《物聯(lián)網(wǎng)導論》第6章_互聯(lián)網(wǎng)v11ppt課件

1、第6章互聯(lián)網(wǎng).內(nèi)容提要網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的根底設(shè)備之一。物聯(lián)網(wǎng)是下一代互聯(lián)網(wǎng)嗎？為理處理這個問題，首先需求認識互聯(lián)網(wǎng)。本章將引見互聯(lián)網(wǎng)的根本概念及體系構(gòu)造。.第2-5章引見了感知識別層多樣化的信息獲取方式自動識別技術(shù)與RFID傳感器技術(shù)定位系統(tǒng)智能信息設(shè)備本章重點引見互聯(lián)網(wǎng)的組成元素，接入方式，網(wǎng)絡(luò)中心等根本概念，并著重引見互聯(lián)網(wǎng)分層體系構(gòu)造中的運用層，傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層。內(nèi)容回想.6.1 互聯(lián)網(wǎng)概述6.2 運用層6.3 傳輸層6.4 網(wǎng)絡(luò)層6.5 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)有哪些根本組件，經(jīng)過什么方式實現(xiàn)互聯(lián)互通的呢？本章內(nèi)容.6.1 互聯(lián)網(wǎng)概述：“網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)終端：效力器個人電腦智能手機多樣

2、的終端設(shè)備經(jīng)過不同的接入方式接入互聯(lián)網(wǎng).網(wǎng)絡(luò)接入方式撥號上網(wǎng)：互聯(lián)網(wǎng)普及初期最常用的有線接入方式，經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器Modem利用當?shù)剡\營商提供的號碼撥號接入互聯(lián)網(wǎng)，是一種低速接入，最高數(shù)據(jù)傳輸速率56kbps。DSL：目前運用最廣泛的有線接入方式，基于普通線的寬帶接入技術(shù)。上傳速率峰值：1Mbps 通常小于1Mbps，下載速率峰值：8Mbps 通常小于2Mbps，速率穩(wěn)定，帶寬獨享，與語音效力獨立。電力線：利用電力線進展網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男滦陀芯€接入方式，最高速率14Mbps，構(gòu)造靈敏，適用范圍廣，本錢低。.以太網(wǎng)：運用最廣泛的局域網(wǎng)通訊技術(shù)，包括10Mbps，100Mbps，10Gbps等速率范圍

3、，具有速率高，抗干擾才干強的特點，適用于各類企事業(yè)團體，可實現(xiàn)各類高速互聯(lián)網(wǎng)運用，但一次性布線本錢較高。Wi-Fi：最常見的無線接入方式，是一種短間隔傳輸技術(shù)，適用于辦公室及家庭環(huán)境，有11Mbps，54Mbps，300Mbps等速率范圍。網(wǎng)絡(luò)接入方式續(xù).網(wǎng)絡(luò)中心：互聯(lián)網(wǎng)如何提供通訊效力？數(shù)據(jù)交換：將數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳輸?shù)浇蛹{端的過程網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的中心問題：如何進展數(shù)據(jù)傳輸？數(shù)據(jù)交換電路交換分組交換報文交換數(shù)據(jù)報虛電路.電路交換數(shù)據(jù)電路：circuit特點：即時通訊，效力質(zhì)量保證可擴展性差，預(yù)備時間長分組交換通訊數(shù)據(jù)單元：分組特點：資源利用率高，信息傳輸效率高，效力質(zhì)量無保證多數(shù)情況下物聯(lián)網(wǎng)的效力不

4、用苛求具有延時保證的即時通訊才干，因此，高效且低本錢的分組交換將成為物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)交換的首選方式。電路交換VS分組交換.6.1 互聯(lián)網(wǎng)概述：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其分層構(gòu)造為何需求分層構(gòu)造？網(wǎng)絡(luò)規(guī)模網(wǎng)絡(luò)功能互聯(lián)網(wǎng)普通可劃分為5層運用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層.6.1 互聯(lián)網(wǎng)概述：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其分層構(gòu)造運用層，F(xiàn)TP，SMTP，DNS協(xié)議；數(shù)據(jù)單元：報文傳輸層TCP，UDP協(xié)議；數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)段網(wǎng)絡(luò)層IP，ICMP，GMP協(xié)議；數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)包鏈路層MAC協(xié)議；數(shù)據(jù)單元：幀物理層數(shù)據(jù)單元：比特.6.1 互聯(lián)網(wǎng)概述6.2 運用層6.3 傳輸層6.4 網(wǎng)絡(luò)層6.5 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)運用層是用戶接觸最多的一個網(wǎng)絡(luò)分層

5、，互聯(lián)網(wǎng)運用層有哪些關(guān)鍵運用？本章內(nèi)容.運用程序構(gòu)架客戶端效力器方式效力器直接向一切用戶提供效力本錢高，可擴展性差對等網(wǎng)絡(luò)方式每一個網(wǎng)絡(luò)終端既是資源的運用者也是資源的提供者擴展性強，資源利用率高管理困難，效力不穩(wěn)定6.2 運用層：運用程序構(gòu)架 運用層描畫業(yè)務(wù)邏輯，包括運用流程、程序形狀、數(shù)據(jù)內(nèi)容和方式.Web包含的三個重要概念超文本超媒體超文本傳輸協(xié)議Web的特點圖形化界面終端的獨立性交互性和動態(tài)性6.2 運用層：Web和HTTP協(xié)議超文本超媒體.HTTP協(xié)議是Web的中心，擔任Web效力器和客戶端運用層之間的通訊。定義了效力器和用戶之間通訊的次序以及數(shù)據(jù)格式。效力器端：網(wǎng)頁客戶端：閱讀器UR

6、L例如，用戶可經(jīng)過HTTP協(xié)議訪問主機上的web資源6.2 運用層：Web和HTTP協(xié)議.域名：Web效力器在網(wǎng)絡(luò)上的獨一標識標識作用用來在網(wǎng)絡(luò)中定位一臺Web效力器的標識定位作用域名普通具有可以直接了解的語義信息，如cn：效力器位于中國edu：效力器用于教育機構(gòu)tsinghua：該web效力器為清華大學一切域名與IP地址：IP是互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部運用的標識，有固定的長度，域名沒有長度限制。域名到IP地址的轉(zhuǎn)換：域名系統(tǒng)6.2 運用層：域名系統(tǒng).分層組織的DNS域名系統(tǒng)效力構(gòu)造根域名系統(tǒng)效力器13臺根域名效力器一級域名效力器擔任如、.edu、.net的一級域名擔任代表國家地域的、ca的一級域名權(quán)威域名

7、效力器效力每一個擁有Web的機構(gòu)兩種效力方式自維護權(quán)威域名效力器第三方權(quán)威域名效力器域名效力器共同協(xié)作完成域名解析6.2 運用層：域名系統(tǒng)續(xù).6.2 運用層：域名解析交互式域名解析：逐級訊問當用戶向本地DNS效力器懇求解析時，假設(shè)本地DNS效力器已持有所需域名對應(yīng)IP，那么將信息前往給用戶，否那么從根效力器開場一層一層向下訊問，直到獲取域名對應(yīng)IP并前往給用戶。.6.2 運用層：域名解析續(xù)遞歸式域名解析：本地DNS效力器代理每當一個DNS效力器被查詢一個域名的IP地址時，假設(shè)該效力器沒有記錄，那么該效力器親身代表訊問者去獲取該域名的IP地址，直到得到該信息。.6.1 互聯(lián)網(wǎng)概述6.2 運用層6

8、.3 傳輸層6.4 網(wǎng)絡(luò)層6.5 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)傳輸層是網(wǎng)絡(luò)終端經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)進展通訊時的第一個端到端的層次。傳輸層為運用層程序或協(xié)議建立起虛擬的端到端傳輸通路。本章內(nèi)容.6.3 傳輸層：套接字套接字：運用程序與傳輸層之間進展通訊的一道門，使得當一個網(wǎng)絡(luò)終端運轉(zhuǎn)多個網(wǎng)絡(luò)運用程序是，不同運用程序的收發(fā)信息不會產(chǎn)生混亂。套接字需求IP地址和端口號區(qū)別同一終端上正在運轉(zhuǎn)的不同運用程序。IP地址用于區(qū)別不同終端，端口號用于區(qū)別同一終端上的不同運用程序。.如何在傳輸層上建立端到端的邏輯銜接？傳輸層上端到端的銜接是進程與進程之間的銜接不是終端之間的銜接所需信息發(fā)送端的IP地址：標識發(fā)起者主機終端發(fā)送端的端口號

9、：標識發(fā)起者主機詳細進程接納端的IP地址：標識接納者主機終端接納端的端口號：標識接納者主機詳細進程傳輸層協(xié)議UDP協(xié)議：提供沒有可靠性保證的數(shù)據(jù)傳送TCP協(xié)議：提供有可到性保證的數(shù)據(jù)傳送.6.3 傳輸層：UDP協(xié)議UDP協(xié)議：用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議User Datagram Protocol，為傳輸層提供簡單的不可靠的信息傳輸效力。協(xié)議特點數(shù)據(jù)通訊不需求建立銜接較小的啟動延遲數(shù)據(jù)通訊不需求維護銜接形狀少量的資源耗費輕量級的通訊開銷較短的數(shù)據(jù)包格式運用場所網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)視頻等數(shù)據(jù)包延遲呵斥的危害通常大于數(shù)據(jù)包喪失的危害的運用.6.3 傳輸層：TCP協(xié)議TCP協(xié)議：傳輸控制協(xié)議Transmission Con

10、trol Protocol，為上層運用提供可靠的、基于字節(jié)流的傳輸效力。由于TCP協(xié)議所基于的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP協(xié)議不提供可靠傳輸保證，傳輸?shù)目煽啃酝耆怯蒚CP所包含的各種機制實現(xiàn)的。可靠性傳輸實現(xiàn)機制數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)編號接納反響.可靠性傳輸機制數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)編號接納反響TCP協(xié)議：可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn)TCP協(xié)議的可靠性保證機制表示數(shù)據(jù)分割三次握手數(shù)據(jù)傳輸.可靠性傳輸機制數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)編號接納反響TCP協(xié)議的建立：三次握手第一次握手：由懇求者發(fā)起，客戶端發(fā)起的第一次握手報文稱為SYN報文，其中包含發(fā)起者第一個真正數(shù)據(jù)報文的起始編號。第二次握手：效力器收到SYN報文后發(fā)送給客戶端確實認信息，稱為SYNACK報文

11、，完成第二次握手后，效力器分配網(wǎng)絡(luò)資源和帶寬。第三次握手：由客戶端發(fā)送，包含客戶端想從效力器獲取的數(shù)據(jù)資源，效力器收懇求后，TCP銜接勝利建立。.可靠性傳輸機制數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)編號接納反響TCP協(xié)議的特點面向銜接的傳輸：需通訊雙方維護銜接的形狀。可靠性傳輸：確保傳輸不出現(xiàn)喪失和亂序。流控制：匹配發(fā)送端和接納端的速率。擁塞控制：防止網(wǎng)絡(luò)過于擁堵，思索了不同通訊方之間的公平性。.6.1 互聯(lián)網(wǎng)概述6.2 運用層6.3 傳輸層6.4 網(wǎng)絡(luò)層6.5 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)進展數(shù)據(jù)通訊時，互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的互聯(lián)互通是經(jīng)過什么方式實現(xiàn)的呢？本章內(nèi)容.6.4 網(wǎng)絡(luò)層：路由器路由器是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的橋梁路由器經(jīng)過路由算法選擇數(shù)

12、據(jù)傳輸途徑路由表：IP地址，端口號當路由器收到一個數(shù)據(jù)包后會查看該數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)層包頭中接納終端的IP地址，根據(jù)路由表中的信息將該數(shù)據(jù)包經(jīng)過對應(yīng)的端口進展轉(zhuǎn)發(fā)。目的地址范圍端口號11011111 00000001 00010001 00000000到11011111 00000001 00010001 09999999 11011111 00000001 00010001 10000000到11011111 00000001 00010001 10000000其他123.6.4 網(wǎng)絡(luò)層：IP協(xié)議IPv4協(xié)議32比特地址分配：由ICANN總體分配，共5類IPv4地址A類：政府機構(gòu)B類：中等規(guī)模的公司

13、和企業(yè)C類：小型的組織和個人D類和E類：特殊用途面臨的問題數(shù)量枯竭問題IPv6IPv6協(xié)議128比特協(xié)議優(yōu)點:宏大的數(shù)量：可以給每一粒沙子分配一個IP地址包頭格式做了進一步改良，更簡約，更小的通訊延遲平安性的提高面臨的問題與IPv4的兼容問題.IPv4如何過渡到IPv6？雙棧技術(shù)在IPv6設(shè)備中參與IPv4協(xié)議棧使得設(shè)備同時支持兩種協(xié)議。存在的問題：假設(shè)通訊過程中將IPv6數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成IPv4數(shù)據(jù)包，那么無法復(fù)原最初的IPv6數(shù)據(jù)包。.IPv4如何過渡到IPv6？隧道技術(shù)將IPv6數(shù)據(jù)包打包為IPv4數(shù)據(jù)包構(gòu)建傳輸隧道IPv6數(shù)據(jù)包可以復(fù)原.6.1 互聯(lián)網(wǎng)概述6.2 運用層6.3 傳輸層6.4

14、 網(wǎng)絡(luò)層6.5 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)是下一代互聯(lián)網(wǎng)嗎？本章內(nèi)容.下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)具備的特點：規(guī)模更大：IPv6逐漸取代IPv4，銜接更多的終端和用戶。速度更快：目的至少100Mbps。平安性更高：網(wǎng)絡(luò)平安可控性，可管理性加強。運用更方便：與挪動通訊技術(shù)無縫配合，用戶不再受地理位置限制。6.5 下一代互聯(lián)網(wǎng)探求.CNGI工程工程全稱：Chinas Next Generation Internet，2003年在中國開展四大突破：世界上第一個純IPv6局域網(wǎng)IPv6源地址認證互聯(lián)新體系自主研發(fā)的IPv4與IPv6的過渡技術(shù)國產(chǎn)IPv6路由器北京建成國內(nèi)/國際互聯(lián)中心CNGI6IX實現(xiàn)了6個CNGI主

15、干網(wǎng)絡(luò)的高速互聯(lián)實現(xiàn)了與北美，歐洲，大洋洲等地域的下一代互聯(lián)網(wǎng)高速互聯(lián)6.5 下一代互聯(lián)網(wǎng)探求.互聯(lián)網(wǎng)的延伸終端多元化擺脫“人在上網(wǎng)的束縛網(wǎng)絡(luò)世界和物理世界更加嚴密的聯(lián)絡(luò)信息獲取方式的多樣化自動獲取，被動告知感知行為的智能化人類對物理世界的控制才干得到前所未有的加強互聯(lián)網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)運用的延伸和拓展，互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)物人與物人之間更加全面的互聯(lián)互通的最重要和最主要的途徑。6.5 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng).本章小結(jié)內(nèi)容回想本章引見了互聯(lián)網(wǎng)的根本組件和體系構(gòu)造，重點討論了運用層，傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的功能，簡單引見了各層典型的協(xié)議和運用。重點掌握熟習互聯(lián)網(wǎng)中常用的接入方式。重點了解電路交換與分組交換的原理和