簡介:網(wǎng)絡綜合實訓課程高級張國清,遼寧省交通高等??茖W校信息工程系,內(nèi)容提要,本書是示范校建設三年綜合實訓項目第三冊網(wǎng)絡綜合實訓課程。全書按照企業(yè)一個完整工程項目規(guī)劃過程,通過修訂、改造后,在學校開展企業(yè)項目規(guī)劃過程,希望在校學生,通過對來自企業(yè)項目規(guī)劃過程學習,了解企業(yè)項目規(guī)劃過程,熟悉項目規(guī)劃流程,熟悉相關網(wǎng)絡技術,從而積累未來在工作崗位上工程規(guī)劃經(jīng)驗。全書通過沈陽廣廈建設總公司企業(yè)網(wǎng)項目規(guī)劃和設備選型過程,按照項目規(guī)劃流程開展課程實施。通過課程中企業(yè)網(wǎng)項目規(guī)劃過程了解,一方面了解企業(yè)網(wǎng)規(guī)劃流程,另一方面學習網(wǎng)絡規(guī)劃中使用到相應技術,涉及到企業(yè)網(wǎng)規(guī)劃、網(wǎng)絡拓撲規(guī)劃、網(wǎng)絡技術規(guī)劃、設備選型等相關網(wǎng)絡規(guī)劃流程和技術內(nèi)容學習。,課程思想,本實訓課程為工程實踐性課程,以學生在實訓環(huán)境中解決項目為主,輔以必要理論。課程通過和企業(yè)緊密合作,改編來自企業(yè)項目案例,把企業(yè)項目引入到課堂教學中,針對企業(yè)工作崗位技能組織教學,讓學生在學校熟悉企業(yè)對應工作崗位技能,縮短學生未來在企業(yè)工作崗位上適應時間。在組織實施過程中,以項目形式開展,按項目、分小組、以團隊組織實施。倡導團隊成員間交流和溝通,共同完成工程方案,查詢相關技術資料、撰寫項目方案,小組共同完成方案測試、報告、總結工作。教師負責項目技術咨詢和指導工作,控制課程組織和開展,以及項目總體發(fā)展方向把握。,第一章網(wǎng)絡建設需求分析,11網(wǎng)絡項目建設背景,為適應業(yè)務發(fā)展需要,提高管理水平,沈陽廣廈建設總公司準備建立現(xiàn)代化內(nèi)部網(wǎng),實現(xiàn)信息共享和協(xié)作,實現(xiàn)分公司、多個辦事處互連,開發(fā)現(xiàn)代化企業(yè)應用系統(tǒng),實現(xiàn)智能型、信息化、快節(jié)奏、高效率管理模式。公司希望通過該項目建設,使公司業(yè)務走向高效率、高效益。在信息時代,信息對每個團體、行為、決策、收益起著重要作用,對信息化依賴日趨強烈。隨著沈陽廣廈建設總公司規(guī)模發(fā)展,企業(yè)業(yè)務規(guī)模不斷擴大,對公司業(yè)務信息獲取方式,提出更高要求。企業(yè)各部門間信息交換方式網(wǎng)絡化,減少不必要人工往返和重復工作,提高了部門辦事效率。,12網(wǎng)絡應用面臨問題與挑戰(zhàn),物理架構不可靠網(wǎng)絡速度慢安全的問題企業(yè)網(wǎng)絡管理的問題分支機構的接入問題無線的接入問題,公司信息系統(tǒng)單結構企業(yè)網(wǎng)架構,14網(wǎng)絡需求分析,通過前期網(wǎng)絡規(guī)劃人員調(diào)查沈陽廣廈總公司目前的網(wǎng)絡應用,以及公司未來數(shù)字化網(wǎng)絡系統(tǒng)建設需求,新規(guī)劃的公司內(nèi)部日常網(wǎng)絡系統(tǒng)的主要應用包括個人辦公需求包括電子郵件、個人日程、待辦事宜、便簽、個人信息維護等功能。信息發(fā)布需求包括欄目管理、欄目授權、文檔維護等功能。公文流轉需求包括收文管理、發(fā)文管理、圖形化流程定義等功能。事務管理需求包括會議管理、用餐管理、用車管理、用章管理等系統(tǒng)。日程計劃需求包括領導日程、工作日志、工作周報、部門工作計劃等系統(tǒng)。分公司平臺聯(lián)系需求包括各分公司之間日常信息交流,日常辦公交流等功能。系統(tǒng)管理包括人員、組織結構、群組、角色的管理與授權功能,第二章網(wǎng)絡系統(tǒng)設計分析,21網(wǎng)絡系統(tǒng)特點和用戶要求,沈陽廣廈建設總公司網(wǎng)絡是公司總部內(nèi)部辦公網(wǎng)與下屬各個分公司、國內(nèi)辦事處之間,進行公司內(nèi)部信息交流互動的平臺,是一個跨地區(qū)的大型網(wǎng)絡系統(tǒng)??偛哭k公樓將通過光纖專線的方式連入INTERNET,實現(xiàn)和各分公司平臺的信息發(fā)布,共享網(wǎng)絡資源,此外公司通過高速光纖也可以通過INTERNET與各分公司、辦事處進行信息的交互,建立全公司信息化的網(wǎng)絡。,22設計原則,網(wǎng)絡建設過程中,堅持統(tǒng)籌規(guī)劃、重點投入、超前建設以及網(wǎng)絡的易維護性、易擴展性、安全性等原則,以達到數(shù)字化網(wǎng)絡系統(tǒng)建設目標。根據(jù)本網(wǎng)絡系統(tǒng)的特點和用戶要求,銳捷網(wǎng)絡對沈陽廣廈總公司數(shù)字化網(wǎng)絡建設設計原則是可靠性標準化。擴展能力開放性靈活性可維護性嚴密的安全控制和保密性能經(jīng)濟性先進性,23局域網(wǎng)總體設計說明,231傳統(tǒng)網(wǎng)絡局限性,231傳統(tǒng)網(wǎng)絡局限性和現(xiàn)實網(wǎng)絡技術解決方案,232交換以太技術構建局域網(wǎng),以太網(wǎng)技術大大提高局域網(wǎng)性能。與共享局域網(wǎng)比,顯著增加帶寬。交換技術使位置分散網(wǎng)絡,每個端口可平行、安全傳輸信息,方便擴充。以太使用戶在以下方面受益用戶數(shù)不斷增加時,性能不會受影響,通過增加網(wǎng)段方法增大網(wǎng)絡容量;和現(xiàn)有網(wǎng)絡完全兼容;完成現(xiàn)有多個局域網(wǎng)互連;虛擬網(wǎng)絡技術可以很方便調(diào)整網(wǎng)絡邏輯結構;HUB間或服務器間連接可以調(diào)整帶寬,消除網(wǎng)絡瓶頸,233大中型局域網(wǎng)設計中問題,局域網(wǎng)規(guī)模擴大后,網(wǎng)絡設計技術問題比較突出,體現(xiàn)在規(guī)模擴大使通訊變的復雜,服務器和客戶端機器數(shù)目增加,直接導致數(shù)據(jù)訪問方式復雜性。基于管理和降低通訊瓶頸,提高通訊,需要劃分多個網(wǎng)段。網(wǎng)段劃分具有不同的方式。網(wǎng)段間的通訊具有不同解決方案。網(wǎng)絡設計是否比較好的延展性和可預見的技術更新。,234網(wǎng)絡互聯(lián)的模型分析,2341基于路由器的解決方案,2342基于“交換機路由器”的解決方案,2343基于具有路由功能交換解決方案采用具有路由功能第三層交換機解決方案優(yōu)點大型網(wǎng)絡中高性能。所有VLAN方案均為基于標準實現(xiàn)方法。網(wǎng)絡整體造價適中,性能價格比高。,2344基于“路由服務器”的解決方案,24廣域網(wǎng)絡互聯(lián),沈陽廣廈建設總公司分支機構遍布全國各地,為實現(xiàn)信息管理現(xiàn)代化,要與外埠機構緊密聯(lián)系,遠程訪問總部網(wǎng)絡必不可少。分公司與辦事處將建立或完善自己局域網(wǎng),這些子網(wǎng)與總部網(wǎng)絡間要形成一個安全、可靠廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)的連接是將本地網(wǎng)與外部網(wǎng)互聯(lián),提供本地網(wǎng)和外部網(wǎng)系統(tǒng)通訊。由于技術和費用等原因,廣域網(wǎng)互聯(lián)要根據(jù)系統(tǒng)需求及外部環(huán)境,采用相應策略和設備,以獲得最佳性價比。,241廣域網(wǎng)連接方式,2411中國公用分組交換網(wǎng)CHINAPAC解決方案2412中國公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINADDN解決方案2413中國公用幀中繼網(wǎng)(CHINAFRN)解決方案,243接入INTERNET,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,251以太網(wǎng)技術,沈陽廣廈建設總公司企業(yè)網(wǎng)絡建設,采用以太網(wǎng)作為互聯(lián)手段。其主要原因是已有網(wǎng)絡與以太網(wǎng)兼容。以太網(wǎng)接入采用異步工作方式,適于處理IP突發(fā)數(shù)據(jù)流。與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相比,除了名字以外,僅剩幀結構和簡單性仍保留,其余特征已有根本變化。以太網(wǎng)容量分為10/100/1000MBIT/S,可按需按64KBIT/S的帶寬顆粒逐步提供所需的帶寬直至1GBIT/S,實現(xiàn)按需付費。特別是1GBIT/S和10GBIT/S以太網(wǎng)技術直接與光技術結合,省掉中間ATM層和SDH層,可以使投資成本減少30%,而所有權成本降低40%。,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,252虛擬局域網(wǎng)技術,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,253三層交換技術,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,254QOS技術,QOS中文名為服務質量。QOS是網(wǎng)絡一種安全機制,解決網(wǎng)絡延遲和阻塞等問題技術。在正常情況下,如果網(wǎng)絡只用于特定無時間限制應用,并不需要QOS,如WEB,或EMAIL設置等。但對多媒體應用就十分必要,當網(wǎng)絡過載或擁塞時,QOS能確保重要業(yè)務不受延遲或丟棄,保證網(wǎng)絡高效運行。網(wǎng)絡服務質量是網(wǎng)絡用戶間信息傳輸與共享約定,如傳輸延遲允許時間、最小傳輸畫面失真度以及聲像同步等。,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,255多協(xié)議標簽交換(MPLS)技術,多協(xié)議標簽交換MPLS(MULTIPROTOCOLLABELSWITCHING)是一種用于快速數(shù)據(jù)包交換和路由的體系,它為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量提供了目標、路由、轉發(fā)和交換等能力。更特殊的是,它具有管理各種不同形式通信流的機制。MPLS獨立于第二和第三層協(xié)議,諸如ATM和IP。提供了一種方式,將IP地址映射為簡單的具有固定長度的標簽,用于不同的包轉發(fā)和包交換技術。它是現(xiàn)有路由和交換協(xié)議的接口,如IP、ATM、幀中繼、資源預留協(xié)議(RSVP)、開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)等等。,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,256局域網(wǎng)設備功能要求,核心層設備選型,匯聚層設備,接入層設備,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,257廣域網(wǎng)設備功能要求,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,257廣域網(wǎng)設備功能要求,25網(wǎng)絡規(guī)劃技術要求,257廣域網(wǎng)設備功能要求,26網(wǎng)絡綜合布線設計要求,261綜合布線系統(tǒng)的設計依據(jù)262綜合布線系統(tǒng)的設計等級263綜合布線系統(tǒng)的設計步驟,263綜合布線系統(tǒng)的設計步驟1、選擇綜合布線系統(tǒng)線纜與設備要求2、工作區(qū)子系統(tǒng)3、水平子系統(tǒng)4、管理子系統(tǒng)5、干線子系統(tǒng)6、設備間子系統(tǒng)7、建筑群子系統(tǒng),27無線局域網(wǎng)規(guī)劃設計,271WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃流程272WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃調(diào)研及勘查273WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃覆蓋設計274WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃鏈路預算275WLAN網(wǎng)絡頻率規(guī)劃設計276WLAN網(wǎng)絡容量規(guī)劃277WLAN網(wǎng)絡網(wǎng)絡優(yōu)化,28重點推薦產(chǎn)品簡介,281局域網(wǎng)設備簡介282廣域網(wǎng)設備簡介,第三章網(wǎng)絡系統(tǒng)規(guī)劃方案,31如何做網(wǎng)絡方案規(guī)劃,網(wǎng)絡規(guī)劃在整個網(wǎng)絡建設中起著舉足輕重作用,網(wǎng)絡規(guī)劃需要考慮以下幾方面問題采用哪種或者哪幾種網(wǎng)絡協(xié)議采用什么樣的網(wǎng)絡拓撲結構網(wǎng)絡中如何分層實施結構化管理網(wǎng)絡中設備如何選型采用什么樣的應用程序,包括什么樣的操作系統(tǒng)如何加強網(wǎng)絡的安全性選擇什么樣的網(wǎng)絡速度如何在滿足網(wǎng)絡需求的基礎上減少建設費用,32網(wǎng)絡方案規(guī)劃內(nèi)容,33網(wǎng)絡方案規(guī)劃案例,31網(wǎng)絡方案規(guī)劃特點1、方案規(guī)劃采用三層構架2、8011X技術保證內(nèi)部網(wǎng)絡安全接入3、強大的ACL功能保證外部網(wǎng)絡的高訪問控制能力4、用戶“分級管理”功能5、智能到邊緣,保證關鍵業(yè)務QOS6、端到端的網(wǎng)管,實現(xiàn)輕松網(wǎng)管7、先進的堆疊和集群技術,彈性擴展網(wǎng)絡,32網(wǎng)絡拓撲說明,沈陽廣廈建設總公司網(wǎng)絡采用銳捷網(wǎng)絡RGS6506作園區(qū)網(wǎng)絡的核心,采用銳捷網(wǎng)絡3臺RGS5750做二層匯聚。接入設備為RG_S2150G。由于企業(yè)外部業(yè)務發(fā)展的需要,企業(yè)內(nèi)部每日的上網(wǎng)需求流量大,所以,新規(guī)劃的企業(yè)網(wǎng)絡出口采用銳捷網(wǎng)絡RGNPE50路由器作園區(qū)網(wǎng)絡的出口,連接外網(wǎng)。,33方案特點34網(wǎng)絡設備清單35網(wǎng)絡設備地址規(guī)劃36核心RGS6506交換機IP規(guī)劃及端口分配表37路由端口配置表,第四章UPS電源系統(tǒng)設計,UPS電源系統(tǒng)設計,計算機在通信系統(tǒng)中地廣泛應用,對供電質量提出了越來越高地要求,由此在沈陽廣廈建設總公司網(wǎng)絡中心機房中安裝UPS不間斷電源供電系統(tǒng)變得越來越普遍。一個設計良好地UPS供電系統(tǒng)能給負載提供優(yōu)質電源,然而在實際應用中,許多問題又往往是UPS供電系統(tǒng)本身引起地。因此建立~個合理地、安全地UPS供電系統(tǒng)成為沈陽廣廈建設總公司的企業(yè)網(wǎng)建設重要問題之一。,41設計原則,對UPS前級供電系統(tǒng)地要求前級供電系統(tǒng)電源質量不宜太差,電壓及頻率應穩(wěn)定在正常范圍。前級供電系統(tǒng)中不應當帶有別地頻繁啟動負載,比如經(jīng)常使用地電梯,頻繁開啟地空調(diào)等。前級供電系統(tǒng)中地交流發(fā)電機組容量應適當放大。,42傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)存在問題,1單機故障率高,且經(jīng)常影響所支持系統(tǒng)的持續(xù)工作。傳統(tǒng)單機UPS沒有備用線路或應急方案,所有電力供應線路都為單線,一旦發(fā)生問題電力供應中斷在所難免。2可擴展性差。傳統(tǒng)UPS的配置固定,且不能升級,如遇信息系統(tǒng)升級而導致要求提高電力供應能力時,則只有購買新的UPS系統(tǒng)。3可管理性差。所有電池或電池組在功能和使用上沒有區(qū)別,當其中的某一塊電池發(fā)生故障后,UPS管理系統(tǒng)不能進行及時的關閉和替換,只能報告發(fā)生了系統(tǒng)故障,然后由管理人員手工進行更換。4維護成本高昂。傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)維護是一項技術水平要求頗高工作,僅僅拿最普通更換電池來說,也要求由專業(yè)的技術人員來完成,普通用戶根本不可能獨立進行。,43UPS設計考慮要素,1、UPS容量地確定2、供電系統(tǒng)地電氣隔離及接地3、配置UPS后備電池4、通過冗余方式增加供電可靠性5、供電系統(tǒng)應具備智能性,44UPS設備選型,針對沈陽廣廈建設公司網(wǎng)絡中心配備UPS,具有以下功能L浪涌及雷擊保護L通過網(wǎng)管界面實現(xiàn)網(wǎng)絡程序化關機L模塊化設計,支持運行狀態(tài)下的熱插拔,保證運行時間L自動穩(wěn)壓功能,完全的正弦波輸出L具有智能電池管理功能,延長電池壽命,增加工作時間L提供電力質量登錄,定時開關機及UPS自檢L圖形化軟件特性,支持廣域的SNMP管理L具有擴展性,能夠快速方便地增加運行時間的電池模塊,45產(chǎn)品選擇,銳捷網(wǎng)絡選擇美國APC公司的UPS產(chǎn)品,這是因為L浪涌及雷擊保護LAPC是全球最大的UPS廠商LAPC所獲美國權威中介機構各種獎勵超過所有其他UPS廠商之和LAPC是唯一有能力提供完整的容錯系統(tǒng)的UPS公司LAPC產(chǎn)品還得到大多數(shù)世界著名計算機軟硬件廠商認證,如NOVELL、MICROSOFT、IBM、SCO、SUN等等L國內(nèi)大多數(shù)選用APC的UPS電源,反應良好,46產(chǎn)品特點,銳捷網(wǎng)絡選擇APC公司的MATRIXUPS作為沈陽廣廈建設總公司網(wǎng)絡中心UPS。MATRIXUPS是APC公司最高檔系列的UPS,是適用于數(shù)據(jù)中心及重要部門服務器的先進的模塊化的電源管理系統(tǒng)。MATRIXUPS功能強大且具有一些獨特設計特點“100工作時間”易于擴充靈活性強得到象PC雜志、網(wǎng)絡周刊等權威機構的公認易于管理模塊化的組合結構,47UPS電源系統(tǒng)設計,第五章INTRANET平臺系統(tǒng)設計,51建立INTRANET系統(tǒng)的投資收益,INTRANET是以WEB服務器、INTRANET應用服務器、應用服務器(如數(shù)據(jù)庫服務器)作為企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的服務平臺,使用統(tǒng)一用戶界面(如NETSCAPENAVIGATOR和IE)作為客戶工具,通訊基于工業(yè)標準的網(wǎng)絡和應用協(xié)議的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)平臺。INTRANET與傳統(tǒng)的C/S結構網(wǎng)絡服務系統(tǒng)相比比較,有以下特點。,52網(wǎng)絡服務平臺建立原則,1開放性2可伸縮性3互操作性4跨數(shù)據(jù)庫5擴展性6高性價比7統(tǒng)一性8可靠性9可管理性10可維護性,53網(wǎng)絡服務平臺綜合解決方案,規(guī)劃中沈陽廣廈公司企業(yè)網(wǎng)絡信息系統(tǒng),INTRANET服務平臺信息管理系統(tǒng)體系結構可歸納如下1)銷售管理系統(tǒng)2)員工管理系統(tǒng)3)資源管理系統(tǒng)4)財務管理系統(tǒng)5)辦公管理系統(tǒng)6)公用信息系統(tǒng),54產(chǎn)品選型,1、用戶服務2、網(wǎng)絡服務,54平臺系統(tǒng)設計,沈陽廣廈建設總公司目前INTERENT/INTRANET主要完成以下幾個比較典型、切合目前應用服務。WWW服務提供全國建筑工程系統(tǒng)對廣廈公司信息資源的充分利用,同時提高沈陽廣廈建設總公司在國際、國內(nèi)知名度。通過虛擬主機服務,為公司不同部門提供信息發(fā)布條件。EMAIL服務通過該服務沈陽廣廈建設總公司的全體員工能夠方便快捷地與國內(nèi)、外的人員進行電子通信,方便信息的交流與共享。PROXY代理服務為公司內(nèi)部沒有真實IP主機提供INTERNET訪問,實現(xiàn)訪問流量過濾,訪問信息緩存以及流量統(tǒng)計功能,從而提高系統(tǒng)的效率和安全性。,第六章網(wǎng)絡系統(tǒng)安全設計,61網(wǎng)絡安全方案,防盜防火放水機房環(huán)境物理訪問控制方面機房屏蔽電源系統(tǒng)傳輸屏蔽對終端設備輻射的防范,62網(wǎng)絡安全策略,銳捷網(wǎng)絡設計的安全策略包括1、網(wǎng)絡系統(tǒng)安全性,通過網(wǎng)管軟件等實現(xiàn)網(wǎng)絡安全控制;2、通過設置防火墻實現(xiàn)網(wǎng)絡網(wǎng)絡安全;3、在應用軟件上通過數(shù)字簽名等手段實現(xiàn)網(wǎng)絡安全。,63“防火墻”技術與結構,631防火墻的概念632防火墻技術實現(xiàn)633建設FIREWALL原則634防火墻基本參數(shù)要求635防火墻部署拓撲圖,635防火墻部署拓撲圖,64IDS實施方案,641IDS部署拓撲圖642IDS部署的好處,65信息審計實施方案,日志管理日志查詢自動生成安全分析報告日志審計系統(tǒng)可以監(jiān)視的主要內(nèi)容自動生成統(tǒng)計分析報表,66數(shù)據(jù)備份實施方案,文件備份和恢復數(shù)據(jù)庫備份和恢復系統(tǒng)恢復災難備份任務管理數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)備份管理軟件,67安全管理實施方案,工作人員個人安全行為規(guī)范密碼安全規(guī)范密碼使用規(guī)范系統(tǒng)管理規(guī)范物理安全規(guī)范用戶訪問控制規(guī)范用戶訪問登錄策略安全確認規(guī)范審計規(guī)范服務的可靠性規(guī)范網(wǎng)絡安全規(guī)范文件加密的實施方案,68防病毒實施方案,由于沈陽廣廈建設總公司企業(yè)網(wǎng)絡已經(jīng)部署了全網(wǎng)防病毒軟件,故在此方案中略去該部分。,69網(wǎng)絡安全設備選型,691防火墻設備選型,69網(wǎng)絡安全設備選型,692入侵檢測系統(tǒng)設備選型,第七章服務器系統(tǒng)選型與配置,服務器系統(tǒng)選型與配置,沈陽廣廈建設總公司網(wǎng)絡中央系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫服務器以及提供INTERNET服務WWW服務器、郵局服務器、代理服務器等;提供局域網(wǎng)服務文件服務器、設備管理服務器等;以及相應的操作系統(tǒng)、應用軟件系統(tǒng)等。提供INTERNET服務三臺服務器可合為一以減少投資,但同時提高對服務器要求。INTERNET/INTRANET服務器設計采用1臺SUNENTERPRISE450,3臺SUNULTRA5其網(wǎng)絡操作系統(tǒng)運行SOLARIS26,設置WWW服務器、郵件服務器、代理服務器一臺SUNENTERPRISE450作為數(shù)據(jù)庫服務器。,第八章網(wǎng)絡工程實施過程概述,程實施過程,沈陽廣廈建設總公司的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡建設工程實施分三部分企業(yè)網(wǎng)絡平臺建設INTRANET平臺建設管理信息系統(tǒng)建設沈陽廣廈建設總公司的網(wǎng)絡和銳捷網(wǎng)絡雙方簽訂工程合同(網(wǎng)絡和系統(tǒng)平臺建設)后,成立工程領導小組和開發(fā)領導小組,分別開展工作。開發(fā)領導小組負責協(xié)調(diào)雙方工作人員對沈陽廣廈建設總公司的業(yè)務模型進行調(diào)研,對最終用戶進行先期培訓,寫出系統(tǒng)需求說明,制定開發(fā)計劃,簽訂開發(fā)合同。,81現(xiàn)場勘測82訂貨和采購83IP地址和域名規(guī)劃84設備安裝及設置85INTRANET平臺和軟件開發(fā)環(huán)境建立86應用系統(tǒng)開發(fā)87網(wǎng)絡系統(tǒng)和INTRANET平臺試運行88工程驗收89培訓810質量保證體系811質量擔保,第九章關鍵設備配置清單,關鍵設備配置清單,91網(wǎng)絡中心RGS6506運行配置文件92辦公樓層9的RGS5750運行配置文件93辦公樓層10的RGS5750運行配置文件94辦公樓層11的RGS5750運行配置文件95辦公樓附樓RG37601運行配置文件96辦公樓附樓RG37602運行配置文件97辦公樓接入RGS2150G運行配置文件,第十章網(wǎng)絡服務支持系統(tǒng),網(wǎng)絡服務支持系統(tǒng),網(wǎng)絡建設完成后,為網(wǎng)絡提供服務的主要目的,是保證系統(tǒng)安全、可靠、高效的運行。常見服務包括產(chǎn)品安裝、系統(tǒng)調(diào)試支持長期技術咨詢系統(tǒng)維護支持提供產(chǎn)品使用經(jīng)驗的交流機會其他銳捷網(wǎng)絡建設有724小時遠程技術支持中心、36個客戶支援中心、40多家認證服務代理商,保證客戶能夠及時、便利地獲取服務。,101系統(tǒng)集成、安裝及日常維護服務,安裝及驗收選擇產(chǎn)品供應商應具有雄厚技術力量和完善售后服務網(wǎng),在客戶中具有很高信譽。選用產(chǎn)品均至少免費保修一年。網(wǎng)絡設備及相關產(chǎn)品訂貨及驗收由供應商、銳捷及用戶三方協(xié)同進行,并同時在場開機試驗;機器正常運行后,供應商以及銳捷網(wǎng)絡與用戶簽收驗機報告,保修期開始計算。網(wǎng)絡系統(tǒng)安裝與聯(lián)通由銳捷負責,成功后即可投入使用。保修期內(nèi),在沈陽廣廈建設總公司提出維修后4小時內(nèi),銳捷網(wǎng)絡將作出響應,必要時,8小時到現(xiàn)場;并按與廠家協(xié)定的保修條件,通知或會同供貨商實施保修。用戶一旦發(fā)現(xiàn)問題,可先進行系統(tǒng)自查;若用戶認為是由銳捷網(wǎng)絡集成的產(chǎn)品或開發(fā)的軟件發(fā)生故障,可與供貨商(或銳捷網(wǎng)絡)直接聯(lián)系,從而提高服務效率。經(jīng)用戶申明,銳捷網(wǎng)絡可對沈陽廣廈建設總公司其他相關工程提供輔助性服務。銳捷將對所提供所有軟、硬件產(chǎn)品提供終身維護服務。,102常規(guī)類服務支持方法,保修期后,銳捷網(wǎng)絡繼續(xù)提供與保修期內(nèi)服務質量相當?shù)木S護服務,與沈陽廣廈建設總公司保持密切聯(lián)系,隨時了解系統(tǒng)的使用狀況,解答運行中的問題并協(xié)助解決疑難問題,提供技術支持和售后服務。,103廠商服務內(nèi)容1,1目標為使沈陽廣廈建設總公司計算機系統(tǒng)成功運行,產(chǎn)品生產(chǎn)廠家全力支持該項目建設,使之成為全行業(yè)內(nèi)信息系統(tǒng)成功典范。2方式現(xiàn)場服務若有重大技術問題,供貨商派技術專家24小時內(nèi)到現(xiàn)場解決問題。電話咨詢用戶遇到一般技術問題,隨時可以打電話到廠家在北京的辦事機構進行技術咨詢,廠家應保證有專人負責立即解答,并幫助解決。用戶跟蹤服務隨時記錄用戶問題,并盡快解答。定期電話詢問或走訪用戶,不定期地向用戶寄資料發(fā)布新產(chǎn)品、新技術。,3內(nèi)容724小時遠程支持中心遠程支持中心為客戶提供功能最齊全、獲取最便利、解決最快捷的服務方式。為滿足客戶技術咨詢、產(chǎn)品報修等需求,降低客戶對設備的后期擁有成本,銳捷網(wǎng)絡從服務體系組建伊始就建立了自有的4008111000遠程支持中心(RTC),為客戶提供免費的產(chǎn)品方案設計咨詢、產(chǎn)品技術咨詢、售后服務咨詢及處理、電話回訪等多種遠程支持服務項目。客戶可以隨時隨地撥打電話4008111000,獲取銳捷服務。遠程支持中心工程師通過熱情、真誠、高效、專業(yè)解答,使客戶享受到全面“貼身”服務。遠程支持中心常見問題解答系統(tǒng)通過全面完整的信息介紹,即時信息更新和快速準確問題解答,為客戶提供全方位服務。遍布全國的服務網(wǎng)點銳捷網(wǎng)絡在全國29個省市擁有36個客戶支援中心、40多家認證服務代理商,為客戶提供原廠級的服務支持,并能為各地用戶提供從58NBD到7244共五個級別的備件服務和現(xiàn)場支持服務。同時銳捷網(wǎng)絡還能為各地客戶提供巡檢、培訓等專業(yè)類服務以及項目實施服務。,104廠商服務內(nèi)容2,銳捷網(wǎng)絡建設有724小時遠程技術支持中心,地點遍及全國各地,希望在各位保證客戶能夠及時、便利地獲取服務技術支持系統(tǒng)。銳捷網(wǎng)絡的技術支持系統(tǒng)的內(nèi)容主要有故障等級及其響應標準故障的積極應對策略備件管理系統(tǒng),105廠商服務質量管理體系,高素質的專業(yè)服務團隊認證培訓體系廠商認證體系,謝謝,遼寧省交通高等專科學校信息工程系,
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簡介:第二章網(wǎng)絡體系架構,WSN節(jié)點概述和分類WSN節(jié)點結構WSN節(jié)點體系結構WSN網(wǎng)絡結構無線傳感器網(wǎng)絡分類和特點WSN操作系統(tǒng),,傳感器概述功用一感二傳,即感受被測信息,并傳送出去。,傳感器定義我國國標(GB76652005)對傳感器的定義是“能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置”。傳感器的作用主要是感受和響應規(guī)定的被測量,并按一定規(guī)律將其轉換成有用輸出,特別是完成非電量到電量的轉換。,2/28,,,,,傳感器的組成,傳感器的組成,并無嚴格的規(guī)定。一般說來,可以把傳感器看作由敏感元件(有時又稱為預變換器)和變換元件(有時又稱為變換器)兩部分組成。,QZM_MAILNUAAEDUCN,3/28,傳感器的分類,根據(jù)被測量與輸出電量的轉換原理分類能量轉換型、能量控制型根據(jù)傳感器感知的對象分類溫度傳感器、力傳感器、等根據(jù)輸出信號的性質不同分類二值型、數(shù)字型、模擬型根據(jù)傳感器測量原理分類物理和化學,4,,常用物理傳感器與化學傳感器,5,,分類物理傳感器,1物理傳感器物理傳感器的原理是利用力、熱、聲、光、電、磁、射線等物理效應,將被測信號量的微小變化轉換成電信號物理傳感器可以進一步分為力傳感器、熱傳感器、聲傳感器、光傳感器、電傳感器、磁傳感器與射線傳感器等7類,6,(1)力傳感器,力傳感器是能感受外力并將其轉換成可用輸出信號的傳感器。力傳感器的種類繁多,常用的力與壓力傳感器有電阻應變式、半導體應變式、壓阻式、電感式、電容式、諧振式壓力傳感器,以及光纖壓力傳感器等用金屬應變絲作為敏感元件的壓力傳感器原理示意圖,7,,不同用途的力傳感器,8,,(2)溫度傳感器(3)聲傳感器,9,,(4)光傳感器圖像傳感器光纖傳感器,10,,分布式光纖傳感系統(tǒng)分布式光纖傳感系統(tǒng)利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號介質,探測出沿著光纖不同位置的溫度和應變的變化,實現(xiàn)分布、自動、實時、連續(xù)、精確的測量。分布式光纖傳感系統(tǒng)應用領域包括智能電網(wǎng)的電力電纜表面溫度檢測、事故點定位發(fā)電廠和變電站的溫度監(jiān)測、故障點檢測和報警水庫大壩、河堤安全與滲漏監(jiān)測橋梁與高層建筑結構安全性監(jiān)測公路、地鐵、隧道地質狀況的監(jiān)測分布光纖溫度傳感系統(tǒng)可以在易燃、易爆的環(huán)境下同時測量上萬個點,可以對每個溫度測量點進行實時測量與定位,11,,(5)電傳感器電傳感器可以分為電阻式、電容式、電感式傳感器電阻式傳感器利用變阻器將非電量轉換成電阻信號的原理制成的。電阻式傳感器主要用于位移、壓力、應變、力矩、氣流流速、液面與液體流量等參數(shù)的測量電容式是利用改變電容器的幾何尺寸或介質參數(shù),來使電容量變化的原理制成的。電容式傳感器主要用于壓力、位移、液面、厚度、水分含量等參數(shù)的測量電感式是利用改變電感磁路的幾何尺寸或磁體位置,來使電感或互感量變化的原理制成的,主要用于壓力、位移、力、振動、加速度等參數(shù)的測量。,12,(6)磁傳感器,磁傳感器是最古老的傳感器,指南針是磁傳感器的最早的一種應用磁傳感器將磁信號轉化成為電信號輸出磁電式傳感器目前已經(jīng)被高性能磁敏感材料的新型磁傳感器所替代,13,(7)射線傳感器,射線傳感器是將射線強度轉換出可輸出的電信號的傳感器射線傳感器可以分為X射線傳感器、Γ射線傳感器、Β射線傳感器、輻射劑量傳感器射線傳感器已經(jīng)在環(huán)境保護、醫(yī)療衛(wèi)生、科學研究與安全保護領域廣泛使用,14,分類化學傳感器,化學傳感器可以將化學吸附、電化學反應過程中被測信號的微小變化轉換成電信號的一類傳感器按傳感方式的不同,可分為接觸式化學傳感器非接觸式化學傳感器按結構形式的不同,可以分為分離型化學傳感器組裝一體化化學傳感器按檢測對象的不同,可以分為氣體傳感器離子傳感器濕度傳感器,15,分類生物傳感器,生物傳感器是由生物敏感元件和信號傳導器組成生物敏感元件可以是生物體、組織、細胞、酶、核酸或有機物分子不同的生物元件對于光強度、熱量、聲強度、壓力有不同的感應特性,16,生物傳感器的分類,,常用傳感器,QZM_MAILNUAAEDUCN,17/28,,,,,智能傳感器,QZM_MAILNUAAEDUCN,18/28,,,定義傳統(tǒng)傳感器加上處理器具有智能功能的傳感器。所謂智能式傳感器,就是一種帶有微處理機的,兼有信息檢測、信號處理、信息記憶、邏輯分析與判斷功能的傳感器。組成傳感器微處理器信號處理電路。微處理器為核心。,,智能傳感器的特點,具有自動調(diào)零和自動校準功能具有判斷和信息處理功能、對測量值進行修正和誤差補償實現(xiàn)多慘了綜合測量(復合感知能力)自動診斷故障靈活的通信能力智能傳感器的發(fā)展為傳感器技術的研究提出了很多富有挑戰(zhàn)性的課題,QZM_MAILNUAAEDUCN,19/28,微機電系統(tǒng)對智能傳感器發(fā)展的影響,微機電系統(tǒng)(MEMS)是指集微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng),QZM_MAILNUAAEDUCN,20/28,性能指標,靜態(tài)指標線性范圍輸出量與輸入量呈線性關系的測量范圍線性度傳感器實際輸入輸出量曲線與擬合曲線的重疊程度靈敏度輸出變化量與輸入變化量的比值穩(wěn)定性表示傳感器經(jīng)過長期使用后,輸出特性不發(fā)生變化的性能分辨率能檢測到的被測量的最小變化量,21/28,(具體定義公式見教材),性能指標,遲滯傳感器在輸入量從小到大正向變化與反向變化,其輸入輸出特性曲線不重合的程度重復性傳感器在輸入量按同一方向做全量程連續(xù)多次變化時所得特性曲線一致的程度漂移輸入量不變的情況下,輸出量隨時間變化的現(xiàn)象測量范圍最小/最大輸入量的范圍精度測量結果的可靠程度,以給定的準確度來表示重復某個讀數(shù)的能力動態(tài)指標輸出信號對應隨時間變化的輸入量的響應特性,反映測量精度、重復性和可靠性,第二章網(wǎng)絡體系架構,WSN節(jié)點概述和分類WSN節(jié)點結構WSN節(jié)點體系結構WSN網(wǎng)絡結構無線傳感器網(wǎng)絡分類和特點WSN操作系統(tǒng),,24,無線傳感器節(jié)點結構(1),無線傳感器節(jié)點通常由4個功能模塊組成感知模塊、處理模塊、通信模塊和電源模塊,,,25,無線傳感器節(jié)點結構(2),感知模塊由一個或多個傳感器以及模數(shù)轉換器組成。傳感器負責感知監(jiān)測目標的物理特征和現(xiàn)象,并產(chǎn)生相應的模擬信號。感知聲、光、電、震動、磁、氣體等信號模數(shù)轉換器負責將模擬信號轉換為數(shù)字信號,并將數(shù)字信號送往處理模塊進行處理。處理模塊由一個微處理器及相應的內(nèi)存組成,負責對數(shù)據(jù)進行處理、濾波、決策、執(zhí)行、資源分配等判斷,并對傳感器節(jié)點進行控制通信模塊由數(shù)模轉換器和無線收發(fā)送器(ZIGBEE,WIFI,GPRS,短波等)組成,負責發(fā)送和接收數(shù)據(jù)和控制信息,,,26,無線傳感器節(jié)點結構(3),電源模塊負責節(jié)點的供電(電池供電或從自然界采集能量)其他模塊位置模塊節(jié)點可以配置全球定位系統(tǒng)(GLOBALPOSITIONINGSYSTEM,GPS)或北斗定位系統(tǒng)接收器移動模塊在某些需要移動傳感器節(jié)點的應用中,可以配置馬達來驅動傳感器節(jié)點,,,HTTPS//ENWIKIPEDIAORG/WIKI/LIST_OF_WIRELESS_SENSOR_NODES,一個簡單的應用開發(fā)需要,,一個簡單的應用開發(fā)需要,,PROGRAMMINGBOARDMIB510,29,MICA2MOTES,MICA2MOTE,HTTPS//WWWEOLUCAREDU/ISF/FACILITIES/ISA/INTERNAL/CROSSBOW/DATASHEETS/MICA2PDF,30,,SENSORBOARDMTS310,32,第二章網(wǎng)絡體系架構,WSN節(jié)點概述和分類WSN節(jié)點結構WSN節(jié)點體系結構WSN網(wǎng)絡結構無線傳感器網(wǎng)絡分類和特點WSN操作系統(tǒng),,,跨層設計聯(lián)合優(yōu)化,無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議棧,WSN的體系架構,35,WSN的通信協(xié)議,物理層主要是電磁波負責頻率選擇、頻率產(chǎn)生、信號檢測、調(diào)制解調(diào)和數(shù)據(jù)加密,,36,WSN的通信協(xié)議(續(xù)),,鏈路層負責介質訪問和差錯控制確保通信中點點/點多點的連接介質訪問控制創(chuàng)建網(wǎng)絡架構在節(jié)點間公平有效的共享通信資源差錯控制前向糾錯FEC自動重發(fā)檢錯ARQ,,37,WSN的通信協(xié)議(續(xù),,網(wǎng)絡層(路由層)節(jié)能總是最重要的考慮傳感網(wǎng)絡多以數(shù)據(jù)為中心數(shù)據(jù)聚合不能影響傳感節(jié)點的協(xié)同理想的傳感器網(wǎng)絡基于屬性尋址并能感知位置,,38,WSN的通信協(xié)議(續(xù),,傳輸層負責數(shù)據(jù)流的傳輸控制可靠性和擁塞控制當傳感系統(tǒng)需要被INTERNET或者其它外部網(wǎng)絡訪問時傳輸層設計與實現(xiàn)至關重要研究不成熟,,39,WSN的通信協(xié)議(續(xù)),,跨層設計聯(lián)合優(yōu)化,應用層負責任務調(diào)度和數(shù)據(jù)分發(fā)等具體業(yè)務,使得底層硬件和軟件對傳感應用是透明的SENSORMANAGEMENTPROTOCOLSMPTASKASSIGNMENTANDDATAADVERTISEMENTPROTOCOLTADAPSENSORQUERYANDDATADISSEMINATIONPROTOCOLSQDDP,,網(wǎng)絡管理平臺,主要是對傳感器節(jié)點自身的管理和用戶對WSN的管理,包括拓撲控制服務質量管理能力管理安全管理移動管理網(wǎng)絡管理,,應用支撐平臺,包括一系列基于監(jiān)測任務的應用層軟件,通過應用服務借口和網(wǎng)絡管理接口為用戶提供各種應用的支持。時間同步定位應用服務接口網(wǎng)絡管理接口,,第二章網(wǎng)絡體系架構,WSN節(jié)點概述和分類WSN節(jié)點結構WSN節(jié)點體系結構WSN網(wǎng)絡結構無線傳感器網(wǎng)絡分類和特點WSN操作系統(tǒng),,43,無線傳感網(wǎng)的布設形式,隨機布設網(wǎng),戰(zhàn)場炮射、空投應急火災、毒氣,固定布設網(wǎng),工控自動控制監(jiān)測遠程監(jiān)測,44,無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構1,傳感器網(wǎng)絡基本組成傳感器節(jié)點SENSORNODE匯聚節(jié)點SINK管理節(jié)點(MANAGEMENTNODE)匯聚節(jié)點→傳感器節(jié)點查詢消息或指令匯聚節(jié)點還作為連接外部傳輸網(wǎng)絡(如互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等)的網(wǎng)關,對收集到的數(shù)據(jù)進行簡單的處理,然后將數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)或其它傳輸網(wǎng)絡,傳送給監(jiān)控中心和需要使用這些數(shù)據(jù)的終端用戶傳感器節(jié)點→匯聚節(jié)點監(jiān)測數(shù)據(jù),,,SINK,INTERNET/SATELLITE,,,,SENSORNODE,45,無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構2,單跳結構各傳感器節(jié)點可以采用單跳的方式將各自的數(shù)據(jù)直接發(fā)送給匯聚節(jié)點基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NARROWBANDINTERNETOFTHINGS,NBIOT),,,,SENSORNODE,,REFNBIOTASUSTAINABLETECHNOLOGYFORCONNECTINGBILLONSOFDEVICESERICSSIONTECHNOLOGYREVIEWAPRIL22,2016,,NBIOT的應用,無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構3,多跳結構傳感器節(jié)點通過一個或多個網(wǎng)絡中間節(jié)點將所采集到的數(shù)據(jù)傳送給匯聚節(jié)點,從而有效地降低通信所需的能耗,,,,,,,平面結構,多跳分簇結構,,多層分簇結構,第二章網(wǎng)絡體系架構,WSN節(jié)點概述和分類WSN節(jié)點結構WSN節(jié)點體系結構WSN網(wǎng)絡結構無線傳感器網(wǎng)絡分類和特點WSN操作系統(tǒng),,50,無線傳感器網(wǎng)絡的分類(1),單跳網(wǎng)絡與多跳網(wǎng)絡SINGLEHOP/MULTIHOP靜止網(wǎng)絡與移動網(wǎng)絡STATIC/MOBILE靜止傳感網(wǎng)中,所有傳感器節(jié)點都是靜止不動的。靜止傳感網(wǎng)實現(xiàn)簡單,但靜止WSN存在瓶頸;移動傳感網(wǎng)中,某些節(jié)點可以移動。移動可以平衡網(wǎng)絡流量和能耗分布,但動態(tài)性使得協(xié)議實現(xiàn)復雜。靜止匯聚節(jié)點網(wǎng)絡與移動匯聚節(jié)點網(wǎng)絡靜止匯聚節(jié)點網(wǎng)絡中,匯聚節(jié)點的位置靜止固定在監(jiān)測區(qū)域附近或內(nèi)部;移動匯聚節(jié)點網(wǎng)絡中,匯聚節(jié)點在監(jiān)測區(qū)域移動,收集傳感器節(jié)點的監(jiān)測數(shù)據(jù),可以平衡各網(wǎng)絡負載,減小熱點效應。,,,,51,無線傳感器網(wǎng)絡的分類(2),確定性網(wǎng)絡與非確定性網(wǎng)絡根據(jù)傳感器節(jié)點部署的情況不同確定性傳感器網(wǎng)絡中,傳感器節(jié)點的位置是預先規(guī)劃的,且一旦部署不再變化;非確定性傳感器網(wǎng)絡中,節(jié)點隨機布設,甚至可以移動,適合自然條件惡劣或敵對的應用場合,難以預先規(guī)劃。單匯聚節(jié)點網(wǎng)絡與多匯聚節(jié)點網(wǎng)絡根據(jù)匯聚節(jié)點的數(shù)量單匯聚節(jié)點網(wǎng)絡中,只有一個匯聚節(jié)點位于監(jiān)測區(qū)域的附近或內(nèi)部;多匯聚節(jié)點網(wǎng)絡中,多個匯聚節(jié)點布設于不同位置,各傳感器節(jié)點可以將其監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給離自己最近的匯聚節(jié)點。,,,,52,無線傳感器網(wǎng)絡的分類(3),同構網(wǎng)絡與異構網(wǎng)絡根據(jù)傳感器節(jié)點是否具有相同的能力(通信能力、感知能力、計算能力等的不同)同構傳感器網(wǎng)絡中,所有傳感器節(jié)點能力完全相同;異構傳感器網(wǎng)絡中,傳感器節(jié)點(或部分)能力不同,可以配備較強的通信、處理模塊或傳感器。先應式網(wǎng)絡和反應式網(wǎng)絡先應式網(wǎng)絡采用連續(xù)操作模式,節(jié)點定期打開傳感器和發(fā)送器、感知環(huán)境并進行數(shù)據(jù)匯包適用于定期監(jiān)控的應用反應式網(wǎng)絡采用查詢響應的操作模式,節(jié)點按需的進行感知和數(shù)據(jù)匯報,,,,WSN的特征,四大受限能量受限通信能力受限計算能力受限存儲能力受限組網(wǎng)特征自組織性以數(shù)據(jù)為中心應用相關性事件驅動拓撲動態(tài)性大規(guī)模需要考慮可靠性和魯棒性,54,無線傳感器網(wǎng)絡的設計目標,節(jié)點體積小型化節(jié)點成本低廉節(jié)點功耗超低節(jié)點可自組成網(wǎng)可擴展性強自適應性強可靠性高滿足一定的安全性和服務質量要求,55,傳感網(wǎng)絡面臨的問題和挑戰(zhàn),,56,影響傳感器網(wǎng)絡的因素1,57,影響傳感器網(wǎng)絡的因素2,,58,影響傳感器網(wǎng)絡的因素3,制造成本單個節(jié)點的成本是衡量整個網(wǎng)絡成本的關鍵如何以低于一美元的成本制造一定功能的傳感節(jié)點是很大的挑戰(zhàn)傳輸介質(選擇的傳輸介質必須是全球可用的)無線電紅外其他光波,59,影響傳感器網(wǎng)絡的因素4,傳感器的環(huán)境敵方戰(zhàn)場居家/大型建筑物大型倉庫動物身上快速移動的車輛有水流動的排水管/河流,第二章網(wǎng)絡體系架構,WSN節(jié)點概述和分類WSN節(jié)點結構WSN節(jié)點體系結構WSN網(wǎng)絡結構WSN分類WSN操作系統(tǒng),,MAJORCONCERNSINWSNOSDESIGN,能在有限的資源上運行WSN節(jié)點資源非常有限通信帶寬資源/能量資源/計算資源,操作系統(tǒng)必須能夠高效地使用各種資源允許高度的并發(fā)性要求執(zhí)行模式能對事件作出快速的直接響應適應硬件升級支持一系列平臺要求組件和執(zhí)行模式能夠應對硬件/軟件的替換,具有可移植性支持多樣化的應用程序良好的模塊化設計,使應用/協(xié)議/服務與硬件資源之間可以隨意搭配,要求能夠根據(jù)實際需要,裁減操作系統(tǒng)的服務魯棒性強要求通過組件間有限的交互渠道,就能應對各種復雜情況提供高效的組網(wǎng)機制WSN是一個網(wǎng)絡系統(tǒng),其操作系統(tǒng)也必然是面向網(wǎng)絡化開發(fā)的。網(wǎng)絡化系統(tǒng)要求操作系統(tǒng)必須為應用提供高效的組網(wǎng)和通信機制,WSNOSOUTLINE,FUNCTIONALASPECTSDATATYPESSCHEDULINGSTACKSSYSTEMCALLSHANDLINGINTERRUPTSMULTITHREADINGTHREADBASEDVSEVENTBASEDPROGRAMMINGMEMORYALLOCATIONNONFUNCTIONALASPECTSSEPARATIONOFCONCERNSYSTEMOVERHEADPORTABILITYDYNAMICREPROGRAMMINGPROTOTYPESTINYOSCONTIKIEVALUATION,OPERATINGSYSTEMS,ANOPERATINGSYSTEMISATHINSOFTWARELAYERRESIDESBETWEENTHEHARDWAREANDTHEAPPLICATIONLAYERPROVIDESBASICPROGRAMMINGABSTRACTIONSTOAPPLICATIONDEVELOPERSITSMAINTASKISTOENABLEAPPLICATIONSTOINTERACTWITHHARDWARERESOURCES,OPERATINGSYSTEMS,OPERATINGSYSTEMSARECLASSIFIEDASSINGLETASK/MULTITASKINGANDSINGLEUSER/MULTIUSEROPERATINGSYSTEMSMULTITASKINGOSTHEOVERHEADOFCONCURRENTPROCESSINGBECAUSEOFTHELIMITEDRESOURCESSINGLETASKOSTASKSSHOULDHAVEASHORTDURATIONTHECHOICEOFAPARTICULAROSDEPENDSONSEVERALFACTORSTYPICALLYFUNCTIONALANDNONFUNCTIONALASPECTS,OUTLINE,FUNCTIONALASPECTSDATATYPESSCHEDULINGSTACKSSYSTEMCALLSHANDLINGINTERRUPTSMULTITHREADINGTHREADBASEDVSEVENTBASEDPROGRAMMINGMEMORYALLOCATIONNONFUNCTIONALASPECTSSEPARATIONOFCONCERNSYSTEMOVERHEADPORTABILITYDYNAMICREPROGRAMMINGPROTOTYPESTINYOSCONTIKIEVALUATION,DATATYPES,INTERACTIONSBETWEENTHEDIFFERENTSUBSYSTEMSTAKEPLACETHROUGHWELLFORMULATEDPROTOCOLSDATATYPESCOMPLEXDATATYPESHAVESTRONGEXPRESSIONPOWERBUTCONSUMERESOURCESSTRUCTANDENUMSIMPLEDATATYPESARERESOURCEEFFICIENTBUTHAVELIMITEDEXPRESSIONCAPABILITYCPROGRAMMINGLANGUAGE,SCHEDULING,TWOSCHEDULINGMECHANISMSQUEUINGBASEDSCHEDULINGFIFOTHESIMPLESTANDHASMINIMUMSYSTEMOVERHEAD,BUTTREATSTASKSUNFAIRLYSORTEDQUEUEEG,SHORTESTJOBFIRSTSJFINCURSSYSTEMOVERHEADTOESTIMATEEXECUTIONDURATIONROUNDROBINSCHEDULINGATIMESHARINGSCHEDULINGTECHNIQUESEVERALTASKSCANBEPROCESSEDCONCURRENTLY,SCHEDULING,REGARDLESSOFHOWTASKSAREEXECUTED,ASCHEDULERCANBEEITHERANONPREEMPTIVESCHEDULERATASKISEXECUTEDTOTHEEND,MAYNOTBEINTERRUPTEDBYANOTHERTASKORPREEMPTIVESCHEDULERATASKOFHIGHERPRIORITYMAYINTERRUPTATASKOFLOWPRIORITY,STACKSSYSTEMCALLS,STACKSADATASTRUCTURETHATTEMPORARILYSTORESDATAOBJECTSINMEMORYBYPILINGONEUPONANOTHEROBJECTSAREACCESSEDUSINGLASTINFIRSTOUTLIFOSYSTEMCALLSISTHEPROGRAMMATICWAYINWHICHACOMPUTERPROGRAMREQUESTSASERVICEFROMTHEKERNELOFTHEOPERATINGSYSTEMITISEXECUTEDONDECOUPLETHECONCERNOFACCESSINGHARDWARERESOURCESFROMIMPLEMENTATIONDETAILSWHENEVERUSERSWISHTOACCESSAHARDWARERESOURCE,THEYINVOKETHESEOPERATIONSWITHOUTTHENEEDTOCONCERNTHEMSELVESHOWTHEHARDWAREISACCESSED,HANDLINGINTERRUPTS,ANINTERRUPTISANASYNCHRONOUSSIGNALGENERATEDBYAHARDWAREDEVICESEVERALSYSTEMEVENTSOSITSELFANINTERRUPTCAUSESTHEPROCESSORTOINTERRUPTEXECUTINGTHEPRESENTINSTRUCTIONTOCALLFORANAPPROPRIATEINTERRUPTHANDLERINTERRUPTSIGNALSCANHAVEDIFFERENTPRIORITYLEVELS,AHIGHPRIORITYINTERRUPTCANINTERRUPTALOWLEVELINTERRUPTINTERRUPTMASKLETPROGRAMSCHOOSEWHETHERORNOTTHEYWISHTOBEINTERRUPTED,MULTITHREADING,ATHREADISTHEPATHTAKENBYAPROCESSORORAPROGRAMDURINGITSEXECUTIONMULTITHREADINGATASKISDIVIDEDINTOSEVERALLOGICALPIECESSCHEDULEDINDEPENDENTFROMEACHOTHEREXECUTEDCONCURRENTLYTWOADVANTAGESOFAMULTITHREADEDOSTASKSDONOTBLOCKOTHERTASKSSHORTDURATIONTASKSCANBEEXECUTEDALONGWITHLONGDURATIONTASKS,MULTITHREADING,THREADSCANNOTBECREATEDENDLESSLYTHECREATIONOFTHREADSSLOWSDOWNTHEPROCESSORNOSUFFICIENTRESOURCESTODIVIDETHEOSCANKEEPTHENUMBEROFTHREADSTOAMANAGEABLESIZEUSINGATHREADPOOL,THREADBASEDVSEVENTBASEDPROGRAMMING,DECISIONWHETHERTOUSETHREADSOREVENTSPROGRAMMINGNEEDFORSEPARATESTACKSNEEDTOESTIMATEMAXIMUMSIZEFORSAVINGCONTEXTINFORMATIONTHREADBASEDPROGRAMSUSEMULTIPLETHREADSOFCONTROLWITHINASINGLEPROGRAMASINGLEADDRESSSPACE,THREADBASEDVSEVENTBASEDPROGRAMMING,ADVANTAGEATHREADBLOCKEDCANBESUSPENDEDWHILEOTHERTASKSAREEXECUTEDINDIFFERENTTHREADSDISADVANTAGESMUSTCAREFULLYPROTECTSHAREDDATASTRUCTURESWITHLOCKSUSECONDITIONVARIABLESTOCOORDINATETHEEXECUTIONOFTHREADS,THREADBASEDVSEVENTBASEDPROGRAMMING,INEVENTBASEDPROGRAMMINGUSEEVENTSANDEVENTHANDLERSEVENTHANDLERSREGISTERWITHTHEOSSCHEDULERTOBENOTIFIEDWHENANAMEDEVENTOCCURSALOOPFUNCTIONPOLLSFOREVENTSCALLSTHEAPPROPRIATEEVENTHANDLERSWHENEVENTSOCCURANEVENTISPROCESSEDTOCOMPLETIONUNLESSITSHANDLERREACHESATABLOCKINGOPERATIONCALLBACKANDRETURNSCONTROLTOTHESCHEDULER,MEMORYALLOCATION,THEMEMORYUNITISAPRECIOUSRESOURCEREADINGANDWRITINGTOMEM
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上傳時間:2024-01-06
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