计算机网络技术第二次综合报告

应化0901 鄢庆猜 091020132

根据所学知识就家庭局域网，广域网接入，所在城市网络发展状况等阐述计算机网络计算在现代社会中的应用和发展。

一， 家庭局域网的组建

1、简单的家庭网络

优点：连接简单；投资极少。

缺点：必须有一机做服务器，另机上网，服务器必须开机。

2、利用路由器或交换机或集线器（选其一）

优点：各机可以单独上网，没有服务器的麻烦

缺点：需添置一定的硬件设备。稳定性受中间设备影响。

3、有线、无线家庭组网

优点：使用方便；某一机上网登录简便。

缺点：投资大些；无线受环境影响难免有断线机率。

二， 学校网络接入方式

校园网对广域网的连接需求主要表现在：能够与国际互联网连接，与国际交流信息；能够与CERNET国内各个单位交流信息。C11inaNet连接、与国内各个单位交流信息。满足出差在外的校领导及其它公务人员及时与学校保持联络。为此应通过DDN、无线网等公用或者专用数据网络与CERNET连接，再连到Internet。此外，必须提供通过电话拨号连接上网的访问接口，为移动用户和家庭用户提供入网服务。 校园网拓扑结构

设计技术

交换机的工作原理：

·交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。

·交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。

·如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称之为泛洪（flood）。

·广播帧和组播帧向所有的端口转发。

交换机的三个主要功能：

·学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

·转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。

·消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。

交换机的工作特性：

·交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。

·交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播（唯一的例外是在配有VLAN的环境中）。

·交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备

交换机的操作模式：

交换机处理帧有不同的操作模式：

存储转发：交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行检错，如无错误再将这一帧发向目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。

直通式：交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧，而无需等待帧全部的被接收，也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。

三，上海市目前网络发展情况

信息网络基本实现全覆盖。信息通信网络基本实现了宽带化、数字化和广覆盖，基本解决了信息传输瓶颈问题。本地信息网络覆盖基本实现了从600到6340平方公里的拓展，形成了广泛覆盖、高速互联的主干网络，建成了世界最大的宽带ATM城域主干网和有线电视城域双向网，接入网络规模日益壮大，城域宽带网络已覆盖市区大部分的大楼和小区；中心城区新建住宅和郊区新建高档住宅已实现五类线普遍接入，部分中高档商务楼、星级宾馆和重要公共场所已实现宽带无线网络覆盖。信息通信管线、无线通信基站、信息通信局房、室内无线通信覆盖集约化建设初见成效；全市建成主要通信局房约250多座，无线通信基站5000多处，卫星站点900多处。

亚太地区重要信息通信枢纽功能初步显现。作为亚太国际通信海光缆重要登陆点以及国内三大国际通信出入口局之一，上海拥有六个系统九条海光缆，通信容量达到260G，占全国总量的70%；互联网络国际出口带宽达到30G，占全国的22%以上；长途通信光缆长度从20xx年的1400公里增加到20xx年的5141公里。

功能型设施的公共服务能力显著提高。建成国内最大的上海超级计算中心，运算能力从“十五”期初的3840亿次／秒提高到期末的11万亿次/秒；曙光4000A高性能计算机系统已通过项目验收，高性能计算在气象、基因和药物等领域取得较大突破，实现中国高性能计算机研发和应用的双跨越。信息通信网络交换能力大幅增强，上海本地网络交换中心实现了与各信息网络间的高速互联，全年总交换流量从20xx年40千兆字节增至20xx年1300太比特字节，日最高交换流量突破5太比特字节，总交换路由信息达26个B类IP地址，总交换互联带宽达4.9G以上。规划和开始建设800M数字集群应急救援政务公网和上海地面无线测控网;无线监测等功能型基础平台能级不断提升。

2.信息通信服务基本实现按需提供。

信息通信应用水平显著提升，固定、移动、有线电视、互联网等信息通信服务基本实现按需接入，各项功能指标已在全国处于领先地位，部分指标接近或达到发达国家中心城市平均水平，各类终端普及率跃居国际先进行列（见图1—1）。截至“十五”期末，固定电话用户数达996.7万，主线普及率达56.1%；移动电话用户达1444.2万，普及率达81.2%；有线电视用户达427.3万，接入率达67%；数据业务迅速增长，互联网用户数达803万，普及率达45.2%，家庭宽带接入用户数达222.66万,家庭宽带接入率达35.1%；市民可享受网上浏览、网络话音、电子邮件、网上交易、网络视频点播、远程医疗、远程教学等信息通信服务。

图1—1 3.信息基础设施专业规划编制趋向全面。

结合新建区域、开发区建设、重点项目和旧区改造计划，信息基础设施专业规划适应多家运营商同城竞争市场格局的要求，规划形式趋向多样化。截至20xx年底，全市累计完成临港新城、紫竹科学园区、杨浦知识创新区、F1上海国际赛车场等30多个新城镇和工业园区的信息基础设施专业规划，规划覆盖面积达730平方公里，占全市面积的11%，规划覆盖人口近400万。除了区域性的专业规划编制外，信息基础设施规划的管理和推进思路日益渗透到诸如中船及浦钢动迁基地、市重大工程动迁配套商品房、崇明越江工程设计等工程建设的规划中，逐步嵌入全市规划大流程。

4.信息基础设施集约化（建设）模式初见成效。

坚持适度超前建设信息基础设施，注重统筹规划和综合协调，经过五年探索，信息通信管线集约化建设模式已得到成功验证，并逐渐推广至无线通信基站、通信局房等其他公共基础设施。初步形成了信息基础设施“统一规划、集约建设、资源共享、规范管理”的良好机制，形成了多家运营商同城竞争、共同发展的良好局面。基本建成覆盖中心城区的集约化信息通信管线网络，累计敷设长度达1621沟公里，建成并运行国内首个由5家运营商共用的集约化通信局房（临港新城通信中心），形成了“临港模式”；完成铁路南站等近50万平方米移动通信室内覆盖合路建设，提高了城市空间资源的综合利用水平，减少了重复投资，改善了城市景观，为各家电信运营商提供了公平的接入条件。

四，主要发达国家网络基础设施发展情况

（一）加拿大

加拿大是全球联网率最高的国家之一。加拿大有良好的互联网基础设施。全国主要城市均有高速数据网联通，通讯上网费全球最低。由政府、企业共同参与建设的国家光纤网于20xx年建成，这就在网络传播方面打下了坚实的基础。

加拿大的互联网优势首先表现在电子政务方面。加拿大政府在19xx年的国情咨文中说，政府要做使用信息技术和互联网的模范，计划到20xx年政府适于公开的信息和服务都将以互联网为主进行。现在政府正大力推广和加大电子政务在各行业的应用，不仅实现了教育、就业、医疗、电子采购、社会保险等领域的政府电子化服务，而且根据需要不断增加和集成新的政府门户网站，先后建立了加拿大政府门户网站、加拿大出口资源网站、加拿大青年网站等诸多政府网站。加拿大多数报纸、广播电视媒介已经上网，公众越来越多地依靠互联网获知各方面的新闻信息。

据《不列颠百科全书年鉴2002》，19xx年加拿大居民拥有PC机1100万台，平均每千人361台，上网用户1100万人。

（二）日本

日本一直在信息化方面追赶美国，在19xx年就制订了一个为期5年的产、官、学联合开发计划--Mandara计划。19xx年6月，日本政府宣布建设"研究信息流通新干线网"，决心用光缆把全日本的研究机构联接起来。在19xx年5月亚洲太平洋电气通信事业联合会与联合国贸易发展委员会共同主持的一次研讨会上，日本邮政省代表又提出以亚洲地区为骨干的"信息高速公路"的设想，以争取在未来互联网基础建设方面发挥领先作用。日本政府在美国《国家信息基础结构行动计划》（NII）出台一年之后，就着手制订NII的日本版。 19xx年5月政府提出了《通信基础结构计划》等两份报告，把当年确定为多媒体元年，制定了信息网络基础设施建设的时间表。决定分三步实施网络建设，第一步至20xx年，都、道、府、县政府所在城市内的主要地区及部分未来型通信样板城市建成；第二步至20xx年，全国人口10万以上的城市及部分未来型通信样板城市建成；最终于20xx年覆盖城乡全体居民。

日本的传统媒介大多已在网上设站传播新闻。据日本新闻协会材料，到20xx年3月为止，加盟新闻协会的110家报社和通讯社中有89家建立了网站，目前还没有网站的多为发行量10万份以下的小报。

日本报纸上网始于19xx年，当年3月《朝日新闻》出版局率先上网（现址为 ），6月《读卖新闻》设了网站

（www.yomiuri.co.jp ）。日本广播协会（NHK）20xx年12月起在因特网上传送新闻（网址为www.nhk.or.jp ），各大商业广播电视公司也先后设立了网站。传统媒介网站一般用日语，个别的（如NHK）兼设英语版。版面一般比较花哨，收入来源主要靠广告。但是近年来有偿信息服务有了较大发展，譬如几家大报网站都有这些措施：设置专门的页面供付费阅读；设置数据库，提供收费新闻检索；向商业网站有偿提供新闻报道和资料；用email定期向用户发送新闻；给手机用户发送信息，等等。

据《不列颠百科全书年鉴》，19xx年日本居民有PC机3630万台，平均每千人287台，上网用户2706万，估计全国家庭有20%上网。另据日本总务省统计，截止20xx年12月，日本的因特网使用人数已达4708万，超过日本总人口的1/3，其中使用个人电脑上网的2214万，使用移动电话上网的897

万。

（三）澳大利亚

据澳大利亚统计局20xx年11月关于家庭成员对因特网的使用情况的调查，澳大利亚37%的家庭有上网渠道，50%的成人使用因特网，89%的年收入超过4万澳元的成人在使用电脑，56%的家庭有电脑 。

澳大利亚的主要媒体，如《时代报》、《悉尼先驱晨报》、澳大利亚广播公司等都有自己的网站。以《澳大利亚人报》为旗帜的新闻公司，有个综合性的网站，把所属的20多家报纸网站集合在一起，互相链接，影响较大。 据《不列颠百科全书年鉴2002》材料，19xx年澳大利亚居民拥有PC机210万台，平均每千人257台；上网用户184万。

五，未来发展态势

1.语义网

Sir Tim Berners-Lee（Web创始者）关于语义网的观点成为人们的重要关注已经很长一段时间了。事实上，它已经象大白鲸一样神乎其神了。总之，语义网关涉到机器之间的对话，它使得网络更加智能化，或者象Berners-Lee描述的那样，计算机“在网络中分析所有的数据—内容，链接以及人机之间的交易处理”。在另一个时候，Berners-Lee把它描述为“为数据设计的似网程序”，如对信息再利用的设计。

就象Alex在《通往语义网》中写道，语义网的核心是创建可以处理事物意义的元数据来描述数据，一旦电脑装备上语义网，它将能解决复杂的语义优化问题。

因此，什么时候语义网时代才会到来呢？创建语义网的组件已经出现：RDF，OWL，这些微格式只是众多组件之一.但是，Alex在他文章中指出，将需要一些时间来诠释世界的信息，然后再以某种合适的方式来捕获个人信息。一些公司，如Hakia，Powerset以及Alex自己的adaptive blue都正在积极的实现语义网，因此，未来我们将变得关系更亲密，但是我们还得等上好些年，才能看到语义网的设想实现。

2.人工智能

人工智能可能会是计算机历史中的一个终极目标。从19xx年，阿兰图灵提出的测试机器如人机对话能力的图灵测试开始，人工智能就成为计算机科学家们的梦想，

在接下来的网络发展中，人工智能使得机器更加智能化。在这个意义上来看，这和语义网在某些方面有些相同。

我们已经开始在一些网站应用一些低级形态人工智能。Amazon.com已经开始用Mechanical Turk(注：一种人工辅助搜索技术)来介绍人工智能，以及它的任务管理服务。它能使电脑程序调整人工智能的应用来完成以前电脑无法完成的任务。自从20xx年11月创建以来，Mechanical Turk已经逐渐有了一些

追随者，有一个“Turker”聚集的论坛叫Turker国度，看起来已经有相当部分的人光顾这里。但是，在我们1月份对它进行报道的时候，它看起来当时的用户并没有刚刚建立起来时候那么多。

尽管如此，人工智能还是赋予了网络很多的承诺。人工智能技术现在正被用于一些象Hakia，Powerset 这样的“搜索2.0”公司。Numenta是Tech legend公司的Jeff Hawkins(掌上型电脑发明者)创立的一个让人兴奋的公司，它试图用神经网络和细胞自动机建立一个新的脑样计算范例。这意味着

Numenta正试图用电脑来解决一些对我们来说很容易的问题，比如识别人脸，或者感受音乐中的式样。由于电脑的计算速度远远超过人类，我们希望新的疆界将被打破，使我们能够解决一些以前无法解决的问题.

3 .虚拟世界

作为将来的网络系统，第二生命（second life）得到了很多主流媒体的关注。但在最近一次Sean AmmiratiI参加的超新星小组（Supernova panel）会议中，讨论了一些涉及许多其他虚拟世界的机会。下列图形是一个很好的概括：

以韩国为例，随着“青年一代“的成长和基础设施（网络）建设，未来10年，虚拟世界将会成为全世界范围内一个有活力的市场。

它不仅涉及数字生活，也使得我们的现实生活更加数字化。Alex 说,一方面，我们已经在迅速发展第二生命及其他虚拟世界。另一方面，我们已开始通过技术用数字信息诠释地球，如GOOGLE Earth。

4 .移动

移动网络是未来另一个发展前景巨大的网络应用。它已经在亚洲和欧洲的部分城市发展迅猛。今年推出的苹果iphone是美国市场移动网络的一个标志事件。这仅仅是个开始。在未来的10年的时间将有更多的定位感知服务可通过移动设备来实现，例如当你逛当地商场时候，会收到很多你定制的购物优惠信息，或者当你在驾驶车的时候，收到地图信息，或者你周五晚上跟朋友在一起的时候收到玩乐信息。我们也期待大型的互联网公司如，YAHOO，GOOGLE成为主要的移动门户网站，还有移动电话运营商。

六，计算机网络在化工厂中的应用

海南化工厂办公室无线桥接方案

无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)是一项已经相当成熟的技术，目前国内、外各运营商都已经展开了激烈的市场争夺，企业用户、家庭用户也逐渐的在普及应用。

WLAN虽然已经存在10年以上，但由于原来一直把WLAN单纯定位于有线LAN的延伸，加上无统一标准以及传输速率低，所以用得并不多，直到上世纪末随着WLAN技术自身的进步和标准的统一，把它重新定位用作互联网高速无线接入技术之后才出现广泛使用的趋势，应用于办公室、机场、酒店、商场、咖啡屋等公共热点场所（hotsports）。因此，WLAN在20xx年被评为美国通信技术十大趋势之一。WLAN主要用在需要高品质宽带移动数据服务的场合，是传统以太网技术和应用领域的重要扩展。与蓝牙、HomeRF等新生技术相比，WLAN技术已经走过了多年的成长阶段，目前已经进入产品和技术的成熟期。据有关统计分析，未来几年北美WLAN产品市场将以每年50％的速度增长。现在许多国外WLAN厂商也已经开始进入中国市场，国内的WLAN市场也在以极高的速度在增长。WLAN的技术和产品在由于其不可替代的优点，将会迅速地应用于需要在移动中联网和在网间漫游的场合，并在不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。WLAN将会有更大的发展机会。

需求分析

行政楼与厂房已有各自的有线局域网，行政楼与厂房相距约300m。现在需要将行政楼与厂房的局域网进行连接，可以采用有线和无线两种方式进行连接。因而，对有线和无线两种连接方式做出分析如下：

如果采用传统的有线传输：一种是自己买光缆铺设进行连接，这种不实际；一种是租用电信的光缆进行连接，带宽2Mbps，价格昂贵。如果采用无线传输，无需网络布线而且安装非常方便，无线传输带宽为54Mbps已成为主流，绝对能满足AB两地之间数据的高速传输，需要更高的速度还可以搭建108Mbps带宽设备，更重要的是比采用有线传输的性价比

点对点桥接

在同一城市中不同地点的两个局域网互联可以通过铺设光缆或租用线路的方法实现，但由于城市环境的条件限制，铺设光缆的工程可能无法实施，实施过程中或许会遇到人为和意外的破坏；而租用DDN线路会面临着租用费用太高和线

路带宽太低的困扰，使用无线长距离桥接解决方案，在两点间天线的发射方向上没有障碍物阻挡的情况下，采用室外无线网桥SL-2412 系列网桥进行桥接，网桥本身集成12dBi天线。可以在相距几公里以内的建筑物间快速建立

1~54Mbps 的网络连接。该方案不但可以大大提高传输速率，还可以节省昂贵的线路租用费用，为用户节约成本、提高工作效率，一次性投入，无任何多余的追加支出费用。

无线桥接网络设计

行政与厂房通过无线网桥，实现网络互连，无线链路提供了1~54Mbps的带宽，能承载包括数据、语音、图像、传真等在内的综合业务及其增值业务，并能实现各种业务网络的无缝连接。这里给出的是一般无线桥接工程的整体网络设计，具代表性，具体的网络结构将视具体工程的实际要求设计确定网络结构

整体网络如图所示：

。