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设计应用程序如何连入网络

发布时间:2022-09-09 03:24:36

❶ 嵌入式internet的几种接入方式比较

首先介绍嵌入式Internet技术的发展和广阔的应用前景以及嵌入式Internet技术的基本概念和原理,然后重点阐述了嵌入式系统接入Internet的几种方式,包括各种接入方式的工作原理,对TCP/IP的处理方法及所需的其他协议、软硬件等,并对它们各自的优缺点进行了比较,指出了新的发展方向。

关键词:嵌入式系统;嵌入式Internet;TCP/IP协议

0引言

嵌入式Internet技术是一种将嵌入式设备接入Internet的技术,利用该技术可将Internet从PC机延伸到8位、16位、32位单片机,并实现基于Inter-net的远程数据采集、远程控制、自动报警、上传/下载数据文件、自动发送E-mail等功能,大大扩展In-ternet的应用范围。

嵌入式Internet技术的出现时间并不很长,但是发展速度却非常之快,新思想不断涌现,新概念连续推出,新技术层出不穷,新产品不断产生,从底层硬件技术所提供的解决方案到顶层软件所开拓的想象空间,都在不断地推陈出新。随着PC机时代的到来,21世纪将是嵌入式Internet的时代。美国贝尔实验室总裁Arun Netravali的一批科学家对此做出了预测:嵌入式Internet“将会产生比PC机时代多成百上千倍的瘦服务器和超级嵌入式瘦服务器。这些瘦服务器将与我们所能想到的各种物理信息、生物信息相联接,通过Internet网自动地、实时地、方便地、简单地提供给需要这些信息的对象”更多内容可以在闯客技术论坛查看。

网络专家预测,将来在Internet上传输的信息中,将有70%的信息来自小型嵌入式系统[2]。嵌入式Internet将有很好的发展前景和广阔的市场,未来的Internet技术将是嵌入式Internet占主导地位,因此嵌入式系统与Internet的接入方式已成为人们研究的热点。

1嵌入式Internet的基础

嵌入式Internet是嵌入式系统与Internet的结合。嵌入式系统中包含嵌入式处理机、嵌入式操作系统和应用电路部分,与Internet的接入则必须有对应的接入协议,如通用的TCP/IP协议。因此,实现嵌入式Internet的基础是嵌入式处理机、嵌入式操作系统和接入Internet的通信协议。

(1)嵌入式处理机

单片机就是典型的嵌入式处理机,如常见的In-tel的8051系列、Atmel的AVR、MicroChip的PIC、Motorola的Dragonball、Cygnal的C8051F等,以及一些高端的单片机如ARM、SH3、MIPS等,嵌入式处理机的种类有几百种。处理机是嵌入式系统的核心,其性能直接影响整个系统的性能高低,影响接入Internet的方式和成本。

(2)嵌入式操作系统

嵌入式系统要完成复杂的功能,已经不可能像普通单片机一样,直接从底层开始编写所有程序,必须采用底层的操作系统,在此基础上来完成复杂的应用软件设计。但由于嵌入式系统自身资源的限制,嵌入式操作不可能像PC机的操作系统一样庞大,Windows98/2000有几百兆字节,而嵌入操作系统一般只有100-200半字节。同时嵌入操作系统还必须是实时多任务操作系统,而Windows98/2000不是实时操作系统。另一方面,嵌入式处理机的种类繁多,嵌入操作系统还必须支持多种不同处理器体系结构的众多处理机。

目前国际上嵌入式系统的主流是实时多任务操作系统(RTOS:Real-Time Operating System)。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台,是一段嵌入在目标代码中的软件,用户的其它应用程序都建立在RTOS之上。不但如此,RTOS还是一个标准的内核,将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来,留给用户一个标准的API,并根据各个任务的优先级,合理地在不同任务之间分配CPU时开发基础。这样一来,基于RTOS上的C语言程序具有极大的可移植性。同时,在RTOS基础上可以编写出各种硬件驱动程序、专家库函数、行业库函数、产品库函数和通用性的应用程序一起,可以作为产品销售,促进行业内的知识产权交流。

虽然商品化的嵌入式操作系统在20世纪70年代后期才出现,但到20世纪末,成熟的商品化操作系统已经十分丰富了,如Palm OS,VxWorks,pSOS,Nuclear,VelOSity,QNX,VRTX,WindowsCE(现改名为Windows Powered)以及目前炒得很热的嵌入式Linux等。

(3)接入Internet的通信协议

嵌入式系统接入Internet同PC机接入Internet一样,必须通过相应的通信协议。目前的Internet采用TCP/IP协议,因此嵌入式系统接入Internet最终必须通过TCP/IP接入,嵌入式系统对信息进行TCP/IP协议处理,使其变成可以在Internet上传输的IP数据包。若采用网关方式,在网关前端可以采用适合嵌入处理机和起控制作用的新协议,通过网关转换后变成标准IP包接入Internet。

由于嵌入式系统自身资源的限制,处理能力不如台式机强,以及从PC机上来的TCP/IP的复杂性,使得处理通信协议成为嵌入式系统接入Internet的关键,也是嵌入式系统接入Internet的难点之一。因此下面着重分析当前的几种接入方式以及对协议的不同处理方法。

2嵌入Internet的几种接入方式

2.1处理机加TCP/IP协议方式

采用处理机加TCP/IP协议方式,MCU处理机像PC机一样直接处理TCP/IP协议,一般需要高档的处理机,如32位的ARM,SH3,MIPS等MCU和一些单周期指令速度较高的8位MCU,如AVR、SX等,其结构见图1。

对TCP/IP协议的具体处理又有2种方法。一种方法是采用实时操作系统RTOS,用软件方式直接处理TCP/IP协议。实时操作系统的功能越来越强大,许多都具有对图像界面和TCP/IP的支持能力。采用这种方式最灵活,能按用户需求实现很多复杂的功能,当然灵活的同时带来的是开发复杂度的增加,对开发人员的要求高,对操作系统和TCP/IP协议都要有一定的熟悉程度,因此开发周期也较长,高档MCU和RTOS的价格也很高。

另一种是采用固化了TCP/IP协议的硬件芯片,如Seiko Instruments公司的S7600A等,它支持HTTP、SMTP、POP3、MIME等多种协议,通过外部硬件电路处理TCP/IP协议。也可用UBICOM公司(原Scenix公司)的SX单片机加虚拟外设的方式。SX单片机采用CPU并行流水线和单时钟周期指令,其极限运行速度系数等于1,达到最大值,支持的晶振最大到100 MHz,因此执行速度可达100MIPS。SX单片机的最大特点是支持虚拟外设,将许多功能模块(如DTMF接收与发送、TCP/IP协议等)设计成软件功能模块,需要使用某功能时直接调用相应模块,其效果等同于安装对应硬件外设电路,但虚拟外设方式更灵活更方便,且硬件电路简单。该方式与前一种相比更方便,开发难度有所降低,但还是需要熟悉TCP/IP协议和相关接口。

这两种方式类似于在MCU上实现PC机加网卡的功能,MCU直接处理TCP/IP协议,复杂度较高,且每个MCU也需要一个IP地址,而IP地址需要付费使用。它需要高档的MCU处理机和较高的开发成本,因此一般只会在一些高档产品(如汽车)中使用。它有一个好处是不需要PC机做网关。

2.2Webit方式

Webit是沈阳东大新业信息技术股份有限公司研制开发的嵌入式系统接入Internet的一个实用产品,它将MCU和以太网控制器集成到一块小板卡上,将它装入到嵌入系统中就可以完成嵌入系统与Internet网的联接。Webit有自己的IP地址,与前面提到的第一种方式相似,但它有更高的集成度,将协议处理部分独立出来,开发人员省去了网络部分的设计,可将主要精力放在应用系统本身。

Webit总体上是一个基于AVR单片机的系统,在单片机内有用来存储系统服务程序的8千字节的FLASH空间、512字节的RAM空间以及用来存放

系统参数(IP地址、MAC地址、串口波特率等)的EEPROM。在单片机的外围,有用来存放Web页面的EEPROM。系统中包含一个10 M以太网控制器,用来提供网络的联接。系统提供的应用系统接口为TTL电平的UART口及14位I/O口,通过它与应用系统相连,其应用方式见图2。

Webit方式实际上与第一种方式类似,只是将协议处理部分分离出来由Webit单独完成,开发人员可以不必考虑网络协议和相关接口,但也需要独立的IP地址。该方式也不需要网关,无需PC机,软、硬件结构可以独立设计,其开发成本相对较低。

2.3采用专用嵌入式网络协议

利用emWare公司开发的嵌入式微Internet网络技术(EMIT:Embedded Micro InternetworkingTechnology)。EMIT由emNet和emGateway两部分组成,emNet协议运行在MCU内部,是为嵌入式系统和其他网络(如RS485、IR、RF和电力线等)进行联接的网络协议。同时,emNet使得集成emMicro的嵌入式系统能够和嵌入式微控制器网关emGate-way进行有效的通信。嵌入式微控制器网关(即em-Gateway)运行在计算机、TV机顶盒或专用的家用电器服务器中,它是设备网络和Internet之间联接的桥梁。应用系统运行MCU内的emNet,通过em-Gateway与Internet联接,见图3。

具体来讲,EMIT采用桌面计算机或高性能嵌入式处理器作为网关emGateway,支持TCP/IP协议并运行Internet服务程序,形成一个用户可通过网络浏览器进行远程访问的服务器,emGateway通过RS232、RS485、CAN、红外、射频等总线将多个嵌入式设备联系起来,每个嵌入式设备的应用程序中包含一个独立的通信任务,称为emMicro,监测嵌入式设备中预先定义的各个变量,并将结果反馈到emGateway中;同时emMicro还可以解释emGate-way的命令,修改设备中的变量,或进行某种控制。

这种方式要求设计工程师必须熟悉emNet协议和相关的接口,并且软硬件设计的工作量仍然较大。应用系统的MCU处理emNet协议要占用一定的系统资源,对MCU的要求也较高,同时需要微机做网关。优点是网关中的一个IP地址可以联接多个嵌入式应用系统。

2.4使用专用芯片Webchip

Webchip是武汉力源公司于2000年4月开发出使嵌入式电子设备和家用电器与网络方便联接的实用解决方案。Webchip是独立于各种微控制器的专用网络接口芯片,它通过标准的输入、输出口与各种MCU相连。MCU通过Webchip与网关联接即可接收并执行经由Internet远程传来的命令或将数据交给Webchip发送出去。MCU应用系统通过Webchip网络芯片与Gateway联接,再进入Internet网,如图4所示。

Webchip内部固化了MCUNet协议,它与em-Gateway和OSGi协议兼容,是MCU电子设备与计算机平台上的Gateway建立联系的一种软件协议,可以处理MCU与Gateway之间的通信。MCUNet协议结构简单,但功能很强。Webchip作用就是解释通信协议,控制数据传输,使MCU应用系统不用去管理协议的具体内容,只需要解释和执行Webchip送来的命令(Webchip与MCU之间共有17条命令)。Webchip将来自MCU的数据编译成符合协议规定的格式,然后传给Gateway,而由Gateway下传的命令和数据由Webchip负责解释,然后通过命令方式送给MCU。图4中的网关服务器用于协议的解释、转换、执行等,通常由一台普通PC机来实现。

Webchip的简要工作过程是:Webchip通过SPI三线串行接口与MCU应用系统联接。它与MCU应用系统交换信息是由17条简单的指令进行控制。Webchip的另一端以RS-232、RS-485或Modem等接口电路与基于PC机平台的网关接口。Webchip在MCU应用系统接入Internet的过程中实际上是起

了底层协议的编译、解释和转换作用,将MCU应用系统与网关再与Internet联接起来。这是由于PC机网关能提供HTTP服务,又可与网络浏览器接口。

这种方案相对更简单,对MCU要求较低,无论是运行速度、硬件配置和存储器容量等方面均无特殊要求;软件设计也只需在原应用系统的基础上增加一小段接口程序,其它无需作大的改动。对设计工程师,不需要熟悉复杂的网络协议和相关接口,完全不必考虑任何网络协议,只需要解释并执行We-bchip传送过来的指令和数据就可以实现与Internet网络联接。其开发周期更短,也较灵活。同采用专用嵌入式网络协议方案一样,需要微机做网关,网关中的一个IP地址可以联接多个嵌入式应用系统。

目前还买不到PS2000的芯片,只是最近在力源网站上有了PS2000的详细芯片资料。其开发套件也较便宜,包含带有通信接口的PSM2000模块板和PSE2000 EVKIT演示套件等。

3结束语

随着芯片技术的发展,嵌入Internet还会有更多更新的接入方式出现。针对目前的情况,最主要的问题是需要解决成本问题,以上几种接入方式虽然有成本较低的方案,但与众多嵌入系统中便宜的MCU系统相比,其接入成本在整个系统中还是占有相当大的比重。只有接入成本进一步降低才能使嵌入式Internet真正进入寻常百姓家庭,真正在嵌入系统和智能家庭的大市场中发挥重要作用,因此还需要进一步开发单芯片的最低成本的解决方案,以适应市场的需要。

❷ 关于网络的基础知识

网络基础知识

一.网络的定义及特点
计算机网络,就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享信息资源。
一般来说,计算机网络可以提供以下一些主要功能:
* 资源共享 网络的出现使资源共享变得很简单,交流的双方可以跨越时空的障碍,随时随地传递信息。

* 信息传输与集中处理 数据是通过网络传递到服务器中,由服务器集中处理后再回送到终端。

* 负载均衡与分布处理 负载均衡同样是网络的一大特长。举个典型的例子:一个大型ICP(Internet内容提供商)为了支持更多的用户访问他的网站,在全世界多个地方放置了相同内容的WWW服务器;通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面,这样来实现各服务器的负荷均衡,同时用户也省了不少冤枉路。

* 综合信息服务 网络的一大发展趋势是多维化,即在一套系统上提供集成的信息服务,包括来自政治、经济、等各方面资源,甚至同时还提供多媒体信息,如图象、语音、动画等。在多维化发展的趋势下,许多网络应用的新形式不断涌现,如:
① 电子邮件——这应该是大家都得心应手的网络交流方式之一。发邮件时收件人不一定要在网上,但他只要在以后任意时候打开邮箱,都能看到属于自己的来信。

② 网上交易——就是通过网络做生意。其中有一些是要通过网络直接结算,这就要求网络的安全性要比较高。

③ 视频点播——这是一项新兴的娱乐或学习项目,在智能小区、酒店或学校应用较多。它的形式跟电视选台有些相似,不同的是节目内容是通过网络传递的。

④ 联机会议——也称视频会议,顾名思义就是通过网络开会。它与视频点播的不同在于所有参与者都需主动向外发送图像,为实现数据、图像、声音实时同传,它对网络的处理速度提出了最高的要求。

以上对网络的功能只是略举一二,我们将在以后的篇幅中用更详尽的案例去充实大家对网络的理解。

网络的分类及组成

网络依据什么划分,又是如何组成的呢?

计算机网络的类型有很多,而且有不同的分类依据。网络按交换技术可分为:线路交换网、分组交换网;按传输技术可分为:广播网、非广播多路访问网、点到点网;按拓朴结构可分为总线型、星型、环形、树形、全网状和部分网状网络;按传输介质又可分为同轴电缆、双纽线、光纤或卫星等所连成的网络。这里我们主要讲述的是根据网络分布规模来划分的网络:局域网、城域网、广域网和网间网。

1. 局域网-LAN(Local Area Network)

将小区域内的各种通信设备互连在一起所形成的网络,覆盖范围一般局限在房间、大楼或园区内。局域网的特点是:距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。

目前常见的局域网类型包括:以太网(Ethernet)、令牌环网 (Token Ring)、光纤分布式数据接口(FDDI)、异步传输模式(ATM)等,它们在拓朴结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网—— 一种总线结构的LAN,是目前发展最迅速、也最经济的局域网。

局域网的常用设备有:

* 网卡(NIC) 插在计算机主板插槽中,负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式,通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。

* 集线器(Hub) 是单一总线共享式设备,提供很多网络接口,负责将网络中多个计算机连在一起。所谓共享是指集线器所有端口共用一条数据总线,因此平均每用户(端口)传递的数据量、速率等受活动用户(端口)总数量的限制。它的主要性能参数有总带宽、端口数、智能程度(是否支持网络管理)、扩展性(可否级联和堆叠)等。

* 交换机(Switch) 也称交换式集线器。它同样具备许多接口,提供多个网络节点互连。但它的性能却较共享集线器大为提高:相当于拥有多条总线,使各端口设备能独立地作数据传递而不受其它设备影响,表现在用户面前即是各端口有独立、固定的带宽。此外,交换机还具备集线器欠缺的功能,如数据过滤、网络分段、广播控制等。

* 线缆 局域网的距离扩展需要通过线缆来实现,不同的局域网有不同连接线缆,如光纤、双绞线、同轴电缆等。

2. 城域网- MAN(Metropolitan Area Network)

MAN的覆盖范围限于一个城市,目前对于市域网少有针对性的技术,一般根据实际情况通过局域网或广域网来实现。

3. 广域网-WAN(Wide Area Network)

WAN连接地理范围较大,常常是一个国家或是一个洲。其目的是为了让分布较远的各局域网互连,所以它的结构又分为末端系统(两端的用户集合)和通信系统(中间链路)两部分。通信系统是广域网的关键,它主要有以下几种:

* 公共电话网 即PSTN(Public Swithed Telephone Network),速度9600bps~28.8kbps,经压缩后最高可达115.2kbps,传输介质是普通电话线。它的特点是费用低,易于建立,且分布广泛。

* 综合业务数字网 即ISDN(Integrated Service Digital Network),也是一种拨号连接方式。低速接口为128kbps(高速可达2M),它使用ISDN线路或通过电信局在普通电话线上加装ISDN业务。ISDN为数字传输方式,具有连接迅速、传输可靠等特点,并支持对方号码识别。ISDN话费较普通电话略高,但它的双通道使其能同时支持两路独立的应用,是一项对个人或小型办公室较适合的网络接入方式。

* 专线 即Leased Line,在中国称为DDN,是一种点到点的连接方式,速度一般选择64kbps~2.048Mbps。专线的好处是数据传递有较好的保障,带宽恒定;但价格昂贵,而且点到点的结构不够灵活。

* X.25网 是一种出现较早且依然应用广泛的广域网方式,速度为9600bps~64kbps;有 冗余纠错功能,可 靠性高,但由此带来的副效应是速度慢,延迟大;

* 帧中继 即Frame Relay,是在X.25基础上发展起来的较新技术,速度一般选择为64kbps~2.048Mbps。帧中继的特点是灵活、弹性:可实现一点对 多点的连接,并且在数据量大时可超越约定速率传送数据,是一种较好的商业用户连接选择。

*异步传输模式 即ATM(Asynchronous Transfer Mode),是一种信元交换网络,最大特点的速率高、延迟小、传输质量有保障。ATM大多采用光纤作为连接介质,速率可高达上千兆(109bps),但成本也很高。

广域网与局域网的区别在于:线路通常需要付费。多数企业不可能自己架设线路,而需要租用已有链路,故广域网的大部分花费用在了这里。人们常常考虑如何优化使用带宽,将“好刀用在刀刃上”。

广域网常用设备有:
* 路由器(Router) 广域网通信过程根据地址来寻找到达目的地的路径,这个过程在广域网中称为"路由(Routing)"。路由器负责在各段广域网和局域网间根据地址建立路由,将数据送到最终目的地。
* 调制解调器(Modem) 作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备,是广域网中必不可少的设备之一。分为同步和异步两种,分别用来与路由器的同步和异步串口相连接,同步可用于专线、帧中继、X.25等,异步用于PSTN的连接。

4. 网间网

即Internetwork,是一系列局域网和广域网的组合,因此包含的技术也是现有的局域网和广域网技术的综合。Internet便是一个当前最大也最为典型的网间网。

二.协议的定义及意义

如何定义网络协议,它有哪些意义?

协议是对网络中设备以何种方式交换信息的一系列规定的组合,它对信息交换的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等许多参数作出定义。

网络是一个相互联结的大群体,因此要想加入到这个群体中来,就不能随心所欲,任由兴之所发。就好象一个国家或一个种族拥有自己的语言,大家都必须通晓并凭借这种语言来对话一样,相互联结的网络中各个节点也需要拥有共同的“语言”,依据它所定义的规则来控制数据的传递,这种语言便是大家经常听说的 “协议”。协议是对网络中设备以何种方式交换信息的一系列规定的组合,它对信息交换的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等许多参数作出定义。

对网络始入门者来说,纷繁复杂的协议常常让人头痛不已—这些协议各起什么作用?它们之间又有什么联系?为什么有了A协议还需要补充B协议?这些问题搞不清楚,往往成为进一步学习的障碍。其实这个问题应该这样理解:是先有了各种不同语言的民族,后来随着社会的发展,才有了不同民族间交流的需求。网络也是这样,最初人们在小范围内建立网络,只需要自己作一些简单的约定,保证这一有限范围内的用户遵守就可以了;到后来网络规模越来越大,才考虑到制定更严格的规章制度即协议;而为了实现多个不同网络的互联,又会增加不少新协议作为补充,或成长为统一的新标准。

数据在网络中由源传输到目的地,需要一系列的加工处理,为了便于理解,我们这里不妨打个比喻。如果我们把数据比做巧克力:我们可以把加工巧克力的设备作为源,而把消费者的手作为目的来看看会有什么样的传输过程。巧克力厂通常会为每块巧克力外边加上一层包装,然后还会将若干巧克力装入一个巧克力盒,再把几个巧克力盒一起装入一个外包装,运输公司还会把许多箱巧克力装入一个集装箱,到达消费者所在的城市后,又会由运输商、批发商、零售商、消费者打开不同的包装层。不同层次的包装、解包装需要不同的规范和设备,计算机网络也同样有不同的封装、传输层面,为此国际标准化组织ISO于1978 年提出“开放系统互连参考模型”,即着名的OSI(Open System Interconnection)七层模型,它将是我们后续篇幅中要介绍的内容,这里先不展开论述。 网络的协议就是用作这些不同的网络层的行为规范的。网络在发展过程中形成了很多不同的协议族,每一协议族都在网络的各层对应有相应的协议,其中作为Internet规范的是ICP/IP协议族,这也是我们今天要讲的。

TCP/IP协议的定义以及层次、功能
什么是TCP/IP协议,划为几层,各有什么功能?

TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。为此我们也利用上文所述的分层的方式来剖析它的结构。TCP/IP层次模型共分为四层:应用层、传输层、网络层、数据链路层。

TCP/IP网络协议

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议,它的流行与Internet的迅猛发展密切相关—TCP/IP最初是为互联网的原型ARPANET所设计的,目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议,事实证明TCP/IP做到了这一点,它使网络互联变得容易起来,并且使越来越多的网络加入其中,成为Internet的事实标准。

* 应用层—应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。ICP/IP协议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用,许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离不开这些协议。如我们进行万维网(WWW)访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、 远程登录用Telnet协议等等,都是属于TCP/IP应用层的;就用户而言,看到的是由一个个软件所构筑的大多为图形化的操作界面,而实际后台运行的便是上述协议。

* 传输层—这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信,TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。

* 网络层—是TCP/IP协议族中非常关键的一层,主要定义了IP地址格式,从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输,IP协议就是一个网络层协议。

* 网络接口层—这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据包并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。

1.TCP/UDP协议

TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输,它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说,它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道,然后再进行数据发送;而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说,TCP对应的是可靠性要求高的应用,而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。TCP支持的应用协议主要有:Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的应用层协议主要有:NFS(网络文件系统)、SNMP(简单网络管理协议)、DNS(主域名称系统)、TFTP(通用文件传输协议)等。

IP协议的定义、IP地址的分类及特点

什么是IP协议,IP地址如何表示,分为几类,各有什么特点?

为了便于寻址和层次化地构造网络,IP地址被分为A、B、C、D、E五类,商业应用中只用到A、B、C三类。

IP协议(Internet Protocol)又称互联网协议,是支持网间互连的数据报协议,它与TCP协议(传输控制协议)一起构成了TCP/IP协议族的核心。它提供网间连接的完善功能, 包括IP数据报规定互连网络范围内的IP地址格式。
Internet 上,为了实现连接到互联网上的结点之间的通信,必须为每个结点(入网的计算机)分配一个地址,并且应当保证这个地址是全网唯一的,这便是IP地址。
目前的IP地址(IPv4:IP第4版本)由32个二进制位表示,每8位二进制数为一个整数,中间由小数点间隔,如159.226.41.98,整个IP地址空间有4组8位二进制数,由表示主机所在的网络的地址(类似部队的编号)以及主机在该网络中的标识(如同士兵在该部队的编号)共同组成。

为了便于寻址和层次化的构造网络,IP地址被分为A、B、C、D、E五类,商业应用中只用到A、B、C三类。

* A类地址:A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示,网络中的主机标识占3组8位二进制数,A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为“0”。不难算出,A类地址允许有126个网段,每个网络大约允许有1670万台主机,通常分配给拥有大量主机的网络(如主干网)。

* B类地址:B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示,网络中的主机标识占两组8位二进制数,B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为“10”。B类地址允许有16384个网段,每个网络允许有65533台主机,适用于结点比较多的网络(如区域网)。

* C类地址:C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示,网络中主机标识占1组8位二进制数,C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为“110”。具有C类地址的网络允许有254台主机,适用于结点比较少的网络(如校园网)。

为了便于记忆,通常习惯采用4个十进制数来表示一个IP地址,十进制数之间采用句点“.”予以分隔。这种IP地址的表示方法也被称为点分十进制法。如以这种方式表示,A类网络的IP地址范围为1.0.0.1-127.255.255.254;B类网络的IP地址范围为:128.1.0.1-191.255.255.254;C类网络的IP地址范围为:192.0.1.1-223.255.255.254。
由于网络地址紧张、主机地址相对过剩,采取子网掩码的方式来指定网段号。
TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关,这也是TCP/IP的重要特点。正因为如此 ,它能广泛地支持由低两层协议构成的物理网络结构。目前已使用TCP/IP连接成洲际网、全国网与跨地区网。
三.网络发展简史

是什么促进了网络的发展?

纵观近几十年信息时代的风云变换,人们可以了解网络的发展是与计算机、尤其是个人电脑(PC)的发展密切相关的。

第一台计算机诞生于1945年,标志着人类自学会使用工具的漫长岁月中,终于拥有了可以替代人类脑力劳动的“工具”;到六、七十年代,进而衍生出计算机互连系统—严格说来还算不上真正的网络—它是IBM和Digital的中央处理系统,网络主体是一台或多台大型主机,被隔离在一个相对封闭的机房(那时人们通常称这种机房为“玻璃屋”),然后由一群身穿白大褂的工作人员小心维护;大多数网络用户面对的是一台台非智能化的终端,所有对终端的操作都将通过低速链路传递到主机去进行处理,网络的效率主要由链路的速率和主机的性能决定。这样的网络不是面向大众的,仅局限于一些专业领域,如:金融行业、研究机构等。对大多数人而言,网络是陌生的、神秘的甚至是虚无缥缈的东西。
直到八十年代PC的出现,才给网络吹来一股清新之风—相对终端而言,PC具备自己的处理引擎(CPU)和文件存贮区域(硬盘),能够装载多种应用程序,独立地完成许多工作,从而将强大的计算能力交到个人手里;相对大型主机而言,这种轻便的机器内部结构大大简化,其价格远低于大型机,并且随着批量生产和技术的迅速成熟还在不断下降,使越来越多的用户能享受到这种智能设备带来的迅速、方便、功能强大的服务。因此可以说PC的出现首先是满足了个人用户信息处理的需要。但与个人信息处理紧密相联的便是信息的交换,于是联网的需求应运而生—人们购买网络设备和连线,在自己的办公室内搭建起局域网,实现本地通讯;为了扩展网络距离,又向提供服务的电话公司租用电话线或其它线路,在城市的各个角落甚至城市之间建立起广域网;再进一步发展下去,又出现了一类专门的服务行业,可以通过主干连接将原本隔离的多个网络互联起来,构成跨越国度的网际网。在这一过程中,Internet(国际互联网)的蓬勃兴起毫无疑问地成为网络技术成长的催化剂。

Internet发展简史
Internet是如何演变的?

Internet的应用范围由最早的军事、国防,扩展到美国国内的学术机构,进而迅速覆盖了全球的各个领域,运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。

在科学研究中,经常碰到“种瓜得豆”的事情,Internet的出现也正是如此:它的原型是1969年美国国防部远景研究规划局(Advanced Research Projects Agency)为军事实验用而建立的网络,名为ARPANET,初期只有四台主机,其设计目标是当网络中的一部分因战争原因遭到破 坏时,其余部分仍能正常运行;80年代初期ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的 TCP/IP协议并投入使用;1986年在美国国会科学基金会(National Science Foundation)的支持下,用高速通信线路把 分布在各地的一些超级计算机连接起来,以NFSNET接替ARPANET;进而又经过十几年的发展形成Internet。其应用范围也由最早的军事、国防,扩展到美国国内的学术机构,进而迅速覆盖了全球的各个领域,运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。

90年代初,中国作为第71个国家级网加入Internet,目前,Internet已经在我国开放,通过中国公用互连网络(CHINANET)或中国教育科研计算机网(CERNET)都可与Internet联通。只要有一台微机,一部调制解调器和一部国内直拨电话就能够很方便地享受到Internet的资源;这是Internet逐步"爬"入普通人家的原因之一;原因之二,友好的用户界面、丰富的信息资源、贴近生活的人情化感受使非专业的家庭用户既做到应用自如,又能大饱眼福,甚至利用它为自己的工作、学习、生活锦上添花,真正做到"足不出户,可成就天下事,潇洒作当代人"。

网络的神奇作用吸引着越来越多的用户加入其中,正因如此,网络的承受能力也面临着越来越严峻的考验—从硬件上、软件上、所用标准上......,各项技术都需要适时应势,对应发展,这正是网络迅速走向进步的催化剂。到了今天,Internet能够负担如此众多用户的参与,说明我们的网络技术已经成长到了相当成熟的地步,用户自己也能耳闻目睹不断涌现的新名词、新概念。但这还不是终结,仅仅是历史长河的一段新纪元的开始而已。

Internet的应用集锦
Internet可为我们做哪些事?

Internet如此美妙,初入门者不免好奇:它究竟可以为我们做哪些事?总的说来,Internet是一套通过网络来完成有用的通讯任务的应用程序,下面的篇幅将从应用入手,展示Internet的几项最广为流行的功能,它包括:电子邮件、WWW、文件传输、远程登 录、新闻组、信息查询等。

1.电子邮件(Email)

有了通达全球的Internet后,人们首先想到的是可以利用它来提供个人之间的通信,而且这种通信应能兼具电话的速度和邮政的可靠性等优点。这种思路生根发芽成长起来,最终得到的果实便是Email。通过它,每人都可以有自己的私有信箱,用以储存已收到但还未来得及阅读的信件,Email地址包括用户名加上主机名,并在中间用@符号隔开,如 [email protected]
从最初的两人之间的通信,如今的电子邮件软件能够实现更为复杂、多样的服务,包括:一对多的发信,信件的转发和回复,在信件中包含声音、图像等多媒体信息等;甚至可以做到只要有你的邮件到达,挂在你身上的BP机就嘀嘀作响发出提示;人们还可以象订购报刊杂志一样在网上订购所需的信息,通过电子邮件定期送到自己面前。

2.WWW
World Wide Web(通常被称为WWW)在中文里常被译作“万维网”,除发音相近外,也体现了其变化万千的内涵。用户借助于一个浏览器软件,在地址栏里输入所要查看的页面地址(或域名),就可以连接到该地址所指向的WWW服务器,从中查找所需的图文信息。WWW访问的感觉有些象逛大商场,既可以漫无边际地徜徉,也可以奔着一个目标前进;但不论如何,当用户最终获得想要的内容时,也许已经跨越了千山万水,故有时我们也称之为“Web冲浪”。

WWW服务器所存贮的页面内容是用HTML语言(Hyper Text Mark-up Language)书写的,它通过HTTP协议(Hyper Text Transfering Protocol)传送到用户处。
3.文件传输(FTP)

尽管电子邮件也能传送文件,但它一般用于短信息传递。Internet提供了称作FTP(File Transfer Protocol)的文件传输应用程序,使用户能发送或接收非常大的数据文件:当用户发出FTP命令,连接到FTP服务器后,可以输入命令显示服务器存贮的文件目录,或从某个目录拷贝文件,通过网络传递到自己的计算机中。
FTP服务器提供了一种验证用户权限的方法(用到用户名、密码),限制非授权用户的访问。不过,很多系统管理员为了扩大影响,打开了匿名ftp服务设置——匿名ftp允许没有注册名或口令的用户在机器上存取指定的文件,它用到的特殊用户名为“anonymous”。

4.远程登录(Remote Login)

远程登录允许用户从一台机器连接到远程的另一台机器上,并建立一个交互的登录连接。登录后,用户的每次击键都传递到远程主机,由远程主机处理后将字符回送到本地的机器中, 看起来仿佛用户直接在对这台远程主机操作一样。远程登录通常也要有效的登录帐号来接受对方主机的认证。常用的登录程序有TELNET、RLOGIN等。

5.Usenet新闻组

Usenet新闻是Internet上的讨论小组或公告牌系统(BBS)。Usenet在一套名为"新闻组"的标题下组织讨论,用户可以阅读别人发送的新闻或发表自己的文章。新闻组包括数十大类、数千组"新闻",平均每一组每天都有成百上千条"新闻"公布出来。新闻组的介入方式也非常随便,你可以在上面高谈阔论、问问题,或者只看别人的谈论。

上面所列举的仅是Internet文化长廊中的主要内容,但绝不是全部。Internet永远是在不断发展、推陈出新的,这将是我们下一篇的内容——Internet的发展趋势。

四.Internet发展面临的问题

Internet的发展正面临哪些困境?

在上篇中我们讲述了Internet的发展简史和它的方方面面的应用。正是由于Internet的丰富多彩,才会吸引越来越多的人加入其中:对用户而言,Internet正一步步渗透到我们工作、生活的各个方面,极大地改变了长久以来形成的传统思维和生活方式;而对Internet而言,用户的积极参与使得这一全球通行的网络迅速膨胀起来,用户对它的需求也不断升级,使Internet的耐受力面临带宽的短缺、IP地址资源匮乏等严峻考验。

1.带宽的短缺

据1995年年中的估计, 有150多个国家和地区的6万多个网络同Internet联结, 入网计算机约450万台, 直接使用Internet的用户达4000万人。而到今天,Internet已经开通到全世界大多数国家和地区,几乎每隔三十分钟就有一个新的网络连入,主机数量每年翻两番,用户数量每月增长百分之十,预计到本世纪末和下世纪初, Internet将连接近亿台计算机, 达到以十亿计的用户。而对更远的将来,人们很难精确估计。不管怎么说,这些数字已足以说明Internet的危机所在:就好象一根悬挂了很多重物的钢丝绳,重量增加了,绳子就有断裂的危险;而用户在Internet上的游历实际上要走过很多根这样的“钢丝绳”,用户越多,绳子的负载越重,其中任一根不结实,都会成为瓶颈,导致网络访问的失败。因此,“钢丝绳”的加固—带宽容量的增加势在必行,从Internet主干到分支,直至最终用户的接入,都出现了许多成熟的或正在发展的链路技术来实现这项需求,我们将在后文着重介绍其中用户最为关心的几种接入技术。

2. IP地址资源的匮乏

我们曾介绍了IP地址的格式和分类,这里所指的都是现行的IPv4—它是一个32位二进制数,因此总地址容量为232,也即有数亿个左右。而按照TCP/IP协议(同很多其它协议一样)的规定,相互联接的网络中每一个节点都必须有自己独一无二的地址来作为标识,那么很显然,相对前文日益增长的用户数,现有IP地址资源已不堪重负,很快将被用光—有预测表明,以目前Internet发展速度计算,所有IPv4地址将在2005~2010年间分配完毕。
解决IP地址缺乏的办法之一是想办法延缓资源耗尽

❸ 小米手机如何禁止应用程序与网络连接

1、打开小米手机选择 安全中心;

❹ 怎么让手机共享电脑宽带连接的网络

利用win7自带的虚拟WIFI网卡,不需要路由器即可创建自己的网络供手机上网,方法如下:

1、按WIN+R调出“运行”栏,在“运行”菜单栏输入“cmd”,点击确认

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❺ 为什么华为应用市场连不上网了

若华为手机无法正常上网,请检查如下情况:
1、升级为4G套餐后如不重启手机则无法正常使用上网功能;
2、确认是否有网络,建议您可在信号强的地方使用;
3、检查帐户是否还有话费,若余额不足则需充值后才能使用;
4、可关机3-5分钟后,重启手机再进行尝试;
5、检查USIM卡是否有插好,若已插好但还是无法使用,则建议您到营业厅检查USIM卡是否有故障,或换卡测试;
6、如当月使用流量达到封顶值会自动关闭网络,建议您留意我司短信提醒或查询套餐产品说明。

❻ 手机网站中有几种接入方式移动版和WAP版有什么区别吗

手机网站中有几种接入方式有:人们可以用CMWAP和CMNET两种方式实现手机上网,通俗讲,人们在上网时如果选择名为“CMWAP”或者“移动梦网”的接入点,就可以访问WAP开头的网站,这不是一般的WWW互联网站,而是专门设计的适合在手机上显示的手机网站,流量会比较小。如无线城市网站(wap.xiamentd.com);如果选择名为“CMNET”或者“GPRS连接互联网”的接入点,既能访问WAP开头的网站,又能访问WWW开头的网站,但是有的应用会产生较大的流量。建议手机上网选择名为“CMWAP”或者“移动梦网”的接入点即可,这样会比较节约上网费用。 对于移动版GPRS和WAP版区别还是比较大的。(1) 为什么会有两个接入点?
在国际上,通常只有一种GPRS接入方式,为什么在中国会有CMWAP和CMNET两兄弟呢?(彩信之所以单独配置接入点是因为彩信服务需要连接专用的服务器,在这里不作探讨。)

其实,CMWAP 和 CMNET 只是中国移动人为划分的两个GPRS接入方式。前者是为手机WAP上网而设立的,后者则主要是为PC、笔记本电脑、PDA等利用GPRS上网服务。它们在实现方式上并没有任何差别,但因为定位不同,所以和CMNET相比,CMWAP便有了部分限制,资费上也存在差别。

(2) 什么是WAP?

WAP只是一种GPRS应用模式,它与GRPS的接入方式是无关的。WAP应用采用的实现方式是“终端+WAP网关+WAP服务器”的模式,不同于一般Internet的“终端+服务器”的工作模式。主要的目的是通过WAP网关完成WAP-WEB的协议转换以达到节省网络流量和兼容现有WEB应用的目的。

WAP网关从技术的角度讲,只是一个提供代理服务的主机,它不一定由网络运营商提供。但据我所知,中国移动GPRS网络目前只有唯一的一个WAP网关:10.0.0.172,有中国移动提供,用于WAP浏览(HTTP)服务。有一点需要注意,WAP网关和一般意义上的局域网网关是有差别的,标准的WAP网关仅仅实现了HTTP代理的功能,并未完成路由、NAT等局域网网关的功能。这就决定了它在应用上所受到的限制。

(3) 中国移动对CMWAP的限制

为了从应用中区别两者的定位,中国移动对CMWAP作了一定的限制,主要表现在CMWAP接入时只能访问GPRS网络内的IP(10.*.*.*),而无法通过路由访问Internet。(少数地区的移动网络可能不存在这一限制。)我们用CMWAP浏览Internet上的网页就是通过WAP网关协议或它提供的HTTP代理服务实现的。

说到这里,就让我自然而然的联想到公司的网络,相信不少工作的朋友都有类似的体会。公司的网络在网关上不提供路由和NAT,仅仅提供一个可以访问外网的HTTP代理。这样,我们就无法直接使用QQ、MSN等非HTTP协议的应用软件了(好在它们还提供的有HTTP代理的连接方式)。CMWAP也正是如此。

(4) 适用范围

适用范围才是大家最关心的问题。CMNET拥有完全的Internet访问权,这里就不多说了,主要让我们来看看CMWAP。因为有了上面提到的限制,CMWAP的适用范围就要看WAP网关所提供的支持了。目前,中国移动的WAP网关对外只提供HTTP代理协议(80和8080端口)和WAP网关协议(9201端口)。

因此,只有满足以下两个条件的应用才能在中国移动的CMWAP接入方式下正常工作:

1. 应用程序的网络请求基于HTTP协议。
2. 应用程序支持HTTP代理协议或WAP网关协议。

如何辨别一个应用程序的网络请求是否基于HTTP协议?

这个问题还真不好回答,要完全做到这一点需要通过拦截应用程序的通信数据包进行分析。这里提供几个简单的方法给广大菜鸟朋友:从表现上看,如果它的网络请求是网址(URL)的形式,那么通常是基于HTTP协议的,如Web浏览器;如果它连接的服务器端口是80,那么它可能是基于HTTP协议的。如果确实无法准确判断,那么请直接看下一个条件。(满足第二个条件的应用一定是基于HTTP协议的)

如何区别一个应用程序支持HTTP代理协议还是WAP网关协议呢?

首先看它的设置中有没有代理服务器的选项(通常在S60上未特别说明的代理都是特指HTTP代理),如果有则表示它支持HTTP代理协议。如果没有,则需要按照以下步骤测试:

在GPRS接入点设置的高级设置里去掉代理服务器的设置项:Server Address 和 Server Port,如果应用程序可以正常工作,那么它是基于WAP网关协议,如Java程序、S60内置的浏览器。如果在此状态下不能正常工作,而恢复GPRS接入点高级设置中的代理服务器设置后能够正常工作,则应用程序支持HTTP代理协议(代理设置从系统中读取)。如果仍不能正常工作,那么这个应用程序一般来说是不支持HTTP代理协议或WAP网关协议的。

❼ 如何设置应用程序使用哪个网络

不可实现,只能选择一个,最简单的办法是停用另一个。

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