網路技術的相關知識介紹
現在的網路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。所以今天小編就給大家介紹。下面一起來看看吧!!!
:無線Mesh網路技術
無線通訊技術將是21世紀全球資訊科技發展的重要標誌之一。隨著社會的發展 ,人們期望能隨時隨地、不受時空限制地進行資訊交換和通訊 ,傳統的資訊方式和傳統的通訊裝置 ,顯得有些力不從心 ,只有無線行動通訊才能滿足這種需要。在各種無線通訊技術蓬勃發展的同時,一種新的無線網路技術——無線mesh網路也逐漸發展起來,引起了人們廣泛的注意。
無線mesh網路,由meshrouters***路由器***和meshclients***客戶端***組成,其中meshrouters構成骨幹網路,並和有線的internet網相連線,負責為meshclients提供多跳的無線internet連線。無線Mesh網路***無線網狀網路***也稱為“多跳***multi-hop***”網路,它是一種與傳統無線網路完全不同的新型無線網路技術。這種無線網狀網,可以大大增加無線系統的覆蓋範圍,同時可以提高無線系統的頻寬容量以及通訊可靠性,是一種非常有發展前途的寬頻無線接入技術。
傳統的無線區域網***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路,使用者如果要進行相互通訊的話,必須首先訪問一個固定的接入點***AP***,這種網路結構被稱為單跳網路。而在無線Mesh網路中,任何無線裝置節點都可以同時作為AP和路由器,網路中的每個節點都可以傳送和接收訊號,每個節點都可以與一個或者多個對等節點進行直接通訊。這種結構的最大好處在於:如果最近的AP由於流量過大而導致擁塞的話,那麼資料可以自動重新路由到一個通訊流量較小的鄰近節點進行傳輸。依此類推,資料包還可以根據網路的情況,繼續路由到與之最近的下一個節點進行傳輸,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訊,以低得多的發射功率獲得同樣的無線覆蓋範圍。在無線mesh網路中,由mesh路由器互連構成無線骨幹網,這個無線骨幹網再通過其中的閘道器mesh路由器與外部網路如Internet相連。Mesh終端也具有一定的mesh網路互連和分組轉發功能,但是一般不具有閘道器橋接功能。
通常,mesh終端通常只具有一個無線介面,實現複雜度遠小於mesh路由器。Mesh終端可以是膝上型電腦、掌上電腦、PDA以及手機等終端裝置。Mesh終端之間互連可以構成一個小型對等通訊網路。mesh路由器和mesh終端之間混合組網如下圖所示:
除此之外,安裝Mesh節點非常簡單,將裝置從包裝盒裡取出來,接上電源就行了。由於極大地簡化了安裝,使用者可以很容易增加新的節點來擴大無線網路的覆蓋範圍和網路容量。在無線Mesh網路中,不是每個Mesh節點都需要有線電纜連線,這是它與有線AP最大的不同。
Mesh的設計目標就是將有線裝置和有線AP的數量降至最低,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省就是非常可觀的。無線Mesh網路的配置和其他網管功能與傳統的WLAN相同,使用者使用WLAN的經驗可以很容易應用到Mesh網路上。
對於所有使用者來說健壯性是我們所追求的目標。實現網路健壯性通常的方法是使用多路由器來傳輸資料。如果某個路由器發生故障,資訊由其他路由器通過備用路徑傳送。E-mail就是這樣一個例子,郵件資訊被分成若干資料包,然後經多個路由器通過Internet傳送,最後再組裝成到達使用者收件箱裡的資訊。Mesh網路比單跳網路更加健壯,因為它不依賴於某一個單一節點的效能。
在單跳網路中,如果某一個節點出現故障,整個網路也就隨之癱瘓。而在Mesh網路結構中,由於每個節點都有一條或幾條傳送資料的路徑。如果最近的節點出現故障或者受到干擾,資料包將自動路由到備用路徑繼續進行傳輸,整個網路的執行不會受到影響。
結構靈活也是Mesh網路突出的特點,在單跳網路中,裝置必須共享AP。如果幾個裝置要同時訪問網路,就可能產生通訊擁塞並導致系統的執行速度降低。而在多跳網路中,裝置可以通過不同的節點同時連線到網路,因此不會導致系統性能的降低。Mesh網路還提供了更大的冗餘機制和通訊負載平衡功能。
在無線Mesh網路中,每個裝置都有多個傳輸路徑可用,網路可以根據每個節點的通訊負載情況動態地分配通訊路由,從而有效地避免了節點的通訊擁塞。而目前單跳網路並不能動態地處理通訊干擾和接入點的超載問題。因此選擇經多個短跳來傳輸資料將是獲得更高網路頻寬的一種有效方法,而這正是Mesh網路的優勢所在。在Mesh網路中,一個節點不僅能傳送和接收資訊,還能充當路由器對其附近節點轉發資訊,隨著更多節點的相互連線和可能的路徑數量的增加,總的頻寬也大大增加。
Mesh 網路在家庭、企業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於建立家庭無線網路。家庭式無線 Mesh 聯網可以連線臺式PC 機、筆記本和手持計算機、HDTV、DVD 播放器、遊戲控制檯,以及其他各種消費類電子裝置,而不需要複雜的佈線和安裝過程。校園 WLAN 的規模巨大,不僅地域範圍大,使用者多,而且通訊量也大,學生會更多地使用多媒體;二是網路覆蓋的要求高,網路必須能夠實現室內、室外、禮堂、宿舍、圖書館、公共場所等之間的無縫漫遊;三是負載平衡非常重要,由於學生經常要集中活動,當學生同時在某個位置使用網路時就可能發生通訊擁塞現象。
解決這些問題的傳統作法是在室內高密度地安裝 AP,而在室外安裝的AP 數量則很少。但由於校園網的使用者需求變化較大,有可能經常需要增加新的 AP 或調整AP 的部署位置,這會帶來很大的成本增加。不僅易於實現網路的結構升級和調整,而且能夠實現室外和室內之間的無縫漫遊。採用無線Mesh 組網則是解決這些問題的理想方案。如果要對校園無線網路拓撲進行調整,只需要移動現有的Mesh 節點的位置或安裝新的Mesh 節點就可以了,過程非常簡單,安裝新的Mesh節點也非常方便。而無線Mesh的健壯性和高頻寬也使它更適合於在校園中部署。
:Ad hoc網路技術
Ad hoc網路***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”或“自組織網”。由於組網特點快速、靈活、使用方便,目前Ad hoc網路已得到了國際學術界和工業界的廣泛關注,並且也得到越來越廣泛的應用,已經成為了移動通訊技術向前發展的一個重要方向,為的是在站場或緊急應用的情況下,可以快速的元件一個通訊網路並實施通訊。這種網路具備很強的抗毀性、臨時性、自治性和自組織性。
Ad hoc網路的前身是分組無線網***Packet Radio Network***。
最早對分組無線網的研究是源於軍事通訊的需要,並已經持續了將近20年。早在1972年,美國DARPA***Defense Advanced Research Project Agency***就啟用了分組無線網***PRNET,Packet Radio NETwork***專案,研究分組無線網是在戰場的環境下對資料通訊的應用。專案完成之後,DAPRA***Defense Advanced Research Project Agency***又在1993年啟動了高殘存自適應網路***SURAN,SURvivable Adaptive Network***專案。研究如何將PRNET的成果加以擴充套件和應用,用以支援更大規模的網路,並且還地要開發能夠適應戰場快速變化環境下自適應網路協議。1994年,DARPA又啟動了全球移動資訊系統***GloMo,Globle Mobile Information Systems***專案。在分組無線網路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、高抗毀性的移動資訊系統進行全面深入的研究,並且一直持續至今。1991年成立IEEE802.11標準委員會就採用了“Ad hoc網路”一詞來描述這種特殊對等式無線行動網路。
1 Ad hoc網路的特點
Ad hoc網路是一種無中心控制網路,資訊流採用分組資料格式,傳輸採用包交換機制,基於TCP/IP協議族。若干移動終端組成一個獨立的IP網路,與固定的網際網路並行。同時,在必要的時候,Ad hoc網路也可以通過一定的方式接入到網際網路,實現和網際網路的互連。
作為一種新的組網方式,在網路的組織上根據網路實際的應用場合及條件具有以下的特點:
1.1 網路的獨立性
Ad hoc網路相對於常規通訊網路而言,最大的區別就是可以在任何時刻、任何地點,不需要硬體的基礎網路設施的支援,快速構建一個行動通訊網路。它的建立不依賴於現有網路通訊設施,所以具有一定的獨立性。Ad hoc網路的這種特點適合災難救助和偏遠地區通訊等應用。同時,Ad hoc網路也可以實現在一定場合和情況下,與其他網路的互聯,實現網路的靈活拓展。
1.2 網路拓撲結構的動態變化性
在Ad hoc網路中,移動主機是可以在網路中隨意移動的。主機的移動會導致主機之間的鏈路增加或者消失,主機之間的關係會不斷地發生變化,以致主機有可能同時還是路由器,因此,移動會使網路拓撲結構發生不斷的變化,而且變化的方向和速度都不可預測。常規的網路,網路拓撲結構則相對較為穩定。
1.3 組網的無中心和自組織性
在無線自組網中,網路是沒有嚴格的控制中心的,所有節點的地位平等,是一個對等式的網路。主機通過分散式協議互相連線。每個節點都可以隨時加入或者離開網路,所以任何節點的故障都不會影響到網路的執行。可以隨時隨地根據需要建立起網路連線,而相互間的工作既相互協同又互不影響。
1.4 網路的多跳路由和動態拓撲
當結點要與覆蓋範圍之外的結點進行通訊時,就需要中間結點的多跳轉發。這與固定網路的多跳不同,Ad hoc網路中的多跳路由是由普通網路結點完成的,而並不需要由專用的路由裝置***如路由器***完成的。
Ad hoc網路是動態的網路。網路結點既可以隨處移動,也可以隨時的開機和關機,這些都會使網路的拓撲結構隨時性的發生變化。這使得Ad hoc網路在體系結構、網路組織、協議設計等等的方面都與普通的蜂窩式行動通訊網路和固定的通訊網路有著顯著的區別。
1.5 有限的無線通訊頻寬
在Ad hoc網路中因為沒有有線基礎設施的支援,所以,主機之間的通訊都是通過無線傳輸來完成的。由於無線通道本身的物理特性,它所提供的網路頻寬就相對有線通道要低得多。除此之外,考慮到競爭共享的無線通道而產生的碰撞、訊號衰減和噪聲干擾等多種因素,移動終端可得到的實際頻寬更遠遠小於理論中的最大頻寬值。
1.6 移動終端的自主性與侷限性
Ad hoc網路中的移動終端具有自主性,不同於通常的計算機網路中的移動終端,在計算機網路中,主機和路由器是兩個不同的裝置,分別完成了不同的功能。但正是由於這種功能的合一,給移動終端的設計帶來很多的侷限性,Ad hoc網路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式的服務,而且還必須擔當起路由表的維護和資訊的轉發。同時Ad hoc網路的移動終端在移動環境中工作,使硬體在實際應用中的裝置條件受到一定條件的限制,比如:既要支援移動,又要便於攜帶,這就要求終端具有較小的體積,不可能採用較大型的能源供電裝置。
1.7 網路生存週期短
Ad hoc網路主要是用於臨時的通訊需求,所以相對於有線網路,它的生存時間一般就比較短了。