正規(guī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作

    大中小無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的關(guān)鍵性問題2009-12-07蘇通莎楠展開全文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的關(guān)鍵性問題作者：時間：2007-07-06來源:廣嵌網(wǎng)關(guān)鍵詞：傳感器傳感器專題無線一、引言無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種出現(xiàn)的計算機網(wǎng)絡(luò)，它的基本組成單位是節(jié)點，這些節(jié)點集成了傳感器、微處理器、無線接口和電源四個模塊。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中業(yè)已成熟的解決方案可以借鑒到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中來。但是基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的用途和優(yōu)點，開發(fā)的通信協(xié)議和路由算法已經(jīng)成為了當前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)急待研究的課題。二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括了大面積的空間分布在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)處理由節(jié)點自身完成，這樣做的目的是減少無線鏈路中傳送的數(shù)據(jù)量，只有與其他節(jié)點相關(guān)的信息才在鏈路中傳送。以數(shù)據(jù)為中心的特性是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的又一個特點，由于節(jié)點不是預先計劃的，而且節(jié)點位置也不是預先確定的，這樣就有一些節(jié)點由于發(fā)生較多錯誤或者不能執(zhí)行指定任務(wù)而被中止運行。為了在網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)視目標對象，配置冗余節(jié)點是必要的，對用戶來說，向所有位于觀測區(qū)內(nèi)的傳感器發(fā)送一個數(shù)據(jù)請求，然后將采集的數(shù)據(jù)送到指定節(jié)點處理。資源管理和任務(wù)調(diào)度工具用來解決資源的描述、組織和管理等關(guān)鍵問題。正規(guī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作

    Globus網(wǎng)絡(luò)計算協(xié)議建立在網(wǎng)際協(xié)議之上，以網(wǎng)際協(xié)議中的通信、路由、名字解析等功能為基礎(chǔ)。Globus協(xié)議分為構(gòu)造層、連接層、資源層、匯集層和應(yīng)用層五層。每層都有各自的服務(wù)、應(yīng)用編程接口和軟件開發(fā)工具、上層協(xié)議調(diào)用下層協(xié)議的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的全局應(yīng)用都需通過協(xié)議提供的服務(wù)調(diào)用操作系統(tǒng)。構(gòu)造層功能是向上提供網(wǎng)絡(luò)中可供共享的資源，是物理或邏輯實體。常用的共享資源包括處理能力、存儲系統(tǒng)、目錄、網(wǎng)絡(luò)資源、分布式文件系統(tǒng)、分布式計算機池、計算機集群等。連接層是網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)事務(wù)處理通信與授權(quán)控制的協(xié)議。構(gòu)造層提交的各資源間的數(shù)據(jù)交換都在這一層控制下實現(xiàn)的。各資源間的授權(quán)驗證、安全控制也在此實現(xiàn)。資源層的作用是對單個資源實施控制，與可用資源進行安全握手、對資源做初始化、監(jiān)測資源運行狀況、統(tǒng)計與付費有關(guān)的資源使用數(shù)據(jù)。匯集層的作用是將資源層提交的受控資源匯集在一起，供虛擬組織的應(yīng)用程序共享、調(diào)用。為了對來自應(yīng)用的共享進行管理和控制，匯集層提供目錄服務(wù)、資源分配、日程安排、資源代理、資源監(jiān)測診斷、網(wǎng)絡(luò)啟動、負荷控制、賬戶管理等多種功能。應(yīng)用層是網(wǎng)絡(luò)上用戶的應(yīng)用程序，它先通過各層的應(yīng)用編程接口調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)。武漢多功能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源。

    可以用一個多播路由協(xié)議把消息送到相關(guān)節(jié)點，對于用戶而言，不需要知道每個傳感器的具體身份號，所以可以用以數(shù)據(jù)為中心的組網(wǎng)方式。5、與移動adhoc網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，和移動adhoc網(wǎng)絡(luò)有相似點，但又有很多不同。移動adhoc網(wǎng)絡(luò)可以用于沒有無線基礎(chǔ)設(shè)施存在或出于費用和安全方面的考慮不方便設(shè)置無線基礎(chǔ)設(shè)施的場合，而傳感器很多時候被布置在近地環(huán)境中，地波吸收現(xiàn)象不能被忽視，并且高密度布置的傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多用戶接口也造成了很高的誤比特率。作為移動通信的兩種基本組網(wǎng)模式之一，移動adhoc網(wǎng)絡(luò)中的傳輸模型是典型的多對多式，而傳感器網(wǎng)中的傳輸模型更偏向于分層次模型（多對一傳輸）。一般來說，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點比典型的移動終端或手持設(shè)備有更多的資源受限要求，但對于計算的要求則是可有可無的，當需要執(zhí)行計算任務(wù)時，如果通信成本比計算成本低，計算任務(wù)就被送到中心節(jié)點去執(zhí)行。三、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵性問題1、網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問題傳感器網(wǎng)絡(luò)受到的安全威脅和移動adhoc網(wǎng)絡(luò)所受到的安全威脅不同，所以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全機制不適合此領(lǐng)域，需要開發(fā)針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的專門協(xié)議。一種思想是從維護路由安全的角度出發(fā)。

    網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)點、寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、資源管理和任務(wù)調(diào)度工具、應(yīng)用層的可視化工具。網(wǎng)絡(luò)結(jié)點是網(wǎng)絡(luò)計算資源的提供者，包括服務(wù)器、集群系統(tǒng)、MPP系統(tǒng)大型存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)庫等。寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境中，提供高性能通信的必要手段。資源管理和任務(wù)調(diào)度工具用來解決資源的描述、組織和管理等關(guān)鍵問題。任務(wù)調(diào)度工具根據(jù)當前系統(tǒng)的負載情況，對系統(tǒng)內(nèi)的任務(wù)進行動態(tài)調(diào)度，提高系統(tǒng)的運行效率。網(wǎng)絡(luò)計算主要是科學計算，它往往伴隨著海量數(shù)據(jù)。如果把計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成直觀的圖形信息，就能幫助研究人員擺脫理解數(shù)據(jù)的困難。這需要開發(fā)能在網(wǎng)絡(luò)計算中傳輸和讀取，并提供友好用戶界面的可視化工具。網(wǎng)絡(luò)計算通常著眼于大型應(yīng)用項目，按照Globus技術(shù)，大型應(yīng)用項目應(yīng)由許多組織協(xié)同完成，它們形成一個“虛擬組織”，各組織擁有的計算資源在虛擬組織里共享，協(xié)同完成項目。對于共享而言，有價值的不是設(shè)備本身而是實體的接口或界面。盡管電子郵件也能傳送文件，但它一般用于短信息傳遞。

    Globus體系結(jié)構(gòu)已為一些大型網(wǎng)絡(luò)所采用。研究人員已經(jīng)在天氣預報、高能物理實驗、航空器研究等領(lǐng)域開發(fā)了一些基于Globus網(wǎng)絡(luò)計算的應(yīng)用程序。雖然這些應(yīng)用仍屬試驗性質(zhì)，但它證明了網(wǎng)絡(luò)計算可以完成不少超級計算機難以勝任的大型應(yīng)用任務(wù)?？梢灶A見，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將很快掀起下一波互聯(lián)網(wǎng)浪潮。面對即將到來的第三代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，很多發(fā)達國家都投入了大量研究資金，希望能抓住機遇，掌握未來的命運。中國也加強了網(wǎng)絡(luò)方面的投入。中科院計算所為自己的網(wǎng)絡(luò)起名為“織女星網(wǎng)絡(luò)”（VegaGrid），目標是具有大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、高性能計算、資源共享和提高資源利用率的能力。與國內(nèi)外其他網(wǎng)絡(luò)研究項目相比，織女星網(wǎng)絡(luò)的比較大特點是“服務(wù)網(wǎng)絡(luò)”。中國許多行業(yè)，如能源、交通、氣象、水利、農(nóng)林、教育、環(huán)保等對高性能計算網(wǎng)絡(luò)即信息網(wǎng)絡(luò)的需求非常巨大。預計在兩三年內(nèi)，就能看到更多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用實例。這種通信應(yīng)能兼具電話的速度和郵政的可靠性等優(yōu)點。襄陽多功能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)歡迎咨詢

極大地改變了長久以來形成的傳統(tǒng)思維和生活方式。正規(guī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作

    計算機通信網(wǎng)的目的就是讓遠程用戶可以使用本地主機資源，而目前計算機網(wǎng)絡(luò)的主要特征是資源共享電路交換→報文交換→分組交換→信元交換電路交換的典型例子是電話系統(tǒng)，兩個用戶之間建立一條**的實際連線；報文交換技術(shù)將發(fā)送的信息組裝成報文，發(fā)送出去，是存儲-轉(zhuǎn)發(fā)機制；人們將每次發(fā)送的報文分成較小的數(shù)據(jù)塊，即報文分組，每個報文分組單獨傳送，即分組交換技術(shù)；信元交換技術(shù)是一種快速分組交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演變（c2）各種通信控制規(guī)程→國際標準現(xiàn)在通信規(guī)程的制定集中于幾個標準組織單一的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)→綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)現(xiàn)在通信網(wǎng)的目標是不僅要傳送數(shù)據(jù)，還要同時傳輸語音、圖像等多媒體信息微機到主機→對等通信→客戶機/服務(wù)器→網(wǎng)站/瀏覽器從計算機通信網(wǎng)絡(luò)的目的和體系結(jié)構(gòu)來看，從早期的微機到主機的互連到后來的對等通信以及現(xiàn)在普遍采用的客戶機/服務(wù)器，網(wǎng)站/瀏覽器實際上也是一種客戶機/服務(wù)器方式電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)與計算機網(wǎng)電信網(wǎng)電信部門運營，公用電信網(wǎng)絡(luò)，包括電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、幀中繼、DDN網(wǎng)有線電視網(wǎng)CATV由有線公司運營，提供廣播業(yè)務(wù)，包括電視、圖文電視等。正規(guī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作

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