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依赖于网络基础设施的网络有哪些

发布时间:2022-12-13 04:42:37

Ⅰ 无线局域网的两种网络结构是什么

无中心拓扑结构(对等网络)和有中心拓扑结构(结构化网络)。

无线局域网的基本结构可归为两种:无中心拓扑和有中心拓扑。无中心拓扑又称为没有基础设施

的无线局域网,有中心拓扑也称为有基础设施的无线局域网。

Ⅱ 中国四大骨干网络是哪些

1、中国科技网(CSTNET)

中国科技网实在中关村地区教育与科研示范网(NCFC)和中国科学院网(CASnet)的基础上,建设和发展起来的覆盖全国范围的大型计算机网络,是我国最早建设并获得国家正式承认具有国际出口的中国四大互联网络之一。中国科技网的服务主要包括网络通信服务,信息资源服务,超级计算服务和域名注册服务。中国科技网拥有科学数据库,科技成果,科技管理,技术资料和文献情报等特有的科技信息资源,向国内外用户特工各种科技信息服务。中国科技网的网络中心还受国务院的委托,管理中国互联网信息中心(CNNIC),负责提供中国顶级域"CN"的注册服务。

2、中国教育和科研计算机网(CERNET)

CERNET是中国第一个覆盖全国的、由国内科技人员自行设计和建设的国家级大型计算机网络。该网络由教育部主管;由清华大学、北京大学、上海交通大学、西安交通大学、东南大学、华中理工大学、华南理工大学、北京邮电大学、东北大学和电子科技大学等十所高校承担建设,于 1995年11月建成。全国网络中心设在清华大学,八个地区网点分别设立在北京、上海、南京、西安、广州、武汉、成都、和沈阳。CERNET是为教育、科研和国际学术交流服务的非盈利性网络。

3、中国公用计算机互联网(CHINANET)

中国公用计算机互联网(简称"中国互联网"),是1995年11月邮电部委托美国信亚有限公司和中讯亚信公司承建的国家级网络,并于1996年6月在全国正式开通。中国邮电部数据通信局是CHINANET直接的经营管理者。CHINANET是基于Internet网络技术的中国公用Internet网,是中国具有经营权的Internet国际信息出口的互联单位,也是CNNIC最重要的成员之一。CHINANET不同于CSTNET和CERNET,它是面向社会公开开放的、服务于社会公众的大规模的网络基础设施和信息资源的集合,它的基本建设就是要保证可靠的内联外通,即保证大范围的国内用户之间的高质量的互通,进而保证国内用户与国际Internet的高质量互通。

4、国家公用经济信息通信网(CHINAGBN)

金桥网以光纤、卫星、微波、无线移动等多种传播方式,形成天、地一体的网络结构,它和传统的数据网、话音网和图象网相结合并与Internet相连。根据计划,金桥网将建立一个覆盖全国,与国内其他专用网络相联接,并与30几个省市自治区,500个中心城市,12000个大型企业,100个重要企业集团相联接的国家公用经济信息通信网。

Ⅲ 构成网络的网络设备有哪些特点是什么

网络构成 互联网基本构成,个人网络以及小型办公网络主要包括:主机,交换器,路由器即可上网。 所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说,在路由过程中,信息至少会经过一个或多个中间节点。通常,人们会把路由和交换进行对比,这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实,路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层(数据链路层),而路由发生在第三层,即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息,所以两者实现各自功能的方式是不同的。 早在40多年之间就已经出现了对路由技术的讨论,但是直到80年代路由技术才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因为80年代之前的网络结构都非常简单,路由技术没有用武之地。直到最近十几年,大规模的互联网络才逐渐流行起来,为路由技术的发展提供了良好的基础和平台。 路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择(routing),这也是路由器名称的由来(router,转发者)。作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互联网络 Internet 的主体脉络,也可以说,路由器构成了 Internet 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此,在园区网、地区网、乃至整个 Internet 研究领域中,路由器技术始终处于核心地位,其发展历程和方向,成为整个 Internet 研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际,探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向,对于国内的网络技术研究、网络建设,以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念,都具有重要的意义。 交换器即是交换式的集线器。交换器与集线器(HUB)在网路内的功用大致相同,其间最大的差异在于交换器的每个端口(port)都享有一个专属的频宽并具备资料交换功能,使得网路传输效能得于同一时间内所能传输的资料量较大;而集线器为则是所有的端口(port)共享一个频宽。 桥接器 桥接器(BRIDGES)是第二层设备,是特别为连接两个 LAN区段而设计 的。桥接器的目的是过滤 LAN的资料流量,将区域性的资料限制在区域内,但允 许设备与 LAN上其他外界的组件 (区段) 相连,供导向此处的对外资料流使用。 简言之桥接器的发明便是为了将网路区段化以做流量控制。 桥接器如何分辨哪些资料是区域性的,哪些又不是呢?答案就像是邮局将邮 件分类为本地或外端口的方式。它只看本地地址。每一种网路设备在网路卡上都有 唯一的 MAC位址,桥接器会追踪记录在桥接器两边的MAC位址,然后根据这份MAC 位址清单来作决定。 桥接器的外观依类型不同而有极大差异。虽然路由器与交换器已接掌许多桥 接器功能,它们仍然是许多网路的重要元件。若要了解交换器和路由器,必须先 了解桥接器。 中继器 在一网路中,每一区段(Segment)传输媒介均有其最大传输距离(如RG-58同轴电缆为185m),超过该长度讯号就会衰减,这时只要加装一个’’中继器’’就能将讯号增强并将讯号正常传递下去。即中继器能延伸网路距离。 中继器(repeater)是归属于实体层设备,因为它们只在位元层次上 运作,而不管其他资讯。是单一端口“入”及单一端口“出”的设备。中继器的目的 是在位元层次重新产生网路讯号,并将它重新计时,以便让讯号行经长途,传 送到媒体上。简单的说就是利用中继器来加强讯号,以免讯号最后衰减或根本就 消失。 另外,现在技术的先进,网络安全产品层出不穷,新型硬件防火墙用在路由和交换的中间,防止一些攻击以及做一些管理,并且,防火墙的发展使其可以代替路由或者交换来使用。

Ⅳ 网络基础设施包括什么

电脑,网线,这是最基础
路由器,交换机,猫。这是最长用的网路设施~
我想这都是基础的吧~

Ⅳ 网络安全包括网络基础设施网络运行网络服务什么等方面

网络安全包括网络基础设施、网络运行与服务、信息安全等方面,是保障和促进信息社会健康发展的基础。

网络安全,通常指计算机网络的安全,实际上也可以指计算机通信网络的安全。计算机通信网络是将若干台具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体互连起来,在通信软件的支持下,实现计算机间的信息传输与交换的系统。

注意事项

不同的用户应从不同的方面对其网络作详尽的分析,选择安全性尽可能高的操作系统。因此不但要选用尽可能可靠的操作系统和硬件平台,并对操作系统进行安全配置。

而且,必须加强登录过程的认证(特别是在到达服务器主机之前的认证),确保用户的合法性;其次应该严格限制登录者的操作权限,将其完成的操作限制在最小的范围内。

Ⅵ 网络类型有哪些

网络类型知多少
我们经常听到internet网、星形网等名词,它们表示什么?是怎样分类的?下面列举了常见的网络类型及分类方法并简单介绍其特征。

一、按网络的地理位置分类

1.局域网(lan):一般限定在较小的区域内,小于10km的范围,通常采用有线的方式连接起来。

2.城域网(man):规模局限在一座城市的范围内,10~100km的区域。

3.广域网(wan):网络跨越国界、洲界,甚至全球范围。

目前局域网和广域网是网络的热点。局域网是组成其他两种类型网络的基础,城域网一般都加入了广域网。广域网的典型代表是internet网。

二、按传输介质分类

1.有线网:采用同轴电缆和双绞线来连接的计算机网络。

同轴电缆网是常见的一种连网方式。它比较经济,安装较为便利,传输率和抗干扰能力一般,传输距离较短。

双绞线网是目前最常见的连网方式。它价格便宜,安装方便,但易受干扰,传输率较低,传输距离比同轴电缆要短。

2.光纤网:光纤网也是有线网的一种,但由于其特殊性而单独列出,光纤网采用光导纤维作传输介质。光纤传输距离长,传输率高,可达数千兆bps,抗干扰性强,不会受到电子监听设备的监听,是高安全性网络的理想选择。不过由于其价格较高,且需要高水平的安装技术,所以现在尚未普及。

3.无线网:采用空气作传输介质,用电磁波作为载体来传输数据,目前无线网联网费用较高,还不太普及。但由于联网方式灵活方便,是一种很有前途的连网方式。

局域网常采用单一的传输介质,而城域网和广域网采用多种传输介质。

三、按网络的拓扑结构分类

网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点(计算机或设备)的几何排列形式。

1.星型网络:各站点通过点到点的链路与中心站相连。特点是很容易在网络中增加新的站点,数据的安全性和优先级容易控制,易实现网络监控,但中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。

2.环形网络:各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网容易安装和监控,但容量有限,网络建成后,难以增加新的站点。

3.总线型网络:网络中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便,需要铺设的电缆最短,成本低,某个站点的故障一般不会影响整个网络。但介质的故障会导致网络瘫痪,总线网安全性低,监控比较困难,增加新站点也不如星型网容易。

树型网、簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络都是以上述三种拓扑结构为基础的。

四、按通信方式分类

1.点对点传输网络:数据以点到点的方式在计算机或通信设备中传输。星型网、环形网采用这种传输方式。

2.广播式传输网络:数据在共用介质中传输。无线网和总线型网络属于这种类型。

五、按网络使用的目的分类

1.共享资源网:使用者可共享网络中的各种资源,如文件、扫描仪、绘图仪、打印机以及各种服务。internet网是典型的共享资源网。

2.数据处理网:用于处理数据的网络,例如科学计算网络、企业经营管理用网络。

3.数据传输网:用来收集、交换、传输数据的网络,如情报检索网络等。

目前网络使用目的都不是唯一的。

六、按服务方式分类

1.客户机/服务器网络:服务器是指专门提供服务的高性能计算机或专用设备,客户机是用户计算机。这是客户机向服务器发出请求并获得服务的一种网络形式,多台客户机可以共享服务器提供的各种资源。这是最常用、最重要的一种网络类型。不仅适合于同类计算机联网,也适合于不同类型的计算机联网,如pc机、mac机的混合联网。这种网络安全性容易得到保证,计算机的权限、优先级易于控制,监控容易实现,网络管理能够规范化。网络性能在很大程度上取决于服务器的性能和客户机的数量。目前针对这类网络有很多优化性能的服务器称为专用服务器。银行、证券公司都采用这种类型的网络。

2.对等网:对等网不要求文件服务器,每台客户机都可以与其他每台客户机对话,共享彼此的信息资源和硬件资源,组网的计算机一般类型相同。这种网络方式灵活方便,但是较难实现集中管理与监控,安全性也低,较适合于部门内部协同工作的小型网络。

七、其他分类方法

如按信息传输模式的特点来分类的atm网,网内数据采用异步传输模式,数据以53字节单元进行传输,提供高达1.2gbps的传输率,有预测网络延时的能力。可以传输语音、视频等实时信息,是最有发展前途的网络类型之一。

另外还有一些非正规的分类方法:如企业网、校园网,根据名称便可理解。

从不同的角度对网络有不同的分类方法,每种网络名称都有特殊的含意。几种名称的组合或名称加参数更可以看出网络的特征。千兆以太网表示传输率高达千兆的总线型网络。了解网络的分类方法和类型特征,是熟悉网络技术的重要基础之一。

Ⅶ NSA和SA网络模式有什么区别哪个

NSA和SA网络区别为:性质不同、网级互通不同、接入技术不同。


一、性质不z同


1、NSA网络:NSA网络属于非独立组网。


2、SA网络:SA网络属于独立组网。


二、网级互通不同


1、NSA网络:在NSA组网下,5G与4G在接入网级互通,互连复杂。


2、SA网络:在SA组网下,5G网络独立于4G网络,5G与4G仅在核心网级互通,互连简单。



三、接入技术不同


1、NSA网络:在NSA组网下,终端双连接LTE和NR两种无线接入技术。


2、SA网络:在SA组网下,终端仅连接NR一种无线接入技术。

以上信息仅供参考,全城千兆,C位出道。5G双千兆套餐,1000M宽带,60G流量全家共享,详情可登录广西电信网上营业厅查看。客服157号为你解答。

Ⅷ 常用的通信网络有哪些

不知你到底问啥?

泛泛的讲:
1)按照信源的内容可以分为:
电话网、数据网、电视节目网和综合业务数字网(ISDN)等。
其中,数据网又包括电报网、电传网、计算机网等。
2)按通信网络所覆盖的地域范围可以分为:
局域网、城域网、广域网等
3)按通信网络所使用的传输信道可以分为:
有线(包括光纤)网、短波网、徽波网、卫星网等。

Ⅸ 我国有哪些网络连入internet,我国互联网管理机构是什么

好像只有四大主干网 吧 先给你说一下
中国的Internet四大主干网

Internet一词来源于英文Interconnect networks即“互连各个网络”,简称“互联网络”,又叫“因特网”。中国与Internet发生联系是在20世纪80年代中期,正式加入Internet是1994年,由中国国家计算机和网络设施NCFC,代表中国正式向InterNIC的注册服务中心注册。注册标志着中国从此在Internet建立了代表中国的域名CN,有了自己正式的行政代表与技术代表,意味着中国用户从此能全功能地访问Internet资源,并且能直接使用Internet的主干网NSFnet。

在NCFC的基础上,我国很快建成了国家承认的对内具有互连网络服务功能、对外具有独立国际信息出口(连接国际Internet信息线路)的中国四大主干网:

1.中国科技网———

CSTNET随着国内网络事业的飞速发展,NCFC中的一部分(主要是中科院网络系统的一部分)与其它一些网络一起演化为中国科技网———CSTNET。CSRNET现有多条国际出口信道连接Internet。中国科技网为非盈利、公益性网络,主要为科技界、科技管理部门、政府部门和高新技术企业服务。目前,中国科技网已接入农业、林业、医学、地震、气象、电子、航空航天、环境保护以及中国科学院分布在京地区和全国各地45个城市共1000多家科研院所和高新技术企业,上网用户达四十万人。中国科技网的服务主要包括网络通信、域名注册、信息资源和超级计算等项目。

2.中国教育与科研网———

CERNETCERNET是由政府资助的全国范围的教育与学术网络。1994年由国家教委主持、北大清华等十几所重点大学筹建,到1995年底投入使用。目前已有800多所大学和中学的局域网连入中国教育与科技网。中国教育与科技网的最终目标是要把全国所有的大学、中学和小学通过网络连接起来。

3.金桥网———

CHINAGBN中国金桥信息网———CHINAGBN,简称金桥网,是面向企业的网络基础设施,是中国可商业运营的公用互联网。CHINAGBN实行天地一网,即天上卫星网和地面光纤网互联互通,互为备用,可覆盖全国各省市和自治区。目前有数百家政府部门、企事业单位接入金桥网,上网拨号用户达几十万。金桥网在北京、上海、广州等20多个大城市建立了骨干网节点,并在各城市建设一定规模的区域网,可为用户提供高速、便捷的服务。中国金桥信息网目前有十二条国际出口信道同国际互联网络相连。金桥网还提供多种增值服务如:国际、国内的漫游服务、IP电话服务等。金桥工程的发展目标是覆盖全国30个省级行政建制、500多个大城市,连接国内数万个企业,同时对社会提供开放的Internet接入服务。

4.中国公众互联网———

CHINANETCHINANET是邮电部门主建及经营管理的中国公用Internet主干网,1995年4月开通,并向社会提供服务。到1998年,CHINANET已经发展成一个采用先进网络技术,覆盖国内所有省份和几百个城市、拥有数百万用户的大规模商业网络。CHINANET主要以电话拨号为主,省、市及大部分县一级地域铺设了电话拨号用户接入设备。

随着入网用户的迅速增加,CHINANET骨干网节点和省网内部通信线路的带宽也在快速增加,从而有效地改善了国内用户使用CHINANET访问国外的In-ternet和国外用户访问中国的Internet的业务质量。

CHINANET建立了灵活的访问方式和遍布全国各城市的访问站点,用户可以方便地访问国际Inter-net,享用Internet上的丰富资源和各种服务,也可以利用CHINANET平台和网上的用户群组建其他系统的应用网络。

我国四大主干网发展速度惊人,据2002年1月统计,我国接入国际Internet的出口带宽总量已达7597.5Mbps,连接的国家有美国、加拿大、澳大利亚、英国、德国、法国、日本、韩国等。我国上网计算机数约1254万台,上网用户人数约3370万人。信息网络的飞速发展,极大地推动了国教育科研以及国民经济建设的发展。对促进社会进步、提高全民族整体素质、缩小与发达国家差距等方面都将起到不可估量的作用。

Ⅹ 高分求助有关AD HOC网络的问题

前言

Ad hoc网络的前身是分组无线网(Packet Radio Network)。在Ad hoc网络中,结点具有报文转发能力,结点间的通信可能要经过多个中间结点的转发,即经过多跳(MultiHop),这是Ad hoc网络与其他移动网络的最根本区别。结点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调,实现了网络的自动组织和运行。目前的移动通信大多需要有线基础设施(如基站)的支持才能实现。为了能够在没有固定基站的地方进行通信,一种新的网络技术——Ad Hoc网络技术应运而生。Ad Hoc网络不需要有线基础设备的支持,通过移动主机自由的组网实现通信。Ad Hoc网络的出现推进了人们实现在任意环境下的自由通信的进程,同时它也为军事通信、灾难救助和临时通信提供了有效的解决方案。

一、 Ad Hoc网络的概念

Ad hoc网络又称为多跳网络(multi-hop network)、无固定网络设施的网络(infrastructure less network)自组(self organization)网,自愈网或是对等网,它是一种逻辑意义上的组网方式,即强调在不依赖基础网络设施的前提下由一定范围内的移动终端动态的建立可以互联的网络。同时它还将现有的主要网络中广泛应用的中央控制管理的功能进行分布式处理,由网络各个节点同步完成,从而提高了网络抗干扰,抗故障的能力,也使其成为在许多特殊场合进行网络互联应用的主要方案。

Ad Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络,网络中的节点均由移动主机构成。在Ad Hoc网络中,当两个移动主机(如图1中的主机A和B)在彼此的通信覆盖范围内时,它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限,如果两个相距较远的主机(如图1中的主机A和C)要进行通信,则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。因此在Ad Hoc网络中,主机同时还是路由器,担负着寻找路由和转发报文的工作。在Ad Hoc网络中,每个主机的通信范围有限,因此路由一般都由多跳组成,数据通过多个主机的转发才能到达目的地。故Ad Hoc网络也被称为多跳无线网络。其结构如图2所示。

Ad Hoc网络可以看作是移动通信和计算机网络的交叉。在Ad Hoc网络中,使用计算机网络的分组交换机制,而不是电路交换机制。通信的主机一般是便携式计算机、个人数字助理(PDA)等移动终端设备。

Ad Hoc网络不同于目前因特网环境中的移动IP网络。在移动IP网络中,移动主机可以通过固定有线网络、无线链路和拨号线路等方式接入网络,而在Ad Hoc网络中只存在无线链路一种连接方式。在移动IP网络中,移动主机通过相邻的基站等有线设施的支持才能通信,在基站和基站(代理和代理)之间均为有线网络,仍然使用因特网的传统路由协议。而Ad Hoc网络没有这些设施的支持。此外,在移动IP网络中移动主机不具备路由功能,只是一个普通的通信终端。当移动主机从一个区移动到另一个区时并不改变网络拓扑结构,而Ad Hoc网络中移动主机的移动将会导致拓扑结构的改变。

二、 网络性能测试体系结构

Ad Hoc网络协议主要包括网络接入层协议(MAC)和路由协议。不同层次的协议由于所完成的功能不同,所以具有不同的测试指针。在网络测试中,要合理评价网络性能必须充分考虑不同层次的协议在性能上的差别。同时,对于不同的网络应用来说,各个层次协议性能对网络整体性能的影响也不尽相同。

Ad Hoc网络性能测试按照网络功能层次进行区分,主要分为以下三个方面的内容:通信终端物理性能测试,接入层协议测试和路由协议测试。

1. 通信终端物理性能测试
通信终端种类很多,包括数字电台、PDA、移动笔记本电脑等等。不同的无线终端由于硬件配置不同,其物理性能也不尽相同。物理性能测试内容主要包括:

* 数据发送速率:即终端设备可支持的最大传输带宽,对于多信道系统而言,还需要测试最大可用带宽。
* 传播距离:即设备的通信范围,主要与终端的发送功率,接收门限(信噪比)有关。多跳网络中,传播距离会对网络的拓扑关系产生重大的影响,也是MAC层协议设计通常需要考虑的问题[2][3],也是影响网络吞吐量的因素之一。
* 差错控制能力:无线信道通常是不可靠信道,所以需要相应的差错控制能力,保证在一定的信道误码率下,可以完成正常数据通信。

2. 网络接入层性能测试

网络接入层(MAC)解决了隐终端和暴露终端的问题[2][3]。MAC层协议的性能会直接影响网络的整体性能。MAC层协议是Ad Hoc网络组网协议的基础,也是网络结点通信的第一步,只有高效、公平、有序地组织网络中的所有通信结点的链路层通信能力,才能保证上层网络互联协议(路由协议)的正常运行。网络接入层性能测试内容主要有:

* 接入时延:结点从有数据需要发送到数据的实际发送的时间间隔。是反映单个结点接入效率的重要参数,但是不能反映网络整体性能。
* 网络吞吐量:接入协议的性能还体现在网络吞吐量上,由于无线网络数据帧的碰撞会导致所有的发送方都要退避一段时间,然后重新发送数据,这就必然对系统的吞吐量产生影响。
* 优先级:网络中的结点按照优先级排序,优先级高的结点比优先级低的结点有更低的平均接入时延,这一点在同时承载数据业务和话音业务的网络中显得尤为重要。
* 公平性:优先级然保证了优先级高的结点有更低的接入时延,但是网络接入协议还必须同时保证优先级低的结点不会“饿死”,同等优先级的结点还要有相同或接近的接入时延参数。

3. 路由协议性能测试

路由协议的任务是维护网络拓扑,为结点之间的通信提供及时准确的路由信息,保证报文按照协议所提供的路径正确到达目的结点。针对现有Ad Hoc网络路由协议的特点,性能测试主要包括以下几个方面:

* 端到端时延与吞吐量:路由协议所处理的是源结点到目的结点之间的路径选择信息,所以源结点到目的结点之间(端到端)的行为最直接的测试内容就是时延和吞吐量。但是,这两个参数都与MAC层协议的效率直接相关。
* 路由发现时间(也称为路由重建时间):直接说明了路由算法的效率,即从无法根? 萋酚杀淼玫铰酚傻降玫娇捎寐酚傻氖奔洹P枰�⒁獾氖牵�飧霾馐圆问�视糜谛枨笄��酚伤惴?span lang="EN-US">(反应式)[1][5]和具有事件触发更新功能的路由表驱动型路由算法(先应式)[1][6]。
* 路由表收敛时间:对于路由表驱动型路由算法而言,路由协议在运行期间,路由表从初始状态到路由表稳定状态通常会有一个自动更新的过程,这个时间通常称为路由表收敛时间。
* 路由协议的效率:任何路由协议在运行过程中,都要有一定的路由协议开销,用于在结点之间维护网络的拓扑信息。对于无线网络而言,网络带宽非常有限,协议开销直接影响网络带宽的利用率,进而影响网络的扩展性。所以路由协议的效率也是我们重点考虑的测试参数之一。

三、 Ad Hoc网络的特点

Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等,无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能,而且具有报文转发能力。与普通的移动网络和固定网络相比,它具有以下特点:
1.无中心:Ad hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等,即是一个对等式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
2.自组织:网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为,结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
3.多跳路由:当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时,需要中间结点的多跳转发。与固定网络的多跳不同,Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的,而不是由专用的路由设备(如路由器)完成的。
4.动态拓扑:Ad hoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动,也可以随时开机和关机,这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。
这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显着的区别。

Ad Hoc网络作为一种新的组网方式,具有以下特点。

3.1 网络的独立性

Ad Hoc网络相对常规通信网络而言,最大的区别就是可以在任何时刻、任何地点不需要硬件基础网络设施的支持,快速构建起一个移动通信网络。它的建立不依赖于现有的网络通信设施,具有一定的独立性。Ad Hoc网络的这种特点很适合灾难救助、偏远地区通信等应用。

3.2 动态变化的网络拓扑结构

在Ad Hoc网络中,移动主机可以在网中随意移动。主机的移动会导致主机之间的链路增加或消失,主机之间的关系不断发生变化。在自组网中,主机可能同时还是路由器,因此,移动会使网络拓扑结构不断发生变化,而且变化的方式和速度都是不可预测的。对于常规网络而言,网络拓扑结构则相对较为稳定。

3.3 有限的无线通信带宽

在Ad Hoc网络中没有有线基础设施的支持,因此,主机之间的通信均通过无线传输来完成。由于无线信道本身的物理特性,它提供的网络带宽相对有线信道要低得多。除此以外,考虑到竞争共享无线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰等多种因素,移动终端可得到的实际带宽远远小于理论中的最大带宽值。

3.4 有限的主机能源 < /span>

在Ad Hoc网络中,主机均是一些移动设备,如PDA、便携计算机或掌上电脑。由于主机可能处在不停的移动状态下,主机的能源主要由电池提供,因此Ad Hoc网络有能源有限的特点。

3.5 网络的分布式特性

在Ad Hoc网络中没有中心控制节点,主机通过分布式协议互联。一旦网络的某个或某些节点发生故障,其余的节点仍然能够正常工作。

3.6 生存周期短

Ad Hoc网络主要用于临时的通信需求,相对与有线网络,它的生存时间一般比较短。

3.7 有限的物理安全

移动网络通常比固定网络更容易受到物理安全攻击,易于遭受窃听、欺骗和拒绝服务等攻击。现有的链路安全技术有些已应用于无线网络中来减小安全攻击。不过Ad Hoc网络的分布式特性相对于集中式的网络具有一定的抗毁性。

四、Ad hoc网络的体系结构

1 结点结构
Ad hoc网络中的结点不仅要具备普通移动终端的功能,还要具有服文转发能力,即要具备路由器的功能。因此,就完成的功能而言可以将结点分为主机、路由器和电台三部分。其中主机部分完成普通移动终端的功能,包括人机接口、数据处理等应用软件。而路由器部分主要负责维护网络的拓扑结构和路由信息,完成报文的转发功能。电台部分为信息传输提供无线信道支持。从物理结构上分,结构可以被分为以下几类:单主机单电台、单主机多电台、多主机单电台和多主机多电台。手持机一般采用的单主机单电台的简单结构。作为复杂的车载台,一个结点可能包括通信车内的多个主机。多电台不仅可以用来构建叠加的网络,还可用作网关结点来互联多个Ad hoc网络。

2 网络结构
Ad hoc网络一般有两种结构:平面结构和分级结构。

在平面结构中,所有结点的地位平等,所以又可以称为对等式结构。

分级结构中,网络被划分为簇。每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。这些簇头形成了高一级的网络。在高一级网络中,又可以分簇,再次形成更高一级的网络,直至最高级。在分级结构中,簇头结点负责簇间数据的转发。簇头可以预先指定,也可以由结点使用算法自动选举产生。
分级结构的网络又可以被分为单频分级和多频分级两种。单频率分级网络中,所有结点使用同一个频率通信。为了实现簇头之间的通信,要有网关结点(同时属于两个簇的结点)的支持。而在多频率分组网络中,不同级采用不同的通信频率。低级结点的通信范围较小,而高级结点要覆盖较大的范围。高级的结点同时处于多个级中,有多个频率,用不同的频率实现不同级的通信。在两级网络中,簇头结点有两个频率。频率1用于簇头与簇成员的通信。而频率2用于簇头之间的通信。分级网络的每个结点都可以成为簇头,所以需要适当的簇头选举算法,算法要能根据网络拓扑的变化重新分簇。

平面结构的网络比较简单,网络中所有结点是完全对等的,原则上不存在瓶颈,所以比较健壮。它的缺点是可扩充性差:每一个结点都需要知道到达其他所有结点的路由。维护这些动态变化的路由信息需要大量的控制消息。在分级结构的网络中,簇成员的功能比较简单,不需要维护复杂的路由信息。这大大减少了网络中路由控制信息的数量,因此具有很好的可扩充性。由于簇头结点可以随时选举产生,分级结构也具有很强的抗毁性。分级结构的缺点是,维护分级结构需要结点执行簇头选举算法,簇头结点可能会成为网络的瓶颈。

因此,当网络的规模较小时,可以采用简单的平面式结构;而当网络的规模增大时,应用分级结构。美军在其战术互联网中使用近期数字电台(NTDR,Near Term Digital Radio)组网时采用的就是双频分级结构。

五、Ad Hoc网络的应用需求

Ad Hoc网络的应用范围很广,总体上来说,它可以用于以下场合:

a)没有有线通信设施的地方,如没有建立硬件通信设施或有线通信设施遭受破坏。

b)需要分布式特性的网络通信环境。

c)现有有线通信设施不足,需要临时快速建立一个通信网络的环境。

d) 作为生存性较强的后备网络。

Ad Hoc网络技术的研究最初是为了满足军事应用的需要,军队通信系统需要具有抗毁性、自组性和机动性。Ad Hoc网络满足了军事通信系统的这些需求。Ad Hoc网络采用分布式技术,没有中心控制节点的管理。当网络中某些节点或链路发生故障,其他节点还可以通过相关技术继续通信。Ad Hoc网络由移动节点自己自由组合,不依赖于有线设备,因此,具有较强的自组性,很适合战场的恶劣通信环境。Ad Hoc网络建立简单、具有很高的机动性。

近年来,Ad Hoc网络的研究在民用和商业领域也受到了重视。在民用领域,Ad Hoc网络可以用于灾难救助。在发生洪水、地震后,有线通信设施很可能因遭受破坏而无法正常通信,通过Ad Hoc网络可以快速地建立应急通信网络,保证救援工作的顺利进行,完成紧急通信需求任务。Ad Hoc网络可以用于偏远或不发达地区通信。在这些地区,由于造价、地理环境等原因往往没有有线通信设施,Ad Hoc网络可以解决这些环境中的通信问题。Ad Hoc网络还可以用于临时的通信需求,如商务会议中需要参会人员之间互相通信交流,在现有的有线通信系统不能满足通信需求的情况下,可以通过Ad Hoc网络来完成通信任务。

民用方面,Ad hoc网络也有非常广泛的应用前景。它的应用场合主要有以下几类:

1.军事应用:军事应用是Ad hoc网络技术的主要应用领域。
2.传感器网络:传感器网络是Ad hoc网络技术的另一大应用领域。对于很多应用场合来说传感器网络只能使用无线通信技术。而考虑到体积和节能等因素,传感器的发射功率不可能很大。使用Ad hoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方法。分散在各处的传感器组成Ad hoc网络,可以实现传感器之间和与控制中心之间的通信。

3.紧急和临时场合:在发生了地震、水灾、强热带风暴或遭受其他灾难打击后,固定的通信网络设施(如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等)可能被全部摧毁或无法正常工作,对于抢险救灾来说,这时就需要Ad hoc网络这种不依赖任何固定网络设施又能快速布设的自组织网络技术。

4.个人通信:个人局域网(PAN,Personal Area Network)是Ad hoc网络技术的另一应用领域。不仅可用于实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信,还可用于个人局域网之间的多跳通信。蓝牙技术中的超网(Scatternet)就是一个典型的例子。
5.与移动通信系统的结合:Ad hoc网络还可以与蜂窝移动通信系统相结合,利用移动台的多跳转发能力扩大蜂窝移动通信系统的覆盖范围、均衡相邻小区的业务、提高小区边缘的数据速率等。

Ad Hoc网络在研究领域也很受关注,近几年的网络国际会议基本都有Ad Hoc网络专题,随着移动技术的不断发展和人们日益增长的自由通信需求,Ad Hoc网络会受到更多的关注,得到更快速的发展和普及。

六、 与其他移动通信系统的比较

1 蜂窝系统

蜂窝系统是覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。在蜂窝系统中,覆盖区域一般被划分为类似蜂窝的多个小区。每个小区内设置固定的基站,为用户提供接入和信息转发服务。移动用户之间以及移动用户和非移动用户之间的通信均需通过基站进行。基站则一般通过有线线路连接到主要由交换机构成的骨干交换网络。蜂窝系统是一种有连接网络,一旦一个信道被分配给某个用户,通常此信道可一直被此用户使用。蜂窝系统一般用于语音通信。

2 集群系统

集群系统与蜂窝系统类似,也是一种有连接的网络,一般属于专用网络,规模不大,主要为移动用户提供语音通信。

3 卫星通信系统

卫星通信系统的通信范围最广,可以为全球每个角落的用户提供通信服务。在此系统中,卫星起着与基站类似的功能。卫星通信系统按卫星所处位置可分为静止轨道、中轨道和低轨道3种。卫星通信系统存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。

上述移动通信系统都需要有线网络通信基础设施的支持,如基站、交换机、卫星等。这些设施的建立和运转需要大量的人力和物力,因此成本比较高,同时建设的周期也长。Ad Hoc网络不需要基站的支持,由主机自己组网,因此,网络建立的成本低,同时时间短,一般只要几秒钟或几分钟。上述通信系统中,移动终端之间并不直接通信,并且移动终端只具备收发功能,不具备转发功能。而Ad Hoc网络由移动主机构成,移动主机之间可以直接通信,而移动主机不仅收发数据,同时还转发数据。此外目前的移动通信系统主要为用户提供语音通信功能,通常采用电路交换,拓扑结构比较稳定。而Ad Hoc网络使用分组转发技术,主要为用户提供数据通信服务,拓扑结构易于变化。

七、移动IP和Ad Hoc网络的结合

实现移动和全IP是当今网络发展的两大趋势。随着手机使用的日益广泛和人们对移动所能提供的信息要求越来越高,人们更加希望能随时随地接入互联网。

对于Ad Hoc网络,网络是随时生成而且具有易构性,不需要事先存在的网络来支持,因此,应用很广泛也很简单。但是这种网络有很强的独立性,它可以单独存在,它的特性和它所使用的主动的、按需驱动的路由协议都令它难以与互联网通信,达到交互信息的目的。为了达到Ad Hoc网络中的移动主机可以在不同的Ad Hoc网络间移动和随时接入互联网,我们利用移动IP协议可在不同网络中漫游的特性,结合移动IP和Ad Hoc网络,即MIPMANET,提供一种将Ad Hoc网络使用按需驱动的路由机制,移动IP提供代理地址和反向隧道的Ad Hoc网络接入互联网的解决方案。图3为Ad Hoc网络接入互联网的模型。

八、管理Ad Hoc网络面临的问题

Ad Hoc网络的特性决定了管理上比有线网络复杂许多,因为网络拓扑的动态变化,要求网络管理也是动态自动配置。而且要考虑到移动节点本身的限制,例如能源有限、链路状态变化和有限的存储能力等,因此,要将管理协议给整个网络带来的负荷考虑在内。最后还要考虑到网络管理对不同环境的适用性等。

具体Ad Hoc网络管理? 枰�饩龅奈侍馕�韵录阜矫妫?span lang="EN-US">

a)网络管理协议的一个重要任务是使网管知道网络的拓扑结构。在有线网络中,由于网络变化不频繁,所以这点容易做到。但在移动网络中,节点的移动导致拓扑结构变化太频繁,网管需定期收集节点的连接信息,这无疑会加大网络的负荷。

b) 大多数节点使用电池供电,所以要保证网络管理的负荷限制在最小值以节省能源。要尽量减少收发和处理的节点数,但这是与需要拓扑结构的定期更新相矛盾的。

c) 能源的有限性和节点的移动性导致节点随时可能与网络分离,这要求网络管理协议能够及时觉察节点的离开和加入,而更新拓扑结构。

d)无线环境下信号质量变化大。信号的衰退和拥塞都会使网管误认为节点已离开,因此,网管必须能够区分是由于节点移动还是由于链路质量的原因导致连接中断。网管必须询问物理层,但这样会违反OSI的层次管理结构。

f) Ad Hoc网络通常应用于军事,因此,要防止窃听、破坏和侵入。所以网管需要结合加密和认证过程。

由上可见Ad Hoc网络的网络管理是与传统网络不同的,要解决的问题包括如何有效地收集网络的拓扑信息,如何处理动态的网络配置和安全保密问题。

特殊问题:

1. 特殊的信道共享方式

通信网络中的信道共享方式一般有三种:点对点、点对多点和多点共享。点对点是最简单的共享方式,两个结点可以共享一个信道(有线或无线)。点对多点共享一般用于有中心站控制的无线信道,例如蜂窝移动通信系统的无线信道。在这种方式中,终端(如移动电话)在中心站(如基站)的控制下共享一个或多个无线信道,所有终端均处在中心站的覆盖范围内。多点共享指多个终端共享一个广播信道,以太网就是最典型的多点共享方式。在多点共享方式中,一个终端发送报文,所有的终端都可以听到,即相当于一个全互联的网络,我们称这种共享方式下的信道为一跳共享广播信道。

Ad hoc网络的信道共享方式与它们不同。虽然Ad hoc网络的无线信道也是一个共享的广播信道,但它不是一跳共享的。因为当一个结点发送报文时,只有在它覆盖范围内的结点(称为邻居)才能够收到,而覆盖范围外的结点则感知不到任何通信的存在。这恰恰也是Ad hoc网络的优势所在,发送结点覆盖范围外的结点不受发送结点的影响,它们也可以同时发送报文。我们称Ad hoc网络的共享信道为多跳共享广播信道。

多跳共享广播信道带来的直接影响就是报文冲突与结点所处的位置相关。在一跳共享的广播信道中,报文冲突是个全局事件。所有结点要么都收到正确的报文,要么都会感知到报文冲突。而在Ad hoc网络中,报文冲突只是局部事件,并非所有结点都可以感知到。一个结点正确收到了一个报文,该报文可能会在另一个结点处发生冲突。也可能报文在接收结点处发生了冲突,而发送结点丝毫觉察不到。也就是说发送结点和接收结点感知到的信道状况不一定相同,由此将会带来隐终端、暴露终端等一系列的特殊问题。

由于Ad hoc网络特定的信道共享方式,基于点对多点共享信道和一跳共享广播信道接入协议无法被Ad hoc网络直接使用,需要为它设计专用的信道接入协议。信道接入协议是报文在信道上发送和接收的直接控制者,它的行为对Ad hoc网络的性能起着决定性的作用。因此,信道接入协议一直是Ad hoc网络技术的研究重点之一。

2 动态拓扑

Ad hoc网络中的结点不仅可以自由移动,还可以随时开机和关机。这将造成网络拓扑的动态变化。考虑到Ad hoc网络的多跳特性,结点要有报文转发功能,这要求结点实现相应的路由协议。传统的基于因特网的路由协议是为相对稳定的网络拓扑而设计的,它们无法满足快速变化拓扑网络的需要。因此,路由协议也成了Ad hoc网络的研究特点。

现有的Ad hoc网络路由协议可以分为先应式(Proactive)、反应式(Reactive)和混合式三种。(1)先应式路由协议又被称为表驱动(Table-driven)路由协议,它通过连? �丶觳饬绰分柿浚�笨涛�ぷ既返耐�缤仄撕吐酚尚畔ⅰF?/span>优点是发送报文时可以立即得到正确的路由,缺点是开销太大。(2)反应式路由协议,又称为随选 路由(On-Demand Routing),并不时刻维护准确的路由信息,仅当需要时才查找路由。其优点是降低了路由维护的开销,缺点是查找路由会引入较大的时延。结点先应式和反应式特点的路由协议称为混合式路由协议。它在局部范围内使用先应式路由协议,以缩小路由控制消息传播的范围。当目标结点较远时,通过查找发现路由。这样既可以减少路由协议的开销,时延特性也得到了改善。

鉴于路由协议的重要性,IETF的MANET工作组目前专注于Ad hoc网络路由协议的研究。虽然已经取得了一定的成果,但仍有很多问题没有解决。

九、 结论

Ad Hoc网络是一种新颖的移动计算机网络的类型,它既可以作为一种独立的网络运行,也可以作为当前具有固定设施网络的一种补充形式。其自身的独特性,赋予其巨大的发展前景。在Ad Hoc网络的研究中还存在许多亟待解决的问题:设计具有节能策略、安全保障、组播功能和QoS支持等扩展特性的路由协议,以及Ad Hoc网络的网络管理等。今后将重点致力于Ad Hoc网络中网络监视、节点移动性管理、抗毁性管理和安全管理等方面的研究。

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