物聯(lián)網(wǎng)概論 課件 第8、9章 互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的接入和承載

《物聯(lián)網(wǎng)概論（第3版）》第8章互聯(lián)網(wǎng)第8章互聯(lián)網(wǎng)8.1互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)8.2IP協(xié)議8.3互聯(lián)網(wǎng)傳輸層協(xié)議8.4互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議8.5移動互聯(lián)網(wǎng)8.6互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用開發(fā)8.1互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)8.1.1TCP/IP協(xié)議模型8.1.2數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆庋b關(guān)系8.1.1TCP/IP協(xié)議模型《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛4背景特點(diǎn)模型5TCP/IP背景由美國國防部高級研究計劃署(DARPA)開發(fā)分組交換網(wǎng)ARPANETInternet用之在TCP/IP協(xié)議研究時，并沒有提出參考模型；1974年Kahn定義了最早的TCP/IP參考模型；目前網(wǎng)絡(luò)層使用的版本是IPv4；IPv6（IPng）；6TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);獨(dú)立于特定的計算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)；獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互連網(wǎng)中；統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有唯一的地址；標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。TCP/IP協(xié)議模型應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層網(wǎng)絡(luò)接入層《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛7TCP/IP協(xié)議模型《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛89應(yīng)用層支持用戶應(yīng)用應(yīng)用層協(xié)議主要有：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議Telnet文件傳輸協(xié)議FTP簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP域名系統(tǒng)DNS簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP超文本傳輸協(xié)議HTTP10傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對等實體間建立用于會話的端-端連接；傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；可靠的數(shù)據(jù)交付數(shù)據(jù)交付的有序性用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP是一種不可靠的無連接協(xié)議11互聯(lián)網(wǎng)層相當(dāng)OSI

RM網(wǎng)絡(luò)層的無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；處理互連的路由選擇、流控與擁塞問題；IP協(xié)議是無連接的、提供“盡力而為”服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。另：通信協(xié)議四種服務(wù)類型面向連接與確認(rèn)服務(wù)；面向連接與不確認(rèn)服務(wù)；無連接與確認(rèn)服務(wù)；無連接與不確認(rèn)服務(wù)；12網(wǎng)絡(luò)接入層終端系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報;允許主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)時使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，如局域網(wǎng)的Ethernet、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的X.25、幀中繼、ATM協(xié)議等;當(dāng)一種物理網(wǎng)被用作傳送IP數(shù)據(jù)包的通道時，就可以認(rèn)為是這一層的內(nèi)容;提供目的地址調(diào)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)8.1.2數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆庋b關(guān)系分層封裝PDU《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛13PDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元ProtocolDataUnit控制信息+數(shù)據(jù)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛14封裝各層協(xié)議PDU的封裝關(guān)系《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛158.2IP協(xié)議8.2.1IPv4協(xié)議8.2.2IPv6協(xié)議8.2.3ICMP協(xié)議8.2.4路由選擇協(xié)議8.2.1IPv4協(xié)議《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛17IPv4地址IPv4數(shù)據(jù)報18IP地址的分配由IANA負(fù)責(zé)統(tǒng)一分配互聯(lián)網(wǎng)地址分配機(jī)構(gòu)InternetAssignedNumbersAuthority2011年1月IPv4地址分配告罄有四個RIR亞太網(wǎng)絡(luò)信息中心（APNIC）APNIC的總部設(shè)在日本東京大學(xué)我國申請IP地址要通過APNIC北美的ARIN歐洲的網(wǎng)絡(luò)IP歐洲網(wǎng)絡(luò)合作中心（RIPENCC）南美及加勒比海地區(qū)的（LACNIC）IPv4地址IPv4地址長度為32位，為互聯(lián)網(wǎng)全局地址表示點(diǎn)分十進(jìn)制地址采用x.x.x.x的格式來表示，每個x為8位，每個x的值為0～255（例如23）；組成網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛19IPv4地址的分類根據(jù)不同的取值范圍，IPv4地址可以分為五類；IPv4地址中的前5位用于標(biāo)識IPv4地址的類別：

A類地址的第一位為0；

B類地址的前兩位為10；

C類地址的前三位為110；

D類地址的前四位為1110；

E類地址的前五位為11110；《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛2021IPv4地址格式22IPv4地址–A類A類IPv4地址結(jié)構(gòu)適用于有大量主機(jī)的大型網(wǎng)絡(luò)以二進(jìn)制0開始A類地址是從：～55；第一個字節(jié)為00000000被保留

01111111(127)被保留，用于loopback范圍在1.x.x.x到126.x.x.x之間23IPv4地址–B類B類IPv4地址適用于一些國際性大公司與政府機(jī)構(gòu)等中等大小的組織使用。以二進(jìn)制10開始B類IPv4地址是從：～55；共有214=16,384個B類地址第二個字節(jié)也是網(wǎng)絡(luò)地址的一部分24IPv4地址–C類C類IPv4地址適于一些小公司與普通的研究機(jī)構(gòu)以二進(jìn)制110開始范圍從192.x.x.x到223.x.x.x共有221=2,097,152個地址第二和第三個字節(jié)也是網(wǎng)絡(luò)地址的一部分25IPv4地址–D類D類IPv4地址不標(biāo)識網(wǎng)絡(luò);地址范圍：～55用于其他特殊的用途，如組播地址；26IPv4地址–E類E類IPv4地址暫時保留；地址范圍：～55；用于某些實驗和將來使用。27IPv4地址-保留地址10.x.x.x172.16.x.x至172.31.x.x192.168.x.x。

子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼指出哪些比特是主機(jī)部分，哪些是網(wǎng)絡(luò)部分《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛2829掩碼運(yùn)算二進(jìn)制的IP地址與掩碼按位進(jìn)行“與”運(yùn)算查看本機(jī)子網(wǎng)掩碼ipconfig/all《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛30子網(wǎng)掩碼的作用子網(wǎng)掩碼決定網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)、主機(jī)號的劃分根據(jù)子網(wǎng)掩碼判斷目的主機(jī)是否在同一網(wǎng)絡(luò)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛318.2.2IPv4協(xié)議協(xié)議格式路由《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛32IPv4協(xié)議的特點(diǎn)無連接不可靠盡力而為《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛33IPv4數(shù)據(jù)報格式《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛3435首部字段(1)版本IPv4是4IPv6是6IHL互聯(lián)網(wǎng)首部長度，即IP首部長度以32bit字為單位包括選項36首部字段(2)服務(wù)類型前6位：區(qū)分服務(wù)后2位：顯式擁塞通知ECT和CEECN-CapableTransport(ECT)CongestionExperienced(CE)路由器和端點(diǎn)之間總長度數(shù)據(jù)報的總長度，以字節(jié)為單位IP數(shù)據(jù)報最大64k字節(jié)37首部字段(3)標(biāo)識符序號連同源地址、目的地址和用戶協(xié)議唯一地識別數(shù)據(jù)報標(biāo)志3位，只用了2位后續(xù)比特“不分片”比特分片偏移量以8字節(jié)為單位即，除最后一個分片，所有分片數(shù)據(jù)字段長度是8字節(jié)的整數(shù)倍38首部字段(4)生存期TTL規(guī)定：秒。實際：跳數(shù)協(xié)議指出目的系統(tǒng)中接收數(shù)據(jù)字段的上層協(xié)議TCP為6，UDP為17（0x11）39首部字段(5)首部檢驗和在每個路由器上進(jìn)行驗證以及重新計算首部所有16比特字的16比特二進(jìn)制反碼加法為方便計算，初始值設(shè)置為0校驗范圍：不校驗數(shù)據(jù)字段41首部檢驗和unsignedshortchecksum(unsignedshort*buffer,intsize)

{

unsignedlongcksum=0;

while(size>0)//各位求和

{

cksum+=*buffer++;

size-=sizeof(unsignedshort);

}

if(size)//奇數(shù)字節(jié)

cksum+=*(unsignedchar*)buffer;

cksum=(cksum>>16)+(cksum&0xffff);//循環(huán)進(jìn)位。

cksum+=(cksum>>16);

return(unsignedshort)(~cksum);//再求補(bǔ)，~是按位求補(bǔ)，即取反

}42首部字段(6)源地址目的地址43選項提供擴(kuò)展能力，便于為后續(xù)版本引進(jìn)新信息。選項格式：選項類型，一個字節(jié)長度，一個字節(jié)?？捎锌蔁o數(shù)據(jù)，若干字節(jié)已經(jīng)定義了五種選項，但是并不是所有的路由器都支持全部五種選項44IP首部選項安全性說明信息的安全程度。實際上，所有路由器都忽略此選項。源路由

Strictsourcerouting(嚴(yán)格源路由)將從源到目的地的完整路徑上所有的IP地址都記錄下來。數(shù)據(jù)報必須嚴(yán)格地按照這條路徑傳送。當(dāng)路由器崩潰時，該字段可用于發(fā)送緊急分組或測量時間。Loosesourcerouting(松散源路由)同樣是一系列的IP地址，但只要求該數(shù)據(jù)報按照指定次序遍歷所列的路由器，不是一條嚴(yán)格路徑，可以穿越其它路由器。45IP首部選項流標(biāo)識為不穩(wěn)定的間歇性通行量提供特殊處理如話音路由記錄將該數(shù)據(jù)報穿越的路由器的IP地址加到選項字段但現(xiàn)在已經(jīng)不夠用了。時間戳在記錄路由的同時還記錄一個32位的時間標(biāo)記用于路由算法的糾錯精確到毫秒46選項字段填充確保數(shù)據(jù)報的首部是32比特的倍數(shù)每種選項的總長度為4字節(jié)的倍數(shù)，不夠則填充，最長40字節(jié)47IPv4數(shù)據(jù)報的路由和封裝IPv4數(shù)據(jù)報在各個物理網(wǎng)絡(luò)中需要重新封裝路由表<目的IP地址，下一跳路由器的IP地址，標(biāo)志>手工設(shè)置路由協(xié)議《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛488.2.2IPv6協(xié)議1.IPv6地址2.IPv6分組格式3.IPv6擴(kuò)展首部《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛491.IPv6地址長度為128位為節(jié)點(diǎn)的每個接口設(shè)置，不為節(jié)點(diǎn)而設(shè)置節(jié)點(diǎn)包括主機(jī)和路由器一個接口可能具有多個唯一的單播地址同一接口使用多個服務(wù)提供商《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛5051IPv6地址的表示形式（1）優(yōu)先選用X:X:X:X:X:X:X:XX是2字節(jié)的十六進(jìn)制值如，F(xiàn)EDC:BA98:7654:4210:FEDC:BA98:7654:3210如，2001:0:0:0:0:8:800:201C:417A52IPv6地址的表示形式（2）用“::”符號簡化多個0位的16位組在一個地址中僅能出現(xiàn)一次FF01:0:0:0:0:0:0:101表示為FF01::1010:0:0:0:0:0:0:1表示為::10:0:0:0:0:0:0:0（未指定地址）表示為::53IPv6地址的表示形式（3）X:X:X:X:X:X:D.D.D.D嵌入IPv4地址的IPv6地址如0:0:0:0:0:FFFF:23::FFFF:23IPv6地址/前綴長度前綴長度是組成前綴的十進(jìn)制值，說明地址最左邊的連續(xù)的地址位的長度例如，60位長的前綴12AB00000000CD3(十六進(jìn)制)可用下面的合法格式來表示：12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/6012AB::CD30:0:0:0:0/6012AB:0:0:CD30::/6054IPv6地址類型三種地址類型單播組播任播55IPv6地址類型單播單個接口組播一組接口發(fā)送到這個地址標(biāo)識出的所有接口上任播一組接口(通常分屬于不同的節(jié)點(diǎn))發(fā)送到某一個接口上最近的IPv6地址分配無狀態(tài)地址自動配置利用鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制獲得鏈路本地地址路由器前綴+鏈路地址標(biāo)識EUI64轉(zhuǎn)換算法狀態(tài)地址自動配置DHCPv6服務(wù)器《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛562.IPv6分組格式《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛5758IPv6首部(1)版本6通信量類別以識別通信量類別或不同優(yōu)先級的分組仍處于發(fā)展中見RFC2460流標(biāo)簽一個流就是共享相同屬性的分組序列有效載荷長度包括所有擴(kuò)展首部再加上運(yùn)輸層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的長度59IPv6首部(2)下一首部標(biāo)識了首部類型擴(kuò)展首部或者高層的首部跳數(shù)限制源地址目的地址

3.IPv6擴(kuò)展首部減輕路由器負(fù)擔(dān)定義了6種擴(kuò)展首部長度可變《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛6061擴(kuò)展首部逐跳選項首部每個路由器都要處理選項信息路由選擇首部類似于v4源選路的擴(kuò)展路由選擇分片首部鑒別首部分組完整性及其認(rèn)證封裝安全有效載荷首部提供加密手段目的地選項首部由目的節(jié)點(diǎn)檢查的可選信息62IP分組舉例IPv6協(xié)議頭部下一協(xié)議頭部=TCPTCP協(xié)議頭部+數(shù)據(jù)IPv6協(xié)議頭部下一協(xié)議頭部=路由選擇路由選項頭部下一協(xié)議頭部=TCPTCP協(xié)議頭部+數(shù)據(jù)IPv6協(xié)議頭部下一協(xié)議頭部=路由選擇路由選項頭部下一頭部協(xié)議=分段分段選項頭部下一協(xié)議頭部=TCP分段TCP協(xié)議頭部+數(shù)據(jù)63IPv6擴(kuò)展頭部格式64逐跳選項首部格式下一首部首部擴(kuò)展長度該首部的長度，64比特為單位，不包括第一個64比特選項每個選項由三個子字段組成選項類型最高2位指明無效類型時的動作00忽略該選項01丟棄分組10丟棄分組，發(fā)ICMP11丟棄分組，非組播地址時才會發(fā)ICMP長度該選項的數(shù)據(jù)字段長度選項數(shù)據(jù)65逐跳選項類型填充1用于向首部選項區(qū)域中插入1字節(jié)的填充填充N用于向首部選項區(qū)域中插入N(2)字節(jié)的填充確保首部的長度是8字節(jié)的整數(shù)倍特大有效載荷大于216=65,535字節(jié)，可達(dá)232=4G字節(jié)另設(shè)一個數(shù)據(jù)長度字段，32位這時，IPv6頭部的載荷長度必須設(shè)為0路由器警戒通知路由器處理控制數(shù)據(jù)如支持RSPV66分片首部只有源點(diǎn)能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)的分片處理路由器沒有分片的權(quán)利節(jié)點(diǎn)執(zhí)行路徑發(fā)現(xiàn)算法了解沿途所有子網(wǎng)絡(luò)的最小MTU根據(jù)了解的最小MTU，源節(jié)點(diǎn)執(zhí)行分片處理否則，源點(diǎn)必須將所有分組限制在1280字節(jié)之內(nèi)子網(wǎng)絡(luò)必須支持的最小MTU是1280字節(jié)67分片首部字段格式下一首部保留數(shù)據(jù)報片偏移量保留M標(biāo)志標(biāo)識符0291631比特

下一首部片偏移8標(biāo)識符保留保留M68路由選擇首部格式分組在發(fā)往終點(diǎn)的途中需要經(jīng)過的一個或者多個中間節(jié)點(diǎn)的列表下一首部首部擴(kuò)展長度路由選擇類型剩余路段例如，還需要訪問的中間節(jié)點(diǎn)的個數(shù)69目的地選項首部格式首部的格式與逐跳選項首部相同只由目的節(jié)點(diǎn)檢查該選項IPv6首部封裝IP首部、擴(kuò)展首部與上層協(xié)議

《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛7071頭部、擴(kuò)展頭部及其順序0.IPv6頭部1.逐跳選項2.路由選項3.分片選項4.目的地址選項5.認(rèn)證6.封裝安全載荷7.上層協(xié)議（如TCP，UDP）RFC1883RFC1827RFC182972具有所有擴(kuò)展頭部的IPv6分組Octets:40VariableVariableVariableVariableVariableVariable820(optionalvariablepart)=NextheaderfieldIPv6headerHop-by-hopoptionsheaderRoutingheaderFragmentheaderAuthenticationheaderEncapsecuritypayloadheaderTCPheaderApplicationdata

Destinationoptionsheader8.2.3ICMP協(xié)議1.ICMP協(xié)議2.鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議3.組播偵聽發(fā)現(xiàn)協(xié)議《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛73ICMPICMPv4ICMPv6《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛7475ICMP網(wǎng)際控制報文協(xié)議RFC792ICMP是TCP/IP的強(qiáng)制協(xié)議由路由器或目的主機(jī)發(fā)出ICMP提供通信環(huán)境的反饋信息例如，生存期期限到了用IP數(shù)據(jù)報封裝不可靠ICMP的報文格式封裝《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛7677ICMP消息格式type用于指明消息的類型共定義了15種消息（見后）code有些消息還要用code來進(jìn)一步說明；checksum對ICMP消息進(jìn)行校驗。范圍：整個CMP報文。typecodechecksum(contentsdependsontypeandcode)78ICMPv4報文類型79ICMPv6報文類型2.鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議NDNeighborDiscoveryRFC4861是指用一組ICMPv6信息報文，來確定相鄰節(jié)點(diǎn)之間關(guān)系的過程《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛80鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議的5種報文類型路由器請求報文路由器公告報文鄰節(jié)點(diǎn)請求報文鄰節(jié)點(diǎn)公告報文重定向報文《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛813.組播偵聽發(fā)現(xiàn)協(xié)議MLDMulticastListenerDiscovery基于IGMPv2《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛82MLD的3種報文類型組播偵聽查詢組播偵聽報告組播偵聽完成《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛838.2.4路由選擇協(xié)議內(nèi)部路由協(xié)議OSPF外部路由協(xié)議BGP《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛848.3互聯(lián)網(wǎng)傳輸層協(xié)議8.3.1UDP協(xié)議8.3.2TCP協(xié)議進(jìn)程到進(jìn)程的數(shù)據(jù)傳遞進(jìn)程端口套接字《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛86進(jìn)程程序靜態(tài)概念在時間上按照嚴(yán)格次序執(zhí)行的操作序列進(jìn)程動態(tài)概念是一個程序?qū)δ硞€數(shù)據(jù)集的執(zhí)行過程《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛8788端口標(biāo)識應(yīng)用程序的進(jìn)程進(jìn)程號PID標(biāo)識端口端口類型公認(rèn)端口：0~1023注冊端口：1024~49151動態(tài)和/或私有端口49152~65535《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛89查看端口natstat–antelnet25telnet23telnet110《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛9091熟知的TCP端口92套接字套接字的不同實現(xiàn)IP地址+端口號主機(jī)名+端口號一條TCP連接是由發(fā)送方套接字和接收方套接字來唯一標(biāo)識的即TCP連接用四元組來唯一標(biāo)識<源端IP地址、源端口號、目的IP地址、目的端口號>93套接字Socket是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的API通過Socket可以實現(xiàn)進(jìn)程之間的通信它定義了一系列的接口函數(shù)Socket調(diào)用功能含義socket建立一個Socketbind為建立的Socket建立一個標(biāo)識listen在一個Sokcet上監(jiān)聽外來的連接請求accept接受Socket上到來的連接connect在一個Socket上建立連接shut_down關(guān)閉連接send在一條連接上發(fā)送數(shù)據(jù)receive在一條連接上接受數(shù)據(jù)select檢查一組Socket是否有數(shù)據(jù)或異常8.3.1UDP協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UserDatagramProtocolRFC768《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛9495UDP的特點(diǎn)為應(yīng)用層的程序提供無連接服務(wù)不可靠的可能出現(xiàn)交付和重復(fù)的差錯不確認(rèn)，不排序應(yīng)用程序要承擔(dān)可靠性方面的全部工作代價很小運(yùn)行效率高，實現(xiàn)簡單例如.網(wǎng)絡(luò)管理96UDP的使用場合舉例內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集向外的數(shù)據(jù)分發(fā)請求-響應(yīng)實時應(yīng)用熟知端口端口號對應(yīng)協(xié)議解釋53DNS域名服務(wù)69TFTP簡單文件傳輸協(xié)議161SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議162SNMP-TRAP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議陷阱520RIPRIP路由協(xié)議《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛9798常用應(yīng)用程序的熟知端口根據(jù)TCP和UDP的特點(diǎn)，不同應(yīng)用程序使用不同的運(yùn)輸層UDP首部《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛99100UDP數(shù)據(jù)報格式長度：整個報文校驗和：整個報文段+IP偽首部出錯丟棄，再無行動該字段可選，不使用時置08.3.2TCP協(xié)議連接控制差錯控制流量控制擁塞控制《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛101連接控制TCP連接的建立TCP連接的終止《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛102TCP連接的建立一對端口之間僅有一條連接由套接字惟一標(biāo)識但一個端口可以連接到多個目的端口三次握手《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛103104三次握手1.連接請求SYN標(biāo)志置位序號字段=初始序號（SN=i）2.連接響應(yīng)SYN，SN=j，AN=X+i3.對響應(yīng)的確認(rèn)，并開始傳輸SN=i+1，AN=j+1TCP連接建立的實例telnet《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛105106TCP為什么不使用二次握手不可靠網(wǎng)絡(luò)使用二次握手存在問題:SYN重復(fù)SYN滯后數(shù)據(jù)報滯后107二次握手——SYN重復(fù)A發(fā)出SYN，B應(yīng)答SYNSYN丟失，通過重傳處理會導(dǎo)致重復(fù)的SYNs一旦連接，忽視掉重復(fù)的SYN108二次握手——滯后的SYN二次握手會造成半連接或誤連接SYNi廢SYNi到達(dá)；B響應(yīng)；SYNkSYNjSNk+1B丟棄重復(fù)SYN；因為亂序B拒收段現(xiàn)在兩邊認(rèn)為合法連接已存在解決辦法：每一邊都顯式確認(rèn)對方的SYN和序號ABA發(fā)起SYN；109二次握手滯后的數(shù)據(jù)段110連接建立的措施每個新連接以不同序號開始，且這個序號遠(yuǎn)離上一次連接使用的最后一個序號采用SYNi在ACK中包含發(fā)送序號i三次握手明確確認(rèn)對方的SYN及其序號三次握手中收到舊的確認(rèn)發(fā)送序號i和確認(rèn)序號p相差較遠(yuǎn)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛111TCP連接的終止每個TCP用戶必須發(fā)出CLOSE原語運(yùn)輸實體將FIN置位三次握手或四次握手《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛112113三次握手關(guān)閉連接發(fā)送一個FINi并接收一個ANi接收一個FINj并發(fā)送一個ANj等待的間隔時間長度為預(yù)計的報文段最大生存期的兩倍114TCP的四次握手TCP關(guān)閉時響應(yīng)方在FIN之前還有數(shù)據(jù)段發(fā)送所謂的四次握手過程實際情況115TCP連接終止實例telnetQuit命令退出116連接終止存在的問題后發(fā)先至FIN比最后的數(shù)據(jù)報文段先到達(dá)運(yùn)輸實體接受這個FIN關(guān)閉連接丟失最后的報文段解決方法：三次握手用一個序號與FIN關(guān)聯(lián)接收運(yùn)輸實體等待FIN序號之前的所有報文段必須明確地確認(rèn)對方的FIN報文段117不可靠網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之上連接釋放三次握手方式釋放連接FINA發(fā)FIN啟動定時器B發(fā)FIN啟動定時器FIN,ACK釋放連接ACKA發(fā)ACK釋放連接AB118FINA發(fā)FIN啟動定時器B確認(rèn)并發(fā)FIN啟動定時器FIN，ACK釋放連接ACKA發(fā)ACK（超時）釋放連接AB三次握手釋放對確認(rèn)丟失的處理119FINA發(fā)FIN啟動定時器B發(fā)FIN啟動定時器FIN釋放連接ACKA發(fā)ACK釋放連接A重發(fā)FIN啟動定時器FINB發(fā)FIN啟動定時器FINAB三次握手釋放對響應(yīng)丟失的處理120FINA發(fā)FIN啟動定時器B發(fā)FIN啟動定時器FIN（N次超時）釋放連接（超時）釋放連接A重發(fā)FIN啟動定時器FINAB三次握手釋放響應(yīng)確認(rèn)均丟處理121崩潰恢復(fù)重新啟動后，所有的狀態(tài)信息都將丟失連接是半打開狀態(tài)無故障的一方仍然認(rèn)為處于連接狀態(tài)使用一個放棄計時器來關(guān)閉這條連接運(yùn)輸實體等待對確認(rèn)ACK的時間為(timeout)*(numberofretries)如果計時器超時，關(guān)閉連接并向用戶發(fā)出通知故障方對接收到的每一個報文段i都會返回一個RSTi用戶必須決定是否要重新連接數(shù)據(jù)丟失或者重復(fù)的問題差錯控制超時重發(fā)序號累計確認(rèn)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛122流量控制信用量機(jī)制窗口字段滑動窗口《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛123擁塞控制慢啟動算法擁塞避免算法《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1248.4互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議8.4.1域名系統(tǒng)8.4.2HTTP協(xié)議8.4.3CoAP協(xié)議8.4.4SIP協(xié)議8.4.5SDP協(xié)議8.4.1域名系統(tǒng)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1261.域名服務(wù)器2.域名解析流程DNS的組成要素域名空間（domainnamespace）樹狀結(jié)構(gòu)的命名空間標(biāo)識Internet中的資源域名數(shù)據(jù)庫（DNSdatabase）用資源記錄RR標(biāo)記命名空間每一個結(jié)點(diǎn)與葉子，RR構(gòu)成一個分布式數(shù)據(jù)庫域名服務(wù)器（DNSserver）服務(wù)器維護(hù)部分樹狀結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的資源記錄RR解析器（resolver）軟件從域名服務(wù)器獲取相應(yīng)信息，對客戶請求應(yīng)答《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛1271.域名服務(wù)器域名管理機(jī)構(gòu)是ICANN主名字服務(wù)器輔名字服務(wù)器《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛128全世界的根名字服務(wù)器/文件named.root目前13個《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛129

2.域名解析流程查詢類型解析流程《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛130查詢類型遞歸查詢域名服務(wù)器之間服務(wù)器沿域名樹查詢你給我查迭代查詢客戶和服務(wù)器服務(wù)器會返回一個域名服務(wù)器清單他可能知道《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛131解析流程1）發(fā)送請求給本地DNS2）本地DNS查詢高速緩存3）本地DNS查詢根DNS根DNS返回一個主DNS4）本地DNS請求主DNS5）重復(fù)第4步，直到找到正確的記錄。6）本地DNS將結(jié)果返回給客戶《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛1328.4.2HTTP協(xié)議超文本傳輸協(xié)議HyperText

TransferProtocol《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛133HTTP通信模型C/S請求和響應(yīng)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛134HTTP特點(diǎn)C/S無狀態(tài)無狀態(tài)協(xié)議指協(xié)議對于事物處理沒有記憶能力區(qū)別于HTTP緩存不利于動態(tài)交互應(yīng)用需要記住客戶端狀態(tài)文本協(xié)議內(nèi)容協(xié)商服務(wù)器驅(qū)動：用戶給出首選項，服務(wù)器作決定代理驅(qū)動：服務(wù)器給出首選項，客戶作選擇《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛135HTTP報文HTTP通信中的基本單元結(jié)構(gòu)化的字節(jié)序列文本《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛136HTTP請求報文結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛137HTTP響應(yīng)報文結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛138HTTP消息結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛139GET操作使用GET方法讀取圖像《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1408.4.3CoAP協(xié)議受限應(yīng)用協(xié)議ConstrainedApplicationProtocol《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛141CoAP協(xié)議特點(diǎn)使用UDP配有可選擇的可靠性措施輕量級的頭部開銷和解析復(fù)雜度支持網(wǎng)址和HTTP的內(nèi)容類型簡單的代理和緩存功能《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛142CoAP互通CoAP與HTTP的協(xié)議轉(zhuǎn)換《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛143CoAP協(xié)議的4種報文類型證實非證實確認(rèn)復(fù)位《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛144簡單CoAP交互過程《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1458.4.4SIP協(xié)議1.SIP協(xié)議的組成實體2.SIP消息類型《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1461.SIP協(xié)議的組成實體客戶機(jī)SIP用戶代理服務(wù)器有3種類型SIP注冊服務(wù)器SIP代理服務(wù)器SIP重定向服務(wù)器《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛147

2.SIP消息類型請求消息響應(yīng)消息《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛148SIP呼叫流程《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛149SIP請求消息《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1508.4.5SDP協(xié)議會話描述協(xié)議SessionDescriptionProtocol《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛151152SDP會話描述協(xié)議基于文本為會話通知、會話邀請和其它形式的多媒體會話初始化等提供多媒體會話描述SDP描述有兩個目的一是告之某會話的存在二是給出參與該會話所必須的信息153SDPSDP傳遞多媒體會話的媒體流信息例如，多媒體會議通過會議公告機(jī)制將會議的地址、時間、媒體和建立等信息告之每個可能的參會者使用不同的適當(dāng)?shù)膫鬏攨f(xié)議會話通知協(xié)議（SAP）會話初始協(xié)議（SIP）實時流協(xié)議（RTSP）

MIME擴(kuò)展協(xié)議的電子郵件超文本傳輸協(xié)議（HTTP）154SDP描述的內(nèi)容會話信息媒體信息時間信息155SDP會話信息會話名和目的；會話激活的時間區(qū)段；構(gòu)成會話的媒體；接收這些媒體所需的信息；(地址、端口、格式等)會話所用的帶寬信息(任選)；會話負(fù)責(zé)人的聯(lián)系信息(任選)。

156SDP媒體信息媒體類型(視頻、音頻)；傳送協(xié)議(RTP/UDP/IP.H.320等)；媒體格式(H.261視頻、MPEG視頻等)；媒體地址和端口；157SDP時間信息會話的時間和結(jié)束時間可有多組時間段，對于每個時間段，可以指定重復(fù)時間。158SDP格式文本格式<type>=<value><type>為單個區(qū)分大小寫的字符<value>結(jié)構(gòu)化文本串一般由多個字段組成字段之間由一個空格符隔開==號兩側(cè)不能有空白字符采用UTF-8編碼中的ISO10646字符集159SDP格式—會話信息*表示可選項，嚴(yán)格按序排列v=（協(xié)議版本）

o=（所有者/創(chuàng)建者和會話標(biāo)識符）

s=（會話名稱）

i=*（會話信息）

u=*（URI描述）

e=*（Email地址）

p=*（電話號碼）

c=*（連接信息―如果包含在所有媒體中，則不需要該字段）

b=*（帶寬信息）

160SDP格式—時間信息t=（會話活動時間）

r=*（0或多次重復(fù)次數(shù)）z=*（時區(qū)調(diào)整）

k=*（加密密鑰）

a=*（0個或多個會話屬性行）

161SDP格式—媒體信息m=（媒體名稱和傳輸?shù)刂罚?/p>

i=*（媒體標(biāo)題）

c=*（連接信息—如果包含在會話層則該字段可選）

b=*（帶寬信息）

k=*（加密密鑰）

a=*（0個或多個媒體屬性行）

162SDP格式—舉例v=0

o=Bob28908445262890842807INIP4

s=SDPSeminar

i=ASeminaronthesessiondescriptionprotocol

u=http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/M.Handley/sdp.03.ps

e=mjh@(MarkHandley)

c=INIP42/127

t=28733974962873404696

a=recvonly

m=audio49170RTP/AVP0

m=video51372RTP/AVP31

m=application32416udpwb

a=orient:portrait163SDP格式—舉例說明v=0版本號0o=Bob28908445262890842807INIP4起源字段格式：o=<username><sessionid><version><networktype><addresstype><address>Bob：會話的創(chuàng)建者2890844526：通常建議用網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(NTP)的時間戳以保證它的唯一性2890842807：通告版本號，建議用NTP，用來探測同一會話中的最新通告IN：表示InternetIP4：只支持IPv4和IPv6164SDP格式—舉例說明s=SDPSeminar會話名稱i=ASeminaronthesessiondescriptionprotocol會話信息u=http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/M.Handley/sdp.03.psURI，額外信息e=mjh@(MarkHandley)EmailP是電話號碼165SDP格式—舉例說明c=INIP42/127連接信息格式：c=<networktype><addresstype><connectionaddress>2：接收會話的組播地址（可以是單播地址）127是生存時間TTL，組播地址要有TTL。t=28733974962873404696會話活動時間a=recvonly會話屬性Recvonly表示媒體信道是“只收”信道166SDP格式—舉例說明m=audio49170RTP/AVP0m=<media><port><transport><fmtlist>表示在49170端口接收語音只能處理G.711μ律編碼（RTP負(fù)載類型為0）m=video51372RTP/AVP31RTP/AVP：使用的媒體傳輸協(xié)議31：支持H.261m=application32416udpwbwb:：WhiteBoard，指出格式類型a=orient:portraita=<屬性>:<值>orient:portrait：指定白板在屏幕的位置中間位置，肖像，4/3長寬比的矩形。8.5移動互聯(lián)網(wǎng)8.5.1移動互聯(lián)網(wǎng)的組成8.5.2移動互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)8.5.3移動互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量8.5.4移動IP技術(shù)8.5.1移動互聯(lián)網(wǎng)的組成《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛168終端無線接入網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛169移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展移動互聯(lián)網(wǎng)涉及的標(biāo)準(zhǔn)及其標(biāo)準(zhǔn)化組織《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1708.5.2移動互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)電信運(yùn)營商互聯(lián)網(wǎng)公司終端公司《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛171WWRFWWRF給出的移動互聯(lián)網(wǎng)參考模型《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛172MWIFMWIF給出的移動互聯(lián)網(wǎng)參考模型《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛173MITANOKIA給出的移動互聯(lián)網(wǎng)參考模型MobileInternetTechnicalArchitecture《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1748.5.3移動互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量1.QoS的概念2.IPQoS的實現(xiàn)方式3.移動互聯(lián)網(wǎng)的QoS技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1751.QoS的概念I(lǐng)TU-TE.800對QoS的定義：決定用戶對服務(wù)滿意程度的業(yè)務(wù)性能的綜合效果《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛176QoS包含兩層含義業(yè)務(wù)性能：對業(yè)務(wù)性能的保證應(yīng)該是端到端的、連續(xù)的、可預(yù)測的、大于或等于預(yù)定值的。體現(xiàn)業(yè)務(wù)性能的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)有：時延、抖動、丟包率業(yè)務(wù)差別：對不同類型和不同等級的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供不同等性能保證。177IPQoS概念模型Y.123.qos：給出了基于以太網(wǎng)的IP接入網(wǎng)絡(luò)的QoS架構(gòu)。規(guī)定了分層模型。Y.e2e.qos：給出了從IP網(wǎng)演進(jìn)為NGN的一種端到端QoS架構(gòu)，核心網(wǎng)應(yīng)支持MPLSY.qosar：提供了分組網(wǎng)絡(luò)支持QoS的框架，定義了基本QoS構(gòu)建模塊（如接入控制、擁塞反饋、計量和測量、策略及策略配置、隊列和調(diào)度、資源預(yù)留、服務(wù)等級管理、費(fèi)率表征、流量標(biāo)識）。178IPQoS概念模型系統(tǒng)層分兩部分179不同層的QoS用戶層的主觀感覺QoS例如用戶認(rèn)為應(yīng)該達(dá)到的音頻質(zhì)量、圖像質(zhì)量、視頻連續(xù)度、音/視同步程度等。業(yè)務(wù)應(yīng)用QoS例如音頻采樣速率和采樣比特數(shù)、像素分辨率和像素色調(diào)、視頻幀速率、唇同步等。系統(tǒng)QoS在IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備構(gòu)成相應(yīng)地，系統(tǒng)QoS又可細(xì)分為網(wǎng)絡(luò)層QoS設(shè)備層QoS180不同層的QoS系統(tǒng)QoS，網(wǎng)絡(luò)層QoS網(wǎng)絡(luò)時延、網(wǎng)絡(luò)抖動和分組丟失率設(shè)備QoS編解碼器性能、所設(shè)置的抖動緩沖器性能等181ISO定義的QoS參數(shù)及定義參數(shù)含義吞吐量單位時間內(nèi)在一個連接上傳遞的最大字節(jié)數(shù)傳輸延遲從數(shù)據(jù)傳輸請求開始到數(shù)據(jù)傳輸完成確認(rèn)為止的時間間隔差錯率數(shù)據(jù)單元錯傳、丟失或重傳的概率建立連接延遲從請求建立連接開始到建立連接確認(rèn)為止的時間間隔連接失敗率/傳輸失敗率建立連接失敗的概率/傳輸失敗的概率釋放延遲從釋放請求開始到釋放確認(rèn)為止的時間延遲釋放失敗率釋放連接時失敗的概率《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛182

2.IPQoS的實現(xiàn)方式IPQoS分類集成服務(wù)區(qū)分服務(wù)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛183IPQoS分為6類Y.1541將網(wǎng)絡(luò)QoS分為6類:第0和第1類可對應(yīng)為抖動敏感實時業(yè)務(wù)，如IP語音；第2和第3類可對應(yīng)為抖動不敏感事務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如信令傳送；第4類可對應(yīng)為僅要求低數(shù)據(jù)丟失率的批量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或視頻流業(yè)務(wù)；第5類則對應(yīng)為傳統(tǒng)的盡力而為的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。184IPQoS分為6類IP分組丟失率（IPLR）對第0類、1類、2類、3類和4類QoS均規(guī)定為10-3；IP分組傳送時延(IPTD)，對第0類要求為100ms，對第1類考慮實時話音要求為400ms，對第2類為100ms，第3類為400ms，第4類則放松到1s；IP分組時延變化(IPDV)對第0類和第1類都規(guī)定為50ms，其余類別均不規(guī)范IP分組差錯率IPER。185網(wǎng)絡(luò)QoS分為6類IP網(wǎng)絡(luò)QoS分類與端到端性能指標(biāo)(Y.1541)186集成服務(wù)IntServ資源預(yù)留類型RSVPResourceReservationProtocol《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛187區(qū)分服務(wù)DiffServ優(yōu)先等級化類型IPv6區(qū)分服務(wù)字段服務(wù)等級合約SLAServiceLevelAgreement《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛188

3.移動互聯(lián)網(wǎng)的QoS技術(shù)MRSVPRSVPwithMobileHosts移動主機(jī)資源預(yù)留協(xié)議DRSVPDynamicRSVP動態(tài)資源預(yù)留協(xié)議《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1898.5.4移動IP技術(shù)1.移動IP技術(shù)的術(shù)語概念2.移動IP的工作過程《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1901.移動IP技術(shù)的術(shù)語概念移動IPv4協(xié)議移動IPv6協(xié)議《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛191移動IP技術(shù)的術(shù)語家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)和外地網(wǎng)絡(luò)家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址移動節(jié)點(diǎn)和家鄉(xiāng)代理注冊和綁定隧道、源路由和路由優(yōu)化《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛192

2.移動IP的工作過程家鄉(xiāng)代理注冊綁定管理三角路由家鄉(xiāng)代理發(fā)現(xiàn)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1938.6互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用開發(fā)8.6.1多屏互動8.6.2Web的發(fā)展趨勢8.6.3“互聯(lián)網(wǎng)+”及其應(yīng)用開發(fā)194《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛8.6.1多屏互動三屏互動電視電腦手機(jī)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛195多屏互動三種模式內(nèi)容分享模式屏幕分享模式遠(yuǎn)程控制模式《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛196多屏互動技術(shù)體系DLNAMiracastAirPlay閃聯(lián)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1978.6.2Web的發(fā)展趨勢Web1.0Web2.0Web3.0《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛1988.6.3“互聯(lián)網(wǎng)+”及其應(yīng)用開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)+各個傳統(tǒng)行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+餐飲開發(fā)實例《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛199互聯(lián)網(wǎng)+餐飲開發(fā)實例1.訂餐系統(tǒng)架構(gòu)2.訂餐系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸3.客戶端的具體開發(fā)步驟4.服務(wù)端的具體開發(fā)步驟《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛200總結(jié)互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議棧移動互聯(lián)網(wǎng)《物聯(lián)網(wǎng)概論（第3版）》第9章物聯(lián)網(wǎng)的接入和承載第9章物聯(lián)網(wǎng)的接入和承載9.1有線接入技術(shù)9.2短距離無線IP接入技術(shù)9.3基于移動通信網(wǎng)絡(luò)的接入9.4核心通信網(wǎng)絡(luò)9.5物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的承載網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)電信網(wǎng)行業(yè)專網(wǎng)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛204物聯(lián)網(wǎng)接入方式利用各種無線IP接入技術(shù)無縫接入互聯(lián)網(wǎng)利用各種有線接入技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備節(jié)點(diǎn)直接接入公共移動通信網(wǎng)絡(luò)或行業(yè)專網(wǎng)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛205通信網(wǎng)絡(luò)種類接入網(wǎng)絡(luò)移動通信網(wǎng)絡(luò)核心傳輸網(wǎng)絡(luò)核心交換網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛206通信網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)傳輸層中的通信網(wǎng)絡(luò)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2079.1有線接入技術(shù)9.1.1以太網(wǎng)接入9.1.2銅線接入9.1.3光纖接入9.1.4HFC接入9.1.5電力線接入9.1.1以太網(wǎng)接入《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛209IEEE802參考模型物理層媒介訪問控制（MAC）層

邏輯鏈路控制（LLC）層

以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)物理層RJ-454對雙絞線媒介訪問控制層MACCSMA/CD《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛210以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式以太網(wǎng)接入《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛211交換式以太網(wǎng)和共享式以太網(wǎng)帶寬獨(dú)享/共享212以太網(wǎng)MAC幀與802.3的不同：長度變類型無填充213以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)命名方法<數(shù)據(jù)率><信號方式><最大網(wǎng)段長度><數(shù)據(jù)率><BASE>-<abc>a表示物理媒介類型或距離。T表示雙絞線，F(xiàn)表示光纖，K為背板，C為銅纜S為短距離光纖，L為長距離光纖，E為甚長距離光纖b表示信號編碼方案R表示64B/66B的物理層編碼方案。c表示通路數(shù)或波長數(shù)一般情況下c為1、4或10，為1時通常省略。214215以太網(wǎng)典型組網(wǎng)配置以太網(wǎng)交換機(jī)的類型直通式存儲轉(zhuǎn)發(fā)式2169.1.2銅線接入xDSL接入技術(shù)非對稱用戶線ADSL高比特率數(shù)字線（HDSL）甚高速數(shù)字用戶線（VDSL）非對稱數(shù)字用戶線（ADSL）速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線（RADSL）等?！段锫?lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛217218ADSL技術(shù)ADSL是在無中繼的用戶環(huán)路網(wǎng)上使用負(fù)載電話線提供高速數(shù)字接入的傳輸技術(shù)“非對稱”是指非雙向平均傳輸高速信號，即上行信息傳輸速率和下行速率不一樣采用FDM（頻分復(fù)用）與DMT（離散多音頻技術(shù)）傳送電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。其中低頻部分提供普通電話業(yè)務(wù)（POTS）信道219ADSL頻譜劃分ADSL將用戶的雙絞線頻譜分成3部分：低頻部分、上行信道和下行信道220ADSL技術(shù)通過無源濾波器使電話信道與數(shù)字信道分開數(shù)字信道分為一個640kb/s～1Mb/s的中速上行數(shù)字傳輸通道（占據(jù)10～50kHz的頻帶，主要用于傳送控制信息，如VOD中的節(jié)目選擇、快進(jìn)和快退等）一個速率為1.5～9Mb/s的高速下行數(shù)字傳輸通道（占據(jù)50kHz以上的頻帶）由于采用FDM，因此這三個信息通道可同時工作于一對電話線221ADSL技術(shù)ADSL接入網(wǎng)按照傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式可以分為基于分組的和基于ATM的接入網(wǎng)如果是基于分組的方式，接入節(jié)點(diǎn)（AccessNode）連接IP路由器如果是基于ATM的方式，則接入節(jié)點(diǎn)連接ATM主干網(wǎng)交換機(jī)，這種傳輸方式被稱為“ATMoverADSL”222ADSL接入網(wǎng)一般結(jié)構(gòu)示意圖

ADSL接入網(wǎng)一般結(jié)構(gòu)示意圖9.1.3光纖接入光纖到小區(qū)（FTTC）、光纖到辦公樓（FTTB）、光纖到戶（FTTH）、光纖到辦公室（FTTO）、光纖到遠(yuǎn)端模塊局（FTTR《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛223光接入網(wǎng)OAN的定義共享同一網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口且由光接入傳輸系統(tǒng)支持的一系列接入鏈路光接入網(wǎng)其實可以理解為把程控交換機(jī)出局的電傳輸改為光傳輸擴(kuò)大程控交換機(jī)的覆蓋范圍?！队嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛224光纖接入分類有源光網(wǎng)絡(luò)AON無源光網(wǎng)絡(luò)PON《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛225FTTH接入的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ONU在用戶側(cè)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2269.1.4HFC接入光纖同軸電纜混合接入同軸電纜帶寬高達(dá)1GHz《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛227HFC原理在HFC接入中，以頻分復(fù)用方式把電話、低速數(shù)據(jù)、寬帶數(shù)字視頻（VOD）、寬帶模擬電視（CATV）綜合在一起，調(diào)制到光纖和同軸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸饋線系統(tǒng)用光纖，以頻分方式復(fù)用；配線系統(tǒng)用同軸電纜，構(gòu)成樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛228HFC的傳輸結(jié)構(gòu)前端傳輸線路用戶端《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》-韓毅剛229230HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖HDT（主機(jī)數(shù)字終端）9.1.5電力線接入電力線接入PLCPowerLineCommunication數(shù)據(jù)傳輸速率在2～200Mbit/s《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛231電力線接入設(shè)備用戶端需要配置PLC調(diào)制解調(diào)器ISP需要配置局端設(shè)備《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2329.2短距離無線IP接入技術(shù)9.1.1Wi-Fi9.1.2藍(lán)牙9.1.3UWB技術(shù)IEEE無線傳輸技術(shù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi（IEEE802.11）藍(lán)牙（IEEE802.15.1）UWB（IEEE802.15.3a）ZigBee（IEEE802.15.4）WiMAX（IEEE802.16）MBWA（IEEE802.20）《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛234ITU-T無線IP接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GPRSCDMA1X3G4G《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2359.2.1Wi-Fi《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2361．Adhoc組網(wǎng)模式2．AP組網(wǎng)模式Wi-Fi核心技術(shù)EEE802.11aEEE802.11bEEE802.11gEEE802.11n《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛237WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)1997年發(fā)布，1999年補(bǔ)充802.11a和802.11b2.4GHz速率為2Mbit/sIEEE802.11a5GHz最高速率為54Mbit/sIEEE802.11b2.4GHz5.5Mbit/s和11Mbit/s238WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11g2003年兼容802.11b速率為54

Mbit/sIEEE802.11n2009年發(fā)布兼容802.11a/b/g2.4GHz或5GHz4×4MIMO20MHz標(biāo)準(zhǔn)帶寬時，最高速率為300Mbit/s40MHz帶寬時，速率為600Mbit/s239802.11協(xié)議棧802.11協(xié)議棧LLCMACPLCP物理層匯聚協(xié)議（PLCP）提供物理層SAP將MAC幀映射成媒介能夠傳輸?shù)母袷絇MD調(diào)制/解調(diào)；編碼/解碼1．Adhoc組網(wǎng)模式Wi-Fi的Adhoc組網(wǎng)模式《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2422．AP組網(wǎng)模式AP無線接入點(diǎn)擴(kuò)展服務(wù)集ExtendedServiceSetESS《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛243無線局域網(wǎng)的接入實例無線局域網(wǎng)的接入方式《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2449.2.2藍(lán)牙1.藍(lán)牙協(xié)議2.藍(lán)牙組網(wǎng)技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛245藍(lán)牙性能指標(biāo)工作頻段為2.4～2.4835GHz距離為10~100m速率一般為1Mbit/s藍(lán)牙4.0核心規(guī)范2010年7月推出速率達(dá)到24Mbit/s《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2461.藍(lán)牙協(xié)議底層中間層應(yīng)用層《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛247藍(lán)牙協(xié)議?！段锫?lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2482.藍(lán)牙組網(wǎng)技術(shù)微微網(wǎng)piconetPC對PC組網(wǎng)方式PC對藍(lán)牙接入點(diǎn)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛249藍(lán)牙PC對PC組網(wǎng)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛250藍(lán)牙接入點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2519.2.3UWB技術(shù)超寬帶UWBUltraWide-Band無線個域網(wǎng)WPAN《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛252無線通信技術(shù)種類窄帶寬帶超寬帶《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛253UWB協(xié)議分層模型WiMedia聯(lián)盟《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛254

9.3移動通信網(wǎng)絡(luò)9.3.1移動通信網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)9.3.2第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)2G9.3.3第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)3G9.3.4第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)4G9.3.5第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)5G移動通信網(wǎng)絡(luò)第一代移動通信網(wǎng)絡(luò)模擬通信網(wǎng)絡(luò)，已被淘汰第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)2G網(wǎng)絡(luò)，有GSM和CDMA兩種制式采用電路交換技術(shù)第三移動通信網(wǎng)絡(luò)，3G第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)，4G網(wǎng)絡(luò)第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2569.3.1移動通信網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)移動臺基站系統(tǒng)交換系統(tǒng)運(yùn)維中心《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2579.3.2第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)2G《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2581.GSM體系結(jié)構(gòu)2.GSM接口3.GSM的無線傳輸 9.3.2第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)2G《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛259GSMCDMA1.GSM體系結(jié)構(gòu)全球移動通信系統(tǒng)GSMGlobalSystemforMobileCommunications《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛260GSM組成基站子系統(tǒng)BSSBaseStationSubsystem移動臺MS網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSSNetworkandSwitchingSubsystem操作子系統(tǒng)OSSOperationsubsystem《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛261GSM體系結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛262

2.GSM接口A接口Abis接口Um接口NSS系統(tǒng)內(nèi)部的許多其它接口《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛263

3.GSM的無線傳輸頻分雙工時分多址邏輯信道業(yè)務(wù)信道控制信道《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2642.5GGPRSCDMA1x《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛265GPRS通用分組無線服務(wù)技術(shù)GPRSGeneralPacketRadioService分組交換技術(shù)115.2Kbit/s《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛266GPRS的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)基于GSM《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛267CDMA1xCDMA2000的第一階段又稱為CDMA20001X《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛268CDMA1X網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于CDMA《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2699.3.3第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)3G1.W-CDMA2.CDMA20003.TD-SCDMA4.3.5G 5.3.9G《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2703G標(biāo)準(zhǔn)W-CDMATD-SCDMACDMA2000WiMAX《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2711.W-CDMA3GPP四個版本R99R4R5R6《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛272W-CDMA系統(tǒng)組成核心網(wǎng)CN無線接入網(wǎng)絡(luò)UTRANUMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)終端用戶設(shè)備UE《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛273W-CDMA系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛274

2.CDMA20003GPP2組織演進(jìn)的途徑CDMAOneCDMA20001xCDMA20003xCDMA20001xEV。《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛275

3.TD-SCDMA3GPP的R4版本多址接入方式相結(jié)合FDMATDMACDMA《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛276

4.3.5G高速分組接入HighSpeedUplinkPacketAccessHSPA技術(shù)高速下行分組接入技術(shù)HSDPA高速上行分組接入技術(shù)HSUPA《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛277

5.3.9GLTELongTermEvolution長期演進(jìn)核心技術(shù)OFDM/FDMA“準(zhǔn)4G”技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛278LTE的演進(jìn)各種3G制式演進(jìn)到LTE的過程《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2799.4.3第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)4G數(shù)據(jù)傳輸速度固定狀態(tài)1Gbps移動狀態(tài)100Mbps《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2804G標(biāo)準(zhǔn)LTE-AdvancedWiMAXIEEE802.16m《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2814G關(guān)鍵技術(shù)正交頻分復(fù)用OFDM多輸入多輸出MIMO軟件無線電技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛282LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛283WiMAX微波存取全球互通WiMAXWorldwideInteroperabilityforMicr