IP系统基础知识-技术.ppt

,IP系统基础知识,1、网络基础知识 2、视频编码基础知识 3、服务器基础知识 4、存储基础知识,内容,1、网络基础知识 2、视频编码基础知识 3、服务器基础知识 4、存储基础知识,内容,网络概述 OSI参考模型 IP地址,Internet,家庭办公,服务器,宾馆,内部网,移动,计算机网络,通信协议,网络协议是网络设备之间通信规则的正式描述。,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,TCP/IP协议栈,Source Host A,Destination Host B,好啊,我也懂TCP/IP。,请问可以用TCP/IP和你通信吗?,TCP/IP协议栈,网络的演进,Host,WAN,简单连接 1960s 1970s,基于网络的连接 1970s 1980s,网络互联 1980s ,LAN定义,LAN定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其它设备的集合。 特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。 标准（standard）：描述了协议的规定，设定了最简的性能集。,LAN常用设备,LAN的设计目标： 运行在有限的地理区域 允许网络设备同时访问高带宽的介质； 通过局部管理控制网络的权限； 提供全时的局部服务； 连接物理上相邻的设备。,HUB,交换机,路由器,ATM 交换机,WAN定义和分类,WAN定义：在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。 WAN分类： 公用电话网：PSTN 综合业务数字网：ISDN 数字数据网：DDN X.25共用分组交换网 帧中继：Frame Relay 异步传输模式：ATM,WAN交换模式,电路交换：基于电话网的电路交换 优点：时延小、透明传输； 缺点：带宽固定，网络资源利用率低。 分组交换：以分组为单位存储转发 优点：多路复用，网络资源利用率高； 缺点：实时性差。,WAN常用设备,WAN的设计目标： 运行在广阔的地理区域； 通过低速串行链路进行访问； 网络控制服从公共服务的规则； 提供全时的或部分时间的连接； 连接物理上分离的、遥远的、甚至全球的设备。,Modem/CSU/DSU,路由器,广域网交换机,接入服务器,带宽和延迟,带宽：描述在一定时间范围内数据从网络的一个节点传送到任意节点的容量，通常用bit/s表示。 以太网带宽：10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等。 广域网各类服务带宽。 延迟：描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间。,常见网络拓扑结构,拓扑结构： 总线型、星型、树型 环型、网型,标准化组织,国际标准化组织（ISO） 电子电器工程师协会（IEEE） 美国国家标准局（ANSI） 电子工业协会（EIA / TIA） 国际电信联盟（ITU） INTERNET架构委员会（IAB）,网络概述 OSI参考模型 IP地址,七层功能,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,1,2,3,4,5,6,7,底层:负责网络数据传输,高层:负责主机之间的数据传输,七层功能,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,1,2,3,4,5,6,7,提供应用程序间通信,处理数据格式、数据加密等,建立、维护和管理会话,建立主机端到端连接,寻址和路由选择,提供介质访问、链路管理等,比特流传输,对等层通信,每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；每一层使用自己的协议。,Host A,Host B,APDU,PPDU,SPDU,Segment,Packet,Frame,Bit,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,数据封装,数据封装和解封装过程,Data,Data,H,Data,H,H,主机,服务器,交换机,路由器,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,Data,Data,H,Data,H,H,物理层,物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。 物理层线缆： 同轴电缆（coaxial cable）：细缆和粗缆 双绞线（twisted pair）：UTP、STP 光纤（fiber） 无线电波（wireless radio）：无线局域网WLAN,物理层,局域网与物理层 线缆标准：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX； 网络设备：中继器、集线器等。 广域网与物理层 DTE设备：路由器、终端主机等； DCE设备：广域网交换机、Modem、CSU/DSU等； 常见接口：RS-232、V.24、V.35等。,数据链路层,局域网数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。 数据链路层的功能： 物理地址定义 网络拓扑结构 链路参数 差错验证 物理介质访问 流控制（可选）,MAC/物理地址,MAC地址有48bit，用16进制数表示,00e0.fc01.2345,厂商编号,序列号,24 bits,24 bits,00e0.fc01.2345,Rom,Ram,网络层,编址和路由,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,网络地址,网络层地址由两部分地址组成：网络地址和主机地址。网络地址是全局唯一的。,IP 地址,IPX 地址,网络地址,主机地址,10.,8.2.48,网络地址,主机地址,1aceb0b1.,0000.0c00.6e25,路由协议与可路由协议,可路由协议：IP、IPX 路由协议： RIP、OSPF、BGP等,N2,N1,N1.H1,N1.H2,N2.H1,网络层协议操作,网络层,数据链路层,物理层,网络层,数据链路层,物理层,网络层,数据链路层,物理层,网络层,数据链路层,物理层,表示层,会话层,传输层,应用层,A,B,C,D,E,Router A,Router B,Router C,传输层,传输层功能： 分段上层数据； 建立端到端连接； 将数据从一端主机传送到另一端主机。 传输层协议： 主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议，IPX/SPX协议栈的SPX协议等。,端到端通信,传输虚电路,Host,www.sinonet.net.cn,ftp.sinonet.net.cn,应用数据,WWW,FTP,传输数据包,21,1028,80,1027,Data,Data,高层协议,会话层协议： SQL、NFS、RPC等； 表示层协议： ASCII、MPEG、JPEG等； 应用层协议： 文字处理、邮件、电子表格等。,网络概述 OSI参考模型 IP地址,IP地址介绍,IP地址唯一标示一台网络设备 通常把IP地址表示为点分十进制形式： 10.110.192.111,IP地址分类,InterNIC预留了哪些网段作为私有IP地址？ IPv6地址有多少二进制位？,特殊IP地址,无子网编址,无子网编址是指使用自然掩码，不对网段进行细分。比如B类网段172.16.0.0，采用255.255.0.0作为掩码。,带子网编址,B类网段172.16.0.0,172.16.8.1 ，255.255.255.0,172.16.4.1，255.255.255.0,变长子网掩码（VLSM）,192.168.1.32/27,192.168.1.64/27,192.168.1.96/27,192.168.1.128/27,192.168.1.160/30,192.168.1.164/30,192.168.1.168/30,192.168.1.172/30,ISP,通告 192.168.1.0,无类域间路由（CIDR）,CIDR减少了路由表的规模，提高网络的可扩展性。,子网规划,201.222.5.0,255.255.255.0,201.222.5.8,255.255.255.248,201.222.5.16,255.255.255.248,201.222.5.24,255.255.255.248,201.222.5.32,255.255.255.248,201.222.5.9,255.255.255.248,201.222.5.17,255.255.255.248,201.222.5.25,255.255.255.248,201.222.5.33,255.255.255.248,子网判定,子网判定实例 PC机地址：18.56.75.27，掩码：255.255.240.0 目的地址：18.56.82.23,子网快速判定,快速判定实例 PC机地址：18.56.75.27，掩码：255.255.240.0 目的地址：18.56.82.23 ，掩码：255.255.240.0 掩码前两个字节为255，256-255=1，结果一目了然 掩码第三个字节为240，256-240=16 75/16=4，82/16=5 代表下取整运算 结论：在给定掩码下，两个地址属于不同子网,地址界定,地址界定实例 IP地址：211.167.138.37 掩码：255.255.240.0 子网网络地址 138/16=8 8x16=128 子网网络地址为：211.167.128.0 子网广播地址 138/16=8 (8+1)x16-1=143 子网广播地址为：211.167.143.255,1、网络基础知识 2、视频编码基础知识 3、服务器基础知识 4、存储基础知识,、视频的基本概念:,视频就是利用人眼视觉暂留的原理，通过播放一系列的图片，使人眼产生运动的感觉（实际上就是系列图片）。,PAL: 25帧/秒 NTSC:30帧/秒,2、视频的制式,（1）PAL制式：欧洲，我国和东南 亚等地方使用的制式 720x576，25帧/秒,（2）NTSC制式：美国日本等国的制式 720x480，30帧/秒,3、数字视频的特点和关键,如果不压缩， 以PAL制为例，1小时的视频： 150GB,特点：体积大 关键：压缩技术，决定了视频的格式,4. MPEG家族,MPEG（Moving Picture Expert Group即活动图像专家组）。它是由ISO（国际标准化组织）和IEC（国际电工委员会）于1988年联合成立的国际组织。专门致力于运动图像及伴音编码标准化工作。,mpeg-1,画面尺寸：PAL 352x288；NTSC 320x240 带宽： 11.5Mb/s 应用领域：vcd 常见后缀：mpg,目标：CD-ROM上的交互式视频,mpeg-2,它是一个直接与数字电视广播有关的高质量图像和声音编码标准 。,DVD用的标准，画面尺寸：PAL 720×576，NTSC720×480 带宽： 48Mb/s,目标：数字电视,MPEG-2主要应用：DVD、HDTV(高清晰度电视)、视频会议以及多媒体邮件等。,mpeg-4,压缩率非常高，便于在网络上传输高品质的画质,目标：网络视频,MPEG-4主要应用：网络视频传输。,只对画面中运动的物体进行压缩编码,5.几种主流的压缩算法及对比,1、网络基础知识 2、视频编码基础知识 3、服务器基础知识 4、存储基础知识,内容,编码格式对于服务器的影响,图像显示对于服务器的影响,移动侦测对于服务器的影响,1、网络基础知识 2、视频编码基础知识 3、服务器基础知识 4、存储基础知识,内容,存储系统的基本概念,存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、 有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。,存储的实体必须能安全地保存在介质上。 必须能提供对该存储实体的有效访问。 3. 存储的集中管理。,磁带存储 磁盘存储 光盘存储 其他存储,存储介质,存储容量 存储速度 单位价格,磁盘存储 较大 最快 较贵 光盘存储 较小 较慢 便宜 磁带存储 大 最慢 便宜,存储介质对比,存储与主机连接方式,DAS(Direct Attached Storage)-直连存储 SAN(Storage Area Network)-存储区域网 NAS(Network Attached Storage)-网络附加存储,Direct-Attached Storage,Network Attached Storage (NAS),Storage Area Network (SAN),DAS(直连存储),HBA卡(SCSI，FC) RAID阵列(JBOD) 线缆(SCSI ，Optic Fibre),组件,JBOD,Just Box of Disks简单硬盘集群 在一个机架上将几个硬盘驱动器堆叠一起，作为单个附加设备添加到服务器或大型主机上即构成JBOD。 JBOD上实现的RAID，均依靠服务器上的HBA（host bus adapter） 主要代表有：IBM 7133，HP Storage Enclosure，Sun A5000等,应用场合,用户应用较单一。 单纯为扩展服务器的存储容量。 扩展性要求不高。 投入较少,缺点： 扩展性差。 利用率低。 无法多主机共享。,主要厂商,大多低端Server厂商。 HP IBM DELL。 Lenovo，宝德，浪潮。,什么是 NAS ? 任何网上专用文件服务器,使用简单, 便于管理, 易于共享, 价格适中, 标准化(兼容性好),NAS的应用,需要提供多样的网络文件服务的企业 大中型企业办公自动化，邮件系统 制造业等有大量CAD/CAM文件存储 拥有多个远程办公室的企业存储 大量业务位于互联网的企业 电信行业（邮件,ICP,ISP,IDC服务等等） 多媒体、流媒体等应用 教育行业电教、多媒体教育、电子图书馆解决方案 医疗PACS、HIS等解决方案 软件开发企业(代码管理、版本管理等等） 数据大量分布以及注重数据存储与可用性 实验室软硬件研发、测试环境 数据库应用环境,特性：使用维护简单 多平台共享 缺点： 安全性差 占用IP链路,SAN体系结构的优势,投资保护目标 异构主机平台 采用独立厂家产品：光纤交换机、存储 系统归并目标 设备资源整合和管理整合 降低总拥有成本（TCO） 服务能力目标和系统性能目标 稳定可靠、灵活扩展 统一备份和管理 资源共享目标 存储设备、高端磁带机,SAN交换机,8/16/24 端口 Sphereon 4500,32140 端口Intrepid 6140,32256 端口 Intrepid i10K,骨干级导向器,企业级导向器,部门级交换机,SAN vs NAS,THANK YOU FOR YOUR TIME !,