高級計算機網(wǎng)絡

1、高級計算機網(wǎng)絡高級計算機網(wǎng)絡2 內(nèi)容提要高級計算機網(wǎng)絡3 1.1 計算機網(wǎng)絡的作用 高級計算機網(wǎng)絡4 信息化高級計算機網(wǎng)絡5 全球化高級計算機網(wǎng)絡6 三網(wǎng)合一高級計算機網(wǎng)絡7 電信網(wǎng) 計算機 領域目前是一個年營業(yè)額 35 億美元, 年增長率 35 % 的工業(yè)領域,在它的許多業(yè)務領域年增長率超過 100 %。 計算機 領域有兩個基本的目標: 其一是讓客戶滿意, 其二是與生產(chǎn)者加強合作。 計算機 領域包括 6 個大的業(yè)務。 消息發(fā)送: 把聲音、 、 電子郵件、 服務和 路線、 分頁和統(tǒng)一化的信息( 也叫集成消息 ), 國際互連網(wǎng)絡 信息, 和圖像信息進行消息發(fā)送。高級計算機網(wǎng)絡8 電信網(wǎng) 實時連接

2、: 處理頻內(nèi)、 頻外的 接通; 預測和預覽正在撥的 號碼; 自動尋找接話人; 自動尋找基于屏幕/局域網(wǎng)的呼叫路徑; 號碼重撥; 圖像,基于聲, 像和基于文本的會議, 個人微機上的 PBX, 合作計算。 通過 進行事務處理和信息訪問: 交互式聲音的交流; 文本可視化;客戶獲取企業(yè)的信息; 對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有聲音和圖像的形式; 命令式 ;WWW 上的購物; 與外部進行存儲合作; 上的自層導航。 在接通 服務中加入智能: 處理頻內(nèi)、 頻外的 接通中的客戶事故記錄的屏幕彈出; 鏡面 Web 頁屏幕彈出; 智能體; 基于多種能力的接通路徑;智能接通中心; 虛擬接通中心; 計算機群體網(wǎng)絡; 智能幫助平臺; 基

3、于高級智能的計算機 服務。高級計算機網(wǎng)絡9 電信網(wǎng) 核心技術: 聲音識別; 文本與語音的相互轉(zhuǎn)換; 數(shù)字信號處理;應用生成器; 聲音可視化, DSVD; 基于計算機的 二進制文件路徑轉(zhuǎn)換;USB ( 廣義序列總線 ); GeoPort; 聲音、圖像壓縮; 接通過程; 撥號脈沖信號識別; 送話人的賬戶和 ANI; 數(shù)字網(wǎng)絡界面( T-1, E-1, ISDN, BR1, PR1, SS7, ATM), 聲音調(diào)制解調(diào)器, 客戶/服務器 ; 邏輯調(diào)制解調(diào)器界面;多微機同步和合作軟件 ; 通訊微機; 國際互連網(wǎng); 瀏覽器。新的核心標準: ITU-T 的 T.120 ( 文檔會議 ) 和 H.320(

4、可視會議 );微軟公司的 TAPI-一種集成 Window98 和 Window NT 的集成部分, Novell公司的TSAPI- 一種在 NetWare 下的 開關控制器 NLM; Intel 公司的 USB 和InstantON, 自然太陽公司的 MVIP 和 HMVIP; Dialogic 公司的 SCSA 和ECTF。 高級計算機網(wǎng)絡10 計算機網(wǎng)絡 高級計算機網(wǎng)絡11 計算機網(wǎng)絡 高級計算機網(wǎng)絡121.2 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程 高級計算機網(wǎng)絡131.2 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程 高級計算機網(wǎng)絡141.2 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程 高級計算機網(wǎng)絡151.2 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程 高級計算機網(wǎng)

5、絡161.2 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程 高級計算機網(wǎng)絡171.3 協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)高級計算機網(wǎng)絡181.3 協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)高級計算機網(wǎng)絡19TCP/IP高級計算機網(wǎng)絡201.4 千兆位網(wǎng)絡 高性能交互式網(wǎng)絡應用需要千兆位（Gigabit）網(wǎng)絡。目前，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上的應用對延遲及帶寬不太敏感，TCP/IP能夠自動識別延遲的變化，E-mail、FTP等都能夠動態(tài)地適應TCP所提供的帶寬。很少有人去計較文件傳輸快慢的細微區(qū)別。然而，對于交互式應用，尤其是基于X-Windows和多媒體的遠程應用，需要高速網(wǎng)絡來支撐大量報文的傳輸。對于分布式文件系統(tǒng)，如網(wǎng)絡文件系統(tǒng)（NFS），客戶經(jīng)常需要向文件服務器請求一大塊數(shù)

6、據(jù),客戶端的應用緊緊依賴于網(wǎng)絡的傳輸時間。隨著處理機速度的提高，根據(jù)Amdahl定律所述，每條指令至少需要一個位的I/O。由于處理機周期將接近1ns級，有的研究人員已經(jīng)提出每條指令需要64位或128位（含指令及數(shù)據(jù)）的I/O。對于這樣的系統(tǒng)，自然需要千兆位以上的千兆位網(wǎng)絡。為此，這里將千兆位網(wǎng)絡定義為千兆位以上。高級計算機網(wǎng)絡21國外千兆位網(wǎng)絡研究狀況 計算機技術、網(wǎng)絡通信技術和電信技術的迅猛發(fā)展及融合，使三者間的結(jié)合更加緊密。最典型的例子是美國的千兆位級驗證環(huán)境研究小組均是由這三個領域的研究人員共同組成的。另外，ATM也是例證之一，它最早的設計目標是支持話音及數(shù)據(jù)，而目前使用最廣泛的是計算機

7、網(wǎng)絡領域。 建立了實驗式Gigabit網(wǎng)絡，也稱為驗證環(huán)境（Testbed）。其中最著名的是美國的五個驗證環(huán)境，它們大部分由NSF及ARP資助，構(gòu)成了美國Gigabit的主要研究活動。 高級計算機網(wǎng)絡22國外千兆位網(wǎng)絡研究狀況 *德國的RERKOM研究環(huán)境中鋪設了大量光纖，購置了高速網(wǎng)及高性能工作站。目前主要研究ATM技術。 *AT&T與加利福尼亞大學伯克利分校、Illinois大學和Wisconsin大學等聯(lián)合啟動了實驗大學網(wǎng)絡（XUNET），研究基于信元的廣域網(wǎng)計劃。1990年XUNET擴展為Blanca驗證環(huán)境。其研究內(nèi)容十分廣泛，主要有呼叫、多路復用、擁塞控制、計算機與網(wǎng)絡界面（如超級

8、計算機的整合、網(wǎng)絡虛擬存儲機制）及Gigabit應用等。該工程已產(chǎn)生了不少有趣的結(jié)果，包括對多媒體協(xié)議的支持、擁塞控制與回避。在XUNET工程中，也有來自哥倫比亞大學、賓夕法尼亞大學的研究人員。NCSA（NationalCenterforSupercomputingApplications）的Catlell是當今高速應用的專家，AT&T的Fraster是信元網(wǎng)絡的專家。高級計算機網(wǎng)絡23國外千兆位網(wǎng)絡研究狀況 *德國的RERKOM研究環(huán)境中鋪設了大量光纖，購置了高速網(wǎng)及高性能工作站。目前主要研究ATM技術。 *AT&T與加利福尼亞大學伯克利分校、Illinois大學和Wisconsin大學等聯(lián)

9、合啟動了實驗大學網(wǎng)絡（XUNET），研究基于信元的廣域網(wǎng)計劃。1990年XUNET擴展為Blanca驗證環(huán)境。其研究內(nèi)容十分廣泛，主要有呼叫、多路復用、擁塞控制、計算機與網(wǎng)絡界面（如超級計算機的整合、網(wǎng)絡虛擬存儲機制）及Gigabit應用等。該工程已產(chǎn)生了不少有趣的結(jié)果，包括對多媒體協(xié)議的支持、擁塞控制與回避。在XUNET工程中，也有來自哥倫比亞大學、賓夕法尼亞大學的研究人員。NCSA（NationalCenterforSupercomputingApplications）的Catlell是當今高速應用的專家，AT&T的Fraster是信元網(wǎng)絡的專家。高級計算機網(wǎng)絡24國外千兆位網(wǎng)絡研究狀況

10、*Aurora是位于美國東部的測試環(huán)境，其中配置了BellcoreSunshineATM交換機及IBM的PlaNET交換機。測試環(huán)境與工作站連接，進行網(wǎng)絡協(xié)議、應用、分布式系統(tǒng)方法學、工作站操作系統(tǒng)及性能保證等方面的研究。杰出的工作有ATM糾錯、流和擁塞控制、協(xié)議體系結(jié)構(gòu)及ATM協(xié)議接口等。 *美國的Nettar主要研究Gigabit網(wǎng)絡應用，其研究成員來自Pittsburgh。他們利用HIPPI開關及ATM/SONET連接HIPPI開關，并將CMU的各種計算機與Pittsburgh的巨型計算機互連，主要研究異構(gòu)系統(tǒng)分布處理性能中協(xié)議及操作系統(tǒng)的設計。 *美國的CASA建立于1990年，它是美

11、國ARPA/NSF的一個測試試驗基地。主要研究分布式超級計算機，并連接了美國西部的主要超級計算機實驗室，如LosAlamos國家實驗室、California技術學院（CalTech）、SanDigo超級計算機中心（SDSC）及JetPropulsion實驗室（JPC）等。正在研究的應用項目主要包括超級計算機間基于網(wǎng)絡的通信、采用大量數(shù)據(jù)的化學反應計算、交互式地理應用及氣象預報等。該工程主要利用SONETOC-3長途線路連接LANL（LosAlamosNationallabortory）、JPC、CalTech及SDSC等。 高級計算機網(wǎng)絡25千兆位網(wǎng)絡的基礎技術 千兆位網(wǎng)絡的發(fā)展與光纖通信技術

12、緊密相關，光纖通信技術是千兆位網(wǎng)絡的基礎。光纖具備長距離的每秒傳送若干個千兆位的能力，同時，誤碼率非常低，這為千兆位網(wǎng)絡的發(fā)展打下了基礎。光纖通信中兩個重要的基礎技術是SONET與WDN。 SONET是電信標準SDH簇的一個重要組成部分，它的目的是代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜主干線路的話路信令 與SONET截然不同的另一種技術是波分多路復用（WDM）。它利用光纖的特殊性質(zhì)來建造新型數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。 高級計算機網(wǎng)絡26千兆位網(wǎng)絡的基礎技術 WDM的基本原理是將光纖帶寬分為多個通道，并將欲通信的主機調(diào)節(jié)到特殊的通道。這種調(diào)節(jié)可以預分配，也可以將接收器或發(fā)送器調(diào)節(jié)到指定的通道。WDM的主要優(yōu)勢在于，它可以克服光電信號轉(zhuǎn)換

13、目前只能達到千兆位級的局限。WDM的目標是通過不同波長的多種并行光電設備來充分發(fā)揮光纖的容量。有人將其稱為Tb/s網(wǎng)絡。由于數(shù)據(jù)通信領域的速率一般指單節(jié)點能達到的速率。因此，WDM網(wǎng)絡也是千兆位網(wǎng)絡。WDM的主要的研究課題是：*如何使確認通道所需的時間最少。*如何使用戶數(shù)據(jù)的傳輸時間最長。*對光纖帶寬的有效利用，盡可能壓縮不同頻率通道。*多跳（Multihop）WDM網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)。高級計算機網(wǎng)絡27千兆位級信元網(wǎng)絡技術 信元網(wǎng)絡技術得到了迅速的發(fā)展，尤其是它的特殊形式ATM技術。信元網(wǎng)絡可以減少目前電信行業(yè)網(wǎng)絡種類過多的現(xiàn)狀，易于支持多目廣播，為ISDN提供更高速率的多路復用機制。 信元網(wǎng)絡

14、技術主要分為局域信元網(wǎng)絡和廣域信元網(wǎng)絡技術。 廣域信元網(wǎng)絡由高速信元交換機互連的高速鏈路組成。數(shù)據(jù)鏈路傳送信元，交換機的任務就是路由信元。所以，廣域信元網(wǎng)絡的主要任務是設計信元交換機。信元交換機主要研究體系結(jié)構(gòu)及緩沖策略，以及端口控制器的性能價格比，這在交換機的價格中占相當比重。 千兆位局域信元網(wǎng)絡(LACN)技術旨在連接園區(qū)或大樓內(nèi)的端系統(tǒng)，如計算機磁盤陣列、視頻服務器等。LACN主要分為共享介質(zhì)和局域信元交換網(wǎng)絡，前者基于總線或環(huán)，后者與廣域信元網(wǎng)絡的主要區(qū)別在于它面向較近距離的端系統(tǒng)。 高級計算機網(wǎng)絡28千兆位級信元網(wǎng)絡技術 信元網(wǎng)絡技術得到了迅速的發(fā)展，尤其是它的特殊形式ATM技術。信

15、元網(wǎng)絡可以減少目前電信行業(yè)網(wǎng)絡種類過多的現(xiàn)狀，易于支持多目廣播，為ISDN提供更高速率的多路復用機制。 信元網(wǎng)絡技術主要分為局域信元網(wǎng)絡和廣域信元網(wǎng)絡技術。 廣域信元網(wǎng)絡由高速信元交換機互連的高速鏈路組成。數(shù)據(jù)鏈路傳送信元，交換機的任務就是路由信元。所以，廣域信元網(wǎng)絡的主要任務是設計信元交換機。信元交換機主要研究體系結(jié)構(gòu)及緩沖策略，以及端口控制器的性能價格比，這在交換機的價格中占相當比重。 千兆位局域信元網(wǎng)絡(LACN)技術旨在連接園區(qū)或大樓內(nèi)的端系統(tǒng)，如計算機磁盤陣列、視頻服務器等。LACN主要分為共享介質(zhì)和局域信元交換網(wǎng)絡，前者基于總線或環(huán)，后者與廣域信元網(wǎng)絡的主要區(qū)別在于它面向較近距離的

16、端系統(tǒng)。 高級計算機網(wǎng)絡29千兆位網(wǎng)絡的主機技術 要實現(xiàn)千兆位網(wǎng)絡，主機系統(tǒng)也面臨著一系列問題，最重要的是 保持網(wǎng)絡帶寬； 主機網(wǎng)絡軟件； 為了實現(xiàn)網(wǎng)絡性能保證，操作系統(tǒng)所必須提供的功能； 高速網(wǎng)絡協(xié)議， 高效實現(xiàn)問題。 高級計算機網(wǎng)絡301.5 移動計算 Racotek: KeyWare ORACLE: Mobile Agent IBM: Aglet MIT: HIVE ICT: JMAT高級計算機網(wǎng)絡311.6 計算機網(wǎng)絡在我國的發(fā)展 ChinaNet CERNET CSTNet高級計算機網(wǎng)絡32ChinaNet CHINANET網(wǎng)絡由骨干網(wǎng)、接入網(wǎng)和全國網(wǎng)管中心組成。 CHINANET骨干網(wǎng)是主要信息通道，主要負責轉(zhuǎn)接全網(wǎng)的業(yè)務，并為接入網(wǎng)提供接入端口。骨干網(wǎng)節(jié)點包括