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1、Internet技術(shù)課件,河南科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)系 李冠峰 20032008,Internet技術(shù),Internet技術(shù)課程范圍和教學(xué)說明 章節(jié)：6、7、8、9 內(nèi)容：教材內(nèi)容之外的實(shí)用軟件演示比較多 理論內(nèi)容減少，更貼近應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)更豐富 教學(xué)更直觀 要求：注重動(dòng)手能力，注重實(shí)驗(yàn)效果,第6章 應(yīng)用層,補(bǔ)充：Internet接入方式、網(wǎng)格 6.1 域名系統(tǒng) DNS 6.2 文件傳送協(xié)議 FTP 6.3 遠(yuǎn)程終端協(xié)議 Telnet 6.4 萬維網(wǎng) WWW 6.5 電子郵件；新聞組、網(wǎng)上聯(lián)絡(luò)、網(wǎng)上會(huì)議 6.6 引導(dǎo)程序協(xié)議BOOTP與DHCP 6.7 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 SNMP 6.8 應(yīng)用進(jìn)程跨越網(wǎng)

2、絡(luò)的通信,補(bǔ)充： Internet接入方式,ISP 電信（網(wǎng)通）、聯(lián)通、鐵通、教育網(wǎng)（CERNET） 其它租用電信網(wǎng)線路的ISP 聯(lián)通CDMA、移動(dòng)GPRS 其它ISP（地面微波、衛(wèi)星方式） 入網(wǎng)方式 Modem ISDN、DDN ADSL 通過局域網(wǎng)（網(wǎng)關(guān)、代理服務(wù)器、連接共享） 撥號(hào)方式動(dòng)態(tài)獲取IP地址,補(bǔ)充：Internet接入方式,常見的Internet接入方式 小型局域網(wǎng)與Internet的連接 大型局域網(wǎng)與Internet的連接,常見的Internet接入方式,Internet接入方式 專線接入 基本上是24小時(shí)全天候與Internet相連 需要專用的接入設(shè)備，投資較大 適用于單位

3、用戶 撥號(hào)接入 費(fèi)用較低 適用于個(gè)人用戶,常見的Internet接入方式,幾種常用的Internet接入方式之比較,小型局域網(wǎng)與Internet的連接,代理服務(wù)器（Proxy）的作用 地址轉(zhuǎn)換（NAT） 轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)部的訪問請(qǐng)求 緩存Web頁面 DHCP服務(wù)器（Option）,代理服務(wù)器（Proxy）的配置要求 至少具有一塊網(wǎng)卡，與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相連 至少具備一種與Internet連接的方式 安裝并配置代理軟件,代理軟件 Microsoft ISA Server（Internet Security Accelerator） WinGate WinRoute CCProxy,也可以使用專用的硬件設(shè)備取代代理

4、服務(wù)器 外型酷似HUB 具有一個(gè)連接Internet接入設(shè)備的以太網(wǎng)端口 具有若干個(gè)連接內(nèi)部局域網(wǎng)的以太網(wǎng)端口,大型局域網(wǎng)與Internet的連接,大型局域網(wǎng)與Internet的連接,多層交換機(jī) 連接路由器、各桌面交換機(jī)、各服務(wù)器 負(fù)責(zé)局域網(wǎng)內(nèi)部各子網(wǎng)之間的路由 路由器 負(fù)責(zé)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接和路由 提供遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過撥號(hào)接入局域網(wǎng)，借此訪問局域網(wǎng)和Internet,CERNET豫西地區(qū)拓?fù)鋱D,校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,補(bǔ)充： 網(wǎng)格,移動(dòng)電話的3G不是網(wǎng)格： 1G（ 1995 ）：模擬制式語音通話（只能進(jìn)行語音通話） 2G（ 1996 ）：GSM 蜂窩移動(dòng)通訊（Global System for

5、Mobile Communications），增加了接收數(shù)據(jù)（如電子郵件或網(wǎng)頁）的功能 2.5G：GPRS（General Packet Radio Service，由GSM發(fā)展出來）、窄帶CDMA（150K）、EDGE（30K，新） EDGE：提供了一個(gè)從GPRS到第三代移動(dòng)通信的過渡性方案，從而使現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可以最大限度地 利用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在第三代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化之前提前為用戶提供個(gè)人多媒體通信業(yè)務(wù)。服務(wù)商提供的速度在30Kbps左右。 3G： the 3rd Generation 第三代移動(dòng)通訊，主要是速度上的提升，主要技術(shù)為WCDMA（寬帶CDMA）等，帶寬至少要支持視頻電話

6、。,補(bǔ)充： 網(wǎng)格,引子：用戶下載一個(gè)小軟件后，在計(jì)算機(jī)處于屏幕保護(hù)狀態(tài)時(shí)，可以利用計(jì)算機(jī)的閑置能力進(jìn)行某些計(jì)算應(yīng)用。而在全球互聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)，網(wǎng)格則可以把許多閑散的計(jì)算機(jī)能力整合起來進(jìn)行一些大規(guī)模計(jì)算，比如天文學(xué)上的計(jì)算。 為什么網(wǎng)格？ 計(jì)算機(jī)的性能已經(jīng)提高了80億倍 但應(yīng)用的需求增長得更快 人們建造越來越大的超級(jí)計(jì)算機(jī) 但超級(jí)計(jì)算機(jī)造起來很麻煩 集群計(jì)算機(jī)很容易造 但它的規(guī)模也不能無限擴(kuò)張 P2P計(jì)算解決了規(guī)模問題 但大多數(shù)問題割不成P2P喜歡的樣子 網(wǎng)格虛擬出空前的超級(jí)計(jì)算機(jī)成為下一代Internet的發(fā)展方向,提綱,為什么網(wǎng)格？ 網(wǎng)格概念 標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì) 技術(shù)融合趨勢(shì) 大型化趨勢(shì)與網(wǎng)格現(xiàn)狀,CA

7、D/CAM,各種計(jì)算對(duì)高性能的需求,生命科學(xué),數(shù)字生物學(xué),網(wǎng)格可提供藥品開發(fā)人員所需的計(jì)算能力， 用以研究藥物和蛋白質(zhì)分子的形態(tài)與運(yùn)動(dòng)。,用網(wǎng)格計(jì)算進(jìn)行復(fù)雜的仿真與設(shè)計(jì)。,娛樂產(chǎn)業(yè)利用網(wǎng)格進(jìn)行特殊效果設(shè)計(jì)。,遙感 天文學(xué),天氣預(yù)報(bào)大氣海洋模擬,數(shù)字相對(duì)論,航空航天,軍事,NEC Earth Simulator,5104 processors, 40 TFlop/s peak, 10 TB memory. 說明：1T=1024G 1P=1024T,4 tennis courts, 3 floors,AlphaServerSC ES45/1 GHz,3,000 processors, 6TFlop

8、/s peak, 3TB memory,ASCI White,8192 processors, 12.3 TFlop/s peak, 6 TB memory.,two hundred cabinets, two basket ball courts,集群技術(shù)出現(xiàn),Very HP Microprocessors workstation performance = yesterday supercomputers High speed communication Comm. between cluster nodes = between processors in an SMP. Tools fo

9、r parallel/ distributed computing,集群計(jì)算條件成熟,Benefits of Clustering,Easy to build High Performance (HP) High Availability (HA) Scalability（可擴(kuò)充性） Cheap,Cluster Computer Architecture,1980s Computer Food Chain,Mainframe（大型機(jī)）,Vector Supercomputer,Mini Computer,Workstation,PC,Mainframe,Vector Supercomputer

10、 （向量超級(jí)計(jì)算機(jī)，將許多計(jì)算部件 放在一個(gè)CPU內(nèi)使得一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi) 做更多計(jì)算）,MPP（大規(guī)模并行處理系統(tǒng)，并行地使用盡可能多的CPU）,Workstation,PC,1990s Computer Food Chain,Mini Computer,(hitting wall soon),(future is bleak),Computer Food Chain (Now and Future),Cluster,結(jié)論：各種計(jì)算對(duì)高性能的需求,計(jì)算機(jī)的性能已經(jīng)提高了80億倍，但應(yīng)用的需求增長得更快； 人們建造越來越大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，但超級(jí)計(jì)算機(jī)造起來很麻煩； 集群計(jì)算機(jī)很容易造，但它的規(guī)模也不

11、能無限擴(kuò)張； 所以以往的大型機(jī)和多處理器系統(tǒng)甚至集群都不能無限擴(kuò)充，而網(wǎng)格虛擬出空前的超級(jí)計(jì)算機(jī)成為下一代Internet的發(fā)展方向,網(wǎng)格概念,借鑒電網(wǎng)概念 用戶在使用網(wǎng)格解決問題時(shí)，無需考慮得到的服務(wù)來自于什么位置，由何種計(jì)算機(jī)設(shè)施提供 耦合各種資源的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī) 軟件 數(shù)據(jù)庫 （例如, 人類基因庫、氣象等海量數(shù)據(jù)） 各種儀器 （例如,射電望遠(yuǎn)鏡） 人 （物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)專家） 跨越局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)邊界 企業(yè), 組織, Internet 統(tǒng)一集成的單一資源,網(wǎng)格概念,GGG：Great Global Grid 網(wǎng)格的目的 把整個(gè)因特網(wǎng)整合為一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī) 實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資

12、源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源的全面共享。 網(wǎng)格的稱謂，具有新技術(shù)的兩個(gè)特征： 不同的研究側(cè)重點(diǎn)不同，對(duì)它的稱謂也不同 網(wǎng)格的精確含義和內(nèi)容還沒有固定，而是在不斷變化,網(wǎng)格概念,網(wǎng)格概念,最“正統(tǒng)”的網(wǎng)格研究來源于美國聯(lián)邦政府過去10年來資助的高性能計(jì)算項(xiàng)目。這類研究使用的名詞就是“網(wǎng)格”（Grid）或“計(jì)算網(wǎng)格”。 這類研究的目標(biāo)是將跨地域的多臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫、貴重科研設(shè)備（電子顯微鏡、雷達(dá)陣列、粒子加速器、天文望遠(yuǎn)鏡等）、通信設(shè)備、可視化設(shè)備和各種傳感器整合成一個(gè)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，支持科學(xué)計(jì)算和科學(xué)研究。 這方面的代表性研究工作包括美國國家科學(xué)基金會(huì)資助的NPAC

13、I、“國家技術(shù)網(wǎng)格”（NTG）、分布萬億次級(jí)計(jì)算設(shè)施（DTF）、美國宇航總署的IDG、美國能源部的ASCI Grid以及歐盟的Data Grid等。,網(wǎng)格概念,也有人把網(wǎng)格看成是未來的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。國外媒體常用“下一代Internet”、“Internet2”、“下一代Web”等詞語來稱呼與網(wǎng)格相關(guān)的技術(shù)。 要注意的是，“下一代Internet”（NGI）和“Internet2”又是美國的兩個(gè)具體科研項(xiàng)目的名字，它們與網(wǎng)格研究目標(biāo)相交，但研究內(nèi)容和重點(diǎn)有很大不同。 中國科學(xué)院計(jì)算所所長李國杰院士認(rèn)為，網(wǎng)格實(shí)際上是繼傳統(tǒng)因特網(wǎng)、Web之后的第三個(gè)大浪潮，可以稱之為第三代因特網(wǎng)。 簡單地講，傳統(tǒng)因特

14、網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)硬件的連通，Web實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通，而網(wǎng)格試圖實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通，包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識(shí)資源等。,網(wǎng)格概念,還有一類研究的側(cè)重點(diǎn)是智能信息處理。 企業(yè)界用的名字就更多了，包括內(nèi)容分發(fā)（Contents Delivery）、服務(wù)分發(fā)（Service Delivery）、電子服務(wù)（e-service）、實(shí)時(shí)企業(yè)計(jì)算（Real-Time Enterprise Computing，簡稱RTEC）、分布式計(jì)算、Peer-to-Peer Computing（簡稱P2P）、Web服務(wù)（Web Services）等。 這些名詞所代表的技術(shù)有一個(gè)共同

15、點(diǎn)，即將因特網(wǎng)上的資源整合成一臺(tái)超級(jí)服務(wù)器，有效地提供內(nèi)容服務(wù)、計(jì)算服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、交易服務(wù)等。 另一個(gè)共同點(diǎn)是這些技術(shù)會(huì)盡量利用現(xiàn)有的Internet/Web技術(shù)，以便早出產(chǎn)品。,網(wǎng)格概念,在企業(yè)界對(duì)網(wǎng)格的相關(guān)研究開發(fā)工作中，最看中、最重要的就是Web服務(wù)產(chǎn)品。 一些大牌公司已經(jīng)就幾個(gè)底層標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議達(dá)成了共識(shí)，包括XML（可擴(kuò)展標(biāo)記語言）、SOAP（簡單對(duì)象訪問協(xié)議）、WSDL（Web 服務(wù)描述語言）、UDDI（統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成）等。 對(duì)企業(yè)來說，Web服務(wù)不是純研究，而主要是產(chǎn)品開發(fā)。,標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì),就像Internet 需要依賴TCP/IP 協(xié)議一樣，網(wǎng)格也需要依賴標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議才能共享和互通

16、。 目前，包括全球網(wǎng)格論壇GGF(Global Grid Forum)、對(duì)象管理組織OMG(Object Management Group)、寰球網(wǎng)聯(lián)盟W3C(World Wide Web Consortium)以及Globus 項(xiàng)目組在內(nèi)的諸多團(tuán)體都試圖爭奪網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)的制定權(quán)。 Globus 項(xiàng)目組的Globus Toolkit（開放源碼的網(wǎng)格基礎(chǔ)平臺(tái)）已經(jīng)成為事實(shí)上的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)。IBM和微軟等公司都公開宣布支持Globus Toolkit，目前大多數(shù)網(wǎng)格項(xiàng)目都是基于Globus Tookit 所提供供的協(xié)議及服務(wù)建設(shè)的。,標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì),2002 年2 月，在加拿大多倫多市召開的全球網(wǎng)格論壇GGF

17、 會(huì)議上，Globus 項(xiàng)目組和IBM 共同倡議了一個(gè)全新的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)OGSA。OGSA 叫做開放網(wǎng)格服務(wù)體系(Open Grid Services Architecture) OGSA把Globus 標(biāo)準(zhǔn)與以商用為主的Web Services 的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來，網(wǎng)格服務(wù)統(tǒng)一以Services 的方式對(duì)外界提供。,技術(shù)融合趨勢(shì),90 年代末，各公司分布式計(jì)算技術(shù)和產(chǎn)品的混亂局面終于有望結(jié)束，因?yàn)榇藭r(shí)基于XML 的Web Services 技術(shù)開始大行其道。 Web Services 之所以能夠迅速走紅，是因?yàn)樗诟鞣N異構(gòu)平臺(tái)之上構(gòu)筑了一層通用的、與平臺(tái)無關(guān)的信息和服務(wù)交換設(shè)施，從而屏蔽了互聯(lián)網(wǎng)中千

18、差萬別的差異，使信息和服務(wù)暢通無阻地在計(jì)算機(jī)之間流動(dòng)。 Web Services 得到了各大公司的支持，解決方案精彩紛呈，包括：IBM 的WebSphere、微軟的.Net、SUN 的SunOne、Oracle 的Oracle9i、惠普的eSpeak，等等。,技術(shù)融合趨勢(shì),Globus 項(xiàng)目組看到了Web Services 的巨大潛力，在2002 年迅速將Globus Toolkit的開發(fā)轉(zhuǎn)向了Web Services 平臺(tái)，試圖用OGSA 在網(wǎng)格世界一統(tǒng)天下。 基于OGSA 之后，網(wǎng)格的一切對(duì)外功能都以網(wǎng)格服務(wù)(Grid Service)來體現(xiàn)，并借助一些現(xiàn)成的、與平臺(tái)無關(guān)的技術(shù)，如XML、SOAP、WSDL、UDDI、WSFL、WSEL 等，來實(shí)現(xiàn)這些服務(wù)的描述、查找、訪問和信息傳輸?shù)裙δ堋?這樣，一切平臺(tái)及所使用技術(shù)的異構(gòu)性都被屏蔽。用戶訪問網(wǎng)格服務(wù)時(shí)，根本就無需關(guān)心該服務(wù)是CORBA 提供的，還是.Net 提供的。,大型化趨勢(shì)與網(wǎng)格現(xiàn)狀,面對(duì)即將到來的第三代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，很多發(fā)達(dá)國