網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)介紹
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)介紹
現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很大有很多種分類(lèi)~但是具體的分支很多新手都不清楚。所以今天學(xué)習(xí)啦小編就給大家介紹網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)介紹。下面一起來(lái)看看吧!!!
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)介紹：無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無(wú)線通信技術(shù)將是21世紀(jì)全球信息技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志之一。隨著社會(huì)的發(fā)展 ，人們期望能隨時(shí)隨地、不受時(shí)空限制地進(jìn)行信息交換和通信 ，傳統(tǒng)的信息方式和傳統(tǒng)的通信設(shè)備 ，顯得有些力不從心 ，只有無(wú)線移動(dòng)通信才能滿(mǎn)足這種需要。在各種無(wú)線通信技術(shù)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，一種新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)也逐漸發(fā)展起來(lái)，引起了人們廣泛的注意。
無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)，由meshrouters(路由器)和meshclients(客戶(hù)端)組成，其中meshrouters構(gòu)成骨干網(wǎng)絡(luò)，并和有線的internet網(wǎng)相連接，負(fù)責(zé)為meshclients提供多跳的無(wú)線internet連接。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)(無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))也稱(chēng)為“多跳(multi-hop)”網(wǎng)絡(luò)，它是一種與傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完全不同的新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這種無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)，可以大大增加無(wú)線系統(tǒng)的覆蓋范圍，同時(shí)可以提高無(wú)線系統(tǒng)的帶寬容量以及通信可靠性，是一種非常有發(fā)展前途的寬帶無(wú)線接入技術(shù)。
傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)中，每個(gè)客戶(hù)端均通過(guò)一條與AP相連的無(wú)線鏈路來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)如果要進(jìn)行相互通信的話(huà)，必須首先訪問(wèn)一個(gè)固定的接入點(diǎn)(AP)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為單跳網(wǎng)絡(luò)。而在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，任何無(wú)線設(shè)備節(jié)點(diǎn)都可以同時(shí)作為AP和路由器，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號(hào)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以與一個(gè)或者多個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信。這種結(jié)構(gòu)的最大好處在于：如果最近的AP由于流量過(guò)大而導(dǎo)致?lián)砣脑?huà)，那么數(shù)據(jù)可以自動(dòng)重新路由到一個(gè)通信流量較小的鄰近節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。依此類(lèi)推，數(shù)據(jù)包還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況，繼續(xù)路由到與之最近的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸，直到到達(dá)最終目的地為止。
這樣的訪問(wèn)方式就是多跳訪問(wèn)。無(wú)線mesh路由器可以通過(guò)無(wú)線多跳通信，以低得多的發(fā)射功率獲得同樣的無(wú)線覆蓋范圍。在無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)中，由mesh路由器互連構(gòu)成無(wú)線骨干網(wǎng)，這個(gè)無(wú)線骨干網(wǎng)再通過(guò)其中的網(wǎng)關(guān)mesh路由器與外部網(wǎng)絡(luò)如Internet相連。Mesh終端也具有一定的mesh網(wǎng)絡(luò)互連和分組轉(zhuǎn)發(fā)功能，但是一般不具有網(wǎng)關(guān)橋接功能。
通常，mesh終端通常只具有一個(gè)無(wú)線接口，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度遠(yuǎn)小于mesh路由器。Mesh終端可以是筆記本電腦、掌上電腦、PDA以及手機(jī)等終端設(shè)備。Mesh終端之間互連可以構(gòu)成一個(gè)小型對(duì)等通信網(wǎng)絡(luò)。mesh路由器和mesh終端之間混合組網(wǎng)如下圖所示：
除此之外，安裝Mesh節(jié)點(diǎn)非常簡(jiǎn)單，將設(shè)備從包裝盒里取出來(lái)，接上電源就行了。由于極大地簡(jiǎn)化了安裝，用戶(hù)可以很容易增加新的節(jié)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)大無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量。在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，不是每個(gè)Mesh節(jié)點(diǎn)都需要有線電纜連接，這是它與有線AP最大的不同。
Mesh的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是將有線設(shè)備和有線AP的數(shù)量降至最低，因此大大降低了總擁有成本和安裝時(shí)間，僅這一點(diǎn)帶來(lái)的成本節(jié)省就是非?？捎^的。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的配置和其他網(wǎng)管功能與傳統(tǒng)的WLAN相同，用戶(hù)使用WLAN的經(jīng)驗(yàn)可以很容易應(yīng)用到Mesh網(wǎng)絡(luò)上。
對(duì)于所有用戶(hù)來(lái)說(shuō)健壯性是我們所追求的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)健壯性通常的方法是使用多路由器來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。如果某個(gè)路由器發(fā)生故障，信息由其他路由器通過(guò)備用路徑傳送。E-mail就是這樣一個(gè)例子，郵件信息被分成若干數(shù)據(jù)包，然后經(jīng)多個(gè)路由器通過(guò)Internet發(fā)送，最后再組裝成到達(dá)用戶(hù)收件箱里的信息。Mesh網(wǎng)絡(luò)比單跳網(wǎng)絡(luò)更加健壯，因?yàn)樗灰蕾?lài)于某一個(gè)單一節(jié)點(diǎn)的性能。
在單跳網(wǎng)絡(luò)中，如果某一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)也就隨之癱瘓。而在Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一條或幾條傳送數(shù)據(jù)的路徑。如果最近的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障或者受到干擾，數(shù)據(jù)包將自動(dòng)路由到備用路徑繼續(xù)進(jìn)行傳輸，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行不會(huì)受到影響。
結(jié)構(gòu)靈活也是Mesh網(wǎng)絡(luò)突出的特點(diǎn)，在單跳網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備必須共享AP。如果幾個(gè)設(shè)備要同時(shí)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，就可能產(chǎn)生通信擁塞并導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行速度降低。而在多跳網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備可以通過(guò)不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)連接到網(wǎng)絡(luò)，因此不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。Mesh網(wǎng)絡(luò)還提供了更大的冗余機(jī)制和通信負(fù)載平衡功能。
在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備都有多個(gè)傳輸路徑可用，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信負(fù)載情況動(dòng)態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節(jié)點(diǎn)的通信擁塞。而目前單跳網(wǎng)絡(luò)并不能動(dòng)態(tài)地處理通信干擾和接入點(diǎn)的超載問(wèn)題。因此選擇經(jīng)多個(gè)短跳來(lái)傳輸數(shù)據(jù)將是獲得更高網(wǎng)絡(luò)帶寬的一種有效方法，而這正是Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)所在。在Mesh網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅能傳送和接收信息，還能充當(dāng)路由器對(duì)其附近節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息，隨著更多節(jié)點(diǎn)的相互連接和可能的路徑數(shù)量的增加，總的帶寬也大大增加。
Mesh 網(wǎng)絡(luò)在家庭、企業(yè)和公共場(chǎng)所等諸多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。在家庭中，Mesh技術(shù)的一個(gè)重要用處就是用于建立家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。家庭式無(wú)線 Mesh 聯(lián)網(wǎng)可以連接臺(tái)式PC 機(jī)、筆記本和手持計(jì)算機(jī)、HDTV、DVD 播放器、游戲控制臺(tái)，以及其他各種消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備，而不需要復(fù)雜的布線和安裝過(guò)程。校園 WLAN 的規(guī)模巨大，不僅地域范圍大，用戶(hù)多，而且通信量也大，學(xué)生會(huì)更多地使用多媒體;二是網(wǎng)絡(luò)覆蓋的要求高，網(wǎng)絡(luò)必須能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)、室外、禮堂、宿舍、圖書(shū)館、公共場(chǎng)所等之間的無(wú)縫漫游;三是負(fù)載平衡非常重要，由于學(xué)生經(jīng)常要集中活動(dòng)，當(dāng)學(xué)生同時(shí)在某個(gè)位置使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)就可能發(fā)生通信擁塞現(xiàn)象。
解決這些問(wèn)題的傳統(tǒng)作法是在室內(nèi)高密度地安裝 AP，而在室外安裝的AP 數(shù)量則很少。但由于校園網(wǎng)的用戶(hù)需求變化較大，有可能經(jīng)常需要增加新的 AP 或調(diào)整AP 的部署位置，這會(huì)帶來(lái)很大的成本增加。不僅易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)升級(jí)和調(diào)整，而且能夠?qū)崿F(xiàn)室外和室內(nèi)之間的無(wú)縫漫游。采用無(wú)線Mesh 組網(wǎng)則是解決這些問(wèn)題的理想方案。如果要對(duì)校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行調(diào)整，只需要移動(dòng)現(xiàn)有的Mesh 節(jié)點(diǎn)的位置或安裝新的Mesh 節(jié)點(diǎn)就可以了，過(guò)程非常簡(jiǎn)單，安裝新的Mesh節(jié)點(diǎn)也非常方便。而無(wú)線Mesh的健壯性和高帶寬也使它更適合于在校園中部署。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)介紹：Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)(拉丁語(yǔ),翻譯為“專(zhuān)用的,有特定目的的”)
通常也稱(chēng)為“無(wú)固定設(shè)施網(wǎng)”或“自組織網(wǎng)”。由于組網(wǎng)特點(diǎn)快速、靈活、使用方便,目前Ad hoc網(wǎng)絡(luò)已得到了國(guó)際學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注,并且也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為了移動(dòng)通信技術(shù)向前發(fā)展的一個(gè)重要方向,為的是在站場(chǎng)或緊急應(yīng)用的情況下,可以快速的組件一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)并實(shí)施通信。這種網(wǎng)絡(luò)具備很強(qiáng)的抗毀性、臨時(shí)性、自治性和自組織性。
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的前身是分組無(wú)線網(wǎng)(Packet Radio Network)。
最早對(duì)分組無(wú)線網(wǎng)的研究是源于軍事通信的需要,并已經(jīng)持續(xù)了將近20年。早在1972年,美國(guó)DARPA(Defense Advanced Research Project Agency)就啟用了分組無(wú)線網(wǎng)(PRNET,Packet Radio NETwork)項(xiàng)目,研究分組無(wú)線網(wǎng)是在戰(zhàn)場(chǎng)的環(huán)境下對(duì)數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用。項(xiàng)目完成之后,DAPRA(Defense Advanced Research Project Agency)又在1993年啟動(dòng)了高殘存自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)(SURAN,SURvivable Adaptive Network)項(xiàng)目。研究如何將PRNET的成果加以擴(kuò)展和應(yīng)用,用以支持更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),并且還地要開(kāi)發(fā)能夠適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)快速變化環(huán)境下自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。1994年,DARPA又啟動(dòng)了全球移動(dòng)信息系統(tǒng)(GloMo,Globle Mobile Information Systems)項(xiàng)目。在分組無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已有的成果基礎(chǔ)上對(duì)能滿(mǎn)足軍事應(yīng)用需要的、可快速展開(kāi)的、高抗毀性的移動(dòng)信息系統(tǒng)進(jìn)行全面深入的研究,并且一直持續(xù)至今。1991年成立IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)就采用了“Ad hoc網(wǎng)絡(luò)”一詞來(lái)描述這種特殊對(duì)等式無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
1 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是一種無(wú)中心控制網(wǎng)絡(luò),信息流采用分組數(shù)據(jù)格式,傳輸采用包交換機(jī)制,基于TCP/IP協(xié)議族。若干移動(dòng)終端組成一個(gè)獨(dú)立的IP網(wǎng)絡(luò),與固定的互聯(lián)網(wǎng)并行。同時(shí),在必要的時(shí)候,Ad hoc網(wǎng)絡(luò)也可以通過(guò)一定的方式接入到互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)的互連。
作為一種新的組網(wǎng)方式,在網(wǎng)絡(luò)的組織上根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合及條件具有以下的特點(diǎn):
1.1 網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)而言,最大的區(qū)別就是可以在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn),不需要硬件的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的支持,快速構(gòu)建一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。它的建立不依賴(lài)于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施,所以具有一定的獨(dú)立性。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的這種特點(diǎn)適合災(zāi)難救助和偏遠(yuǎn)地區(qū)通信等應(yīng)用。同時(shí),Ad hoc網(wǎng)絡(luò)也可以實(shí)現(xiàn)在一定場(chǎng)合和情況下,與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活拓展。
1.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化性
在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中,移動(dòng)主機(jī)是可以在網(wǎng)絡(luò)中隨意移動(dòng)的。主機(jī)的移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致主機(jī)之間的鏈路增加或者消失,主機(jī)之間的關(guān)系會(huì)不斷地發(fā)生變化,以致主機(jī)有可能同時(shí)還是路由器,因此,移動(dòng)會(huì)使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生不斷的變化,而且變化的方向和速度都不可預(yù)測(cè)。常規(guī)的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)則相對(duì)較為穩(wěn)定。
1.3 組網(wǎng)的無(wú)中心和自組織性
在無(wú)線自組網(wǎng)中,網(wǎng)絡(luò)是沒(méi)有嚴(yán)格的控制中心的,所有節(jié)點(diǎn)的地位平等,是一個(gè)對(duì)等式的網(wǎng)絡(luò)。主機(jī)通過(guò)分布式協(xié)議互相連接。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以隨時(shí)加入或者離開(kāi)網(wǎng)絡(luò),所以任何節(jié)點(diǎn)的故障都不會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行?？梢噪S時(shí)隨地根據(jù)需要建立起網(wǎng)絡(luò)連接,而相互間的工作既相互協(xié)同又互不影響。
1.4 網(wǎng)絡(luò)的多跳路由和動(dòng)態(tài)拓?fù)?/strong>
當(dāng)結(jié)點(diǎn)要與覆蓋范圍之外的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí),就需要中間結(jié)點(diǎn)的多跳轉(zhuǎn)發(fā)。這與固定網(wǎng)絡(luò)的多跳不同,Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的多跳路由是由普通網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)完成的,而并不需要由專(zhuān)用的路由設(shè)備(如路由器)完成的。
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)既可以隨處移動(dòng),也可以隨時(shí)的開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī),這些都會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨時(shí)性的發(fā)生變化。這使得Ad hoc網(wǎng)絡(luò)在體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織、協(xié)議設(shè)計(jì)等等的方面都與普通的蜂窩式移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和固定的通信網(wǎng)絡(luò)有著顯著的區(qū)別。
1.5 有限的無(wú)線通信帶寬
在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中因?yàn)闆](méi)有有線基礎(chǔ)設(shè)施的支持,所以,主機(jī)之間的通信都是通過(guò)無(wú)線傳輸來(lái)完成的。由于無(wú)線信道本身的物理特性,它所提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬就相對(duì)有線信道要低得多。除此之外,考慮到競(jìng)爭(zhēng)共享的無(wú)線信道而產(chǎn)生的碰撞、信號(hào)衰減和噪聲干擾等多種因素,移動(dòng)終端可得到的實(shí)際帶寬更遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論中的最大帶寬值。
1.6 移動(dòng)終端的自主性與局限性
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)終端具有自主性,不同于通常的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)終端,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,主機(jī)和路由器是兩個(gè)不同的設(shè)備,分別完成了不同的功能。但正是由于這種功能的合一,給移動(dòng)終端的設(shè)計(jì)帶來(lái)很多的局限性,Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)終端不僅要包含上述的兩種基本的功能,向用戶(hù)提供應(yīng)用層程序的服務(wù),而且還必須擔(dān)當(dāng)起路由表的維護(hù)和信息的轉(zhuǎn)發(fā)。同時(shí)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)終端在移動(dòng)環(huán)境中工作,使硬件在實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)備條件受到一定條件的限制,比如:既要支持移動(dòng),又要便于攜帶,這就要求終端具有較小的體積,不可能采用較大型的能源供電設(shè)備。
1.7 網(wǎng)絡(luò)生存周期短
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)主要是用于臨時(shí)的通信需求,所以相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò),它的生存時(shí)間一般就比較短了。