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智能网络概述

智能网络概述
智能网络概述

智能网络概述

智能网络能够减轻新的网络需求所带来的压力;智能交换机可以提供更多未经处理的带宽和连接。它们比标准的第2层交换机提供了更多的数

据流应用,不仅能够识别网络流量设备,而且能够识别用户和应用。这就是为什么称之为“智能”的原因,---因为它能够转发数据,能够在任何时间对网络上几百万数据包进行更深理解后提供应用服务。

智能网络概述

不断高涨的网络需求

网络流量的不断增长,新应用的大量涌现以及数据与话音的合并——这些只是IT 经理人在移植、修缮和扩展网络过程中面临的一部分挑战。因而,可能会出现无法预知的业务模式阻碍关键应用,安全可能会出现漏洞,使网络暴露在内部和外部的威胁之下。 智能功能 brainpower

智能交换并不仅仅指速度和信息传输。更重要的是,它增加了智能。智能交换的重要优势在于它能深入观察数据流从而对通过网络的业务流量有更全面的了解。

其它交换机根据附在单独数据包上的MAC 地址报头进行数据发送与服务应用。行业称之为第2层交换,因为交换机看不到七层OSI 模式(网络系统设计中的标准框架)中第二层以上的层。Cisco Catalyst 智能交换机不但能识别所涉及的设备,还能识别单个用户以及应用。除了第2层信息之外,Cisco Catalyst 系列交换机还使用第3层IP 信息以及第4层端口信息,以决定业务传输与发送。在某些情况下,这些交换机甚至能利用第5层至第7层的信息以更详细地了解应用的使用情况。

这就是交换机智能化的原因——能够在任何给定时刻,

根据对网络中数以百万计的数据包流进行更深入了解,进行数据发送与服务应用。

智能网络功能

Cisco Catalyst 交换机提供高可用性,(您可以保持网络资源连续24小时的有效性)、先进的服务质量(QoS)功能 (您可以根据公司需要,划分业务的优先级)和增强的安全性( 用于保护您的网络免于遭受无数内部与外部风险)。 高可用性

Cisco Catalyst 系列交换机可提供从核心到边缘的最高可用性和恢复能力(弹性)。它们提高了网络运行时间与员工的效率——可通过各种功能的独特组合得到实现,其中包括高性能的IP 路由选择、第2层与第3层负载平衡、带宽聚合技术、由互联网组管理协议(IGMP )嗅探与协议独立组播(PIM )实现的组播管理以及思科生成树协议增强功能。生成树协议增强功能包括IEEE 802.1s 标准的快速生成树(IEEE 802.1w )以及每VLAN 快速生成树(PVRTS )等,可以在一秒内快速重新收敛。 服务质量

QoS 按其需要管理网络流量。对时间较为敏感的应用(例如话音、视频以及实时交易)具有高优先级。通过Cisco Catalyst 系列交换机,QoS 可以扩展至网络边缘,同时最大限度减少上游与下游的拥塞。思科QoS 功能内置在硬件中,而且通过线速硬件运行,支持每用户策略,而不会影响网络性能。

QoS 越来越重要——但各家公司同时需要降低运营成本、管理带宽或者部署应用至桌面(例如IP 话音(VoIP ))。Cisco Catalyst 系列交换机可以通过Cisco AutoQoS 来提供这些先进的QoS 功能,简化网络管理,降低OPEX 以及总投资成本(TCO )。这样,QoS 的部署就更经济、更快速、更安全。 增强的安全性

随着服务与设备的添加,网络对安全性(尤其是内部安全性)的需要也开始增加。研究显示,心怀不满的员工对网络资源的危险性增加了,即使是可信赖的人,也可能在不知情的情况下将某种计算机病毒传播至公司的其它部门。安全措施必须到位——确保只有授权用户才可以进入网络,从而限制对网络敏感区域的访问,并防止数据与话音业务传输至错误的PC 或者IP 电话。

Cisco Catalyst 系列交换机提高了内部与外部的安全性,解决了三个关键问题:

? 鉴权 ——该用户是否具有网络访问权限?

? 授权 ——允许该用户做什么?

? 记账 ——还有谁在使用网络?他们在做什么?

Cisco Catalyst 交换机支持多层安全性,提供网络控制与资源的端到端保护。 可管理性

思科 Catalyst 系列交换机对网络资源提供更精细的控制,同时还可以加快并简化管理任务。这样不仅可以实现对其支持的各种可用性、QoS 及安全特性进行控制,还易于部署应用,统一地配置网络。

部署和管理

部署一个智能网络意味着,您要对每个交换机基于性能和能力的网络体系结构和最合适的布置进行仔细考虑。思科已经开发了一个名为A VVID 的

网络体系结构指南和范围最广泛的Catalyst 交换机,以满足不同的网络要求。

部署和管理

网络体系结构

思科AVVID (话音、视频和集成数据体系结构)提供了目前业务解决方案的框架。作为业界唯一基于标准的企业范围的网络结构体系,思科AVVID 率先展示了您的业务和技术策略是如何与内聚的可升级的模块结合起来的。

思科AVVID 为正在出现的话音、安全性和存储区联网业务以及无线移动和新互联网业务解决方案的快速部署提供了体系结构。 智能交换机解决方案

思科Catalyst 系列交换机提供了先进的服务质量(QoS )、先进的安全性和支持网络成长的带宽。在网络演进中,智能交换机的移植并不难,但很重要,因为它是通往未来发展正确方向的一步。

要了解思科思科

思科

常见网络互联设备介绍

OSI层互联设备功能 物理层中继器集线器在电缆段间复制比特流 数据链路层网桥第二层交换器在LAN间存储转发帧 网络层路由器第三层交换器在不同网间存储转发包 传输层以上网关提供不同体系间互联接口 常见网络互联设备介绍 1 网络互联设备 网络互联是指LAN-LAN WAN-WAN LAN-WAN之间的连通和互操作能力这种互操作指的是互联网上一个网络的用户和另一个网络的用户可以透明的交换信息而不管这两个网络上的硬件软件差异。 两个网络互联时它们的差异可以表现在OSI 7层模型之中的任意一层上根据它们实施接续所在的层网络互联设备通常分为如下4种1 中继器在物理层上透明的复制二进制位以补偿信号的衰减它不与高层协议发生作用2 网桥在不同或相同类型的LAN之间存储或转发帧必要时进行链路层上的协议转换3 路由器工作在网络层在不同的网络间存储并转发包根据信息包的地址将信息包发送到目的地必要时进行网络层上的协议转换4 网关协议转换器对高层协议包括传输层以及更高层进行转换的网间连接器它允许使用不兼容的协议如IBM SNA SPX/IPX TCP/IP系统和网络互联。要搞清它们的区别最容易的方法是将它们与OSI 7层模型对照看它们是在OSI的哪一层实现的参见下表1 1 OSI层互联设备用途 物理层中继器集线器在电缆段间复制比特流 数据链路层网桥第二层交换器在LAN间存储转发帧 网络层路由器第三层交换器在不同网间存储转发包 传输层以上网关提供不同体系间互联接口2中继器2 1 中继器 网络连接最简单的设备就是中继器其作用是对弱信号再生并将再生信号发送到网络的其它分支上提供电流以实现长距离传输中继器工作在OSI模型的最低层物理层只能用来连接具有相同物理层协议的LAN 中继器主要用于扩充LAN电缆段的距离限制比如10BASE 5粗以太网由于收发器只能提供500米的驱动能力而MAC协议允许粗以太网电缆最长为2.5公里这样每500米之间就可以利用中继器来连接但是中继器不具备检错和纠错的功能因此错误的数据经中继器后仍被复制到另一电缆段另外中继器还会引入延时 2 2使用注意事项 1 用中继器连接的以太网不能形成环 2 必须遵守MAC协议定时特性不能用中继器将电缆断无限连起来比如一个以太网上最多有4个中继器连接5个缆线段其中只有3个缆线可以连接计算机 2 3集线器集线器(HUB)是一种特殊的中继器它可以转接多个网络电缆把多个网络段连接起来随着10BASE T标准的推出以及集线器的使用使得总线网络拓扑结构逐渐向星型网络拓扑使用非屏蔽双绞线的模式转化该模式的核心就是集线器它连接网络的各个节点其优点是当网络上的某个节点或某条线路出现故障时不会影响网络上的其它节点集线器可以分为有源无源智能三种有源集线器对信号有再生和放大作用无源集线器不对信号做处理只是简单的把多段介质相连智能集线器具有有源集线器的全部功能此外还有网络管理路径选择等功能

网络架构

第二、三、四代移动通信系统组成概述 一、概述 到目前为止,大家普遍认为移动通信可分为三代,即1G、2G和3G,现在又提出了第四代移动通信系统的概念。一、二代移动通信以语音为主,三、四代除了传统业务以外,更能提供数据、视频和多媒体业务。移动通信业务正朝着IP化、分组化、多媒体化、个性化、生成简单化的方向发展。 二、第二代数字移动通信系统 20世纪90年代起,随着数字技术的发展,通信、信息领域中的很多方面都显现出了向数字化、综合化、宽带化方向发展的趋势。第二代移动通信系统以数字传输、时分多址、码分多址为主体技术,制定了更加完善的呼叫处理和网络管理功能,频谱效率提高,系统容量增大,保密性好,标准化程度提高,可与窄带综合业务数字网N-ISDN相兼容。它克服了第一代的不足,具有很大的优越性,因而很快就取代并成为移动通信的主流。 国际上已经和准备进入商用的数字蜂窝系统包括欧洲的GSM、美国的DAMPS和CDMA、日本的PDC等。目前在我国,GSM是最主要的移动通信系统之一。其主要特点是:具有开放的接口和通用的接口标准;用户权利的保护和传输信息的加密;支持电信业务、承载业务和补充业务;具有跨国漫游能力,容量增大,为模拟移动通信的3—5倍。 GSM系统组成结构如下图: 基站子系统BSS主要负责无线信息的发送与接受及无线资源管理,同时,它与NSS相连,实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接,传送系统信息和用户信息等。网络子系统NSS是整个系统的核心,它在GSM移动用户之间及移动用户与其他通信用户之间起着交换、连接与管理的功能,负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。操作支持系统OSS则提供给运营部门一种手段以控制和维护实际运行的部分。GSM以7号信令作为互联标准,与PSTN、ISDN等公众电信网有完备的互通能力。 在GSM电路上叠加一个基于分组的无线接口GPRS,可以提供速率为115kbit/s的分组数据业务,用分组交换来补充电路交换是GSM技术的一个重要升级,GPRS支持Internet上应用最广泛的IP协议和X.25协议,从而使GPRS可以与多种网络交互,促进了通信和数据网络的融合。改进数据速率GSM服务EDGE提供

为什么要进行网络互联

简答题 1为什么要进行网络互联?互联的基本条件是什么? 答:提高资源的利用率;改善系统性能,提高系统的可靠性;增强系统的安全性;组网建网和网络管理更方便。 ⑴在需要连接的网络之间提供至少一条物理链路,并对这条链路具有相应的控制规程,使 之能建立数据交换的连接; ⑵在不同网络之间具有合适的路由,以便能相互通信以交换数据; ⑶可以对网络的使用情况进行监视和统计,以方便网络的维护和管理。 2 局域网互联设备主要有哪些? 答:有:中继器、网桥、交换机、路由器。 3OSI七层参考模型的各层是什么?各层的功能是什么? 答: (1).物理层:物理层是OSI的第一层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。媒体和互连设备物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。DTE即数据终端设备,又称物理设备,如计算机、终端等都包括在内。而DCE则是数据通信设备或电路连接设备,如调制解调器等。数据传输通常是经过DTE DCE,再经过DCE DTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置,如各种插头、插座。LAN中的各种粗、细同轴电缆,T形接头、插头,接收器,发送器,中继器等都属于物理层的媒体和连接器。 (2).数据链路层:数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接。媒体是长期的,连接是有生存期的。在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信。每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程。这种建立起来的数据收发关系就叫做数据链路。而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除,对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。 (3).网络层:网络层的产生也是网络发展的结果。在联机系统和线路交换的环境中,网络层的功能没有太大意义。当数据终端增多时。它们之间有中继设备相连。此时会出现一台终端要求不只是与惟一的一台而是能和多台终端通信的情况,这就产生了把任意两台数据终端设备的数据链接起来的问题,也就是路由或寻径。另外,当一条物理信道建立之后,被一对用户使用,往往有许多空闲时间被浪费掉了。于是人们自然会希望让多对用户共用一条链路。为解决这一问题,就出现了逻辑信道技术和虚拟电路技术。在具有开放特性的网络中的数据终端设备,都要配置网络层的功能。现在市场上销售的网络硬件设备主要有网关和路由器等。 (4).传输层:传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次,具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时,它将服务加以提高,以满足高层的要求;当网络层服务质量较好时,它只用很少的工作。传输层还可进行复用,即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。传输层也称为运输层。传输层只存在于端开放系统中,是介于低3层通信子网系统和高3层之间的一层,但是很重要的一层。因为它是由源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层。世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异。例如电话交换网、分组交换网、公用数据交换网。局域网等通信子网都可互连,但它们提供的吞

云网络技术架构简介

云网络技术架构简介

目录 1.概述 (3) 2.什么是云网络? (3) 3.有哪些可用的云网络架构选项? (4) 4.如何选择云网络架构? (6)

1.概述 企业拥有无数的云网络选项:私有云,公共云,混合云和多云。选择最适合业务的架构和工具集。 当涉及到云时,设计一个支持所有必需的应用程序,数据和服务的网络可能是一个独特的挑战,这使一些架构师感到挑战。由于企业通常不拥有底层云组件,因此选择可能会受到限制。但是,云网络技术已经发展到可以根据你的需求提供多种选择的网络设计水平的程度。 在本文中,我们将首先定义什么是云网络。然后,我们将继续讨论当前可用的三个主要体系结构选项。最后,我们将讨论如何选择现在和将来最适合你的业务的云网络架构。 2.什么是云网络? 云网络的概念主要侧重于帮助客户,基于云设计,配置和管理私有或公有云中的基础网络的能力。对于私有云,架构师可以在总体设计上拥有更大的灵活性,因为云提供商可以完全管理构建云的基础硬件和软件。 对于公有云,客户只能在IaaS部署中控制和管理网络。使用SaaS和PaaS,客户无法控制网络功能,因为它们由服务提供商完全管理。因此,如果你需要能够在公有云中配置网络的各个方面,则IaaS是你唯一的选择。 从云客户的角度来看,许多组织选择在混合云架构中运行。这意味着某些应用程序,数据和服务驻留在公司拥有和管理的数据中心中,而其他应用程序,数据和服务则转移到IaaS提供商基

础架构中。对于使用这种混合模型的客户,理想的方案是模拟他们已经在自己的数据中心中建立的网络IP空间,策略和过程。将这些相同的流程和设置复制到云环境中,可以提供更加统一的最终用户和管理经验。 一些企业通过在多云体系结构中使用多个云服务提供商(CSP),又走了一步。同样,从操作和云管理的角度来看,云之间的对称性在这里至关重要。对于那些转向多云的公司,无论它们位于哪个云中,它们都必须能够管理路由,访问列表,负载平衡和其他网络功能。 3.有哪些可用的云网络架构选项? 企业可以评估以下三种不同的云网络体系结构部署方法。

网络体系结构

网络体系机构概念: 网络体系结构就是为了完成计算机之间的通信,把计算机互联的功能划分成有明确定义的层次,规定了同层次实体通信的协议及相邻层之间的接口服务。将这些同层实体通信的协议及 相邻层接口统称为网络体系结构。简单点说就,层和协议的集合称之为网络体系结构。(网 络体系结构实际上是研究网络协议的,网络协议是我们这本书的核心,计算机通信其实讲的 就是协议,这节课实际上是这本书的总纲它介绍了一些基本概念和原理。) 网络协议: 是计算机网络和分布系统中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。 (网络协议是计算机网络的核心,计算机网络有多个计算机节点和通信设备组成,他们直接 为什么可以通信呢!就是遵守相同的规定,在这个规定之下他们能够实现,数据通信和资源共享,像我们在社会中也是一样的,在交流的过程中也要选择一种语言,大家都能听的懂的语言,要么汉语,要么英语,这就是网络协议。)协议有以下三个要素。 语法(syntax):就是规定一些数据信息与控制信息的格式、编码(我们在传输数据的时候传 输有效信息同时也要传输一些控制信息,控制信息是对信息的一些解释和说明或者是对地址 信息和路由的一些辅助信息。编码是:比如我们在物理层传输一些比特序列,在传输的过程 中0和1用什么形式来表示,是模拟信号还是数字信号) 语义(semantics):包括用于协议和差错处理的控制信息。(主要是针对控制信息,那么控 制信息里面包含不同的内容,地址信息,检错,纠错等等,计算机阶段或者是设备节点当收 到一个信息的时候首先要做的事情就是对它的控制信息进行解析,知道它的地址是什么含义,这个信息是不是给自己的,是自己的进行接收,不是自己的要想办法转发,传输过程中是不 是有错误你要看的检错,纠错信息,要完成以定的检错,纠错计算才知道这个信息是不是正 确的信息,是不是发送方想要发送的,让后接收方送到正确信息时候接收,收到错误信息的 时候,是否要向发送方发一个应答,是否对数据中的数据进行纠错等,这些都是语义所以处 理的。) 时序(timing):包括速度匹配和排序。(网络中的设备速度是不一样的,有的设备传 输速度快,有的设备传输速度慢,所以在发送数据的时候要做一个速度匹配,发送的要知道 接收端的接受能力) 分成设计 为了降低协议设计的复杂性,网络体系结构采用层次化的结构,每一层都建立在其下一层之上,每一层的目的是为上一层提供服务,并且服务的具体实现细节对上一层屏蔽。(我们在 做一个工程或者一个项目的时候,对一个复杂的工程要想实现的话,最简单的办法就是把这 件事情分层,把一个大的问题,分层若干小的问题,分层也就是说要把计算机网络要完成的 功能分成不同的层,不同的层次完成不同的功能,这样吧复杂的问题简单化,当每个小问题 解决以后,复杂的问题也就解决了,所以说这就是分层好的好处。) 1.利于实现和维护(某个层次实现细节的变化不会对其他层产生影响) 2.各层之间相互独立,高层不必关心低层的实现细节,只要知道低层所提供的服务, 以及本层向上层所提供的服务即可。 3.易于标准化 OSI参考模型 oSI(Open System Interconnect),即互联。一般都叫OSI参考模型,是ISO()组织在1985年研究的模型。该标准定义了网络互连的七层框架(、、、、、和),即ISO。在这一框架 下进一步详细规定了每一层的功能,以实现环境中的互连性、和应用的可移植性。

网络互联设计

摘要:本文是基于一个课程的网络互联设计,根据实践环境设计一个小型企业内部的网络组建。从实际情况出发把这个小型企业的实际需要应用到网络中去,使这个企业的内部网络能够快速便捷。因为条件有限,本次设计的拓扑结构图是在模拟器上进行的。主要运用了所学的路由和交换技术。 关键字:小型企业;网络;设计方案 案例背景 某小型企业现有300个结点,需要建设一个小型网络以实现该企业内部的相互通信和与外部的联系,通过该网络提高企业的发展和企业内部办公的信息化、办公自动化。该企业有15个部门,则需要让这15个部门能够通过该网络访问互联网,并能实现部门之间信息化的合作。所以该网络的必须体现办公的方便性、迅速性、高效性、可靠性、科技性、资源共享、相互通信、信息发布及查询等功能,以作为支持企业内部办公自动化、供应链管理以及各应用系统运行的基础设施。 需求分析 该网络是一个单核心的网络结构(拓扑结构如图1所示),采用典型的三层结构,核心、汇聚、接入。各部门独立成区域,防止个别区域发生问题,影响整个网的稳定运行,若某汇聚交换机发生问题只会影响到某几个部门,该网络使用vlan进行隔离,方便员工调换部门。 核心交换机连接三台汇聚交换机对所有数据进行接收并分流,所以该设备必须是高质量、功能具全,责任重大,通过高速转发通信,提高优化的,可靠的传输结构。核心层应该尽快地交换分组。该设备不承担访问列表检查、数据加密、地址翻译或者其他影响的最快速率分组的任务。 汇聚层交换机位于接入层和核心层之间,该网络有三台汇聚层交换机分担15个部门,能帮助定义和分离核心。该层的设备主要目的是提供一个边界的定义,以在其内进行分组处理。该层将网络分段为多个广播域。该问控制列表可以实施策略并过滤分组。汇聚层将网络问题限制在发生问题的工作组内,防止这些问题影响到核心层。该层的交换机运行在第二层和第三层上。 接入层为网络提供通信,并且实现网络入口控制。最终用户通过接入层访问网络的。作为网络的“前门”,接入层交换机使用访问列表以阻止非授权的用户进入网络。 拓扑结构 如图1所示为企业内部的网络拓扑结构图。

网络架构报告

课程设计说明书 课程名称:网络架构课程设计 专业:班级: 姓名:学号: 指导教师:刘申菊成绩: 完成日期:2010 年7 月17 日

任务书

摘要 本网络设计方案是针对B市第二高中教学楼、办公楼和实验楼网络建设需求的设计方案。 本论文介绍了B市第二高中教学楼、办公楼和实验楼网络设计方案的具体规划思路,根据需求总结来进行逻辑上的网络设计与物理上的网络设计,进而规划出具体的逻辑设计方案和物理网络设计方案。设计了拓扑结构,逻辑网络图等内容,按照逻辑上的设计方案做出相应的图中内容的注释说明,与具体的施工方案。根据整个方案所需要的软硬件设备清单来估计出最终的费用。 方案设计既要考虑到目前实际应用要有所侧重,又要兼顾未来的发展需求以及网络扩充的需求。 关键词:教学楼、办公楼和实验楼;拓扑;网络设计

目录 1 需求分析 (2) 1.1需求分析阶段的总结 (2) 1.2需求数据总结 (2) 2 逻辑网络设计 (3) 2.1概述 (3) 2.2设计目标 (3) 2.2.1安全可靠性 (3) 2.2.2先进性 (3) 2.2.3实用性 (3) 2.2.4开放性 (3) 2.2.5可扩充性和灵活性 (4) 2.3遵循的标准 (4) 2.4逻辑设计方案 (4) 2.4.1拓扑结构选择 (4) 2.4.2逻辑网络图 (5) 2.4.3 VLAN划分 (5) 2.4.4带宽设计 (5) 2.4.5服务设计 (6) 2.4.6网络管理设计 (6) 2.4.7网络安全设计 (6) 2.4.8 IP地址分配 (7) 2.4.9无线网络设计 (7) 3 物理网络设计 (8) 3.1概述 (8) 3.2具体施工方案和物理网络设计图 (8) 3.2.1服务对象详细说明 (8) 3.2.2综合布线图 (8) 3.2.3对图中内容的注释说明 (9) 3.2.4施工方案 (9) 3.3软硬件清单 (10)

网络体系结构的基本原理

计算机网络由多个互连的结点组成,结点之间要不断地交换数据和控制信息,要做到有条不紊地交换数据,每个结点就必须遵守一整套合理而严谨的结构化管理体系.计算机网络就是按照高度结构化设计方法采用功能分层原理来实现的,即计算机网络体系结构的内容. 网络体系结构及协议的概念 网络体系和网络体系结构 网络体系(Network Architecture):是为了完成计算机间的通信合作,把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次,并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务. 网络体系结构:是指用分层研究方法定义的网络各层的功能,各层协议和接口的集合. 计算机网络体系结构 计算机的网络结构可以从网络体系结构,网络组织和网络配置三个方面来描述,网络组织是从网络的物理结构和网络的实现两方面来描述计算机网络;网络配置是从网络应用方面来描述计算机网络的布局,硬件,软件和和通信线路来描述计算机网络;网络体系结构是从功能让来描述计算机网络结构. 网络体系结构最早是由IBM公司在1974年提出的,名为SNA 计算机网络体系结构:是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合 结构化是指将一个复杂的系统设计问题分解成一个个容易处理的子问题,然后加以解决. 层次结构是指将一个复杂的系统设计问题分成层次分明的一组组容易处理的子问题,各层执行自己所承担的任务. 计算机网络结构采用结构化层次模型,有如下优点: 各层之间相互独立,即不需要知道低层的结构,只要知道是通过层间接口所提供的服务 灵活性好,是指只要接口不变就不会因层的变化(甚至是取消该层)而变化 各层采用最合适的技术实现而不影响其他层 有利于促进标准化,是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明 网络协议 协议(Protocol) 网络中计算机的硬件和软件存在各种差异,为了保证相互通信及双方能够正确地接收信息,必须事先形成一种约定,即网络协议. 协议:是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定. 网络协议三要素:语法,语义,交换规则(或称时序/定时关系) 注:通信协议的特点是:层次性,可靠性和有效性. 实体(Entity) 实体:是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施 接口(Interface) 接口:是指网络分层结构中各相邻层之间的通信 开放系统互连参考模型(OSI/RM) OSI/RM参考模型 基本概述 为了实现不同厂家生产的计算机系统之间以及不同网络之间的数据通信,就必须遵循相同的网络体系结构模型,否则异种计算机就无法连接成网络,这种共同遵循的网络体系结构模型就是国际标准——开放系统互连参考模型,即OSI/RM. ISO 发布的最著名的ISO标准是ISO/IEC 7498,又称为X.200建议,将OSI/RM依据网络的整个功能划分成7个层次,以实现开放系统环境中的互连性(interconnection), 互操作性(interoperation)和应用的可移植性(portability). 分层原则 ISO将整个通信功能划分为7个层次,分层原则如下:

网络服务器架构概述

网络服务器架构概述 针对校园服务器而言,经过一个学期长时间的运行,服务器中的各种系统已经紊乱,这时恐怕就得重新安装操作系统或应用软件了。以下我们将讲解软件维护过程中所需注意的一些问题。 安装前的准备 在进行操作系统维护之前需要将必要的数据备份出来。备份的方法可以使用额外的硬盘,也可以将数据用刻录机备份出来。另外,在重新安装系统之前,需要检查硬件是否工作正常,从网上下载最新的硬件驱动程序安装盘(光盘或软盘),否则系统很可能将无法安装成功。尤其是某些RAID卡的驱动程序,一定是要有软盘介质的支持,因为在安装操作系统时会要求你插入驱动盘。 操作系统的安装 在确认万事俱备之后,就可以重新安装操作系统了。首先需要将硬盘格式化,用操作系统的启动盘启动系统之后,运行格式化命令就可以了。如果有必要,可以重新把硬盘分区,但是千万不要进行低级格式化硬盘,除非确认硬盘有坏道。 在格式化硬盘之后,就把操作系统安装上,安装操作系统的具体操作过程这里就不再讲了。安装完操作系统之后,再把显卡、网卡、SCSI卡、主板等设备的驱动程序安装上,使操作系统正常运行就可以了。 另外,需要提醒一下,在安装完操作系统之后,记住一定要下载并安装最新的操作系统的补丁,这样就能够保证服务器的安全漏洞是最少的。 网络服务的设置和启动 仅仅安装完操作系统是不行的,此时的服务器还没有提供各种网络服务,因此需要对服务器进行一系列的设置。下面介绍几种特别重要的网络服务。 1、DNS服务 DNS(域名解析系统)是基于TCP/IP的网络中最重要的网络服务之一,最主要的作用是提供主机名到IP地址的解析服务。在Windows 2000 Server组成的网络中,DNS服务居于核心地位,如果没有DNS,Windows 2000网络将无法工作。所以在Windows 2000网络中,至少要有一台DNS服务器。 2、域控制器

网络互连技术知识总结

1.互联网概述 计算机网络就是通信线路和通信设备将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统互相连接起来,在网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。 OSI七层模型 开放系统互连参考模型简称OSI为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。Osi开放系统互连参考模型是一种协议规范,用来规范网络协议的设计与实现。引入osi参考模型的主要作用是为了实现各个厂家网络设备能够互连互通 OSI简介:OSI采用了分层的结构化技术,共分七层,物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 它从低到高分别是: 物理层:接受来自数据链路层的帧,将0和1编码成数字信号,以便在网络介质上传输 数据链路层:在网络层实体间提供数据发送和接收的功能和过程;提供数据链路的流控。 网络层:提供逻辑地址和路由选择功能 传输层:提供建立、维护和拆除传送连接的功能;选择网络层提供最合适的服务;在系统之间提供可靠的透明的数据传送,提供端到端的错误恢复和流量控制。 会话层:提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能;提供交互会话的管理功能,如三种数据流 方向的控制,即一路交互、两路交替和两路同时会话模式。 表示层:代表应用进程协商数据表示;完成数据转换、格式化和文本压缩。 应用层:负责寻找服务器提供的网络资源,并提供流量控制和错误控制功能 核心层:尽可能快速的传输 一般不进行路由选择,访问列表控制,包过滤

接入层:把终端设备接入网络,提供本地服务 分布层:接入层的汇聚点 流量控制 广播、组播域 介质转换 安全 远程接入访问 面向应用的上层 面向端到端的数据流 数据流层作用: Network:提供逻辑地址,是路由器用来路径确定 Datalink:组合位到字节并把字节组合成帧 分层的优点: 把网络任务分层,并定义标准的层间接口,可使各个独立的协议或者层更简洁便于学习和讨论协议规范的很多细节 层次的标准接口便于工程模块化,使每个产品可以只完成某几层的功能 创建一个更好的互操作环境 便于定位和排除故障 Osi间通信: 同一计算机相邻间通信 发送数据:从高层到底层 接受数据:从底层到高层 封装数据—把每一层的数据放在包头和包尾之间,然后发送给下一层

(完整版)网络体系结构知识点总结

第二章网络体系结构和协议 1.网络体系结构是层次和协议的集合。 2.网络协议:通信双方在通信中必须遵守的规则。用来描述进程之间信息交换过程的一组 术语。 3.协议三要素:语法、语义和交换规则(时序、定时)。 a)语法:规定数据与控制信息的结构和格式。 b)语义:规定通信双方要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答。 c)交换规则:规定事件实现顺序的详细说明。 4.分层设计 a)为了降低协议设计的复杂性,采用层次化结构。 b)每一层向其上层提供服务。 c)N层是N-1层的用户,是N+1层服务的提供者。 d)第N层和第N层通信,使用第N层协议。 e)实际传输数据的层次是物理层。 f)分层的优点: i.各层之间相互独立,高层不必关心底层的实现细节。 ii.有利于实现和维护,每个层次实现细节的变化不会对其它层次产生影响。 iii.易于实现标准化。 g)分层原则:每层功能明确,层数不宜太多也不能太少。 h)协议是水平的(对等层通信时遵守的规则) i)对等层:通信的不同计算机的相同层次。 j)接口:层与层之间通过接口提供服务。 k)服务:下层为上层提供服务 5.网络中进行通信的每一个节点都具有相同的分层结构,不同节点的相同层次具有相同的 功能,不同节点的相同层次通信使用相同的协议。 6.数据传输的过程 a)数据从发送端的最高层开始,自上而下逐层封装。 b)到达发送端的最底层,经过物理介质到达目的端。 c)目的端将接收到的数据自下而上逐层拆封。 d)由最高层将数据交给目标进程。 7.封装:在数据前面加上特定的协议头部。 8.层次和协议的关系:每层可能有若干个协议,一个协议主要只属于一个层次。 9.协议数据单元(PDU):对等层之间交换的信息报文。 10.网络服务:计算机网络提供的服务可以分为两种:面向连接服务和无连接服务。 11.OSI/RM(开放系统互联参考模型) a)应用层面向用户提供服务,最底层物理层,连接通信媒体实现数据传输。 b)上层通过接口向下层提出服务请求,下层通过接口向上层提供服务。 c)除物理层以外,其他层不直接通信。 d)只有物理层之间才通过传输介质进行真正的数据通信。 12.OSI的特点: a)每层的对应实体之间都通过各自的协议进行通信。 b)各计算机系统都有相同的层次结构。 c)不同系统的相应层次有相同的功能。 d)同一系统的各层之间通过接口联系。

中小型企业网络拓扑结构概述

中小型企业网络拓扑结构概述 我们首先应该明确一个概念,即在这里对企业大、中、小的划分只是象征性的,仅指大致的网络规模和应用情况,并不代表企业的 实力。企业的网络规模和网络应用,应该完全根据企业的实际情况 而定。 ?中小型企业网络拓扑图 当知识经济的步伐越来越要求中小企业提高自身竞争力的时候,当PC服务器、工作站、网络设备、软件产品和Internet(专 线)收费大幅度降价以后,市场已经允许中小企业在面向Internet & Intranet的电子商务时与大型集团化企业有可能站在相近的起 跑线上。而上述的网络方式对中小企业也变得逐渐适用了。 ?中小企业对网络的认识程度在加深 以往的中小企业网络应用大多集中在文档共享和打印共享方面,而现在中小企业越来越多地把数据库、销售流程、业务流程、生产流程、效率、竞争力、崭新的形象、网上宣传、跨地区、跨国、电子贸易等做为连网的主要目的。

?中小型企业构筑Internet & Intranet的典型应用 (1)满足企业的内部需要 * 明显提高办公效率,降低企业的日常业务开销 如果一个简单的网络能因办公效率提高而使销售额大增、使我们每月节省成千上万张复印纸并明显减少电话、传真方面的通信费用,这种对技术的热情就能迅速为企业所接受。 尤其对于已经有了几个分支机构或办事处的中小企业,企业总部连接Internet以及建立局域网的成本不高。就企业内部之间的联络而言,比传统的纸张通信、电话/传真通信更为高效。尤其当企业不断发展壮大时,这种对企业管理成本的降低幅度就更为明显。 * 安全、准确、高效的企业管理,提高企业的竞争力 如果只是把网络建设仅仅理解为无纸办公、降低通信费用而达到节省企业运营成本,那未免有些片面。网络建设能使企业的管理更加安全、准确和高效,能够充分适应激烈的市场竞争需要。 1.通过网络,企业的领导人可以随时了解各部门、各分公司的经营汇总全貌,运筹帷幄。并迅速把有关指示和工作安排下发到下属各部门、各分公司。 2.各部门、分支机构/办事处每天的经营情况,包括财务、物资报表等(例如出库单、入库单)通过Internet或Windows RAS系统准确、自动地汇总到总公司的数据库中,实现企业内部数据汇总的自动化。 3.各部门、分支机构/办事处也可通过Internet或远程拨号随时查询总公司的相应数据库(例如了解产品的生产、库存等情况),而无需另外通过

网络互联技术总结

第一章网络互联设备与管理 1、P8 从资源的组成角度来看,典型的计算机网络可分为两大子网:资源子网和通信子网2、P13 双绞线是应用最广泛的传输介质,可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两大类 3、P15 EIA/TIA-568A线序:绿白绿、橙白蓝、蓝白橙、棕白棕 EIA/TIA-568B线序:橙白橙、绿白蓝、蓝白绿、棕白棕 4、P46 路由器的功能:确定最佳路径和通过网络传输信息 具体表现: 1.连接不同的网络,在不同的网络之间接受转发送到远程网络的数据包,路由器起到数据包的转发作用; 2.选择最合理的路由,引导不同网络之间的通信; 3.路由器在转发报文的过程中,为了便于传送报文,按照预定的规则,把大的数据包分解成适当大小的数据包,到达目的地后,再把分解的数据包还原; 5、P48 路由器的存储器包括只读内存、随机内存、非易失性RAM和闪存。 1.ROM:只读存储器,不能修改其中存放的代码。 2.RAM:可读写存储器,在系统重启后将被清除。 3.NVRAM:可读写存储器,在系统重新启动后仍能保存数据。 4.Flash:可读写存储器,在系统重新启动后仍能保存数据。 第二章网络设备配置和管理 1、P66 网际互联操作系统IOS在网络管理过程中具有如下特点: 1.提供网络协议和网咯服务功能; 2.在设备间提供高速的数据交换; 3.提供安全控制访问; 4.对网络提供很强的可扩展性和容错; 5.提供到网络资源的可靠连接。 2、P67 对网络设备的配置和管理主要借助计算机进行,一般配置访问有以下四种方式: 1.通过PC与网络设备直接相连; 2.通过Telnet对网络设备进行远程管理; 3.通过Web对网络设备进行远程管理; 4.通过SNMP管理工作站对网络设备进行管理。 3、P68、P71、P7 4、P76、P78 命令解释1: 1.Switch>?--------------------------------------列出用户模式下的所有命令 2.Switch#?---------------------------------------列出特权模式下的所有命令 3.Switch>s?--------------------------------------列出用户模式下所有以S开头的命令 4.Switch>show?---------------------------------列出用户模式下show命令后附带的参数 5.Switch>show conf---------------------自动补齐conf后的剩余字母

网络互联的基本概念

第 5 章网络互联的基本概念 5.1 网络互连 1、多彩的网络世界 (1)网络类型多种多样 ?以太网 ?FDDI ?ATM ?帧中继 (2)技术特点丰富多彩 ?寻址机制 ?分组最大长度 ?差错恢复 ?状态报告 ?用户接入等 2、互联的提出 (1)网络孤岛:物理网络不能直接相联 网上的用户有与另一个网上用户通信的需要 网上的用户有共享另一个网上资源的需求 (2)互联网络(internetwork)简称互联网(internet) 利用互联设备(路由器)将两个或多个物理网络相互连接而形成的单一大网就称为互联网络(internetwork),简称为互联网(internet),如图5.1所示。在互联网上的所有用户只要遵循相同协议,就能相互通信,共享互联网上的全部资源。国际互联网Internet就

是由几千万个计算机网络通过路由器互联起来的、全世界最大的、覆盖面积最广的计算机互联网。 3、互联网的功能 (1)屏蔽各个物理网络的差别 ?寻址机制的差别 ?分组最大长度的差别 ?差错恢复的差别等 (2)隐藏各个物理网络实现细节 (3)为用户提供通用服务 4、虚拟网络 ?虚拟网络系统是对互联网结构的抽象 ?虚拟网络能提供通用的通信服务 ?虚拟网络能将所有的主机都互联起来 5.2 网络互连解决方案 1、网络的哪个层次解决互联问题? ?ISO/OSI 参考模型的网络层 ?TCP/IP 体系结构的互联层 2、网络互联解决方案 ?面向连接的解决方案 ?面向非连接的解决方案 5.2.1 面向连接的解决方案

两个节点在通信时需要建立一条逻辑通道,所有信息单元沿着建立的逻辑通道传送,要求每个物理网络都能够提供面向连接的服务。 5.2.2 面向非连接的解决方案 1、特点 通信前不需要建立逻辑通道,网络中的信息单元被独立对待,简单而实用,最流行的解决方案(IP 、IPX ) 2、IP协议 IP 协议的主要特点:效率高、互操作性好、实现简单、比较适合于异构网络 IP 协议定义的主要内容:IP 数据报格式、数据报寻址和路由、数据报分片和重组、差错控制和处理 IP路由器:支持IP 协议的路由器 IP 数据报:IP 协议处理的数据单元 5.3 IP协议和IP层服务 5.3.1 IP 互联网的工作原理

网络系统互联与设计

网络系统互联与设计 摘要:由于互联网技术的发展,我们的社会正在以快速发展的形势迈向互联网的新兴时代。无限感知网络作为物联网的核心技术能够实现采集和监控各种的环境信息,然后对信息进行计算,汇总和存储,从而实现对监控区域环境数据的掌控。而现如今,存储数据记录最经常用的模式则是关系数据库。 异种网络的互联是目前网络技术发展中一定要解决的问题。针对此问题,国际标准化组织 (ISO)为实现计算机网络互联制定了开放系统互联标准 (0 5 1 ) , 这是一个比较理想的开放系统互联七层参考模型 , 但现阶段 0 5 1缺乏足够的产品支持 . 传输控制协议 (TCP)和网际协议 (IP) 简称TCP/IP, 在目前是一个“事实上”的网络互联标准协议。 T c p / I P 经过多年的研究和运用后 , 已逐步标准化 , 在世界上得到许多大公司的支持。 为了更好的进行异种网络的相联合,本文将分析LAN、WLAN、3G 网络、无线传感器网络、无线个域网、以及无线自组织网络六种异构网络的特点,分析了互联这六种异种网络在连接的时候所需要的各种系统软硬件技术。本文从STM32 和 FPGA 的双核心硬件结构进行分析,重新设计了异构网络互联系统,综合利用STM32 以及 FPGA 各自的优势提高了整个系统的事务处理能力和扩展 关键词:异种网络;互联;协议;硬件 Interconnection and design of network system Abstract:Due to the development of Internet technology, our society is moving towards the emerging era of the Internet with the rapid development of the situation. As the core technology of the Internet of things, infinite perceived network can collect and monitor all kinds of environmental information, and then calculate, summarize and store the information, so as to realize the control of monitoring regional environmental data. Today, the most frequently used pattern for storing data records is a relational database. The interconnection of heterogeneous networks is a problem that must be solved in the development of network technology at present. In response to this problem, the International Organization for Standardization (ISO) has developed an open System interconnection standard (0 5 1) for the interconnection of computer networks, which is an ideal seven-tier reference model for open System

网络概述

网络概述 一、网络的含义 计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。 二、网络的分类:局域网、城域网和广域网 1.局域网(Local Area Network;LAN) 所谓局域网,那就是在局部地区范围内的网络,它所覆盖的地区范围较小。特点就是:连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。 2.城域网(Metropolitan Area Network;MAN) 这种网络一般来说是在一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10-100公里,它采用的是IEEE802.6标准。 3.广域网(Wide Area Network;WAN) 这种网络也称为远程网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。这种网络一般是要租用专线,通过IMP(接口信息处理)协议和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题。城域网多采用ATM技术做骨干网。 4.互联网 互联网又因其英文单词“Internet”的谐音,又称为“英特网”。无论从地理范围,还是从网络规模来讲它都是最大的一种网络; 从地理范围来说,它可以是全球计算机的互联,这种网络的最大的特点就是不定性,整个网络的计算机每时每刻随着人们网络的接入在不变的变化。 三、网络传输介质 1.双绞线(5类和超5类线) 双绞线一般用于星型网的布线连接,两端安装有RJ-45头(水晶头),连接网卡与集线器,最大网线长度为100米。 水晶头的制作: 568A:橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕 568B:绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕 直连线:用于不同网络设备间的连接; 交叉线:主要用于电脑之间的连接。 2.同轴电缆:粗缆和细缆 由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成,内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。按直径的不同,可分为粗缆和细缆两种:粗缆:传输距离长,性能好但成本高、网络安装、维护困难,一般用于大型局域网的干线,连接时两端需终接器。

网络互联与常用网络设备

网络互联与常用网络设备、 1、网络互联的概念和目的? 1)网络互联的概念:所谓网络的互联,一般是指将不同的网络(如局域网、 广域网)通过某种手段连接起来,使之能够相互通信的 一种技术和方法。 2)网络互联的目的:1、扩大网络通信范围与限定信息通信范围 2、提高网络系统的性能与可靠性 3、实现异种网络之间服务和资源的共享 2、网络互联设备有哪些?各自的功能、特点以及工作的层次是 什么? 中继器/ 集线器 中继器功能:中继器是最简单的网络互联设备,主要完成物理层的功能, 负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、 调整和放大功能,以此来延长网络的长度。 中继器特点:中继器的两端连接的是相同的媒体,但有的中继器也可以完 成不同媒体的转接工作。 集线器功能:集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节 点上。 集线器特点:在网络中只起到信号放大和重发作用,其目的是扩大网络的 传输范围,而不具备信号的定向传送能力,是—个标准的共 享式设备。 中继器/ 集线器:位于物理层层 网桥/交换机 网桥功能:数据链路层设备,在局域网之间存储转发帧;通过地址过滤,有选择的转发信息帧。 网桥特点:一个网段上的帧有条件地被转发到另一个网段; 扩展后的网络被网桥/交换机隔离成多个冲突域; 扩展后的网络仍是一个广播域。 交换机功能:功能与网桥类似。 交换机特点:交换机通过内部的交换矩阵把网络划分为多个网段——每个端口为一个冲突域;交换机能够同时在多对端口间无冲突地交换 帧;端口数多,并且交换速度快。 网桥/交换机:位于数据链路层互联 路由器 特点:一个网络上的分组有条件地被转发到另一个网络; 扩展后的网络被路由器分隔成多个子网。 功能:在不同的网络之间存储转发分组(数据报文)。 路由器:位于路由器网络层 网关

关于信息中心网络体系结构的概述

关于信息中心网络体系结构的概述 发表时间:2018-05-02T15:36:32.823Z 来源:《科技中国》2017年12期作者:魏陵一[导读] 摘要:互联网应用需求逐渐转变为信息的分发和获取,而网络体系结构依然为主机间的端到端通信,二者矛盾日趋尖锐。信息中心网络采用以信息为中心的设计为解决上述问题提供了新思路.本文提出了信息中心网络的基本体系结构框架,从功能和特性两个维度探索了信息中心网络可能的设计空间,最后指出当前主要问题及下一步研究方向. 摘要:互联网应用需求逐渐转变为信息的分发和获取,而网络体系结构依然为主机间的端到端通信,二者矛盾日趋尖锐。信息中心网络采用以信息为中心的设计为解决上述问题提供了新思路.本文提出了信息中心网络的基本体系结构框架,从功能和特性两个维度探索了信息中心网络可能的设计空间,最后指出当前主要问题及下一步研究方向.关键词:网络;信息;结构; 1.信息中心网络的产生背景 互联网应用由最初主机间文件和资源共享发展为普适的信息分发和服务提供。分发和获取数据已成为互联网主要应用需求,体系结构与应用需求间的矛盾日趋尖锐:网络围绕着主机而用户却对信息感兴趣,设计和需求不一致导致应用低效;P2P和CDN受底层及自身限制,只解决部分问题;信息安全依赖于主机与信道安全,难以保障信息自身安全。采用打补丁方式虽一定程度缓解矛盾但无法消除,很难预测以主机为中心的体系结构未来能否满足以信息为核心的应用需求。为解决设计和需求矛盾,以信息为中心的网络体系结构被提出,即信息中心网络。 信息中心网络采用革新式设计,以信息高效分发和获取为目标,通过信息名操作信息,在设计之初考虑可扩展、安全、移动及多接入点等需求,从而实现网络由“机器互联”到“信息互联”的转变。信息中心网络在应用和技术层面都具有传统网络难以比拟的优势。应用层面,信息中心网络解决信息“是什么”而不是“在哪儿”的问题,符合人们获取信息的直观感受。技术层面,(1)内容层替代IP层成为“沙漏模型细腰”,网络核心更接近应用需求,利于应用开发;(2)弱化主机概念,主机对应用透明,可简化其配置,降低其被定向攻击的可能;(3)信息显式命名,名字持久唯一,便于信息管理;(4)网内缓存便于信息分布,增强网络健壮性和效率;(5)名字路由将信息与位置解耦,增强移动性,充分利用内容副本,提高内容获取效率;(6)采用基于内容而非容器或信道的安全模型,更易保护内容本身[1]。 2信息中心网络体系结构 信息中心网络体系结构虽未统一,但基于信息为中心的思想,本节通过DONA、PSIRP、NetInf和CCN等典型信息中心网络,尝试梳理出较清晰的体系结构框架。 2.1信息中心网络简介 DONA采用扁平名字命名信息,在树形解析处理器网络通过名字选播实现信息分发获取。信息首先被发布到本地RH建立路由。路由更新会通知其父节点及对等节点。请求信息时,本地RH根据信息名查找下一跳,若无下一跳,则将报文转发给父节点,直至到达发布内容的RH或获得缓存。请求报文记录其经过的AS(AutonomousSystem)域。信息可直接采用IP路由返回,也可按AS路径反向返回。PSIRP采用扁平信息名,通过集会互联网络(RendezvousInternet-working,RI)发布/解析信息,通过源路由获得信息。数据源将信息发布到本地集会网络(RendezvousNetwork,RN),RN通知给RI。订阅信息时,先由本地RN或RI解析出信息位置。然后向该位置请求信息,请求路径被写入报文头部,直到找到内容或缓存。信息沿请求路径返回。NetInf与PSIRP类似,NetInf特点在于:基于MDHT实现名字解析;解析节点可直接请求内容;信息返回基于底层路由。CCN采用层次信息名,直接通过名字匹配查找信息。报文分两类:请求报文Interest和响应报文Data。内容由本地内容路由器(ContentRouter,CR)发布到网络,各CR都记录该内容的路由信息。请求信息时,CR将内容名与转发表FIB匹配确定转发出口。请求路径上每个CR在待定请求表PIT中记录Interest上一跳。当找到内容或缓存时,Data沿PIT中的Interest路径反向返回。 2.2体系结构框架 信息中心网络参与者分三类:请求者(订阅者)、提供者(发布者)和所有者(产生者)。请求者为请求内容的用户。提供者保存并发布内容,可以是服务器、路由器或主机。所有者创建和提供内容,同时证实和担保内容。信息中心网络参与者角色不固定,请求者和所有者均可发布内容,成为提供者。 总结信息中心网络共性,信息中心网络体系结构框架可分三层:应用层、内容层和物理链路层。网络中内容/服务被抽象成具有唯一标识的命名数据。基于内容名字,应用2010层调用内容层API实现内容/服务检索和发布。内容层是对信息中心网络网络核心的抽象概括,不同信息中心网络内容层可细化成更具体的层次。链路层用于节点间消息传递。可建立在传统链路协议之上,为方便网络间过渡和异构网络融合,也支持TCP/IP协议[2]。 信息中心网络网络核心包含五个功能模块:命名机制、通信模式、路由转发、网内缓存及传输控制。命名机制关注名字结构与功能。通信模式为通信发起和交互的过程。路由转发负责信息检索和转发。网内缓存基于名字缓存信息。传输控制负责网络传输性能。信息中心网络还充分考虑可扩展性、安全性、移动性及多接入点等特性,这些特性均围绕内容而设计。 3.结语 信息中心网络设计以应用需求为目标,但目前仍处于发展阶段,存在应用需求不明确和技术不成熟的问题。未来研究方向包括:(1)寻找“杀手级”应用,可能是新应用或传统应用的替代业务;(2)解决技术难题,尤其是路由可扩展和网内缓存问题;(3)量化比较不同信息中心网络设计,对其基本技术路线形成共识。学术界虽尚未就信息中心网络的设计达成共识,但以信息为中心的思想符合未来应用需求。无论未来信息中心网络与IP共存或逐渐消失,信息中心网络的设计思想都已经为未来网络研究带来了活力,并将继续促进未来网络的发展。参考文献 [1]夏春梅,徐明伟.信息中心网络研究综述[J]/计算机科学与探索,2013. [2]吴超,张尧学,周悦芝/信息中心网络发展研究综述[J].计算机学报,

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