計算機等考三級網絡技術輔導：網絡應用技術

導語：全國計算機等級考試，是經教育部批准，由教育部考試中心主辦，面向社會，用於考查應試人員計算機應用知識與技能的全國性計算機水平考試體系。下面我們來看看計算機等考三級網絡技術輔導：網絡應用技術

網絡應用技術

一、組播技術

1、IP組播的概念和特點

單播：通常採用的傳播方式，基本特點是一對一傳輸數據。單播發送者發送的信息一次只能傳到一個接收方。

廣播：由路由器或交換機將同一個信息無條件地發送給每一條路徑中的節點，由接收者決定接收還是丟棄。(一對多)，發送方只發送一次，由路由器和交換機重複發送。

組播：允許一個或多個發送方發送單一數據報到多個接收方的網絡傳輸方式。無論組成員多少，只發送一次數據包，組播採用組播地址尋址，只向需要數據包的主機或網絡發送。(一對一組)

2、IP組播特點：

組播使用組地址：每個組播組擁有唯一的組播地址(D類地址)，組播數據包可以送到標識目的主機的組地址。

動態的組成員：組播成員是動態的，本地的組播路由器週期性的向本地網絡主機進行輪詢。

底層硬件支持的組播：Internet是由許多網絡互聯，其中有些網絡是以太網，以太網本身具有硬件組播能力。

3、組播技術基礎

(1)IP組播地址：A、B、C為單播地址，D為組播地址，E保留地址。 組播地址最高4位為1110+ 28位，範圍至。每一個組播地址標識為一個組播組。

(2)組播相關協議

組播協議分為主機和路由器之間的協議(IP組播管理協議);路由器和路由器之間的協議(IP組播路由協議)。

IP組播組管理協議：組管理協議(IGMP)在主機和與主機直連接接的路由器之間運行。實現雙向：主機通過IGMP通知本地路由希望加入特定組;另一方面，路由器通過IGMP週期查詢局域網內某個已知組的成員是否處於活動狀態，實現組成員關係的收集與維護。包括IGMP和CGMP。

IP組播路由協議：組播路由協議分為域內組播路由協議和域間組播路由協議。其中域內組播路由分為密集模式和稀疏模式。域內組播有MOSPF協議、DVMRP協議、PIM協議。

組播路由不同於單播路由，由源地址、組地址、入接口列表和出接口列表4部分組成。只有匹配源和組地址，且從入接口到達時，才算是完全匹配一條路由。組播要擴展到Internet，需要域間組播路由支持。

二、P2P網絡

1、P2P網絡的基本結構

P2P(peer to peer)對等網絡，分為：以Napster為代表的集中目錄式結構、以Gnutella為代表的分佈式非結構化結構、以Pastry、Chord、Tapeatry、CAN為代表的分佈式結構化結構、以eDonkey、Skype、PPLive、BitTorent為代表的混合式P2P網絡結構。

集中目錄式結構：以一箇中心服務器負責記錄共享信息以及回答各種查詢。網上的所有資料都分別存放在提供該資料的客户機上，服務器只保留索引信息，此外服務器與對等實體以及對等實體間都具有交互能力。

分佈式非結構化P2P：採用隨機圖的組織方式形成一個鬆散的網絡，每個結點都具有相同的功能，即是服務器又是客户機，結點也稱對等點。優點是配製簡單，不需要服務器支持。缺點有可能漏掉網絡中的資源(原因沒有確定的拓撲)。

分佈式結構化P2P：為克服非結構化的不足，構造一個高度結構化的系統。重點在於如何有效地查找信息。基於分佈式散列表的分佈式發現和路由算法。

混合式結構的.P2P：集中式有利於檢索，但中心化模式易受攻擊;分佈式解決攻擊但又缺乏快速檢索，混合式結合他們的優點，在分佈模式的基礎上，將用户按能力分類，使某些結點擔任特殊任務。

2、P2P網絡的應用

分佈式科學計算：P2P技術使得眾多計算機的CPU資源聯合起來，服務於一個共同的計算。

文件共享：在Internet上任意兩台計算機之間直接共享文檔、多媒體和其他文件。

協同工作：任意兩台計算機課建立實時聯繫，建立一個安全的、共享的虛擬空間，可實時、可交互進行協同工作。

分佈式搜索引擎：使用户深度搜索文檔，並無需通過Web服務器，也不受信息格式的限制，可達到傳統搜索無可比擬的深度。

流媒體直播：具有負載均衡、自適應、自組織和容錯能力強等優點，將P2P技術用在流媒體直播中能解決傳統集中式服務服務器負載過重的問題。

三、即時通信系統

1、概述

即使通信：是基於Internet的通信服務，它提供近實時的信息交換和用户狀態跟蹤。

即時消息系統：允許用户相互訂閲並獲取彼此的狀態變更信息，以便用户間互相收發短消息。

除實時消息交換和狀態跟蹤服務外：IM(即時通信)還提供一下附加功能：

音頻/視頻聊天：為通信雙方提供一個穩定的直接連接，數據以UDP傳輸。

應用共享：使遠程用户能夠訪問本地程序，還可邀請遠程用户。

文件傳輸：通信雙方建立直接連接，傳輸結束後關閉此鏈接。

文件共享：允許遠程用户瀏覽指定目錄並下載文件。

遊戲邀請：邀請遠程執行特定的外部程序，通常是遊戲。

遠程助理：允許遠程控制另一主機。

白板：通過直接連接共享paint文檔，是應用共享的快捷方式。

2、即時通信的基礎通信模式

即時通信採用兩種通信模式：客户機/服務器(消息發送利用服務器中轉)、客户機/客户機模式(直接點對點模式)。

(1)P2P 通信模式

該模式在即時通信系統中體現為消息交換時不通過服務器進行處理。該過程也有兩種模式：

1)客户端獲得好友消息的時候，服務器端已經將每個好友的端口和遠程地址發送到了客户端。

2)客户端在試圖建立與好友之間的連接時，需要服務器端詢問好友的遠程地址和端口。

(2)中轉通信模式

在該模式中，一個客户端與另一個客户端進行消息交互時，其攜帶了被請求方的唯一的ID，由服務器根據包中的來源、目的地信息查詢通信地址表，並組織信息轉發到目的地。

3、即時通信系統的通信協議

主要有兩個代表：基於SIP協議框架的SIMPLE協議集和基於JABBER協議框架的XMPP協議集。

(1)SIP協議

稱為會話初始化協議，所謂會話就是指用户之間的數據交換。

SIP的基本組成：按邏輯功能區分，SIP系統由4種元素組成：

用户代理：由用户代理客户機(負責發起呼叫)和用户代理服務器(負責接收呼叫並做出響應)。

代理服務器：負責幾首用户發來的請求，根據網絡策略將網絡請求發送給相應的服務器。

重定向服務器：規劃SIP呼叫路徑的服務器。

註冊服務器：接收和處理用户端的註冊請求，完成用户地址的註冊。

SIP消息：從客户機到服務器的請求消息和從服務器到客户機的響應消息。

(2)SIMPLE

是SIP協議的擴展，支持即時通信服務。SIMPLE協議簇所支持的IM會話不同於其他以SIP為基礎的多媒體會話，無需建立會話通道，IM消息直接通過SIMPLE 協議的message命令為載體傳輸，而且每個IM消息由單獨的message命令傳輸，彼此獨立。

(3)XMPP

基於XML的即時通信協議，XMPP標準協議由4個RFC文檔組成：核心協議的RFC 3920、負責即時通信的RFC 3921、負責XMPP與CPIM映射的RFC 3922和負責安全的RFC 3923。

XMPP的系統框架主要有：用户客户端、XMPP服務器和XMPP協議網關3種實體。

XMPP系統的特點：客户機/服務器通信模式：所有客户端發送給另一個客户端的XMPP消息都必須經過服務器端;分佈式網絡：每個用户都有自己的本地服務器，並從該服務器上接收消息，消息和在線信息在這些服務器之間傳輸;簡單的客户端：XMPP將複雜性從客户端轉移到服務器端;XML的數據格式：最重要的作用是系統底層的可擴展性，並能表述任何一種結構化數據。

四、IPTV

1、IPTV系統

互聯網協議電視，簡稱網絡電視。是利用寬帶網絡為用户提供交互式多媒體服務業務，主要特點在於交互式和實時性。IPTV3個基本業務：視頻點播、直播電視和時移電視(採用視頻切片技術)。

(1)視頻點播(VOD)

交互式電視點播系統，包括5個主要部分：節目製作中心、專業視頻服務器、視頻節目庫、VOD管理服務器和客户端播放器。

(2)直播電視

是寬帶服務提供商提供給寬帶用户的廣播電視增值業務的一種方式。IPTV通過組播技術直播電視的功能，藉助IP網絡來承載電視信號。

(3)時移電視

電視的播放根據用户需要隨意移動，此功能稱為時移電視業務。基本同直播電視，不同點在於主播電視利用組播技術，而時移電視利用存儲電視媒體文件，採用點播方式實現時移電視的功能。

2、IPTV的關鍵技術

基本技術可概括為視頻數字化、傳輸IP化、播放流媒體化。一般一個端到端的IPTV系統具有節目採集、存儲與服務、節目傳送、用户終端設備和相關軟件5個功能部件。

關鍵技術包括：

媒體內容分發技術是IPTV大規模應用的重要技術保障：內容發佈、內容路由、內容交換、性能管理、IP承載網。

數字版權管理技術實現產業化發展的必要技術條件：數據加密、版權保護、數字水印

IPTV運營支撐管理系統：媒體資產管理、客户服務和業務管理、計費帳務系統、報表統計、網絡管理系統、系統管理接口。