移动互联网关键技术.ppt

第二章 移动互联网技术基础  　　　　　2.1 互 联 网 技 术　　互联网(Internet，早期音译为因特网)在今天已经非常普及，很多人每天都要花一定时间上网，阅读新闻，淘宝购物，或者从事其他活动。互联网是由全世界千千万万台计算机通过TCP/IP协议相互连接而成的世界上最大的网络。这个网络在不断扩大，不仅新的计算机在持续接入，而且新的技术也在不断融入。移动互联网的产生和发展正是以这个现有互联网实体为基础而不断发展的，它又反过来推动这一网络延伸到人们的手机终端。 　　2.1.1 互联网的起源与发展　　互联网源于1969年美军牵头组建的ARPA网，它起初把美国加利福尼亚大学洛杉矶分校、斯坦福大学研究学院、加利福尼亚大学和犹他州大学的四台主要计算机连接起来，后来美国其他一些高校和科研机构也陆续加入进来。1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民网，于是，越来越多的学校和公司加入到民网当中，渐渐的，这个民用网络发展为今天的互联网。 　　在ARPA网产生之初，通过接口信号处理机实现互联的电脑并不多，大部分电脑相互之间不兼容，不同类型的电脑联网存在很多困难。建立一种大家共同都必须遵守的标准，让不同类型电脑能够实现资源共享，成为当时科学家的当务之急。　　1973年，卡恩和瑟夫以包切换理论为基础，开始研究一种对各种操作系统普适的协议，这个协议即TCP/IP协议(Transmission Control Protocol，TCP；Internet Protocol，IP)。通俗而言，TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给网络上每一台电脑规定一个地址。 1974年12月， 卡恩和瑟夫的第一份TCP协议详细说明正式发表。当时美国国防部与三个科学家小组签定了完成TCP/IP的协议，结果由瑟夫领衔的小组率先完成，首先制订出了具有详细定义的TCP/IP协议标准。当时还做了一个试验，将信息包通过点对点的卫星网络，再通过陆地电缆，接下来通过卫星网络，最后由地面传输，贯串欧洲和美国，经过各种电脑系统，全程9.4万公里竟然没有丢失一个数据位，远距离的可靠数据传输证明了TCP/IP协议的成功。 　　1983年1月1日，已经运行了较长时期且曾被人们习惯了的NCP被停止使用，TCP/IP协议作为互联网上所有主机间的共同协议。TCP/IP协议的产生和推广是互联网发展历史上具有重大革命性意义的事件，从此，互联网才真正进入了大规模发展时期。 　2.1.2 ISO/OSI模型　　1．OSI模型框架　　要理解TCP/IP协议，必须先理解OSI模型。OSI模型的全称是开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM)，它由国际标准化组织(International Standard Organization，ISO)提出，用于网络系统互连，所以又被称为ISO/OSI模型。OSI参考模型发布后，并没有形成实际的产品，但是它成为包括TCP/IP协议在内的很多重要通信协议的思想基础，对于理解TCP/IP的运作机制有很大帮助。 　　OSI模型采用分层结构，如图2-1所示，它把通信过程所要完成的工作分成多个层面，每一层完成某个层次的工作内容，如物理层实现物理信号的收发，网络层实现联网等。 　图2-1 OSI参考模型 　　(1) 每一层都为其上一层提供服务，并为其上一层提供一个访问接口或界面。　　(2) 不同主机之间的相同层次称为对等层。如主机A中的表示层和主机B中的表示层互为对等层，主机A中的会话层和主机B中的会话层互为对等层。　　(3) 对等层之间互相通信需要遵守一定的规则，如通信的内容、通信的方式等，称之为协议。　　OSI参考模型通过将协议划分为不同的层次，简化了问题分析、处理过程以及网络系统设计的复杂性。在OSI参考模型中，从下至上，每一层完成不同的、目标明确的功能。 　　2．OSI模型数据封装　　数据要在网络上传输，必须要有一定格式，使通信双方能够识别其首尾，并能对其有效控制。把数据包装成这种格式的过程就叫数据封装。OSI模型中的数据封装过程如图2-2所示。　　当一台主机需要传送用户数据时，数据首先需通过应用层接口进入应用层。在应用层，用户数据被加上应用层报头(Application Header，AH)，形成应用层协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)，然后被递交到下一层表示层。表示层并不关心应用层数据内容，而是把整个应用层数据包看成是一个整体进行封装，即加上表示层的报头(Presentation Header，PH)。然后递交到下层会话层。 图2-2　OSI参考模型中的数据封装过