網(wǎng)絡技術的相關知識介紹
網(wǎng)絡技術的相關知識介紹
現(xiàn)在的網(wǎng)絡技術很大有很多種分類~但是具體的分支很多新手都不清楚。所以今天學習啦小編就給大家介紹網(wǎng)絡技術的相關知識介紹。下面一起來看看吧!!!
網(wǎng)絡技術的相關知識介紹：無線Mesh網(wǎng)絡技術
無線通信技術將是21世紀全球信息技術發(fā)展的重要標志之一。隨著社會的發(fā)展 ，人們期望能隨時隨地、不受時空限制地進行信息交換和通信 ，傳統(tǒng)的信息方式和傳統(tǒng)的通信設備 ，顯得有些力不從心 ，只有無線移動通信才能滿足這種需要。在各種無線通信技術蓬勃發(fā)展的同時，一種新的無線網(wǎng)絡技術——無線mesh網(wǎng)絡也逐漸發(fā)展起來，引起了人們廣泛的注意。
無線mesh網(wǎng)絡，由meshrouters(路由器)和meshclients(客戶端)組成，其中meshrouters構成骨干網(wǎng)絡，并和有線的internet網(wǎng)相連接，負責為meshclients提供多跳的無線internet連接。無線Mesh網(wǎng)絡(無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡)也稱為“多跳(multi-hop)”網(wǎng)絡，它是一種與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡完全不同的新型無線網(wǎng)絡技術。這種無線網(wǎng)狀網(wǎng)，可以大大增加無線系統(tǒng)的覆蓋范圍，同時可以提高無線系統(tǒng)的帶寬容量以及通信可靠性，是一種非常有發(fā)展前途的寬帶無線接入技術。
傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)(WLAN)中，每個客戶端均通過一條與AP相連的無線鏈路來訪問網(wǎng)絡，用戶如果要進行相互通信的話，必須首先訪問一個固定的接入點(AP)，這種網(wǎng)絡結構被稱為單跳網(wǎng)絡。而在無線Mesh網(wǎng)絡中，任何無線設備節(jié)點都可以同時作為AP和路由器，網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都可以發(fā)送和接收信號，每個節(jié)點都可以與一個或者多個對等節(jié)點進行直接通信。這種結構的最大好處在于：如果最近的AP由于流量過大而導致?lián)砣脑?，那么?shù)據(jù)可以自動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節(jié)點進行傳輸。依此類推，數(shù)據(jù)包還可以根據(jù)網(wǎng)絡的情況，繼續(xù)路由到與之最近的下一個節(jié)點進行傳輸，直到到達最終目的地為止。
這樣的訪問方式就是多跳訪問。無線mesh路由器可以通過無線多跳通信，以低得多的發(fā)射功率獲得同樣的無線覆蓋范圍。在無線mesh網(wǎng)絡中，由mesh路由器互連構成無線骨干網(wǎng)，這個無線骨干網(wǎng)再通過其中的網(wǎng)關mesh路由器與外部網(wǎng)絡如Internet相連。Mesh終端也具有一定的mesh網(wǎng)絡互連和分組轉發(fā)功能，但是一般不具有網(wǎng)關橋接功能。
通常，mesh終端通常只具有一個無線接口，實現(xiàn)復雜度遠小于mesh路由器。Mesh終端可以是筆記本電腦、掌上電腦、PDA以及手機等終端設備。Mesh終端之間互連可以構成一個小型對等通信網(wǎng)絡。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)點非常簡單，將設備從包裝盒里取出來，接上電源就行了。由于極大地簡化了安裝，用戶可以很容易增加新的節(jié)點來擴大無線網(wǎng)絡的覆蓋范圍和網(wǎng)絡容量。在無線Mesh網(wǎng)絡中，不是每個Mesh節(jié)點都需要有線電纜連接，這是它與有線AP最大的不同。
Mesh的設計目標就是將有線設備和有線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間，僅這一點帶來的成本節(jié)省就是非?？捎^的。無線Mesh網(wǎng)絡的配置和其他網(wǎng)管功能與傳統(tǒng)的WLAN相同，用戶使用WLAN的經(jīng)驗可以很容易應用到Mesh網(wǎng)絡上。
對于所有用戶來說健壯性是我們所追求的目標。實現(xiàn)網(wǎng)絡健壯性通常的方法是使用多路由器來傳輸數(shù)據(jù)。如果某個路由器發(fā)生故障，信息由其他路由器通過備用路徑傳送。E-mail就是這樣一個例子，郵件信息被分成若干數(shù)據(jù)包，然后經(jīng)多個路由器通過Internet發(fā)送，最后再組裝成到達用戶收件箱里的信息。Mesh網(wǎng)絡比單跳網(wǎng)絡更加健壯，因為它不依賴于某一個單一節(jié)點的性能。
在單跳網(wǎng)絡中，如果某一個節(jié)點出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡也就隨之癱瘓。而在Mesh網(wǎng)絡結構中，由于每個節(jié)點都有一條或幾條傳送數(shù)據(jù)的路徑。如果最近的節(jié)點出現(xiàn)故障或者受到干擾，數(shù)據(jù)包將自動路由到備用路徑繼續(xù)進行傳輸，整個網(wǎng)絡的運行不會受到影響。
結構靈活也是Mesh網(wǎng)絡突出的特點，在單跳網(wǎng)絡中，設備必須共享AP。如果幾個設備要同時訪問網(wǎng)絡，就可能產(chǎn)生通信擁塞并導致系統(tǒng)的運行速度降低。而在多跳網(wǎng)絡中，設備可以通過不同的節(jié)點同時連接到網(wǎng)絡，因此不會導致系統(tǒng)性能的降低。Mesh網(wǎng)絡還提供了更大的冗余機制和通信負載平衡功能。
在無線Mesh網(wǎng)絡中，每個設備都有多個傳輸路徑可用，網(wǎng)絡可以根據(jù)每個節(jié)點的通信負載情況動態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節(jié)點的通信擁塞。而目前單跳網(wǎng)絡并不能動態(tài)地處理通信干擾和接入點的超載問題。因此選擇經(jīng)多個短跳來傳輸數(shù)據(jù)將是獲得更高網(wǎng)絡帶寬的一種有效方法，而這正是Mesh網(wǎng)絡的優(yōu)勢所在。在Mesh網(wǎng)絡中，一個節(jié)點不僅能傳送和接收信息，還能充當路由器對其附近節(jié)點轉發(fā)信息，隨著更多節(jié)點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)絡在家庭、企業(yè)和公共場所等諸多領域都具有廣闊的應用前景。在家庭中，Mesh技術的一個重要用處就是用于建立家庭無線網(wǎng)絡。家庭式無線 Mesh 聯(lián)網(wǎng)可以連接臺式PC 機、筆記本和手持計算機、HDTV、DVD 播放器、游戲控制臺，以及其他各種消費類電子設備，而不需要復雜的布線和安裝過程。校園 WLAN 的規(guī)模巨大，不僅地域范圍大，用戶多，而且通信量也大，學生會更多地使用多媒體;二是網(wǎng)絡覆蓋的要求高，網(wǎng)絡必須能夠實現(xiàn)室內、室外、禮堂、宿舍、圖書館、公共場所等之間的無縫漫游;三是負載平衡非常重要，由于學生經(jīng)常要集中活動，當學生同時在某個位置使用網(wǎng)絡時就可能發(fā)生通信擁塞現(xiàn)象。
解決這些問題的傳統(tǒng)作法是在室內高密度地安裝 AP，而在室外安裝的AP 數(shù)量則很少。但由于校園網(wǎng)的用戶需求變化較大，有可能經(jīng)常需要增加新的 AP 或調整AP 的部署位置，這會帶來很大的成本增加。不僅易于實現(xiàn)網(wǎng)絡的結構升級和調整，而且能夠實現(xiàn)室外和室內之間的無縫漫游。采用無線Mesh 組網(wǎng)則是解決這些問題的理想方案。如果要對校園無線網(wǎng)絡拓撲進行調整，只需要移動現(xiàn)有的Mesh 節(jié)點的位置或安裝新的Mesh 節(jié)點就可以了，過程非常簡單，安裝新的Mesh節(jié)點也非常方便。而無線Mesh的健壯性和高帶寬也使它更適合于在校園中部署。
網(wǎng)絡技術的相關知識介紹：Ad hoc網(wǎng)絡技術
Ad hoc網(wǎng)絡(拉丁語,翻譯為“專用的,有特定目的的”)
通常也稱為“無固定設施網(wǎng)”或“自組織網(wǎng)”。由于組網(wǎng)特點快速、靈活、使用方便,目前Ad hoc網(wǎng)絡已得到了國際學術界和工業(yè)界的廣泛關注,并且也得到越來越廣泛的應用,已經(jīng)成為了移動通信技術向前發(fā)展的一個重要方向,為的是在站場或緊急應用的情況下,可以快速的組件一個通信網(wǎng)絡并實施通信。這種網(wǎng)絡具備很強的抗毀性、臨時性、自治性和自組織性。
Ad hoc網(wǎng)絡的前身是分組無線網(wǎng)(Packet Radio Network)。
最早對分組無線網(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DARPA(Defense Advanced Research Project Agency)就啟用了分組無線網(wǎng)(PRNET,Packet Radio NETwork)項目,研究分組無線網(wǎng)是在戰(zhàn)場的環(huán)境下對數(shù)據(jù)通信的應用。項目完成之后,DAPRA(Defense Advanced Research Project Agency)又在1993年啟動了高殘存自適應網(wǎng)絡(SURAN,SURvivable Adaptive Network)項目。研究如何將PRNET的成果加以擴展和應用,用以支持更大規(guī)模的網(wǎng)絡,并且還地要開發(fā)能夠適應戰(zhàn)場快速變化環(huán)境下自適應網(wǎng)絡協(xié)議。1994年,DARPA又啟動了全球移動信息系統(tǒng)(GloMo,Globle Mobile Information Systems)項目。在分組無線網(wǎng)絡已有的成果基礎上對能滿足軍事應用需要的、可快速展開的、高抗毀性的移動信息系統(tǒng)進行全面深入的研究,并且一直持續(xù)至今。1991年成立IEEE802.11標準委員會就采用了“Ad hoc網(wǎng)絡”一詞來描述這種特殊對等式無線移動網(wǎng)絡。
1 Ad hoc網(wǎng)絡的特點
Ad hoc網(wǎng)絡是一種無中心控制網(wǎng)絡,信息流采用分組數(shù)據(jù)格式,傳輸采用包交換機制,基于TCP/IP協(xié)議族。若干移動終端組成一個獨立的IP網(wǎng)絡,與固定的互聯(lián)網(wǎng)并行。同時,在必要的時候,Ad hoc網(wǎng)絡也可以通過一定的方式接入到互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)的互連。
作為一種新的組網(wǎng)方式,在網(wǎng)絡的組織上根據(jù)網(wǎng)絡實際的應用場合及條件具有以下的特點:
1.1 網(wǎng)絡的獨立性
Ad hoc網(wǎng)絡相對于常規(guī)通信網(wǎng)絡而言,最大的區(qū)別就是可以在任何時刻、任何地點,不需要硬件的基礎網(wǎng)絡設施的支持,快速構建一個移動通信網(wǎng)絡。它的建立不依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡通信設施,所以具有一定的獨立性。Ad hoc網(wǎng)絡的這種特點適合災難救助和偏遠地區(qū)通信等應用。同時,Ad hoc網(wǎng)絡也可以實現(xiàn)在一定場合和情況下,與其他網(wǎng)絡的互聯(lián),實現(xiàn)網(wǎng)絡的靈活拓展。
1.2 網(wǎng)絡拓撲結構的動態(tài)變化性
在Ad hoc網(wǎng)絡中,移動主機是可以在網(wǎng)絡中隨意移動的。主機的移動會導致主機之間的鏈路增加或者消失,主機之間的關系會不斷地發(fā)生變化,以致主機有可能同時還是路由器,因此,移動會使網(wǎng)絡拓撲結構發(fā)生不斷的變化,而且變化的方向和速度都不可預測。常規(guī)的網(wǎng)絡,網(wǎng)絡拓撲結構則相對較為穩(wěn)定。
1.3 組網(wǎng)的無中心和自組織性
在無線自組網(wǎng)中,網(wǎng)絡是沒有嚴格的控制中心的,所有節(jié)點的地位平等,是一個對等式的網(wǎng)絡。主機通過分布式協(xié)議互相連接。每個節(jié)點都可以隨時加入或者離開網(wǎng)絡,所以任何節(jié)點的故障都不會影響到網(wǎng)絡的運行。可以隨時隨地根據(jù)需要建立起網(wǎng)絡連接,而相互間的工作既相互協(xié)同又互不影響。
1.4 網(wǎng)絡的多跳路由和動態(tài)拓撲
當結點要與覆蓋范圍之外的結點進行通信時,就需要中間結點的多跳轉發(fā)。這與固定網(wǎng)絡的多跳不同,Ad hoc網(wǎng)絡中的多跳路由是由普通網(wǎng)絡結點完成的,而并不需要由專用的路由設備(如路由器)完成的。
Ad hoc網(wǎng)絡是動態(tài)的網(wǎng)絡。網(wǎng)絡結點既可以隨處移動,也可以隨時的開機和關機,這些都會使網(wǎng)絡的拓撲結構隨時性的發(fā)生變化。這使得Ad hoc網(wǎng)絡在體系結構、網(wǎng)絡組織、協(xié)議設計等等的方面都與普通的蜂窩式移動通信網(wǎng)絡和固定的通信網(wǎng)絡有著顯著的區(qū)別。
1.5 有限的無線通信帶寬
在Ad hoc網(wǎng)絡中因為沒有有線基礎設施的支持,所以,主機之間的通信都是通過無線傳輸來完成的。由于無線信道本身的物理特性,它所提供的網(wǎng)絡帶寬就相對有線信道要低得多。除此之外,考慮到競爭共享的無線信道而產(chǎn)生的碰撞、信號衰減和噪聲干擾等多種因素,移動終端可得到的實際帶寬更遠遠小于理論中的最大帶寬值。
1.6 移動終端的自主性與局限性
Ad hoc網(wǎng)絡中的移動終端具有自主性,不同于通常的計算機網(wǎng)絡中的移動終端,在計算機網(wǎng)絡中,主機和路由器是兩個不同的設備,分別完成了不同的功能。但正是由于這種功能的合一,給移動終端的設計帶來很多的局限性,Ad hoc網(wǎng)絡中的移動終端不僅要包含上述的兩種基本的功能,向用戶提供應用層程序的服務,而且還必須擔當起路由表的維護和信息的轉發(fā)。同時Ad hoc網(wǎng)絡的移動終端在移動環(huán)境中工作,使硬件在實際應用中的設備條件受到一定條件的限制,比如:既要支持移動,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備。
1.7 網(wǎng)絡生存周期短
Ad hoc網(wǎng)絡主要是用于臨時的通信需求,所以相對于有線網(wǎng)絡,它的生存時間一般就比較短了。