《物联网导论》第6章_互联网v11ppt课件

1、第6章互联网.内容提要网络是物联网最重要的根底设备之一。物联网是下一代互联网吗？为理处理这个问题，首先需求认识互联网。本章将引见互联网的根本概念及体系构造。.第2-5章引见了感知识别层多样化的信息获取方式自动识别技术与RFID传感器技术定位系统智能信息设备本章重点引见互联网的组成元素，接入方式，网络中心等根本概念，并着重引见互联网分层体系构造中的运用层，传输层，网络层。内容回想.6.1 互联网概述6.2 运用层6.3 传输层6.4 网络层6.5 从互联网到物联网互联网有哪些根本组件，经过什么方式实现互联互通的呢？本章内容.6.1 互联网概述：“网络构成的网络网络终端：效力器个人电脑智能手机多样

2、的终端设备经过不同的接入方式接入互联网.网络接入方式拨号上网：互联网普及初期最常用的有线接入方式，经过调制解调器Modem利用当地运营商提供的号码拨号接入互联网，是一种低速接入，最高数据传输速率56kbps。DSL：目前运用最广泛的有线接入方式，基于普通线的宽带接入技术。上传速率峰值：1Mbps 通常小于1Mbps，下载速率峰值：8Mbps 通常小于2Mbps，速率稳定，带宽独享，与语音效力独立。电力线：利用电力线进展网络数据传输的新型有线接入方式，最高速率14Mbps，构造灵敏，适用范围广，本钱低。.以太网：运用最广泛的局域网通讯技术，包括10Mbps，100Mbps，10Gbps等速率范围

3、，具有速率高，抗干扰才干强的特点，适用于各类企事业团体，可实现各类高速互联网运用，但一次性布线本钱较高。Wi-Fi：最常见的无线接入方式，是一种短间隔传输技术，适用于办公室及家庭环境，有11Mbps，54Mbps，300Mbps等速率范围。网络接入方式续.网络中心：互联网如何提供通讯效力？数据交换：将数据从发送端传输到接纳端的过程网络设计中的中心问题：如何进展数据传输？数据交换电路交换分组交换报文交换数据报虚电路.电路交换数据电路：circuit特点：即时通讯，效力质量保证可扩展性差，预备时间长分组交换通讯数据单元：分组特点：资源利用率高，信息传输效率高，效力质量无保证多数情况下物联网的效力不

4、用苛求具有延时保证的即时通讯才干，因此，高效且低本钱的分组交换将成为物联网中数据交换的首选方式。电路交换VS分组交换.6.1 互联网概述：网络协议及其分层构造为何需求分层构造？网络规模网络功能互联网普通可划分为5层运用层传输层网络层链路层物理层.6.1 互联网概述：网络协议及其分层构造运用层，FTP，SMTP，DNS协议；数据单元：报文传输层TCP，UDP协议；数据单元：数据段网络层IP，ICMP，GMP协议；数据单元：数据包链路层MAC协议；数据单元：帧物理层数据单元：比特.6.1 互联网概述6.2 运用层6.3 传输层6.4 网络层6.5 从互联网到物联网运用层是用户接触最多的一个网络分层

5、，互联网运用层有哪些关键运用？本章内容.运用程序构架客户端效力器方式效力器直接向一切用户提供效力本钱高，可扩展性差对等网络方式每一个网络终端既是资源的运用者也是资源的提供者扩展性强，资源利用率高管理困难，效力不稳定6.2 运用层：运用程序构架 运用层描画业务逻辑，包括运用流程、程序形状、数据内容和方式.Web包含的三个重要概念超文本超媒体超文本传输协议Web的特点图形化界面终端的独立性交互性和动态性6.2 运用层：Web和HTTP协议超文本超媒体.HTTP协议是Web的中心，担任Web效力器和客户端运用层之间的通讯。定义了效力器和用户之间通讯的次序以及数据格式。效力器端：网页客户端：阅读器UR

6、L例如，用户可经过HTTP协议访问主机上的web资源6.2 运用层：Web和HTTP协议.域名：Web效力器在网络上的独一标识标识作用用来在网络中定位一台Web效力器的标识定位作用域名普通具有可以直接了解的语义信息，如cn：效力器位于中国edu：效力器用于教育机构tsinghua：该web效力器为清华大学一切域名与IP地址：IP是互联网内部运用的标识，有固定的长度，域名没有长度限制。域名到IP地址的转换：域名系统6.2 运用层：域名系统.分层组织的DNS域名系统效力构造根域名系统效力器13台根域名效力器一级域名效力器担任如、.edu、.net的一级域名担任代表国家地域的、ca的一级域名权威域名

7、效力器效力每一个拥有Web的机构两种效力方式自维护权威域名效力器第三方权威域名效力器域名效力器共同协作完成域名解析6.2 运用层：域名系统续.6.2 运用层：域名解析交互式域名解析：逐级讯问当用户向本地DNS效力器恳求解析时，假设本地DNS效力器已持有所需域名对应IP，那么将信息前往给用户，否那么从根效力器开场一层一层向下讯问，直到获取域名对应IP并前往给用户。.6.2 运用层：域名解析续递归式域名解析：本地DNS效力器代理每当一个DNS效力器被查询一个域名的IP地址时，假设该效力器没有记录，那么该效力器亲身代表讯问者去获取该域名的IP地址，直到得到该信息。.6.1 互联网概述6.2 运用层6

8、.3 传输层6.4 网络层6.5 从互联网到物联网传输层是网络终端经过网络进展通讯时的第一个端到端的层次。传输层为运用层程序或协议建立起虚拟的端到端传输通路。本章内容.6.3 传输层：套接字套接字：运用程序与传输层之间进展通讯的一道门，使得当一个网络终端运转多个网络运用程序是，不同运用程序的收发信息不会产生混乱。套接字需求IP地址和端口号区别同一终端上正在运转的不同运用程序。IP地址用于区别不同终端，端口号用于区别同一终端上的不同运用程序。.如何在传输层上建立端到端的逻辑衔接？传输层上端到端的衔接是进程与进程之间的衔接不是终端之间的衔接所需信息发送端的IP地址：标识发起者主机终端发送端的端口号

9、：标识发起者主机详细进程接纳端的IP地址：标识接纳者主机终端接纳端的端口号：标识接纳者主机详细进程传输层协议UDP协议：提供没有可靠性保证的数据传送TCP协议：提供有可到性保证的数据传送.6.3 传输层：UDP协议UDP协议：用户数据包协议User Datagram Protocol，为传输层提供简单的不可靠的信息传输效力。协议特点数据通讯不需求建立衔接较小的启动延迟数据通讯不需求维护衔接形状少量的资源耗费轻量级的通讯开销较短的数据包格式运用场所网络，网络视频等数据包延迟呵斥的危害通常大于数据包丧失的危害的运用.6.3 传输层：TCP协议TCP协议：传输控制协议Transmission Con

10、trol Protocol，为上层运用提供可靠的、基于字节流的传输效力。由于TCP协议所基于的网络层协议IP协议不提供可靠传输保证，传输的可靠性完全是由TCP所包含的各种机制实现的。可靠性传输实现机制数据分割数据编号接纳反响.可靠性传输机制数据分割数据编号接纳反响TCP协议：可靠传输的实现TCP协议的可靠性保证机制表示数据分割三次握手数据传输.可靠性传输机制数据分割数据编号接纳反响TCP协议的建立：三次握手第一次握手：由恳求者发起，客户端发起的第一次握手报文称为SYN报文，其中包含发起者第一个真正数据报文的起始编号。第二次握手：效力器收到SYN报文后发送给客户端确实认信息，称为SYNACK报文

11、，完成第二次握手后，效力器分配网络资源和带宽。第三次握手：由客户端发送，包含客户端想从效力器获取的数据资源，效力器收恳求后，TCP衔接胜利建立。.可靠性传输机制数据分割数据编号接纳反响TCP协议的特点面向衔接的传输：需通讯双方维护衔接的形状。可靠性传输：确保传输不出现丧失和乱序。流控制：匹配发送端和接纳端的速率。拥塞控制：防止网络过于拥堵，思索了不同通讯方之间的公平性。.6.1 互联网概述6.2 运用层6.3 传输层6.4 网络层6.5 从互联网到物联网进展数据通讯时，互联网内部的互联互通是经过什么方式实现的呢？本章内容.6.4 网络层：路由器路由器是网络互联互通的桥梁路由器经过路由算法选择数

12、据传输途径路由表：IP地址，端口号当路由器收到一个数据包后会查看该数据包网络层包头中接纳终端的IP地址，根据路由表中的信息将该数据包经过对应的端口进展转发。目的地址范围端口号11011111 00000001 00010001 00000000到11011111 00000001 00010001 09999999 11011111 00000001 00010001 10000000到11011111 00000001 00010001 10000000其他123.6.4 网络层：IP协议IPv4协议32比特地址分配：由ICANN总体分配，共5类IPv4地址A类：政府机构B类：中等规模的公司

13、和企业C类：小型的组织和个人D类和E类：特殊用途面临的问题数量枯竭问题IPv6IPv6协议128比特协议优点:宏大的数量：可以给每一粒沙子分配一个IP地址包头格式做了进一步改良，更简约，更小的通讯延迟平安性的提高面临的问题与IPv4的兼容问题.IPv4如何过渡到IPv6？双栈技术在IPv6设备中参与IPv4协议栈使得设备同时支持两种协议。存在的问题：假设通讯过程中将IPv6数据包转换成IPv4数据包，那么无法复原最初的IPv6数据包。.IPv4如何过渡到IPv6？隧道技术将IPv6数据包打包为IPv4数据包构建传输隧道IPv6数据包可以复原.6.1 互联网概述6.2 运用层6.3 传输层6.4

14、 网络层6.5 从互联网到物联网物联网是下一代互联网吗？本章内容.下一代互联网应具备的特点：规模更大：IPv6逐渐取代IPv4，衔接更多的终端和用户。速度更快：目的至少100Mbps。平安性更高：网络平安可控性，可管理性加强。运用更方便：与挪动通讯技术无缝配合，用户不再受地理位置限制。6.5 下一代互联网探求.CNGI工程工程全称：Chinas Next Generation Internet，2003年在中国开展四大突破：世界上第一个纯IPv6局域网IPv6源地址认证互联新体系自主研发的IPv4与IPv6的过渡技术国产IPv6路由器北京建成国内/国际互联中心CNGI6IX实现了6个CNGI主

15、干网络的高速互联实现了与北美，欧洲，大洋洲等地域的下一代互联网高速互联6.5 下一代互联网探求.互联网的延伸终端多元化摆脱“人在上网的束缚网络世界和物理世界更加严密的联络信息获取方式的多样化自动获取，被动告知感知行为的智能化人类对物理世界的控制才干得到前所未有的加强互联网在物联网中的重要性物联网是互联网运用的延伸和拓展，互联网是实现物人与物人之间更加全面的互联互通的最重要和最主要的途径。6.5 从互联网到物联网.本章小结内容回想本章引见了互联网的根本组件和体系构造，重点讨论了运用层，传输层和网络层的功能，简单引见了各层典型的协议和运用。重点掌握熟习互联网中常用的接入方式。重点了解电路交换与分组交换的原理和