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  • 互联网体系结构包括什么
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    2020-04-27 10:27:25

    以五层结构体系为例
    在这里插入图片描述

    物理层:实现比特流的透明传输,基本单位:比特。

    数据链路层主要功能:封装成帧,透明传输,差错检测。

    网络层功能:路径的选择,数据的转发。

    运输层:负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。传输层主要有两种协议:传输控制协议TCP,用户数据报协议UDP

    应用层:面向用户,提供应用程序,实现网络服务。

    对于TCP/IP协议的网络接口层,对应于五层结构协议的物理层和数据链路层。

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  • 什么是计算机网络体系结构

    千次阅读 2021-06-23 12:04:10
    本文的原始作者: 书呆子里科作者博客地址:本文中使用的大多数插图均来自课件“计算机网络体系结构”,并且某些插图作者已被进一步修改. 可以在我的CSDN上下载该课件,其链接为“计算机网络”体系结构. 在此,我们...

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    本文的原始作者: 书呆子里科

    作者博客地址:

    本文中使用的大多数插图均来自课件“计算机网络体系结构”,并且某些插图作者已被进一步修改. 可以在我的CSDN上下载该课件,其链接为“计算机网络”体系结构. 在此,我们感谢该课件的创建者及其传播者的无私分享.

    友情提醒:

    为了更好地理解计算机网络体系结构,作者使用两个博客文章介绍了该计算机网络中最重要的知识点: “计算机网络体系结构摘要(第1部分)”和“计算机网络体系结构摘要”. (第2部分)在本文中,我们概述了计算机网络体系结构的动机,并结合日常生活中的邮政系统介绍了设计概念,并给出了相关的基本概念和标准,并着重介绍了分层在此基础上,配套文章“计算机网络体系结构概述(第2部分)”详细介绍了两种典型的计算机网络系统体系结构标准: OSI七层模型和TCP / IP四层模型.

    众所周知,计算机网络是一个非常复杂的系统. 例如,当连接到网络的两台计算机需要通信时,由于计算机网络的复杂性和异构性,需要考虑许多复杂因素,例如:

    (1). 必须在两台计算机之间有一个传输数据的通道;

    (2). 告诉网络如何识别接收数据的计算机;

    (3). 启动通信的计算机必须确保可以在此路径上正确发送和接收要传输的数据;

    (4). 对于各种错误和意外事件,例如数据传输错误和网络中节点交换机的故障,应采取可靠而完善的措施,以确保另一方的计算机最终能够正确接收数据.

    制定计算机网络体系结构标准是为了解决这些问题,以便两台计算机(网络设备)可以准确地理解彼此的含义并像两个亲密的朋友一样优雅地回应. 换句话说,为了完成该网络通信,必须确保彼此通信的两个计算机系统达到高度的了解. 实际上,在网络通信领域中,两台计算机(网络设备)之间的通信不如人与人之间的通信自然. 计算机之间的高度默认通信(通信)需要非常复杂和完整. 作为支持. 那么,什么样的方法可以用来合理地组织网络的结构,以确保它具有清晰的结构,简化的设计和实现计算机网络体系结构主要包含,易于更新和维护,强大的独立性和适应性,从而使这种“高”“默契”呢?

    答案是分而治之,进一步讲分层思维.

    分而治之的思想可以解决上述复杂的问题. 换句话说,我们可以将这个庞大而复杂的问题转换为许多较小的,易于处理的单一局部问题,然后在不同级别上进行解决. 这是我们在分层思维中所熟悉的. 在计算机网络体系结构中,分层思维的含义是: 每一层都基于自身下层提供的服务,通过自身的内部功能实现特定的服务.

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    1. 分层思维在日常生活中的应用

    分层思维在日常生活中有很多应用,例如邮政系统,银行系统等. 让我们以邮政系统的组织结构为例:

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    从上图可以看出,用户与用户之间的通信依赖于基础服务,但是他们不需要关心快递和运输等细节,即发件人只需要写书面文件即可. 给快递员的信,收件人只需要检查快递员的信. 同样,快递员只需要从发件人处获取信件并将其交给分拣者,或者从分拣者处收取信件并将其交给收件人. 至于分拣员为什么要把这封信交给他(实际上,每个快递员将负责某个地区,检查员将根据收件人的地址将信分发给不同的快递员). 他不需要照顾或需要照顾. 显然,在这种邮政系统中,各种角色(用户,快递员...)在功能上是相互独立的,但是可以协调和合作以实现“高度默契”,这在很大程度上得益于分层思维的概念和应用. 下图更直观地反映了邮政系统的分层思维:

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    此外,我们每天使用的操作系统也是分层思维的实践者. 实际上,通常,对于庞大而复杂的系统(例如银行系统,邮政系统等),必须应用分层思维.

    2. 分层思维的优势

    (1). 低耦合(强独立性)

    上层只需要通过下层为上层提供的接口使用下层实现的服务,而无需关心下层的具体实现. 换句话说,下层是一个黑匣子,上层具有某些功能.

    (2). 适应性强

    只要每层为上层提供的服务和接口保持不变,就可以任意更改每层的实现细节.

    (3). 易于实施和维护

    将复杂的系统分解为几个范围较小,功能简单的子单元,系统结构清晰,实现,调试和维护简单易行. 也就是说,对于设计者/开发者来说,这种方法使设计者/开发者能够专注于设计和开发他们关心的功能模块. 对于调试/维护人员,此方法也方便调试/维护人员处理他们负责的功能模块.

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    如您所料,计算机网络体系结构也使用分层方法. 因此,由于计算机网络体系结构的设计使用分层思想,因此必须解决以下问题:

    (1). 网络体系结构应具有什么级别,每个级别负责什么功能? (层和功能)

    (2). 各个级别之间是什么关系,它们如何相互作用? (服务和接口)

    (3). 为了确保沟通的双方能够达到高度的了解,他们需要遵循哪些规则? (协议)

    1. 计算机网络体系结构的概念

    根据上述问题,计算机网络体系结构必须包括三个内容,即分层结构和每一层的功能,服务以及各层之间的接口和协议. 因此,计算机网络体系结构的定义为:

    在计算机网络中,层,层间接口和协议的集合称为计算机网络体系结构.

    2. 计算机网络体系结构标准

    目前,由国际标准组织ISO制定的网络体系结构的国际标准是OSI七层模型,但实践中使用最广泛的是TCP / IP体系结构. 换句话说,OSI的七层模型只是一个理论上和官方的国际标准,而TCP / IP体系结构是事实上的国际标准. 这看似不合理,但实际上存在. 这是由某些历史原因引起的. 无疑,这些原因很复杂. 作者将在这里简要介绍它计算机网络体系结构主要包含,以使读者感到满意. OSI标准的制定者主要是专家和学者. 它们缺乏实践经验和商业驱动力,并且OSI标准本身的运行效率不是很好. 同时,由于Inernet覆盖全球相当大的区域,并且占领市场的标准是TCP / IP体系结构,因此OSI标准没有市场背景,这只是理论上的成就,也没有被应用. 许多. 在实践中.

    1. 基本概念

    在介绍网络体系结构的分层原理之前,我们有必要了解以下基本概念. 对应关系如下图所示:

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    2. 网络架构模型

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    网络中的任何系统都是根据上图中的层次结构模型组织的,具有以下特点:

    3. 点对点通信的本质

    从逻辑上讲,网络分层架构的原理允许不同主机的对等实体进行通信,但禁止不同主机的非对等实体之间进行直接通信;从物理上讲,每一层都必须依靠下层提供的服务. 与另一主机的对等层进行通信是对等层通信的本质. 也就是说,模型中的上层(第n + 1层)使用下层(第n层)提供的服务,并且是下层(第n层)的服务使用者;模型中的下层(第n层)是上层(第n + 1层)提供服务,并且是上层(第n + 1层)的服务生产者(提供者).

    此外,源进程将消息传输到目标进程的过程是这样的: 首先,将消息发送到源系统的最高层,然后将消息从上到下逐层封装,最后消息“物理线路已传输到目标系统”. 当目标系统接收到信息时,它将从下到上逐层处理信息并将其拆包. 最后,最高层将消息提交给目标进程. 该过程类似于邮政通信过程,如下图所示:

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    4. 协议

    如上图所示,发件人和收件人对信件内容的共识是两者之间的协议. 正是由于这一约定,他们才能阅读该信并理解另一方的含义. 达成默契;同样,发送邮局和接收邮局也可以就投递信件达成共识,也就是说,有一套规则可以确保“邮局之间的默认协议,两者之间可以达成这种默认协议. 要么保持原封不动,要么将其原封不动地发送给收件人,或者您可以原封不动地退回给发件人;同样,运输系统也可以就如何运输信件达成共识,正是由于这种共识,信件可以到达指定的邮局. 对等实体之间的默认协议(共识)是协议.

    类似地,在计算机网络体系结构中,不同的层需要完成不同的功能或提供不同的服务. 例如,计算机网络体系结构应提供相应的错误控制,以使对等层的通信更加可靠. 另外,还应提供流控制以控制发送端的发送速率,以便接收端有时间接收消息. 分段和重装机制也是必要的,即发送方在发送消息时应将数据块分成较小的单元进行传输,接收方可以准确地重组这些数据块并恢复数据的原始外观;通信会话多路复用是相同的. 低级连接可以提高效率. 建立连接和释放连接的机制是不同主机之间通信的保证,等等. 上面列出的功能(服务)实际上是由计算机体系结构中的特定层实现的,更具体地说,这些功能主要是通过每层的相应通信协议来实现的. 也就是说,计算机之间网络中的所有通信活动都由协议控制,正是各种协议确保了计算机之间的高度隐性通信. 下图比较了人与人之间的通讯协议和计算机之间的通讯协议:

    上一部分的最后部分非常生动地介绍了协议的含义,使我们对网络通信协议有了感知上的理解. 实际上,人类在相互交流的过程中也遵守某种“协议”,但是这种协议只是一种文化. 与计算机通讯协议的比较如下:

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    1. 协议的概念

    通信协议定义了网络实体之间发送和接收消息的格式和顺序,以及在发送和接收消息时应采取的动作(规则). 该定义指定了通信协议的三个元素:

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    实际上,在网络体系结构中,每层可能有多个协议,但是一个协议仅属于一层. 在实现方面,该协议可以通过软件或硬件来实现. 例如,网络通信协议软件,网络驱动程序,网络硬件等. 常用的协议组是: TCP / IP(Windows,Unix,Linux等),NetBEUI(Windows),IPX / SPX(NetWare,Windows)等

    2. 协议数据单元(PDU)

    在计算机网络体系结构中,对等层之间交换的信息消息统称为协议数据单元(PDU). PDU由协议控制信息(协议头)和数据(SDU)组成,如下图所示.

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    其中,协议头包含完成数据传输所需的控制信息,例如地址,序列号,长度,分段标志,错误控制信息等. 传输层和后续层的PDU具有它们自己的特定名称:

    (1). PDU包装

    在计算机网络体系结构中,下层将上层PDU封装为该层的数据,然后添加该层的协议标头(和尾部)以形成该层的PDU,如下所示数字. 在这里,封装是在数据前面添加特定的协议头. 因此,从源站的顶部到底部提交数据的过程实际上是连续打包的过程,到达目的地后从底部到顶部传送数据的过程是连续拆包的过程,因为如下图所示. 此过程类似于发送信件的过程. 在传输数据时,它实际上被多层“信封”包围. 在目标站,某一层只能识别由源站的对等层封装的“信封”,并且封装在“信封”中的“数据”仅被解包并提交给上层,而这一层不做任何事情. 特别重要的是要注意,每一层仅处理该层的协议标头!

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    (2). PDU包装示例

    下图说明了TCP / IP协议套件中PDU的封装过程:

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    计算机网络体系结构标准的建立使两台计算机能够理解彼此的含义并像两个亲密朋友一样优雅地响应. 本文首先概述了计算机网络体系结构的动机,并结合日常生活中的邮政系统介绍了设计概念,并给出了相关的基本概念和标准. 此外,我们将重点介绍计算机网络体系结构的分层原理及其最重要的组成部分(协议),以便读者可以对计算网络体系结构有了新的系统的理解.

    有关OSI七层参考体系结构和TCP / IP四层协议结构以及任务,功能,协议以及与每种体系结构中其他类似层的区别的更多介绍,请移动读者. 关注我的博客“计算机网络体系结构(第2部分)”.

    计算机网络体系结构

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    什么是软件体系结构?

    可以从多个角度来看这个问题

    • 软件体系结构的定义:是具有一定形式的结构化元素,即构件的集合(包括处理构件、数据构件、连接构件)

    从工程的角度来看

    软件体系结构是软件设计过程中的一个层次,是处理关于整体系统结构设计和描述方面的一些问题

    从重用的角度来看

    软件体系结构是一个抽象的系统规范,主要包括用其行为来描述的功能构件和构件之间的相互连接、结构和关系

    从维护角度来看

    软件体系结构是一个程序/系统各构件的结构、它们之间的相互关系以及进行设计的原则和随时间演化的指导方针

    从工程的作用来看

    软件体系结构包括一个软件和系统构件、互联及约束的集合;一个系统需求说明的集合;一个基本原理用以说明这一构件、互联和约束能够满足条件

    一些常见的软件体系结构

    C/S体系结构

    Client/Server(客户机/服务器)结构是一种两层结构的系统

    1. C/S 模式的优点:
      (1)由于客户端实现与服务器的直接相连,没有中间环节,因此响应速度较快。
      (2)C/S结构的管理信息系统具有较强的事务处理能力。
    2. C/S 模式的缺点:
      (1)只适用于局域网。而随着互联网的飞速发展,移动办公和分布式办公越来越普及,这需要我们的系统具有扩展性。这种方式远程访问需要专门的技术,同时要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。
      (2)客户端需要安装专用的客户端软件。首先涉及到安装的工作量,其次任何一台电脑出问题,如病毒、硬件损坏,都需要进行安装或维护。特别是有很多分部或专卖店的情况,不是工作量的问题,而是路程的问题。还有,系统软件升级时,每一台客户机需要重新安装,其维护和升级成本非常高。
      (3)对客户端的操作系统一般也会有限制。可能适应于Win98, 但不能用于win2000或Windows XP。或者不适用于微软新的操作系统等等,更不用说Linux、Unix等。

    B/S体系结构

    Browser/Server(浏览器/服务器)结构是客户端是标准的浏览器(如Internet Explore,Netscape Navigator等),服务器端为标准的WEB服务器协同应用服务器响应浏览器的请求。它是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。

    1. B/S结构的优点:
      (1)具有分布性特点,可以随时随地进行查询、浏览等业务处理。
      (2)业务扩展简单方便,通过增加页面即可增加服务器功能。
      (3)维护简单方便,只需要改变网面,即可实现所有用户的同步更新。
      (4)共享性强
    2. B/S 模式的缺点:
      (1)响应速度不及C/S,随着AJAX技术的发展,相比传统B/S结构软件提升一倍速度。
      (2)用户体验效果不是很理想,B/S需要单独界面设计,厂商之间的界面也是千差万别,由于浏览器刷新机制,使用时有刷屏现象,好在AJAX技术解决这一难题,像用友,智赢等开发的B/S架构软件用户体验效果与C/S差不多。

    管道/过滤器体系结构

    管道-过滤器, Pipes and Filters是面向数据流的软件体系结构。
    它为处理数据流的系统提供了一种结构。
    单步数据处理封装在一个过滤器中,数据在过滤器之间的管道传输。
    以便实现对数据的多次操作。
    请添加图片描述
    优点:
    1.高效的并行效率(灵活使用active(主动) 过滤器)
    2.过滤器可以重组/重用/可替换
    3.不需要中间保存
    缺点:
    1.数据传输和转化开销大
    2.错误处理复杂

    三层客户/服务器体系结构

    相对于二层体系结构(Client/Server构架)是由逻辑上相互分离的表示层、业务层和数据层构成。表示层向客户提供数据,业务层实施业务和数据规则,数据层定义数据访问标准。三层体系结构中的核心是组件对象模型。

    在网络连接模式中,除对等网外,还有另一种形式的网络,即服务器/客户机网,Client/Server。在客户机/服务器网络中,服务器是网络的核心,而客户机是网络的基础,客户机依靠服务器获得所需要的网络资源,而服务器为客户机提供网络必须的资源。

    它是软件系统体系结构,通过它可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端 来实现,降低了系统的通讯开销。大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构,由于软件应用系统正在向分布式的Web应用发 展,Web和Client/Server应用都可以进行同样的业务处理,应用不同的模块共享逻辑组件;因此,内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应 用系统,通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。这也就是应用系统的发展方向。

    异构体系结构

    C/S与B/S混合;查改有别的模型

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    千次阅读 2019-12-31 11:03:02
    有共性,所以有体系结构,谁赞成?谁反对(抖个机灵) 当你有些知识储备后,你就会觉得很多总结性的话语看似是多余的话,但其实每句话都有很深层次的含义,里面出现的名词都在相关领域有着一席之地。 我们需要寻找...

    有共性,所以有体系结构,谁赞成?谁反对(抖个机灵)

    当你有些知识储备后,你就会觉得很多总结性的话语看似是多余的话,但其实每句话都有很深层次的含义,里面出现的名词都在相关领域有着一席之地。
    

    我们需要寻找物联网的共性特征,用分层结构的思想去总结描述物联网结构的抽象模型,以便从更深的层次认识物联网应用系统的结构、功能与原理,帮助技术人员规划、设计、研发、运行与维护大型物联网应用系统。

    协议、层次与接口

    1. 协议
      通信的标准制定,用于信息交换和传输
    2. 层次与层次结构模型
      面对一些难以处理的复杂问题,应该分解为若干个小规模、容易处理的问题,“化整为零、分而治之”的方法去解决,就像算法中的分治法
    3. 接口
      设备与设备连接。

    物联网三层层次结构模型

    物联网系统尽管尽管结构复杂,不同物联网应用系统的功能、规模差异很大,但是它们必然存在着很多内在的共性特征、借鉴成熟的计算机网络体系结构模型的研究方法,将物联网分为感知层、网络层与应用层。
    在这里插入图片描述
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    1. 感知层(Seeing Layer)

    感知层或感知执行层是物联网的基础,是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。
    感知层设备的分类

    • 自动感知设备:能够自动感知外部物理物体与物理环境信息的设备,包括 RFID、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备。
    • 人工生成信息设备: 人工生成信息的智能电子设备,包括智能手机、个人数字助理(PDA)、计算机、它们是自动感知的辅助手段。

    感知层与感知执行层之间重要区别在于智能物体是否需要同时具备感知能力和控制、执行能力,以及需要什么样的控制、执行能力。

    对感知层技术发展的讨论

    1. 目前讨论的主要是关于大规模与造价低的RFID标签、各种传感器应用问题,在物联网第一阶段是非常自然和必要的, 就像扩展接口一样,要构建与物理世界对应的信息世界,首先要做的就是扩展信息世界的结点,之后再将结点与物理世界的智能物体一一对应。之后单一传感器的感知将逐渐走向身份感知、状态感知、位置感知、过程感知、环境感知的多传感手段协同感知、智能感知的方向发展。

    2. 新型传感器的发展依赖于新型材料、新机理、新工艺, 这些都是新型技术发展的驱动力。无论在任何时期都具有颠覆的作用。

    3. 无线传感器与执行器网络的出现, 标志着智能机器人、可穿戴计算设备作为“感知器与执行器”合二为一的发展趋势,使得物联网具有更强的综合感知能力,自适应、协同与智慧的处理能力。

    2. 物联网网络层——与计算机网络知识紧密结合的一层

    1.认识接入层、汇聚层与核心交换层
    (1)网络层次结构模型与体系结构研究的基本方法
    讨论计算机网络层次结构模型有两种基本方法。

    • 采用开放系统互连(OSI)参考模型,将计算机网络分为从物理层到应用层的七层结构。

    • 将为应用层计算机进程通信提供数据传输服务的部分都叫做“传输网” 或 ‘’承载网” , 那么,互联的广域网、城域网、局域网与个人区域网,以及电信的移动通信网、电话交换网都属于传输网的范畴。

       第一种方法适合于网络理论与分层协议的研究。
       第二种方法适用于网络应用系统设计与实现的研究。物联网的侧重点应该放在网络应用上,第二种抽象方法更适合。
      

    2.应用系统体系结构的基本概念
    最初研究互联网层次结构模型时,互联网结构是非常复杂的,研究人员在经过大量实践和理论研究,遵循“自顶向下“的设计方法,提出了应用系统体系结构(Application Architecture)的概念。即讲一个大型的互联网应用系统分为网络应用与传输网两部分。将为互连的计算机进行进程通信提供数据传输服务的部分叫做“传输网”

    根据这样的思路, 设计人员在设计一个大型互联网应用系统时,第一步将注意力集中在应用层功能规划、工作模型与协议设计,以及计算模型与应用软件开发上;第二步再根据应用系统对数据传输服务质量的需求,选择适当的传输网技术与网络结构。 将复杂问题“分而治之”。

    “ 先确定应用,再选择传输网 ”

    接入层、汇聚层与核心交换层

    在分析互联网传输的结构时,我们引入了接入层、汇聚层与核心交换层。

    • 接入层: 通过各种接入技术,连接最终用户
    • 汇聚层:聚合接入层的用户流量,实现数据路由、转发与交换
    • 核心交换层: 为互联网提供一个高速,安全与保证服务质量的数据传输环境。

    汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路就构成了传输网。

    1. 接入层 = 计算机网络OSI中的物理层与数据链路层

    RFID标签、传感器与接入层设备构成了物联网感知网络的基本单元。在这里插入图片描述
    从计算机网络理论角度来看,RFID接入层结构、工作原理与无线局域网相似。 RFID芯片的数据与RFID读写器采取“一跳”的方式传输,只需要物理层与数据链路层完成通信任务,也就是说只涉及物理层与数据链路层,不存在网络拓扑的选择与路由选择问题。接入层物理层实现二进制比特的传输,数据链路层实现多点接入的控制与数据传输的差错控制。

    接入层网络技术类型可以分为两类:无线接入与有线接入。无线接入主要有无线局域网、无线个人区域网技术与移动通信中的M2M通信等。 有线接入主要有线程总线接入、电力线接入、电视电缆与电话线接入等。

    2. 汇聚层——在中间过程对数据进行汇聚、整理

    汇聚集的主要功能:

    • 汇接接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发与交换。
    • 根据接入层的用户流量,进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理,以及安全控制、地址转换、流量整形等处理。
    • 根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。

    汇聚层网络技术类型有无线与有线两类:

    • 无线:无线个人区域网,无线局域网、无线城域网、2G/3G/4G 移动通信的M2M通信,以及专用无线通信技术。
    • 有线:局域网、工业现场总线网标准,以及电话交换网技术。

    3. 核心交换层——为物联网提供高速、安全与具有服务质量保障能力的数据传输环境

    IP网、IP专用网络与虚拟专网

    互联网的核心技术是TCP/IP 协议、TCP协议是实现互联网中计算机之间分布式进程通信的协议,IP协议是实现互联网的传输网的路由选择;分组数据传输与网络互连的协议。IP协议实现互联网最主要的协议。人们经常将按照 TCP/IP 协议体系构建的计算机网络简称为“IP网”, 但是互联网可以简称为 IP网,但IP网并不就是互联网。

    IP协议的关键特征有两个:IP分组结构、IP地址。 IP协议规定了IP分组的结构,所有需要传输的数据都要封装在IP分组中。 IP分组头中包含了源IP地址与目的IP地址。 从具体投入技术的角度,

    “IP网” 可以理解为: 数据封装在IP分组中传输,路由器能够识别IP分组,并能够根据IP地址进行路由选择和转发的网络

    我们熟知的 IP协议有两个版本,IPv4 和 IPv6。

    -为什么一定要用IP协议?

    理论上可以用其他协议,但是实际行不通,具有原因有两个:

    • 任何一种协议从制定到成熟,需要经过大量的实践考验,要经过不断的修改和完善,设计一种新的、使用的网络协议,时间长、投资多、风险大。
    • 设计一种新的网络协议的难度表现在:需要解决的配套问题更多、更困难,这包括需要重新设计路由器和相关的网络设备,修改操作系统软件,数据库软件和各种应用软件(这么麻烦??)

    如何优化IP协议与技术?
    我们无法指定其他协议,所以我们要思考如何利用成熟的IP协议与技术的同时解决它的安全性问题

    • IP专网
      IP网可以是一个内部专用的网络,不与互联网有任何连接。 IP专用网络可以简称为“IP专网”。 IP专网的主要特征是: 使用TCP/IP 协议,但是与互联网没有任何通信线路连接,是物理隔离的。

    IP专网是属于组建单位管理的、独立运行的、安全的IP网。 对于安全性要求高的网络应用系统,涉密文件、数据的传输只能在内部专网中进行,而政府网站等公开为市民服务的数据依靠互联网传输。

    作为典型的物联网应用系统的智能电网不会使用互联网,它的内部专网与互联网是物理相隔的。在这里插入图片描述IP网与代理服务器相结合的方法:
    在这里插入图片描述
    代理服务器起到一种防火墙的作用,它会将客户请求变成代理请求,即只认代理,

    • 虚拟专网 Virtual Private Network, VPN
      VPN是指在按照IP协议组建的公共传输网络中建立虚拟的专用数据传输通道,将分布在不同地理位置的网络或主机连接起来。提供安全数据传输服务的网络技术。

    核心: “虚拟” 、“专用”
    虚拟: VPN在公共传输网中,通过建立“隧道” 或“ 虚电路”的方式建立的一种“逻辑网络”。
    专用: VPN可以为接入的网络与主机提供保证安全与服务质量的传输服务。

    在物联网中,我们可以在公共传输网中使用VPN技术,在多个汇聚层端口之间建立安全的通信隧道,,以保证物联网数据传输服务质量与安全性。在这里插入图片描述
    如何实现IP网与非IP网的互联?——网关(Gateway)
    网关的作用是完成不同协议的网络之间数据分组的格式变换。如果要从IP网中传送一个分组到一个非IP网,IP网中的分组格式是IP协议规定的,显然与非 IP网的数据分组格式是不相同的,如果将分组不加交换地传送到非IP网,那么非IP网的网络设备会因为不认识IP分组而将它丢弃,通过“网关”技术,用协议变换的方法便可将异构的物联网IP网与非IP网互联起来。

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