定两种调制方式，既达到了用2.4GHz频段实现802.11a 54Mbps的数据传送速度，也确保了与802.11b产品的兼容。,网络工程技术的新发展,P29,1.5.4网格计算,即通过高速网络连接这些分布的、异构的计算资源，发展配置系统软件、工具和应用环境，使之成为一个互相协调的、可看作是单一的超大型计算环境或网络虚拟超级计算机，形成了网格状的高性能计算网，各种计算资源就是网格的结点。

41、因此，网格是高性能计算和信息服务的战略性基础设施，它将地理上分布、异构的各种资源通过高速网络连接并集成起来，共同完成重大的科学问题研究。setihomeSETIhome 是一项利用全球联网的计算机共同搜寻地外文明（SETI）的科学实验计划。你可以通过运行一个免费程序下载并分析从射电望远镜传来的数据来加入这个项目 .将您计算机 (包括 Windows、Mac 以及Linux) 的闲置时间利用起来，就可以帮助科学家们治疗疾病、了解全球变暖、发现脉冲星以及其它多种类型的科学研究.,网络工程技术的新发展,P29,网格计算的应用,（1）桌面超级计算：可将普通桌面用户和超级计算中心、大型数据库连接起来，用

42、户可以不受距离限制地使用这些计算能力；（2）智能设备：可连接用户和大量的、分布的、远程的智能设备，如显微镜、望远镜、传感器、卫星设备等，进行实时处理和远程操作等；（3）协同环境：可以连接多个虚拟环境使不同位置的用户能进行交互、仿真；（4）分布式并行计算：可使多个异构计算机协同解决单机难以完成的任务，可以使不同性质的任务调度到最合适的计算机构中去运行。,网络工程技术的新发展,P29,网格计算层次结构,（1）异构性：网格由分布在广域网不同管理域上的各种计算资源组成，怎样实现异构机器间的合作和转换是首要问题；（2）可扩展性：网格资源可能从数十个增长为数百万个，要使网格资源规模不断扩大，应用不断增长情

43、况下，还能够保持相当的性能；（3）动态自适应：在网格计算中，某一资源出现故障或失败的可能性较高，资源管理必须能动态监视和管理网格资源，从可利用资源中选取最佳资源服务。,网络工程技术的新发展,P29,网格计算层次结构,1网格计算国际项目（1）网格计算论坛：研究人员和应用人员的论坛，旨在促进推广相关的技术，发布文档、源码、应用手册和标准等，网址为：http:/www.gridforum.org（2）欧洲网格计算论坛：http:/www.egrid.org（3）Globus项目：发展网格计算的基本软件和工具，目前国际国内很多网格项目都是基于Globus开发的。网址：http:/www.globus.

44、org2网格计算国内项目（1）中国国家网格（China National Grid）（2）中国教育科研网格公共支撑平台（3）科学计算网格（4）华科大校园网格,网络工程技术的新发展,P29,网格计算层次结构图,网络工程技术的新发展,P29,思科常用图标（Cisco Icons and Symbols）,广域网标准制定机构 （Organization for Encating WAN Standards）,1. 国际电信联盟-电信标准部International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (IT

45、U-T) 2.国际电报电话咨询委员会Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT) 3.国际标准化组织International Organization for Standardization (ISO) 4.互联网工程任务组Internet Engineering Task Force (IETF) 5.电气工业协会Electronic Industries Association (EIA) 6.电信工业联合会Telecommunications Industries Association (TIA),