WS 域名可用于实时流式传输数据,如股票报价、新闻更新和聊天信息。该技术能够以低延迟的方式传输数据,非常适合需要即时信息更新的应用程序。
WS 域名的优势
- 低延迟:WS 域名通过建立一个长连接,可以实现快速的数据传输,从而最大程度地减少延迟。
- 双向通信:与 HTTP 不同,WS 域名支持双向通信,服务器可以主动推送数据给客户端。
- 轻量级协议:WS 协议是一个轻量级协议,开销很小,非常适合资源受限的设备。
- 广泛支持:WS 域名得到了所有主要浏览器和编程语言的支持,这使其成为一个通用的解决方案。
WS 域名如何工作
当客户端连接到 WS 域名时,它会建立一个持续的连接。服务器然后可以定期向客户端发送更新,而客户端也可以主动请求数据。数据通过 WebSocket 协议进行传输,该协议是 TCP 之上的一种二进制协议。
WS 域名的应用
WS 域名被广泛用于各种应用程序,包括:
- 股票交易:实时股票报价和交易数据。
- 新闻更新:新闻报道和头条新闻的即时更新。
- 聊天应用程序:实时消息传递和通知。
- 游戏:多人游戏中的实时通信和更新。
- 物联网:从传感器和设备到后端系统的实时数据传输。
WS 域名的实现
在客户端,可以使用WebSocket API 来建立 WS 连接。在服务器端,可以使用各种库和框架来支持 WS 协议。流行的选择包括:Node.js:Socket.io、Express-wsPython:WebSocket-server、SanicJava:Tomcat、NettyC:ASP.NET Core、websocket-sharp
最佳实践
以下是使用 WS 域名的最佳实践:使用 SSL 加密:确保通过 WS 域名传输的数据安全。处理重连:如果连接由于网络问题而中断,做好处理重连的准备。保持心跳:定期发送心跳消息以保持连接处于活动状态。管理缓冲区:有效地管理客户端和服务器端缓冲区,避免内存泄漏和性能问题。
结论
WS 域名是一种强大的工具,可以实现实时数据流式传输。通过提供低延迟、双向通信和广泛的支持,它们非常适合需要即时信息更新的应用程序。通过遵循最佳实践和利用可用的库和框架,开发人员可以轻松地创建和部署使用 WS 域名的应用程序。
大数据核心技术有哪些
大数据技术的体系庞大且复杂,基础的技术包含数据的采集、数据预处理、分布式存储、数据库、数据仓库、机器学习、并行计算、可视化等。
1、数据采集与预处理:FlumeNG实时日志收集系统,支持在日志系统中定制各类数据发送方,用于收集数据;Zookeeper是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,提供数据同步服务。
2、数据存储:Hadoop作为一个开源的框架,专为离线和大规模数据分析而设计,HDFS作为其核心的存储引擎,已被广泛用于数据存储。
HBase,是一个分布式的、面向列的开源数据库,可以认为是hdfs的封装,本质是数据存储、NoSQL数据库。
3、数据清洗:MapReduce作为Hadoop的查询引擎,用于大规模数据集的并行计算。
4、数据查询分析:Hive的核心工作就是把SQL语句翻译成MR程序,可以将结构化的数据映射为一张数据库表,并提供HQL(HiveSQL)查询功能。
Spark启用了内存分布数据集,除了能够提供交互式查询外,它还可以优化迭代工作负载。
5、数据可视化:对接一些BI平台,将分析得到的数据进行可视化,用于指导决策服务。
实时网络的网络特点
实时网络:现在一切都是实时化Twitter.到2009年3月为止,这个超级微型博客已经三周岁了。
正如作家马歇尔·柯克帕特里克(Marshall Kirkpatrick)当时所说,最令人兴奋的是Twitter终于成为一个超级平台。
然而,实时网络却并不仅仅指Twitter.它几乎改变了所有主要互联网公司2009年的产品和战略。
谷歌可能已经错过了实时网络的早期活动。
但2009年5月,联合创始人Larry Page宣布,谷歌在实时方面必须要做得更好。
由此,谷歌开始了实时方面的努力。
例如,谷歌支持了一项名为PubSubHubbub的项目,它能够提供更快地RSS订阅速度(接近实时)。
PubSubHubbub已经令谷歌阅读器速度更快了。
但是,在用户等待谷歌搜索真正实时化前,至少可以先通过插件添加Twitter结果。
2009年3月,Facebook网站进行了重新设计,在用户主页上更强调实时信息的更新。
尽管用户反响并不热烈,但Facebook还是继续涉足实时。
2009年6月,Facebook推出了一个新的搜索界面,使用户可以对来自人物、群组和其它公众人物的信息进行搜索,只要这些信息在Facebook实现了共享。
这曾被称为“细致到每分钟的搜索”,其实换句话说,就是实时搜索。
与此同时,2009年4月FriendFeed推出了改进版的用户界面,比以前更侧重于实时更新。
最令人印象深刻的改进就是新的高级过滤器。
这使很多用户更容易创建基于关键字、群组、朋友设置以及其它因素的信息流。
FriendFeed的过滤器使得该实时网络更强大。
以太网是现在最流行的局域网技术之一2009年8月,Facebook进一步加快了它的实时化进程——宣布收购FriendFeed.这立即将更多的实时因素带入Facebook这个大家庭中。
尽管人们还不知道Facebook将如何使用它。
8月,雅虎有影响力的社交书签服务Delicious作为实时新闻跟踪器再次出现在世人眼前。
该服务推出了新的主页,结合了Twitter的最近标记活动和交叉引用链接。
约翰·博思威克说:“这种全新的创新正在开启网络的新篇章。
” 博思威克是纽约互联网媒体孵化器Betaworks的联合创始人兼CEO,也是微型博客网站Twitter的投资人。
除Twitter外,Betaworks至少还投资了另外21家从事“实时网络”信息挖掘的企业。
所谓“实时网络”,指的是发生在网上的实时社交活动,这种活动正在呈现爆炸式的增长。
例如,Twitter信息和Facebook的实时状态更新都属于实时网络的范畴,这些信息可以分享其他网站上的新闻、链接以及视频。
资深网络策划人刘禹含认为:“这种全新的创新正在开启网络的新篇章。
”对于企业家和投资者而言,这同样是一个创造梦想的全新领域。
随着Web2.0的规模日益缩小,网络广告和电子商务也在逐渐萎缩,企业家们将实时网络看作是互联网的明日之星,甚至有望由此诞生下一个谷歌。
实时网络还太新,界限也非常模糊,所以很难知晓该领域究竟有多少企业,这些企业又获得了多少资金。
但很多创业企业都纷纷进军这一领域,并极力吸引投资者的注意。
天使投资人罗恩·康韦(RonConway)是谷歌和Twitter的早期的投资者,他说:“人们已经逐渐意识到,实时网络是一个巨大的机遇。
”他认为,TweetDeck、Aardvark和TopsyLabs等企业都有望获得巨大的成功。
他还表示,将在未来18个月内投资40到50家实时网络公司。
康韦认为,实时网络的市场容量至少可以达到50亿美元,从在Twitter上提供即时折扣的零售商到根据Twitter信息发布定位广告的推销商,不一而足。
Twitter2009年早些时候获得了总值为3500万美元的第四轮融资。
在本次融资中,投资方对Twitter的估值为2.5亿美元,这也引发了实时网络的投资热情。
今年5月召开的一次为期两天的Twitter大会上,一位发言人问在场的听众,有多少人认为Twitter今后5到10年内的估值会超过Facebook(65亿美元),多数人都举手赞成。
人们是否太过超前?很有可能。
Twitter现在才刚刚开始探索创收渠道,而且前景并不明朗。
Facebook虽然能够将社交网络与实时活动整合起来,但在将人气转换为利润的过程中却一直举步维艰。
即使是实时网络的重要支持者博思威克也承认,Betaworks旗下没有一家企业找到了实时网络领域的轰动性商业模式。
但这种狂热并非全无道理。
过去几年来,多重因素的共同作用使得互联网更加趋向于实时体验:无处不在的高速网络的推出、iPhone等具备完善网络浏览功能的移动设备的普及、可以实时传送信息和数据的新型网络技术的诞生。
这一系列技术为用户随时上线,并实时交流信息提供了方便,甚至使得部分用户沉溺其中。
最为明显的例子就是Twitter,该网站6月份吸引了4450万访客,与此同时,还有差不多相同数目的用户通过其他网站和软件访问这一服务。
Facebook的活跃用户高达2.5亿人,这些用户也将实时状态更新当做重要功能看待,每周通过该功能分享的视频、图片和其他内容多达10亿条。
“实时”其实有些用词不当。
这些所谓的“实时”活动大多数其实都不是实时发生的,打电话聊天是一种实时活动,而与朋友分享链接这样的社交活动并不全然属于实时信息,却与实时信息具有相同的吸引力。
这些社交活动通常都会附带用户在社交网络上的资料,例如年龄和住址,因此便成为实时网络潜在盈利能力的关键因素。
用户分享的实时信息显示出了他们的兴趣和倾向,当用户在Twitter上回答“你在干什么?”的问题时,也有可能透露出自己当前的购物意向。
此前,搜索引擎和其他较为静态的网站统治着整个互联网,而如今,这些实时信息却提供了一种完全不同的数据来源。
正因如此,谷歌等网络巨头才将实时网络看作是一个巨大的挑战。
实时数据流很难被电脑追踪到。
谷歌的算法是根据网站所获得的链接对其进行排序的,获得外部链接越多,排名越靠前。
但是要获得这些链接却需要几天甚至几周的时间。
谷歌开始增加对主流实时网站的索引频率,而Twitter信息也越发频繁地出现在谷歌的搜索结果中。
但由于Facebook和Twitter将许多实时信息保留在网站内部,因此搜索引擎无法索引所有信息。
除搜索引擎外,实时服务也为广告主提供了一种接触到目标用户的途径。
对一些网站而言,谷歌已经不再是占据主导地位的流量来源。
例如,就科技博客TechCrunch而言,Twitter已经成为仅次于谷歌的第二大外部流量来源。
虽然广告主表示,目前还不准备降低谷歌的广告开支,但如果实时网站能够获得大量受众和数据,帮助广告主定位用户,那么广告资金就将流向这些网站。
由于已经利用关键词匹配技术建立起了成熟的商业模式,使得搜索成为实时网络中最为热门的一个领域。
位于科罗拉多州博尔德市的OneRiot就是数十个实时搜索服务之一,该服务不仅能够检索用户发布的信息,还能够挖掘用户在Twitter、Digg和其他社交网站上所分享的链接信息。
OneRiot公司CEO金巴尔·马斯克(Kimbal Musk)表示,像“迈克尔·杰克逊(MichaelJackson)”或“《豚鼠特攻队》(G-Force)”这样的关键词就蕴含着巨大的广告商机,因为用户会在短时间内大量搜索这些关键词。
他说:“传统搜索好比是跑到图书馆去找资料。
而实时搜索则是立刻进行查找。
”现有的搜索引擎也不甘落后,谷歌核心搜索工程副总裁乌迪·曼波尔(UdiManber)表示,谷歌目前正在索引实时网络,至少会索引其中最为重要的部分,用户既可以查询当前的内容也可以检索5年前的内容。
曼波尔表示,谷歌今后计划提高检索速度,他说:“如果实时网络上有什么对用户有用的内容,我们就会在几秒钟内将其反馈给用户。
”资深网络策划人刘禹含也表示,搜索引擎的发展将会更有利于企业在网络推广中的时效性。
博思威克是最希望挖掘实时网络的颠覆性潜力的人。
他今年初曾经写过一篇题为《谷歌是否会成为“创造性破坏”的下一个牺牲品》(GoogleNext Victim of CreativeDestruction?)的文章。
他在文中表示,如果Twitter能够成为人们搜索突发新闻和对话的必选之地,就将击败谷歌。
博思威克此前曾在时代华纳担任高管,后来与之前在AOL的同事、风险投资家安德鲁·韦斯曼(AndrewWeissman)一同创立了Betaworks。
他们融资了1000万美元,并利用这笔资金创办了几家公司,同时与一些天使投资人和风险投资家共同投资了很多公司。
除Twitter外,Betaworks还投资了许多业界知名的实时网络公司。
去年,Betaworks将基于Twitter的搜索引擎公司Summize出售给Twitter。
Betaworks还投资了针对Twitter推出的网址缩略服务以及实时股票讨论网站StockTwits。
Betaworks希望创造一个生态系统,使得实时和社交数据可以在相关的服务中自由传播,从而体现出数据的价值。
目前还不清楚这种价值是否能够出现。
由于Twitter仍在探索创收渠道,基于Twitter创建的创业企业除了把自己卖给Twitter或其他公司外,也没有挖掘出适合自己的稳固商业模式。
风险投资基金Norwest Venture Partners普通合伙人杰弗里·克罗(Jeffrey )表示,他的公司已经考察了几家实时网络公司,但还没有决定投资。
他说:“我们公司的投资者仍然不确定,除Twitter以外,这些实时网络还有多少价值。
” 不过,还是有很多投资者愿意冒险。
网络营销公司中麒推广策划总监禹含女士说:“将有大量资金涌入,但最终的赢家不会太多。
”
《计算机网络》数据交换有几种方式,各自的优缺点是什么
自己看计算机网络的应用计算机网络在资源共享和信息交换方面所具有的功能,是其它系统所不能替代的。
计算机网络所具有的高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点,使得它在工 业、农业、交通运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各个领域、各个行业获得了越来越广泛的应用。
我国有关部门也已制订了金桥、金关 和金卡三大工程,以及其它的一些金字号工程,这些工程都是以计算机网络为基础设施,为促使国民经济早日实现信息化的主干工程,也是计算机网络的具体 应用。
计算机网络的应用范围实在太广泛,本节仅能涉及一些带有普遍意义和典型意义的应用领域。
(1)办公自动化OA(Office Automation)办公自动化系统,按计算机系统结构来看是一个计算机网络,每个办公室相当于一个工作站。
它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智 能、声音、图像、文字处理技术等综合应用技术之大成,是一种全新的信息处理方式。
办公自动化系统的核心是通信,其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服 务、可视会议服务和电子邮件服务。
(2)电子数据交换EDI(Electronic Data Interchange)电子数据交换,是将贸易、运输、保险、银行、海关等行业信息用一种国际公认的标准格式,通过计算机网络通信,实现各企业之间的数据交换,并完成以贸易为中心的业务全过程。
EDI在发达国家应用已很广泛,我国的金关工程就是以EDI作为通信平台的。
(3)远程交换(Telecommuting)远程交换是一种在线服务(Online Serving)系统,原指在工作人员与其办公室之间的计算机通信形式,按通俗的说法即为家庭办公。
一个公司内本部与子公司办公室之间也可通过远程交换系统,实现分布式办公系统。
远程交换的作用也不仅仅是工作场地的转移,它大大加强了企业的活力与快速反应能力。
近年来各大企业的本部,纷纷采用一种被之为虚拟办公室(Virtual Office)的技术,创造出一种全新的商业环境与空间。
远程交换技术的发展,对世界的整个经济运作规则产生了巨大的影响。
(4)远程教育(Distance Education) 远程教育是一种利用在线服务系统,开展学历或非学历教育的全新的教学模式。
远程教育几乎可以提供大学中所有的课程,学员们通过远程教育,同样可得到正规大学从学士到博士的所有学位。
这种教育方式,对于已从事工作而仍想完成高学位的人士特别有吸引力。
远程教育的基础设施是电子大学网络EUN(Electronic University Network)。
EUN的主要作用是向学员提供课程软件及主机系统的使用,支持学员完成在线课程,并负责行政管理、协作合同等。
这里所指的软件除系统软 件之外,包括CAI课件,即计算机辅助教学(Computer Aided Instruction)软件。
CAI课件一般采用对话和引导式的方式指导学生学习发现学生错误还具有回溯功能,从本质上解决了学生学习中的困难。
(5)电子银行电子银行也是一种在线服务系统,是一种由银行提供的基于计算机和计算机网络的新型金融服务系统。
电子银行的功能包括:金融交易卡服务、自动存取款作 业、销售点自动转帐服务、电子汇款与清算等,其核心为金融交易卡服务。
金融交易卡的诞生,标志了人类交换方式从物物交换、货币交换到信息交换的又一次飞 跃。
围绕金融交易卡服务,产生了自动存取款服务,自动取款机(CD)及自动存取款机(ATM)也应运而生。
自动取款机与自动存取款机大多采用联网方式工 作,现已由原来的一行联网发展到多行联网,形成覆盖整个城市、地区,甚至全国的网络,全球性国际金融网络也正在建设之中。
电子汇款与清算系统可以提供客户转帐、银行转帐、外币兑换、托收、押汇信用证、行间证券交易、市场查证、借贷通知书、财务报表、资产负债表、资金调拨 及清算处理等金融通信服务。
由于大型零售商店等消费场所采用了终端收款机(POS),从而使商场内部的资金即时清算成为现实。
销售点的电子资金转帐是 POS与银行计算机系统联网而成的。
当前电子银行服务又出现了智能卡(IC)。
IC卡内装有微处理器、存储器及输入输出接口,实际上是一台不带电源的微型电子计算机。
由于采用IC卡,持卡人的安全性和方便性大大提高了,(6)电子公告板系统BBS(Bulletin Board System)电子公告板是一种发布并交换信息的在线服务系统。
BBS可以使更多的用户通过电话线以简单的终端形式实现互联,从而得到廉价的丰富信息,并为其会员提供网上交谈、发布消息、讨论问题、传送文件、学习交流和游戏等的机会和空间。
(7)证券及期货交易证券及期货交易是由于其获利巨大、风险巨大,且行情变化迅速,投资者对信息的依赖格外显得重要。
金融业通过在线服务计算机网络提供证券市场分析、预 测、金融管理、投资计划等需要大量计算工作的服务,提供在线股票经纪人服务和在线数据库服务(包括最新股价数据库、历史股价数据库、股指数据库以及有关新 闻、文章、股评等)。
(8)广播分组交换广播分组交换实际上是由一种无线广播与在线系统结合的特殊服务,该系统使用户在任何地点都可使用在线服务系统。
广播分组交换可提供电子邮件、新闻、文 件等传送服务,无线广播与在线系统通过调制解调器,再通过电话局可以结合在一起。
移动式电话也属于广播系统。
(9)校园网(Campus Network)校园网是在大学校园区内用以完成大中型计算机资源及其它网内资源共享的通信网络。
一些发达国家已将校园网确定为信息高速公路的主要分支。
无论在国内还 是国外,校园网的存在与否,是衡量该院校学术水平与管理水平的重要标志,也是提高学校教学、科研水平不可或缺的重要支撑环节。
共享资源是校园网最基本的应用,人们通过网络更有效地共享各种软、硬件及信息资源,为众多的科研人员提供一种崭新的合作环境。
校园网可以提供异型机联网的 公共计算环境、海量的用户文件存储空间、昂贵的打印输出设备、能方便获取的图文并茂的电子图书信息,以及为各级行政人员服务的行政信息管理系统和为一般用 户服务的电子邮件系统。
(10)信息高速公路如同现代信息高速公路的结构一样,信息高速公司也分为主干、分支及树叶。
图像、声音、文字转化为数字信号在光纤主干线上传送,由交换技术再送到电话线或电缆分支线上,最终送到具体的用户树叶。
主干部分由光纤及其附属设备组成,是信息高速公路的骨架。
我国政府也十分重视信息化事业,为了促进国家经济信息化,提出个金桥工程--国家公用经济信息网工程、金关工程--外贸专用网工程、金卡 工程--电子货币工程。
这些工程是规模宏大的系统工程,其中的金桥工程是国民经济的基础设施,也是其它金字系列工程的基础。
“金桥”工程包含信息源、信息通道和信息处理三个组成部分,通过卫星网与地面光纤网开发,并利用国家及各部委、大中型企业的信息资源为经济建设服务。
“金卡”工程是在金桥网上运行的重要业务系统之一,主要包括电子银行及信用卡等内容。
“金卡”工程又称为无纸化贸易工程,其主要实现手段为EDI,它以网 络通信和计算机管理系统为支撑,以标准化的电子数据交换替代了传统的纸面贸易文件和单证。
其它的一些“金”字系列工程,如“金税”工程、“金智”工程、 “金盾”工程等亦在筹划与运作之中。
这些重大信息工程的全面实施,在国内外引起了强烈反响,开创了我国信息化建设事业的新纪元。
(11)企业网络集散系统和计算机集成制造系统是两种典型的企业网络系统。
集散系统实质上是一种分散型自动化系统,又称做以微处理机为基础的分散综合自动化系统。
集散系统具有分散监控和集中综合管理两方面的特征,而更将集 字放在首位,更注重于全系统信息的综合管理。
80年代以来,集散系统逐渐取代常规仪表,成为工业自动化的主流。
工业自动化不仅体现在工业现场,也体现在 企业事务行政管理上。
集散系统的发展及工业自动化的需求,导致了一个更庞大、更完善的计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)的诞生。
集散系统一般分为三级:过程级、监控级和管理信息级。
集散系统是将分散于现场的以微机为基础的过程监测单元、过程控制单元、图文操作站及主机(上位 机)集成在一起的系统。
它采用了局域网技术,将多个过程监控、操作站和上位机互连在一起,使通信功能增强,信息传输速度加快,吞吐量加大,为信息的综合管 理提供了基础。
因为CIMS具有提高生产率、缩短生产周期等一系列极具吸引力的优点,所以已经成为未来工厂自动化的方向。
(12)智能大厦和结构化综合布线系统智能大厦(Intelligent Building)是近十年来新兴的高技术建筑形式,它集计算机技术、通信技术、人类工程学、楼宇控制、楼宇设施管理为一体,使大楼具有高度的适应性(柔 性),以适应各种不同环境与不同客户的需要。
智能大厦是以信息技术为主要支撑的,这也是其具有智能之名称的由来。
有人认为具有三A的大厦,可视为智能 大厦。
所谓三A就是CA(通信自动化)、OA(办公自动化)和BA(楼宇自动化)。
概括起来,可以认为智能大厦除有传统大厦功能之外,主要必须具备下列基 本构成要素:高舒适的工程环境、高效率的管理信息系统和办公自动化系统、先进的计算机网络和远距离通信网络及楼宇自动化。
智能大厦及计算机网络的信息基础设施是结构化综合布线系统SCS(Structure Cabling System)。
在建设计算机网络系统时,布线系统是整个计算机网络系统设计中不可分割的一部分,它关系到日后网络的性能、投资效益、实际使用效果以及日 常维护工作。
结构化布线系统是指在一个楼宇或楼群中的通信传输网络能连接所有的话音、数字设备,并将它们与交换系统相连,构成一个统一、开放的结构化布线 系统。
在综合布线系统中,设备的增减、工位的变动,仅需通过跳线简单插拔即可,而不必变动布线本身,从而大大方便了管理、使用和维护。
网络的分类按照网络的类型特征,对网络进行分类是了解网络、学习网络技术的重要基础之一。
从不同的角度对网络分类则有不同的分类方法。
常见的分类方法有以下几种:1、按分布地理范围分类 按分布地理范围分类,计算机网络可以分为广域网、局域网和城域网三种。
广域网(Wide Area Network,简称WAN)又称远程网,其分布范围可达数百公里乃至更远,可以覆盖一个地区,一个国家,更至全世界。
局域网(Local Area Network,简称LAN)是将小区域内的计算机及各种通信设备互连在一起的网络,其分布范围局限在一个办公室、一个建筑物或一个企业内。
城域网(Metropolitan Area Network,简称MAN)的分布范围介于局域网与广域网之间,其目的是在一个较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传输。
2、按交换方式分类 按网络的交换方式分类,计算机网络可以分为电路交换网,报文交换网和分组交换网三种。
电路交换(Circuit Switching)方式类似于传统的电话交换方式,用户在开始通信之前,必须申请建立一条从发送端到接收端的物理通道,并且在双方通信期间始终占用该信道。
报文交换(Message Switching)方式的数据单元是要发送一个完整报文,其长度不受限制。
报文交换采用存储转发原理,这点像古代的邮政通信,邮件由途中的驿站逐个存储 转发一样。
每个报文中含有目的地址,每个用户节点要为途径的报文选择适当的路径,使其能最终达到目的端。
分组交换(Packet Switching)方式也称包交换方式,1969年首次在ARPANET上使用,现在人们都公认ARPANET是分组交换网之父,并将分组交换网的出现 作为计算机网络新时代的开始。
采用分组交换方式通信前,发送端先将数据划分为一个个等长的单位(即分组),这些分组逐个由各中间节点采用存储转发方式进行 传输,最终达到目的端。
由于分组长度有限,可以在中间节点机的内存中进行存储处理,其转发速度可大大提高。
3、按拓扑结构分类按拓扑结构分类,计算机网络可分为星形网、总线网、环形网、树型网和网形网。
星形网是最早采用的拓扑结构形式,其每个站点都通过连接电缆与主控机相联,相关站点之间的通信都由主控机进行,所以要求主控机有很高的可靠性,这种结构是一种集中控制方式。
环形网中各工作站依次相互连接组成一个闭合的环形,信息可以沿着环形线路单向(或双向)传输,由目的站点接收。
环形网适合那些数据不需要在中心主控机上集中处理而主要在各站点进行处理的情况。
总线结构网中各个工作站通过一条总线连接,信息可以沿着两个不同的方向由一个站点传向另一个站点,是目前局域网中普遍采用的一种网络拓扑结构情形。
除了以上分类方法以外,还可按所采用的传输媒体分为双绞线网,同轴电缆网、光纤网、无线网;按信道的带宽分为窄带网和宽带网;按不同用户分为科研网、教育网、商业网和企业网等。
计算机网络的拓扑结构和传输媒体1、网络的拓扑结构 “拓扑”这个名词是从几何学中借用来的。
网络拓扑是指网络形状,或者是它在物理上的连通性。
下面介绍几种最为主要的网络拓扑结构。
(1)星形拓扑星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成,如图 7.5所示。
中央节点执行集中工通信控制策略,因此中央节点相当复杂,而各个站点的通信处理负担都很小。
星形网采用的交换方式有电路交换和报文交换,尤以 电路交换方式更为普遍。
这种结构一旦建立通道连接,就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。
目前流行的专用交换机 PBX( Private Branch eXchange)就是星形拓扑结构的典型实例。
星形拓扑结构有以下优点:① 控制简单。
在星形网络中,任何一个站点只和中央节点相连接,因而媒体访问控制方法很简单,致使访问协议也十分简单。
② 故障诊断和隔离容易。
在星形网络中,中央节点对网络连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位,单个连节点的故障只影响一个设备,不会影响整个网络。
③ 方便服务。
中央节点可方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。
星形拓扑结构的缺点:① 电缆长度和安装工作量相当可观。
因为每个站点都要和中央节点直接连接,需要耗费大量的电缆、安装、维护的工作量也剧增。
② 中央节点的负担较重,易形成瓶颈。
一旦发生故障,则全网受影响,因而对中央节点的可靠性和冗余度方面的要求很高。
③ 各站点的分布处理能力较低。
星形拓扑结构广泛应用于网络智能集中于某个中央站点的场合。
从目前的趋势看,计算机的发展已从集中的主机系统发展到大量功能很强的微型机和工作站,在这种形势下,传统的星形拓扑使用会有所减少。
(2)总线拓扑 总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体,所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上,该公共传输媒体即称为总线。
任何一个站发送的信号都沿着传输媒体传播,而且能被所有的其它站点所接收。
总线拓扑结构见图 7.6所示。
因为所有站点共享一条公用的通信信道,所以一次只能有一个设备传输信号。
通常采用分布式控制策略来确定哪个站点可以发送。
发送时,发送站将报文分成分 组,然后逐个依次发送这些分组,有时还要与其它站来的分组交替地在传输媒体上传输。
当分组经过各站时,其中的目的站会识别到分组所携带的目的地址,然后复 制下这些分组的内容。
总线拓扑结构的优点:① 总线结构所需要的电缆数量少。
② 总线结构简单,又无源工作,有较高的可靠性。
③ 易于扩充,增加和减少用户比较方便。
总线拓扑结构的缺点:① 总线传输距离有限,通信范围受限制。
② 故障诊断和隔离比较困难。
③ 分布式协议不能保证信息的及时传输。
④ 不具有实时功能,站点必须是智能的,要有媒体访问控制功能,从而增加了站点的硬件和软件开销。
(3)环形拓扑环形拓扑网络由站点和连接站点的链路组成一个闭合环,如图 7.7所示,每个站点能够接收从一链路传来的数据,并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一链路上。
这种链路可以是单向的,也可以是双向的。
数据以分组形式发送,如果环上 A站希望发送一个报文到 C站,就先要把报文分成若干个分组,每个分组除了数据还要加上某些控制信息,其中包括 C站的地址。
A站依次把每个分组送到环上,开始沿环传输, C站识别到带有它自己地址的分组时,便将其中的数据复制下来。
由于多个设备连接在一个环上,因此需要用分布式控制策略来进行控制。
环形拓扑结构的优点:① 电缆的长度短。
环形拓扑结构的网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似,但比起星形拓扑结构的网络要短得多。
② 减少或增加工作站时,仅需简单的连接操作。
③ 可使用光纤。
光纤的传输速度率很高,十分适合于环形拓扑的单向传输。
环形拓扑结构的缺点:① 节点的故障会引起全网络的故障。
这是因为环上的数据传输要通过接在环上的每一个节点,一旦环中某个节点发生故障就会引起全网络的故障。
② 故障检测困难。
这与总线拓扑结构相似,因为不是集中控制,故障检测需要在网上各个节点进行,因此故障检测就较为困难。
③ 环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传送的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说比较低。
总的来说,不管局域网或广域网,网络的拓扑选择,需要考虑诸多因素,网络要既利于安装,又有利于扩展,网络的可靠性也是要考虑的重要因素,以外网络拓扑结构的选择还会影响传输媒体的选择和媒体访问控制方法的确定。
2、传输媒体传输媒体是通信网中发送方和接收方之间的物理通路,计算机网络中采用的传输媒体可以分为有线和无线两大类。
双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传输媒体,无线电通信、微波通信、红外线通信以及激光通信的信息载体都属于无线传输媒体。
传输媒体的特性对网络数据通信质量有很大的影响,这些特性是: ① 物理特性,说明传输媒体的特征。
② 传输特征,包括信号形式、调制技术、传输速度及频带宽度等内容。
③ 连通性,采用点到点连接还是多点连接。
④ 地域范围,网上各点间的最大距离。
⑤ 抗干扰性,防止噪声、电磁干扰对数据传输影响的能力。
⑥ 相对价格,以元件、安装和维护的价格为基础。
以下分别介绍其中最为常用的传输媒体的特性。
(1)双绞线 由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成,线对扭在一起可以减少相互间的辐射电磁干扰。
双绞线是最常用的传输媒体,早就用于电话通信中的模拟信号传输,也 可用于数字信号的传输。
双绞线一般是铜质的,能提供良好的传导率。
双绞线既可用于传输模拟信号,也可用于传输数字信号。
对于模拟信号来说,大约每 5 -6km需要一个放大器;对于数字信号来说,每 2 -3km使用一个中继器。
双绞线也可用于局域网,如 10BASE-T和 100BASE-T总线,可分别提供 10Mbit/s和 100Mbit/s的数据传输速率。
通常将多对双绞线封装于一个绝缘套里组成双绞线电缆,局域网中常用的 3类双绞线和 5类双绞线,均由 4对双绞线组成,其中 3类双绞线常用于 10BASE-T总线局域网, 5类双绞线常用于 100BASE-T总线局域网。
双绞线普遍话用于点到点的连接,双绞线可以很容易地在 15km或更大范围内提供数据传输。
局域网的双绞线主要用于一个建筑物或几个建筑物间的通信,但在 10Mbit/s和 100Mbit/s传输速率的 10BASE-T和 100BASE-T的总线传输距离都不超过 100m。
双绞线的抗干扰性能不如同轴电缆,但价格比同轴电缆要便宜。
(2)同轴电缆 同轴电缆也像双绞线一样由一对导体组成,但它们是按 同轴 的形式构成线对,其最里层是内芯,向外依次为绝缘层、屏蔽层,最外则是起保护作用的塑料外套,内芯和屏蔽层构成一对导体。
同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。
基带同轴电缆又可以分为粗缆和细缆两种,都用于直接传送数字信号;宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输,也可用于不使用频分多路复用的高速数据通信和模拟信号的传输,闭路电视所使用的 CATV电缆就是宽带同轴电缆。
同轴电缆适用于点到点连接和多点连接,基带电缆每段可支持几百台设备,在大系统中还可以用转接器将各段连接起来;宽带同轴电缆可支持数千台设备,但在高数据传输速率( 50Mbit/s)下使用宽带电缆时,设备数目限制在 20-30台。
同轴电缆的传输距离取决于传输信号的形式和传输的速率,典型基带电缆的电大距离限制在几公里。
在相同速率条件下,粗缆传输距离较细缆长。
同轴电缆的抗干扰性能比双绞线好,但在价格上较双绞线贵,但比光纤要便宜。
(3)光纤 光纤是光纤纤维的简称,它由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成。
相对于金属导线来说具有重量轻、线径细的特点。
用光纤传输信号时,在发送端先要将电信号转换成光信号,而在接收端要由光检测器还原成电信号。
光纤在计算机网络中普遍采用点到点连接,从地域范围来看可以在 6 -8km的距离内不用中继器传输,因此光纤适合于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网。
由于光纤具有不受电磁干扰和噪音影响的独有特征,适宜在长 距离内保持高速数据传输率,而且能提供很好的安全性。
网络除了有线媒体以外,还可以通过无线传输媒体进行无线传输,目前常用的技术有无线电波、微波、红外线和激光。
随着便携式计算机的出现和普及,以及在军事、野外等特殊场合下移动产品的通信联网需要,促进了无线通信网络的发展,出现了无线网络产品。
计算机网络的协议及其作用两个计算机间通信时对传输信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必需进行一个共同的约定,我们称为协议( Protocol)。
一般来说,协议要由如下三个要素组成:(1)语义( Semantics)。
涉及用于协调和差错处理的控制信息。
(2)语法( Syntax)。
涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。
(3)定时( Timing)。
涉及速度匹配和排序等。
协议本质上无非是一种网上交流的约定,由于联网的计算机类型可以各不相同,各自使用的操作系统和应用软件也不尽相同,为了保持彼此之间实现信息交换和资源共享,它们必须具有共同的语言,交流什么、怎样交流及何时交流,都必须遵行某种互相都能够接受的规则。
目前,全球最大的网络是因特网( Internet),它所采用的网络协议是 TCP/IP协议。
它是因特网的核心技术。
TCP/IP协议,具体的说就是传输控制协议( Transmission Control Protocol,即 TCP)和网际协议( Internet Protocol,即 IP)。
其中 TCP协议用于负责网上信息的正确传输,而 IP协议则是负责将信息从一处传输到另一处。
TCP/IP协议本质上是一种采用分组交换技术的协议。
其基本思想是把信息分割成一个个不超过一定大小的信息包来传送。
目的是:一方面可以避免单个用户长时间地占用网络线路;另一方面,可以在传输出错时不必重新传送全部信息,只需重传出错的信息包就行了。
TCP/IP协议组织信息传输的方式是一种 4层的协议方式。
下表是一种简化了的层次模型:应用层 Telnet、FTP和e-mail等传输层 TCP和UDP网络层 IP、ICMP和IGMP网络接口层 设备驱动程序及接口卡模型中,最底层为 TCP/IP的实现基础,主要用于访问具体局域网,如以大网等。
中间两层为 TCP/IP协议,其中的 UDP为一种建立在 IP协议基础上的用户数据协议( User Data gram Protocol,即 UDP)。
最上层为建立在 TCP/IP协议基础上的一些服务: TELNET(远程登录),允许某个用户登录到网上的其它计算机上(要求用户必须拥有该机帐号),然后像使用自己的计算机一样使用远端计算机: FTP( File Transfer Protocol,文件传输协议),允许用户在网上计算机之间传送程序或文件; SMTP( Simple Message Transfer Protocol,简单邮件传送协议),允许网上计算机之间互通信函; DNS( Domain Name Service,域名服务协议),用于将域名地址转换成 IP地址等。
因特网(Internet)及其应用因特网概述因特网( Internet)是一个建立在网络互连基础上的最大的、开放的全球性网络。
因特网拥有数千万台计算机和上亿个用户,是全球信息资源的超大型集合体。
所有 采用 TCP/IP协议的计算机都可以加入因特网,实现信息共享和互相通信。
与传统的书籍、报刊、广播、电视等传播媒体相比,因特网使用更方便,查阅更快捷,内 容更丰富。
今天,因特网已在世界范围内得到了广泛的普及与应用,并正在迅速地改变人们的工作方式和生活方式。
因特网起源于 20世纪 60年代中期由美国国防部高级研究计划局( ARPA)资助的 ARPANET,此后提出的 TCP/IP协议为因特网的发展奠定了基础。
1986年美国国家科学基金会( NSF)的 NSFNET加入了因特网主干网,由此推动了因特网的发展。
但是,因特网的真正飞跃发展应该归功于 20世纪 90年代的商业化应用。
此后,世界各地无数的企业和个人纷纷加入,终于发展演变成今天成熟的因特网。
我国正式接入因特网是在 1994年 4月,当时为了发展国际科研合作的需要,中国科学院高能物理研究所和北京化工大学开通了到美国的因特网专