計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與實(shí)用技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-08-01 14:05本頁(yè)面
【正文】 點(diǎn)的鏈路所組成 。 單個(gè)結(jié)點(diǎn)主要是連入網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)以及負(fù)責(zé)通信功能的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)、路由器 ，這些設(shè)備的物理組成主要是 集成電路 ，而集成電路的一個(gè)重要支撐就是微電子技術(shù)。 網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)組成部分就是通信鏈路 ，負(fù)責(zé)所有結(jié)點(diǎn)間的通信，通信鏈路的一個(gè)重要支撐就是 光電子技術(shù) 。為了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有所把握，我們首先要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)重要的支撐技術(shù)，即微電子技術(shù)和光電子技術(shù)做深入探討。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 79 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 微電子技術(shù)的發(fā)展是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ) ，也是驅(qū)動(dòng)信息革命的基礎(chǔ) 。其發(fā)展速度是驚人的，可用 摩爾定理 來(lái)預(yù)測(cè)，微電子芯片的計(jì)算功能每 18個(gè)月提高一倍。這一發(fā)展趨勢(shì)到2022年趨于成熟，那時(shí) 芯片最多可包含 1010個(gè)元件 ，理論上的物理極限是每個(gè)芯片可包含 1011個(gè)元件。對(duì)于典型的傳統(tǒng)邏輯電路，每個(gè)芯片可包含的元件數(shù)少于 108到 109個(gè)。每個(gè)芯片的實(shí)際元件數(shù)可能因經(jīng)濟(jì)上的限制而低于物理上的極限值。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 80 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 自 1980年以來(lái)，微處理器的速度一直以每 5年 10倍的速度增長(zhǎng)。PC的處理能力在 2022年達(dá) 103MIPS（ Million Instructions Per Second） ， 預(yù)測(cè)在 2022可達(dá) 105MIPS。 Metcalfe定理 用于預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能的增長(zhǎng)，該定理預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能的增長(zhǎng)是連到網(wǎng)上 PC的能力的平方。這表示網(wǎng)絡(luò)帶寬的增長(zhǎng)率是每年 3倍。 不久的將來(lái)會(huì)出現(xiàn)每秒 1015位的網(wǎng)絡(luò)頻寬需求 。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 81 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 驅(qū)動(dòng)信息革命的另一個(gè)支撐技術(shù)是光電子技術(shù) 。光電子技術(shù)是一個(gè)較為龐大的領(lǐng)域，可應(yīng)用于信息處理的各個(gè)環(huán)節(jié)，這里我們討論的是在信息傳輸中的光電子技術(shù) —— 光纖通信 。 評(píng)價(jià)光纖傳輸發(fā)展的 標(biāo)準(zhǔn) 是 傳輸?shù)谋忍芈屎托盘?hào)需要再生前可傳輸?shù)木嚯x的乘積 ，在過去 10年間，該性能每年翻一番，這種增長(zhǎng)速度可望持續(xù) 10到 15年。 第一代 光纖傳輸使用 ，傳輸速率可達(dá) 280Mbps。第二代 使用 ，傳輸速率可達(dá) 560Mbps。第三代 使用單頻 。目前使用的 第四代 采用光放大器，數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá) 10G～ 20Gbps。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 82 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù) 上面我們從系統(tǒng)物理組成的角度分析了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，下面我們?cè)購(gòu)南到y(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)做一分析。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展方向?qū)⑹?IP技術(shù) +光網(wǎng)絡(luò) ， 光網(wǎng)絡(luò)將會(huì)演進(jìn)為全光網(wǎng)絡(luò) 。 目前比較關(guān)鍵的技術(shù)主要有 軟交換技術(shù) 、 IPv6技術(shù) 、 光交換與智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 、 寬帶接入技術(shù) 、 3G以上的移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)等。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 83 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) （ 1）軟交換技術(shù) 為了 把服務(wù)控制功能和網(wǎng)絡(luò)資源控制功能與傳送功能完全分開 ，需要應(yīng)用軟交換技術(shù)。根據(jù)新的網(wǎng)絡(luò)功能模型分層，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將分為 接入與傳輸層 ， 媒體層 ， 控制層 ， 業(yè)務(wù)／應(yīng)用層 （也叫網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層）四層，從而可對(duì)各種功能作不同程度的集成。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 84 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) （ 2） IPv6技術(shù) 未來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是基于 IPv6技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有的 IPv4技術(shù)在地址空間方面有很大的局限性，已成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最大障礙。 目前我們使用的第二代互聯(lián)網(wǎng) IPv4技術(shù)，核心技術(shù)屬于美國(guó)。它的最大問題是網(wǎng)絡(luò)地址資源有限，從理論上講，編址1600萬(wàn)個(gè)網(wǎng)絡(luò)、 40億臺(tái)主機(jī)，目前的 IP地址近乎枯竭。 此外， IPv4在 服務(wù)質(zhì)量，傳送速度，安全性，支持移動(dòng)性與多播 等方面也有局限性，這些局限性妨礙著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使許多服務(wù)與應(yīng)用難以開展。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 85 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) （ 3）光交換與智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 盡管波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)有巨大的傳輸容量，但它只提供了原始帶寬，還需要有靈活的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)更加有效與更加靈活的組網(wǎng)能力。 當(dāng)前組網(wǎng)技術(shù)正從具有 上下光路復(fù)用 (OADM)和 光交叉連接 (OXC)功能的光聯(lián)網(wǎng)向由光交換機(jī)構(gòu)成的智能光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展：從環(huán)形網(wǎng)向網(wǎng)狀網(wǎng)發(fā)展；從光 —— 電 —— 光交換向全光交換發(fā)展。即在光聯(lián)網(wǎng)中引入自動(dòng)波長(zhǎng)配置功能，也就是 自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò) (ASON)，使靜態(tài)的光聯(lián)網(wǎng)走向動(dòng)態(tài)的光聯(lián)網(wǎng)。 智能光網(wǎng)絡(luò)是指一種具有靈活性、高可擴(kuò)展性的，能直接在光層上按需提供服務(wù)的光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 86 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) （ 4）寬帶接入技術(shù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必須要有寬帶接入技術(shù)的支持，各種寬帶服務(wù)與應(yīng)用才有可能開展 。因?yàn)橹挥薪尤刖W(wǎng)的帶寬瓶頸問題被解決后，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮。盡管當(dāng)前寬帶接入技術(shù)有很多種，但只要不和光纖或光結(jié)合的技術(shù)，就是過渡的技術(shù)，而不是下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的技術(shù)。目前 光纖到戶 （ FTTH）的成本已下降至每戶 100～ 200美元，即將為多數(shù)用戶接受。其中有兩個(gè)新技術(shù)發(fā)展較快，一個(gè)是基于 以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò) （ EPON）的光纖到戶技術(shù)，一個(gè)是 自由空間光系統(tǒng) （ FSO）。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 87 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) （ 5） 3G以上的移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù) 3G系統(tǒng)比現(xiàn)用的 2G和 ，靈活性更高，它以多媒體業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，已形成很多標(biāo)準(zhǔn)，并將引入新的商業(yè)模式。 當(dāng)前正處于大規(guī)模商用的關(guān)鍵時(shí)刻。 3G以上包括后 3G，4G，乃至 5G系統(tǒng)將更是以寬帶多媒體業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，使用更高更寬的頻帶，傳輸容量會(huì)更上一層樓。它們?cè)诓煌W(wǎng)絡(luò)間無(wú)縫的連接，提供滿意的服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)可以自行組織，終端可以重新配置和隨身攜帶，是一個(gè)包括衛(wèi)星通信在內(nèi)的端到端的 IP系統(tǒng)，可與其它技術(shù)共享一個(gè) IP核心網(wǎng)。它們都是構(gòu)成下一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施。 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 88 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 3. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究熱點(diǎn) 在以上技術(shù)的帶動(dòng)下，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)將是一個(gè)包括地下的光纜、地面的微波和蜂窩移動(dòng)通信，地面以上數(shù)百至數(shù)千公里的低軌道衛(wèi)星通信，一萬(wàn)公里左右的中軌道衛(wèi)星通信，以及三點(diǎn)六萬(wàn)公里高的靜止軌道通信衛(wèi)星系統(tǒng)組成的一個(gè)混合系統(tǒng)。在這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)的支持下，并由人們實(shí)際需求的推動(dòng)，以下五個(gè)方面將成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的熱點(diǎn)。 ? 下一代 Web研究 ? 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算 ? 業(yè)務(wù)綜合化 ? 移動(dòng)通信 ? 網(wǎng)絡(luò)安全與管理 第 1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 89 小組作業(yè) 3G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 責(zé)任小組： 時(shí)間安排：第 2周，星期三 請(qǐng)制作 PPT，發(fā)言時(shí)間 1520分鐘左右。 第一組 U202216604 曾杰 U202216605 張會(huì)松 U202216606 邢云龍 U202216607 陳清蓮 U202216608 朱丹 U2022166
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