移動計算復習資料

移動計算基本概念eq\o\ac(○,1)指節(jié)點處于移動狀態(tài)下或非預定狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)；eq\o\ac(○,2)移動計算是使人們能在任何時間、任何地點、在運動過程中能夠不間斷地訪問網(wǎng)絡(luò)服務（數(shù)據(jù)）的技術(shù)的統(tǒng)稱－ACM；eq\o\ac(○,3)利用移動終端通過無線和固定網(wǎng)絡(luò)與遠程服務器交換數(shù)據(jù)的分布計算環(huán)境。移動計算主要研究內(nèi)容eq\o\ac(○,1)關(guān)鍵技術(shù)：移動計算機制、情景感知、移動計算環(huán)境、應用任務遷移方法、移動計算軟件支撐平臺、移動過程中的信息安全eq\o\ac(○,2)核心內(nèi)容：情景認知建模方法、服務自發(fā)發(fā)現(xiàn)與資源自適應管理策略、用戶任務無縫主動遷移方法、面向普適服務的移動應用支持平臺的設(shè)計與實現(xiàn)、移動設(shè)備技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動安全、移動數(shù)據(jù)管理、人機交互技術(shù)、移動商務。eq\o\ac(○,3)未來五大關(guān)鍵：移動支付、手寫筆重生、企業(yè)業(yè)務、廣告業(yè)務、語音業(yè)務應用領(lǐng)域eq\o\ac(○,1)信息訪問設(shè)備：掌上電腦、平板電腦、筆記本電腦、智能手機、穿戴計算機、傳感器節(jié)點、智能家電、智能玩具eq\o\ac(○,2)軍事應用：穿戴計算機（實施快速作戰(zhàn)指揮與控制、實施戰(zhàn)場偵察探測、作戰(zhàn)信息處理、廣泛地應用于各兵種）；傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事領(lǐng)域的應用（戰(zhàn)場觀測與監(jiān)視、敵方偵察、目標跟蹤與分類、核生化攻擊檢測、有害物質(zhì)（氣體、液體、輻射等）檢測、戰(zhàn)場可視化、導向系統(tǒng)）。eq\o\ac(○,3)民用應用：智能交通、智能手機、穿戴計算機、傳感器網(wǎng)絡(luò) 其中傳感器網(wǎng)絡(luò)的應用：城市交通（高速公路車輛監(jiān)測、交通狀況監(jiān)測、停車場位置導引、車輛識別）；健康醫(yī)療（醫(yī)療檢測與診斷、醫(yī)療設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、病人狀況監(jiān)測、人體內(nèi)部情況監(jiān)測）；商務應用（商場保安監(jiān)測、交易過程監(jiān)視、工廠內(nèi)部監(jiān)視）；家庭應用（網(wǎng)絡(luò)家電監(jiān)控、家庭保安、兒童監(jiān)護、智能玩具）；環(huán)境監(jiān)測（農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測、土壤監(jiān)測、氣候監(jiān)測、水文監(jiān)測、森林火災觀測）環(huán)境模型MH：MobileHost移動主機FH：FixedHost固定主機MSS：MobileSupportStation移動支持站簡述正交頻分復用(OFDM)技術(shù)、思想OFDM是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)，其主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制，各子載波并行傳輸。盡管總的信道是非平坦的，即具有頻率選擇性，但是每個子信道是相對平坦的，在每個子信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應帶寬。OFDM技術(shù)的優(yōu)點是可以消除或減小信號波形間的干擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實現(xiàn)低成本的單波段接收機。WiMAX與3G技術(shù)和Wi-Fi的聯(lián)系與區(qū)別eq\o\ac(○,1)WiMAXvs3G：3G網(wǎng)絡(luò)的速度較WiMAX低30倍，3G發(fā)射塔的覆蓋面積比WiMAX要小10倍eq\o\ac(○,2)WiMAXvsWi-Fi：Wi-Fi只能把互聯(lián)網(wǎng)的連接信號傳送到300英尺遠的地方，WiMAX則能把信號傳送31英里之遠4G通信過程正交頻分復用（OFDM）技術(shù)、軟件無線電、智能天線技術(shù)、多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)、基于IP的核心網(wǎng)5G涉及到哪些技術(shù)，對此自己的理解(大題)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）、移動邊緣計算（MEC）和霧計算(FogComputing)CSMA/CD為什么不適用于無線網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點常處于半雙工狀態(tài)；不能再發(fā)送的同事監(jiān)聽信道；發(fā)射信號很強，不一定能檢測出碰撞。無線局域網(wǎng)的兩種基本結(jié)構(gòu)：基本服務集，拓展服務集無線局域網(wǎng)MAC層由STA提供的服務包括哪些：認證、解除認證、保密無線局域網(wǎng)MAC層的分布式服務主要包括哪些：聯(lián)結(jié)、重新聯(lián)結(jié)、解除聯(lián)結(jié)、發(fā)送、集成無線MAC協(xié)議主要面臨的問題資源有限：信道帶寬有限。信道為時變信道：無線信道特性隨時間變化，從而引起傳輸質(zhì)量、傳輸容量和連接性的變化；握手緩解了有信道衰落而引起的信號時有時無的問題；一次成功的握手標志著兩站之間的通信連接的成功。信道不是一跳共享的。DCF向上提供爭用服務；PCF提供無爭用服務。IEEE802.11x的MAC協(xié)議常用的四種幀間間隔IFSSIFS，短IFS，最短的幀間間隔，長度28us;PIFS，由PCF協(xié)議的某些幀使用，長度78us；DIFS，由DCF協(xié)議的某些幀使用，128us；EIFS,DCF協(xié)議的某些幀使用，最長。DCF協(xié)議的載波檢測方法CSMA/CA載波檢測方法，每一個節(jié)點使用CSMA/CA機制，讓各個站點通過爭用信道來獲取發(fā)送權(quán)。CSMA/CA工作原理和退避方法工作原理：要發(fā)送數(shù)據(jù)的站首先直接通過物理層的載波監(jiān)聽信道，當源發(fā)送第一個MAC幀(數(shù)據(jù)幀)時，如果信道空閑，且空閑時間達到DIFS，則可以發(fā)送；目的站若正確收到此幀，則等待SIFS后就可以向源站發(fā)送ACK；當源再發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，在信道空閑且等待DIFS后，就進入爭用窗口，計算隨機退避時間，結(jié)束退避后才能發(fā)送數(shù)據(jù)；鄰居站點檢測到正在信道中傳送的MAC幀頭部的“持續(xù)時間”字段時就調(diào)整自己的網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV，在這段時間內(nèi)停止發(fā)送數(shù)據(jù)。退避方法：發(fā)送數(shù)據(jù)前會監(jiān)聽信道，如果信道空閑達到DIFS，則開始進行退避；退避算法根據(jù)競爭窗口值CW計算出一個退避時間；如果信道空閑，則每個時隙對退避計數(shù)器的值減一；如果信道忙則凍結(jié)退避計數(shù)器的值，知道空閑時間超過DIFS，才開始繼續(xù)遞減；退避計數(shù)器值為零時，才可以開始發(fā)送。無線局域網(wǎng)LLC層提供了哪些服務LLC1：不帶確認的無連接服務(數(shù)據(jù)報服務，無需確認實現(xiàn)簡單。端到端的差錯控制和流量控制要由高層實現(xiàn)，主要用點到點通信、廣播通信和組播通信)LLC2：帶確認的面向連接的服務(相當于虛電路；每次通信由建立連接、數(shù)據(jù)傳輸、斷開連接三個過程組成；開銷較大；適合傳送很長的數(shù)據(jù)文件)LLC3：帶確認的無連接(基于數(shù)據(jù)報；實時性；用于令牌總線網(wǎng))LLC4：高速傳送服務(為城域網(wǎng)專用的服務；可提供LLC1、LLC2、LLC3的高速傳送服務)為什么移動網(wǎng)絡(luò)不能使用特定主機路由和DHCPeq\o\ac(○,1)不能使用特定主機路由Internet上支持移動需要的特定主機路由數(shù)量大：對每個可移動節(jié)點，最少需要向多個節(jié)點廣播特定主機路由；移動節(jié)點在鏈路間移動的速度，以及每次移動切換鏈路時需要刪除、增加多條特定主機路由。路由器負載：消耗路由器的大量內(nèi)存（與移動用戶的數(shù)目成正比）；路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時將搜索大量的主機地址消耗計算資源；系統(tǒng)的可擴展性差不能滿足大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的要求；軟件交換路由信息跟不上移動變化eq\o\ac(○,2)不能使用DHCPIP地址的每次改變不為人知；當移動節(jié)點在兩個子網(wǎng)之間漫游時，由于其IP地址不斷變化，將導致移動節(jié)點無法與其他用戶通信。移動IP概念移動IP是一個在Internet上提供移動功能的方案，使節(jié)點在切換鏈路時仍可保持正在進行的通信；移動IP提供了一種IP路由機制，使移動節(jié)點以一個永久IP地址連接到任何鏈路上轉(zhuǎn)交地址CoA角色功能功能：所有給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)報通過隧道投遞給CoA；共享式CoA節(jié)約了IPv4地址;專業(yè)CoA不再需要外地代理，增加地址需求的負擔角色：CoA是隧道的出口共享式CoA是外地代理轉(zhuǎn)交地址，即外地代理的IP地址；外地代理成為隧道的終點專用CoA是配置轉(zhuǎn)交地址（Co-locatedCoA），通過地址分配機制為移動節(jié)點分配的新IP地址，地址前綴與所訪問網(wǎng)絡(luò)的前綴相同；移動節(jié)點是隧道的終點代理發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)過程eq\o\ac(○,1)如何檢測在哪里？確定自己連接在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)還是外地網(wǎng)絡(luò)：“通告”消息的源地址前綴=永久地址的前綴eq\o\ac(○,2)如何檢測移動？確定自己是否已經(jīng)改變了接入點:是否按時收到“通告”;消息網(wǎng)絡(luò)前綴已改變。eq\o\ac(○,3)一旦MN獲得一個新CoA便立即進入Registration過程最小封裝的目的減少實現(xiàn)隧道所需的額外字節(jié)數(shù)；去掉IP-in-IP封裝中內(nèi)層IP報頭和外層IP報頭的冗余部分移動IP有哪些主要問題，圖中所示的是移動IP的什么問題？(1)“三角路由”問題：通信主機(CH)發(fā)往移動主機(MH)的分組必須經(jīng)過本地代理(HA)，而從MH發(fā)往CH的分組是直接發(fā)送的，兩個方向的通信不是同一路徑，產(chǎn)生“三角路由”問題，這在MH遠離HA，CH與MH相鄰的情況下效率尤其低下。優(yōu)點：控制簡單、交換的控制報文有限、地址綁定信息高度一致。缺點：HA是每個報文的固定重定向點，即使源和目的之間存在更短的路徑；路徑加長而增加端-端延遲；連接HA的網(wǎng)絡(luò)鏈路很容易出現(xiàn)超載；HA是個瓶頸。優(yōu)化：CN從HA了解MN的位置，在本地緩存bindingcache；緩存的binding在授權(quán)的lifetime后失效；CN可直接隧道數(shù)據(jù)報給MN的CoA。圖.三角路由問題以及優(yōu)化后(2)切換問題：切換問題指從MH離開原先的外地網(wǎng)絡(luò)開始，到HA接收到MH的新的注冊請求為止的這段時間內(nèi)，由于HA不知道MH的最新的轉(zhuǎn)交地址(COA)，所以它仍然將屬于MH的IP包通過隧道發(fā)送到原先的外地網(wǎng)絡(luò)，導致這些IP包被丟棄，使得MH與CH間的通信受到影響(特別是在切換頻繁或者MH到HA的距離很遠時)。(3)域內(nèi)移動問題：在小范圍內(nèi)MH的域內(nèi)頻繁移動會導致頻繁切換，從而導致網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生大量的注冊報文，嚴重影響網(wǎng)絡(luò)的性能。(4)QoS問題：在移動環(huán)境下，由于無線網(wǎng)絡(luò)拓撲和資源是動態(tài)變化和