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计算机网络的发展趋势

计算机网络的发展趋势. 电信网络的发展趋势 电视网络的发展趋势 计算机网络的发展趋势 - IP 融合 高速信息网络的发展方向和研究计划. 180. 160. 140. 120. 100. 80. 60. 40. 20. 1996. 1997. 1998. 1999. 2000. 2001. 2002. 电信网络的现状和发展趋势. 以 IP 为主的数据业务量将超过目前主体的话音业务。. Relative Capacity (%). Voice. Data. 0. Source: MCI (Vint Cerf). 最大挑战 —IP 电话.

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  1. 计算机网络的发展趋势 • 电信网络的发展趋势 • 电视网络的发展趋势 • 计算机网络的发展趋势 - IP融合 • 高速信息网络的发展方向和研究计划 信阳师范学院计算机系

  2. 180 160 140 120 100 80 60 40 20 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 电信网络的现状和发展趋势 以IP为主的数据业务量将超过目前主体的话音业务。 RelativeCapacity(%) Voice Data 0 Source: MCI (Vint Cerf) 信阳师范学院计算机系

  3. 最大挑战—IP电话 IP电话用户数量（万） 1600 500 50 IDG1996年报告 信阳师范学院计算机系

  4. 快速增长原因：IP电话便宜 信阳师范学院计算机系

  5. 电信网络发展战略 • 业务发展方向 • 继续发展电话业务，特别是移动通信 • IP业务是新的电信业务增长点，被列为业务开发的战略重点 • 网络发展方向 • 从以线路交换技术为主的网络向以分组交换技术为主的网络平滑过渡 • 走IP融合道路 信阳师范学院计算机系

  6. 电视网络的现状和发展趋势 • 大规模铺设SDH光纤主干线路 • 在HFC架构基础上开展数据业务 • 用户接入的树状网络结构 • 频率资源分配 接收机 前端机 放大器 上行 下行 上行 有线电视和调频立体声广播 数据传输下行 5 40 50 550 750(MHZ) 信阳师范学院计算机系

  7. 电视网络的数据业务技术 • 数据广播 • 图文电视（利用电视的场消隐间隔VBI传输） • 单向数据广播（下行550-750MHZ） • 下行数据广播（Web信息资源），上行电话拨号 • 双向数据传输—需要解决的问题 • Cable Modem工作在低频段，干扰性强 • 回传信号的逐级累加放大 • 树状网络的管理难度，用户数量限制 • CATV的双向改造成本大 信阳师范学院计算机系

  8. 以IP为主的计算机网—Internet • Internet的体系结构 • Internet的主要技术 • Internet面临的问题 • Internet的技术发展趋势 • IP融合的发展趋势 信阳师范学院计算机系

  9. Internet 的体系结构 TELNET，FTP，SMTP，DNS，SNMP，WWW Application Transport Network Data Link Physical TCP UDP IP HDLC，PPP，LAN，FDDI，X.25，FR，ATM 信阳师范学院计算机系

  10. Internet 的主要技术特点 • 分层的分布式结构 • 无连接的分组交换技术 • 网络互连协议IP（IP over everything） • 路由器加专线技术 • 可扩展的路由技术 • 端到端的网络连接技术 • 层次结构的域名、网络管理技术 • 开发通用的应用技术 信阳师范学院计算机系

  11. Internet的网络互连技术 • 局域网（LAN）技术 • 广域网（WAN）技术 信阳师范学院计算机系

  12. Internet 的主要局域网技术 • 以太网 IEEE 802.3：CSMA/CD • 光纤分布数据接口 FDDI • 桥接器 Bridge • 快速交换 Switch • 路由器 Router • 异步传输模式 ATM + LANE 信阳师范学院计算机系

  13. Internet 的主要广域网技术 • 路由器 Router + 同步专线 PPP/HDLC • IP over X.25 分组交换网 • IP over 帧中继 （Frame Relay）网 • IP over ATM • IP over SDH/SONET • IP over 光纤 信阳师范学院计算机系

  14. Internet 技术面临的问题 • IP地址不足问题 • 分布控制问题: • 不可靠；不安全；难以计费； • 难以寻找用户；路由不合理 • 多媒体问题： • 现有体系结构不支持实时传输； • 服务质量 QOS 信阳师范学院计算机系

  15. Internet 技术的发展趋势 • 广域网络技术 • 通信线路：SDH、卫星 • 交换技术：路由器技术，ATM技术 • 局域网络技术 • Ethernet、Switch Eethernet、FDDI、Switch FDDI • 快速/交换 Ethernet(100M)、Gbit Ethernet • 无线（Wireless）、Cable TV、ADSL • 主要的网络应用技术 • Web技术、信息组织和发现技术、网络计算技术 • CSCW、InternetPhone、VideoConferencing、VOD • 电子商务技术 信阳师范学院计算机系

  16. IP融合发展趋势 • 传统分立的信息网络 • 基于ATM集成化的信息网络 • 基于IP统一化的信息网络 信阳师范学院计算机系

  17. 传统分立的信息网络 • 好处 • 使用已有的设备 • 相互独立 (reliability) • 问题 • 重复建设 • 成本高、庞杂 • 运行管理复杂 • 视频通过点到点传输 Data Voice IP ATM Video SDH/SONET Optical 信阳师范学院计算机系

  18. 分立信息网络的带宽资源分配 • 视频和话音占用固定的带宽 • 数据占用带宽比例小、可变，带有突发性 VBR Data Bandwidth Video CBR Telephony Time 信阳师范学院计算机系

  19. 基于ATM的集成化信息网络 • 好处 • 统一的ATM基础平台 • 服务质量（Qos）保障 • 网状视频通信 • 问题 • ATM不普及 • 对于Multicast、SVC等技术支持不够 • 比单纯IP技术成本高 Data Video Voice IP ATM SDH/SONET Optical 信阳师范学院计算机系

  20. 集成信息网络的带宽资源分配 • 视频、话音和数据统计复用带宽 • 根据Cos/Qos确定排队的优先策略 Data Bandwidth VBR Video Telephony Time 信阳师范学院计算机系

  21. 基于IP的统一化信息网络 • 好处 • 统一的网络基础 • 新的世界经济 • IP规模大、普及率高 • 实现边界策略路由 • Internet增长的杠杆作用 • 挑战 • 主干网络设备刚问世 • Qos仍有工业发展实力 • SDH/SONET集成 Video Data Voice IP SDH/SONET Optical 信阳师范学院计算机系

  22. 高速信息网络的发展方向 • 通信和计算技术的聚合 • 改变了各自的原有特征 • 高速信息网络体系结构的发展趋势 • 分层结构 • 比特路层（Bit way） • 服务层（Service） • 应用层（Application） • 分布控制、管理和安全机制 信阳师范学院计算机系

  23. 高速信息网络技术研究计划 • 1993年美国政府的国家信息基础设施NII • 1995年西方七国的全球信息基础设施GII • 美国NII组成部分高性能计算和通信HPCC • 欧洲共同体的Esprit研究计划 • Internet 2 • NGI：美国的下一代Internet研究计划 信阳师范学院计算机系

  24. Internet 2 • UCAID的一项研究计划 • University Corporation for Advanced Internet Development • 120多个大学会员 • 形成大学试验网 • 开发下一代 Internet 技术和应用 • IPv6，Multicasting，QOS • 以竞争方式得到 NGI 计划的经费支持 信阳师范学院计算机系

  25. Internet2与NGI • NGI是政府计划 • Internet 2 是大学合作计划 • 相互补充，相互依靠 • Internet 2和 NGI的合作范围 • NSF支持的 vBNS • Internet 2 将建立用于地区连接的gigaPoP • Internet 2 的许多网络应用开发由NGI支持 信阳师范学院计算机系

  26. NGI • 美国下一代 Internet研究计划 • 美国总统和副总统宣布启动NGI（1996.10.10） • 保证美国的重要利益 • 保持技术领先 • 创造更多的就业和市场机会 • NGI 的三个主要目标 • NGI 的进展 • NGI 实现计划（1998年2月） • NGI 概念文章（1997年7月） 信阳师范学院计算机系

  27. 目标 1：先进网络技术的实验研究 • 网络工程 • 规划和模拟；监视；集成；数据传递； • 网络管理；动态和自适应的网络 • 服务质量（端到端） • 服务质量体系结构；允许控制，计费和优先权； • 可观察和控制的API；Drill Down技术 • 安全 • 用户用安全和公平的方法服务网络资源； • 优越的网络管理；网络内部的监视； • 游动/远程访问； • 公钥基础设施 信阳师范学院计算机系

  28. 目标 2：下一代网络测试床 • 开发下一代网络测试床，用比现在Internet快100倍 以上的速度连接至少100个大学和国家研究实验室 • 以1997年1.54Mbps计，10个连接点速度达到比现在Internet快1000倍 • 端到端连接速度达到100Mbps~1Gbps • 内容 • 高性能连接：开发广域网结构，用100+Mbps速度连接100个广域点 • 下一代网络技术和超高性能连接：开发超高速交换和传输技术，用 1+Gbps速度连接10个以上的局域点 • 主要策略：协调建立一个高性能的协作网络 • 利用现有的网络试验床：vBNS, ESnet, NREN • 评价标准：连接点的数量，端到端的性能 • 支持目标1的研究，支持目标2的应用 信阳师范学院计算机系

  29. 目标 3：革命性的网络应用 • 开发今天Internet没有、对国家重要的网络应用 • 健康保健： 远程医疗、紧急医疗响应支持 • 教育： 远程教育、数字图书馆 • 科学研究： 能源、地理系统、气象、生物 • 国家安全： 高性能全球通信、先进的信息传播 • 环境： 监测、预测、警告、响应 • 政府： 传递政府服务和信息给公民和企业 • 突发事件： 灾难响应、危机管理 • 设计和制造： 制造工程 • 主要策略：重点研究基础性应用 • 分布式计算应用、协同性应用 信阳师范学院计算机系

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