Internet原理与技术第1章-Internet概述课件.pptx

1、第一章 Internet概述Internet之路Internet结构Internet未来相关标准化组织新兴网络形态1 Internet之路lInternet发展历程发展历程Internet起源TCP/IP协议产生网络割据时代Internet推广与普及1 Internet之路lInternet技术创新技术创新 分组交换理论、ARPANET以及TCP/IP协议 万维网 域名解析系统（DNS）Netscape浏览器 Google搜索引擎 P2P鼻祖Napster 互联网语音通信skype 社交网络Facebook 淘宝网 软件定义网络（SDN）2 Internet结构2 Internet结构lInt

2、ernet边缘边缘客户/服务器方式2 Internet结构lInternet边缘边缘P2P方式2 Internet结构lInternet核心核心 路由器地位路由器地位 报文交换报文交换 分组交换分组交换H1H5H2H4H3H6发送的发送的分组分组路由器路由器AEDBC主机主机2 Internet结构l分组交换优点 高效：动态分配带宽，逐段占用链路资源 灵活：分组独立路由 迅速：直接发送分组，无需建立连接 可靠：良好生存性l分组交换不足 时延变大：排队等待引起 带宽不确定：没有连接来保证所需通信资源 开销增长：携带更多控制信息3 相关标准化组织（1）l计算机网络相关标准组织 国际标准化组织（IS

3、O）美国国家标准协会（ANSI）电气与电子工程师协会（IEEE）国际电信联盟（ITU）国际电工委员会（IEC）电子工业协会（EIA）美国国家标准与技术研究院（NIST）3 相关标准化组织（2）l Internet标准化组织 因特网协会（ISOC-Internet Society）n 中国互联网协会：2001年5月成立 因特网体系结构研究委员会（IAB）n互联网工程任务组（IETF）n互联网研究任务组（IRTF）nInternet编号管理局（IANA）Internet名称和号码分配公司（ICANN）nRFC编辑部 Internet协议标准都是以RFC文档形式发表，反之不然 基于时间先后编号 In

4、ternet标准制定历程阶段：草案、建议标准、草案标准、正式标准 中国目前已经成为IETF中除美国之外的第二大力量4 Internet未来发展目标l 更大 终端设备、网络用户、网络规模l 更快 主干链路速率提高100-1000倍;应用服务器、路由器性能急剧提升l 更可信 重点关注网络安全、可信、可靠和私密性l 更好用 实现“无处不在，无时不在”的网络和计算环境l 更好管 支持区分服务,扩展单一“尽力服务”的不足4 Internet未来面临挑战l 扩展性 路由表规模、IP地址空间l 安全性 安全攻击加剧、安全技术相互独立l 高性能 层叠网不能感知网络状态、路由器效率低下l 实时性 流媒体服务质量

5、难以保障l 移动性 移动互联网l 可管性 跨ISP的量、测、管、控困难4 Internet未来最新研究进展l IPv6是Internet未来发展方向l 下一代Internet实验网 美国学术网Internet2及其主干网 第二代欧盟学术网的主干网G*ANT2 亚太地区先进网络APAN及其主干网 跨欧亚高速网络TEIN2及其主干网 中国的CNGI、日本的SUPERSINET、加拿大的CA*net4l 下一代Internet基础理论研究 基于现有互联网体系结构 重新设计一种新的互联网体系结构l 我国下一代Internet研究进展 CNGI：中国下一代互联网示范工程4 Internet未来CNGI重

6、大应用（Application）网络服务（Service）和应用支撑（Middleware)基础设施（Infrastructure）高速计算机互连网络（IP）光纤传输网络（DWDM）工程：组播、QoS、IPv6、网络管理、网络测量数字视频、协同工作、实时控制、虚拟现实、网格计算、远程教育、远程医疗、远程沉浸、中间件：身份认证、访问控制、目录服务、网格关键网络设备/软件商业网/重大商业应用4 Internet未来关键技术l DWDM光通信技术l WLAN等无线/移动通信技术l 核心路由器等高性能IP技术l IPv6及其相关的下一代互联网协议技术l 网络中间件技术l 网格（Grid）技术和虚拟技术

7、l 互联网络的安全技术l 语义网（Semantic Web）l 流媒体技术l 互联网的数学模型5.1 移动互联网终端手机l 1973年，第一部手机出炉，由摩托罗拉工程师发明；l 1983年，手机还只是大哥大电话机；l 1992年，短信功能出现；l 1996年，Palm手机系统出现；l 2003年诺基亚1100面世，卖出2.5亿部，通信手机的巅峰；l 2007年手机属于iPhone；l 2008年安卓出生，手机越来越智能；l 智能手机功能愈发强大，为移动互联网应用提供终端支持；5.2 移动通信技术的演进移动通信系统传输速率信息传输方法特点第一代1G2.4kbit/s模拟语音只能传输语音流量。第二

8、代2G64kbit/s数字传输增加了短信、数据服务、Web浏览、电子邮件、移动计算、移动商务等数据业务。由于制式不同，2G手机还不能实现全球无缝漫游。第2.5代2.5G384kbit/s无线分组服务（GPRS）实现了移动设备发送和接收电子邮件及图片信息等功能。第三代3G最高5.76mpbs面向IP的通信方式实现了移动终端与因特网的高速互联。2009年1月7日，中移动，联通，电信分别获得了工信部颁发的基于TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000的三张3G牌照。LTE3G的10倍面向IP的通信方式介于3G和4G之间的过渡通信技术，与由中国主导的TD-LTE标准和LTE FDD标准发展基本同步

9、。5.3 移动互联网参与商5.4 移动互联网用户5.4 移动互联网用户（续）l 内容类 游戏、阅读、电子书、杂志、搜索、音乐、论坛、博客、电视、视频、教育l 通信类 网络电话、即时通信IM、电子邮件l 社交类 移动社交网络服务SNS、微博l 地图类 移动电子地图、导航l 电商类 移动购物、移动银行、支付、酒店、机票、火车票l 其他类 移动炒股、理财、杀毒、安全、办公、协作、天气5.5 移动互联网应用l 移动互联网定义 使用手机等终端，通过无线网络接入互联网，可以在移动状态下使用互联网资源；移动互联网不是一种新的网络，而是一种接入互联网方式；无线接入方式+接入终端移动性移动互联网应用具有新的特征

10、；l 移动互联网应用特征 接入移动性 时间碎片性 生活相关性 终端多样性5.6 移动互联网定义5.7 我国移动互联网“大碗”6.1 6.1 何谓何谓云云计算？计算？一种基于Internet网的计算服务模型云使用者:自由地使用资源和获取信息 云提供者:提供高效可靠的服务 云构建者:构建服务平台，整合计算资源6.1 6.1 云云计算计算 vs 电电力网力网多种接入设备，随时随地使用，按需付费，易管理，负载平衡，基础设施多样6.2 6.2 计算模型变迁计算模型变迁科研，军用银行，航空办公，游戏搜索，电子商务201019502000198019606.3 6.3 云云计算产生背景计算产生背景l 不断增

11、长的计算资源处理器核数:每18个月提升 100%内存/硬盘容量:每年提升60网络带宽:每年提升100l 现有计算模型的局限 低利用率:20%高维护费用:软硬件成本的 x5x10 低可用性:65服务存在不可用现象6.4 6.4 云云计算特征计算特征l 易管理 无需基础设施维护l 灵活性可按需伸缩，地域无关性l 高资源利用率负载平衡，资源共享l 高可靠性服务质量保证，异地容灾l 低成本无前期投入，按需购买l 安全性集中式数据管理，统一安全策略6.5 6.5 云云计算构成计算构成l云平台云平台l云基础设施云基础设施l云应用云应用云云计算模式计算模式l云平台云平台l云基础设施云基础设施l云应用云应用l

12、基础设施即服基础设施即服务务IaaS6.6 6.6 云云模式模式IaaSIaaS(1)(1)房子从哪里来房子从哪里来:自己建造自己建造买土地买土地设计小区设计小区买材料买材料建房屋建房屋配套设施和管理配套设施和管理6.6 6.6 云云模式模式IaaSIaaS(2)(2)房子从哪里来房子从哪里来:买土地买土地设计小区设计小区买材料买材料建房屋建房屋配套设施和管理配套设施和管理租用租用6.6 6.6 云云模式模式IaaSIaaS(3)(3)基础设施从哪里来基础设施从哪里来:自己建造自己建造机房机房服务器服务器网络网络配套设置和管理配套设置和管理 供电供电,散热散热,容灾容灾6.6 6.6 云云模式

13、模式IaaSIaaS(4)(4)基础设施从哪里来基础设施从哪里来:机房机房服务器服务器网络，机架网络，机架配套设置和管理配套设置和管理 供电供电,散热散热,容灾容灾云基础设施云基础设施任意平台任意平台WebsiteERPCRMHadoop6.7 6.7 云云模式模式PaaSPaaS(1(1)房屋装修怎么办:自己装修室内设计买材料装修施工房屋维护6.7 6.7 云云模式模式PaaSPaaS(2)(2)房屋装修怎么办房屋装修怎么办:室内设计室内设计买材料买材料装修施工装修施工房屋维护房屋维护装修公司装修公司6.7 6.7 云云模式模式PaaSPaaS(3)(3)系统平台怎么办系统平台怎么办:自己搭

14、建自己搭建操作系统操作系统应用软件应用软件环境配置环境配置日常维护日常维护6.7 6.7 云云模式模式PaaSPaaS(4)(4)系统平台怎么办系统平台怎么办:操作系统操作系统应用软件应用软件环境配置环境配置日常维护日常维护l云平台云平台任意应用任意应用BlogNoteBookPhotoChatPaaS6.8 6.8 云云模式模式SaaS(1SaaS(1)日常生活日常生活:自娱自乐自娱自乐运动健身设备运动健身设备休闲娱乐设备休闲娱乐设备与家人联系设备与家人联系设备6.8 6.8 云云模式模式SaaS(2)SaaS(2)日常生活日常生活:运动健身运动健身休闲娱乐休闲娱乐与家人联系与家人联系社区生

15、活社区生活6.8 6.8 云云模式模式SaaS(3)SaaS(3)应用软件:自给自足 内部开发，内部使用 数据难以交换，易丢失 应用难交互，不规范6.8 6.8 云云模式模式SaaS(4)SaaS(4)应用软件:内部开发，内部使用数据难以交换，易丢失应用难交互，不规范l云应用云应用SaaS6.9 6.9 云云计算核心技术计算核心技术l 编程模型 MapReducel 数据存储 分布式存储海量数据、冗余方式保证可靠性l 数据管理 Hadoopl 虚拟化l 平台管理6.10 6.10 云云计算机遇与挑战计算机遇与挑战下雨的云，挑战的云 数据安全威胁 数据隐私问题 数据可靠性问题Datal467.1

16、 物联网概念 l 技术视角 物联网是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。l 应用视角 物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物联网”,然后“物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和动态的方式管理生产和生活。l477.2 物联网关联 l487.3 物联网演进路径 1995年比尔.盖茨在未来之路书中首次提出”物物“相联的雏形，1999年EPCglobal联合100多家企业成立IOT联盟并正式提出物联网概念。从技术演进视野来看，物联网的发展主要分为四个阶段：1、第一

17、阶段 大型机、主机的联网2、第二阶段 台式机、笔记本与互联网相联3、第三阶段 一些移动设备（如手机、PDA等）的互联4、第四阶段 嵌入式互联网兴起阶段，更多与人们日常生活紧密相关的应用设备，包括洗衣机、冰箱、电视、微波炉等都将加入互联互通的行列，最终形成全球统一的“物联网”的互联497.4 物联网基本模型智能卡条形码二维码 GPS传感器技术网关设备近距离通信因特网跟踪定位高速数据网络l507.5 物联网面临技术问题 l技术标准问题l安全问题l协议问题lIP地址问题l终端问题。物联网管理平台移动POS金融供应链智能运输工业自动化智能建筑消防公共安全环境保护气象数字化医疗遥感勘测军事农业林业 水务电力煤炭石化物流、零售、自动服务设备、安全、节能生产、安全、防灾、水电油气防火、勘察、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊断、病程险情、油井、运输、管线联动、消防栓、定位、调度照明、信号、应急、灾害、识别大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备交易、订单、跟踪、识别通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息7.6 物联网应用领域