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1、第9章 多媒体计算机网络,第九章 多媒体计算机网络,学习要点了解点对点网络的特点了解分布式网络的特点了解无线多媒体网络的接入技术了解有线电视的技术掌握无线网络的基本设计方法,9.1 多媒体计算机网络的基本概念,1计算机网络的发展史第一代计算机网络：1950中后期，许多系统都将地理上分散的多个终端通过通信线路连接到一台中心计算机上。第二代计算机网络：1970后期，计算机网络以通信子网为中心，实现远程大规模互连。第三代计算机网络：OSI/RM标志着第三代计算机网络的诞生。此时的计算机网络形成了一个具有统一网络体系结构，并遵循国际标准的开放式和标准化的网络，为普及局域网奠定了基础。第四代计算机网络：
2、1990至a今，第四代网络是随着数字通信出现和光纤的接入而产生的，其特点：网络化、综合化、高速化及计算机协同能力,2多媒体计算机网络的应用,局域网内，传输公告信息、各种文件及多媒体信息。在互联网上，1.利用各种网上传输协议和软件进行多媒体信息传输；2.NETSCAP、IE进行网上信息浏览及下载；3.E-mail；4.视频会议；5.使用聊天工具，如QQ、MSN等；6.网上购物及电子商务,9.1.1 多媒体计算机网络的指标要求,吞吐率：在单位时间内通过网络的二进制的位数（bit）。吞吐率越大越好。传输延迟：从一个结点开始消息到此消息被另一个结点完全接受的时间。传输延迟越小越好。传输抖动：传输延迟的
3、变化，即传输时所产生的忽快忽慢现象，需要极力降低其出现，传输抖动越小越好。误码率：传输过程中从甲端到乙端的数据变化的度量。误码率越小越好。,9.1.2 多媒体计算机网络的分类,1从网络的交换功能进行分类 电路交换网、报文交换网、分组交换网、帧中继网和ATM网。2从网络的拓扑结构进行分类 星型网、树型网、总线型网、环型网、网状网和混合网等。3从网络的控制方式进行分类 集中式网络、分散式网络和分布式网络。,4从网络的作用范围进行分类,广域网，它的作用范围通常为几十到几千公里。广域网有时也称为远程网。局域网，一般通过专用高速通信线路把许多台计算机连接起来，速率一般在10 Mb/s以上，甚至可达1 0
4、00Mb/s。城域网，其作用范围在广域网和局域网之间，约为5100 km。其传输速率一般在100 Mb/s以上。,9.1.3 多媒体计算机网络的协议,1实时传输协议RTP2实时传输控制协议RTCP3资源预订协议RSVP,9.2 P2P网络,1P2P网络概述,2P2P网络的应用,1.对等计算.2.协同工作.3.搜索引擎.4.文件交换.,9.2.1 P2P网络的分类,9.2.2 P2P网络的特点,自治性。节点通常是自主的，每个对等体决定自己的行为而不受其它节点的控制。大规模。实现更高效的资源共享和文件获取机制，网络中往往会有大量的节点。动态性。P2P网络的变化比传统的网络和信息系统要更剧烈。异构性
5、。网络节点在物理特征上和在行为上都有很大的差异。,9.3 分布式多媒体网络,1从信息交换方式来看，分成下列四类：（1）点对点非实时应用。（2）点对多点非实时应用。（3）点对点实时应用。（4）点对多点实时应用。2从系统构成模型来看，可分成下列两类：（1）对等模型。（2）客户/服务器模型。,9.3.1 分布式系统,1.分布式系统定义 分布式系统是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。2.分布式系统和计算机网络系统区别,9.3.2 网格,1.概念 能够把分布在因特网上数以亿计的计算机、存储器、贵重设备、数据库等结合起来，形成一个虚拟的、空前强大的超级计
6、算机，满足不断增长的计算、存储需求，并使信息世界成为一个有机的整体。2.网格必须同时满足三个条件在非集中控制的环境中协同使用资源；使用标准的、开放的和通用的协议和接口；提供非平凡的服务。,9.3.3 云计算,1云计算概念分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。2云计算四个特点最可靠、最安全的数据存储中心。对用户端要求最低，使用最方便。实现不同设备间的数据与应用共享。实现不同设备间的数据与应用共享。,9.3.3 云计算,把所有计算资源集结起来看成是一个整体(一朵云)
7、，通过并发使用资源完成操作请求。每个操作请求都可以按照一定的规则分割成小片段，分发给不同的机器同时运算，每个机器其实只要做很小的计算就可以，这是哪怕 286机器都轻松完成的。最后将这些机器的计算结果整合，输出给用户。对用户看来，他其实根本面对的不是许多机器，而是一个似乎真正存在的计算能力巨牛无比的单个服务器。事实上这个服务器是不存在的，但它拥有着成千上万台服务器的能力。用户对这样的计算莫名其妙，云里雾里的，于是人们就把这个东西，叫做云计算。,9.3.4 普适计算,1.普适计算概念：无所不在的、随时随地可以进行计算的一种方式；无论何时何地，只要需要，就可以通过某种设备访问到所需的信息。2.普适计
8、算特征：间断连接轻量计算,9.4 无线多媒体网络的接入,1.接入网模型,9.4.1 无线接入网技术的发展,1无线接入网技术的优点（1）免去网络布线的大部分工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备就可以建立覆盖整个建筑或一个区域的网络。（2）无线接入网建成后，在无线网络的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。（3）灵活性强，网络易于拓展。（4）配置灵活。,9.4.1 无线接入网技术的发展,2无线接入网技术的缺点（1）抗干扰能力较弱，导致信号传输的阻塞或在数据发送时引起发送错误。（2）缺乏统一的工业标准，各厂商的设备可能无法实现互联互通和互操作。,9.4.2 IEEE 802.1X,1.目前发
9、展任务主要包括下面3个部分：（1）IEEE 802.16 的发展规划；（2）IEEE 802.16 空中接口标准，具体包括：IEEE 802.16:空中接口(MAC及1066 GHz PHY)；P802.16a:增补方案，需申请许用执照的频段，211 GHz；P802.16b:增补方案，WirelessHUMAN，无需申请许用执照的频段，56 GHz；,P802.16c:增加了系统的互操作性；P802.16d:211 GHz互操作性规范；P802.16e:移动无线城域网的方案。（3）解决共存性问题的建议方案：IEEE 802.16.2:1066 GHz；IEEE 802.16.2a:增补方案，
10、211 GHz。,9.4.2 IEEE 802.1X,2 IEEE 802.16标准总体框架,9.4.3 GPRS与WAP,1.GPRS定义：通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。2.GPRS的最大优势：它的数据传输速度快。目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6K字节，GPRS手机在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度，到现在更是达到了115Kbps。,9.4.4 蓝牙,蓝牙是一种正在发展中的短距离的无线时分多址通信技术或个域网技术，直接面对个人和商务的无线连接应用技术。1.蓝牙主要优点有：(1)可以随时随地用无线接口来代替有线
11、电缆连接。(2)具有很强的移植性，可应用于多种通信场合，如WAP，GSM，DECT等，引入身份识别后可以灵活实现漫游。(3)功耗低，对人体危害小。(4)蓝牙集成电路应用简单，成本低廉，实现容易，便于推广。,9.4.5 紫蜂技术,紫蜂技术：协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。1紫蜂技术的优势（1）低功耗。（2）低成本。（3）低速率。（4）近距离。（5）短时延。（6）高容量。（7）高安全。（8）免执照频段。,9.4.6 无线传感器网络,无线传感器网络：是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实
12、现复杂的指定范围内目标检测与跟踪。1无线传感器网络的应用主要集中在以下领域。（1）环境的监测和保护。（2）医疗护理。（3）军事领域。（4）其他用途。,9.5 有线电视与HFC,1SDH的概念SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络。2SDH的特点（1）很好的兼容性，提高了网络的可靠性；（2）减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性；,9.5.1 SDH,（3）网管功能强大，并能统一形成网络管理系统。（4）组成的网络非常灵活，它能增强网监，运行管理和自动配置功能，优化了网络性能，同时也使网络运
13、行灵活、安全、可靠，使网络的功能非常齐全和多样化；（5）实现不同层次和各种拓扑结构的网络，十分灵活；（6）SDH并不专属于某种传输介质，它可用于双绞线、同轴电缆，但SDH用于传输高数据率则需用光纤。（7）支持ATM或IP传输；（8）SDH是严格同步的，从而保证了整个网络稳定可靠，误码少，且便于复用和调整；（9）标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现横向兼容，降低了联网成本。,9.5.1 SDH,9.5.2 单模光纤与多模光纤,所谓“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光。单模光纤采用固体激光器做光源，多模光纤则采用发光二极管做光源。单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细
14、(芯径一般为9或10m)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯。多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5m)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。,使用光纤的优点：（1）光纤的通频带很宽，理论可达30T。（2）无中继支持长度可达几十到上百公里，铜线只有几百米。（3）不受电磁场和电磁辐射的影响。（4）重量轻，体积小。（5）光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴等场所。（6）使用环境温度范围宽。（7）使用寿命长。,9.5.2 单模光纤与多模光纤,9.5.3 HFC与树型节点,HFC宽
15、带网络以原有的CATV为基础，由光纤、同轴电缆混合技术构成具有双向传输功能的宽带接入网，能提供语音、数据、图像等多媒体服务，使CATV原先单纯提供广播式娱乐节目发展成为用户与外界进行信息交流的纽带。1HFC选用双向非均衡带宽通讯方式HFC是根据网络用户普遍使用情况而设置为下行带宽几倍于上行带宽的非均衡带宽通讯方式，这是种先进的节约资源的合理配置。2HFC共享带宽问题带宽都是共享的,9.5.4 机顶盒,1数字机顶盒的功能（1）电子节目指南（EPG）。（2）高速数据广播。（3）软件在线升级。（4）因特网接入和电子邮件。（5）有条件接收。,9.6 应用与实例,9.6.1 无线网卡安装1安装硬件(无线
16、网卡安装，无线对等网组建)目前，常见的无线网卡大多为PCMCIA、PCI和USB三种类型。下面以Avaya Wireless产品为例，介绍一下无线网卡的安装和设置。Avaya无线PC网卡提供了Windows XP的最新驱动程序，请到AVAYA技术支持网站(http：/)下载，然后进行解压缩。以PCMCIA卡的安装为例：,(1)准备安装的Avaya PCMCIA无线网卡，它和其他PCMCIA卡(简称PC卡)设备差不多，如图9.5所示。(2)找到位于笔记本电脑左侧的TYPE II型PCMCIA卡槽，如图9.6所示。(3)平行于桌面将无线网卡插入PCMCIA卡槽，注意一定要水平插入，如图9.7所示。
17、(4)将无线网卡插好后，露在外面的是收发端，如图9.8所示。,图9.5 PCMCIA卡 图9.6 笔记本PCMCIA卡槽,图9.7 插入PCMCIA卡槽 图9.8 安装无线网卡,2无线网卡安装软件,第一步，把无线网络卡插入PCMCIA或USB插槽，Windows XP提示发现新硬件并自动安装发现的新硬件的驱动程序。第二步，安装程序自动启动硬件安装向导。选择“自动安装软件”选项，让系统自动搜索并安装设备的驱动程序。,第三步，单“下一步”，选择“在这些位置上搜索最佳驱动程序”选项，选中“在搜索中包括这个位置”复选框，并指定驱动程序所在的文件夹。第四步，击“下一步”，系统自动复制驱动程序。,第五步，
18、文件复制完后，在任务栏显示新的网络连接图标，单击“完成”按钮，结束PC卡安装。,(2)设置IP地址第一步，在控制面板中打开“网络连接”窗口。,第二步，右键单击“无线网络连接”，在快捷菜单中单击“属性”，“无线网络连接属性”对话框。第三步，在列表中选择“Internet协议(TCP/IP)”，单击“属性”按钮。,第四步，选择“使用下面IP地址”和“使用下面的DNS服务器地址”，为该无线连接指定IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器IP地址。第五步，单击“确定”按钮。右击任务栏“无线连接”图标，并在快捷菜单中选择“状态”，表明网络正常连接，速率48 Mb/s。,9.6.2 组建无线对等网,对等
19、无线网络主要用于两台或多台计算机之间文件的互传，因为没有了无线接入点(AP)，信号的强弱会直接影响到文件传输速度。所以计算机之间的距离和摆放位置也要适当调整。Windows XP提供了对无线网络的良好支持，可直接在“网络连接”窗口中进行设置，而无须安装无线网络客户端。所谓“无线网络客户端”就是一种在操作系统不支持无线网络技术的时候，专门用来帮助连接上网的软件。具体的设置如下。,第一步，在控制面板中打开如图9.19所示“网络连接”窗口。,第二步，右键单击“无线网络连接”，在快捷菜单中单击“属性”，“无线网络连接属性”对话框。第三步，选择“无线网络配置”选项卡，并选择“用Windows来配置我的无
20、线网络配置”复选框，启用自动无线网络配置，如图9.21所示。,第四步，单击“高级”按钮，“高级”对话框。第五步，选择“仅计算机到计算机(特定)”选项，实现计算机之间的连接。若既直接连接至计算机，又保留连接至接入点的功能，可选择“任何可用的网络(首选访问点)”选项。第六步，依次单击“关闭”和“确定”按钮，建立计算机之间的无线连接，显示如图9.23所示信息框，提示无线网络连接已经连接成功。,由于Windows XP可以自动为计算机分配IP地址，也就是说，即使没有为无线网卡设置IP地址，而且网络中没有DHCP服务器时，计算机将自动从地址段中获得一个IP地址，并实现彼此之间的通信，从而共享文件夹和打印机。但是，若欲实现网络的所有功能，则应为每个网卡都分配一个IP地址，尤其是对小型网络而言。,9.6 思考与练习,1多媒体计算机网络的特点？2对等网的优点？3什么是云计算？它和网格的区别是什么？4常见的无线网络协议有哪些，它们的特点是什么5为什么无线接入网不适合在一些公安、消防等专业部门应用？6.GPRS比WAP的技术优势如何？7.GPRS 会取代WAP吗？8.GPRS与WAP、HTTP的关系？9紫蜂技术的优势有哪些？10使用光纤有哪些优点？,
