高級計算機網(wǎng)絡課件高級計算機網(wǎng)絡課件高級計算機網(wǎng)絡課件高級計算機網(wǎng)絡2021/3/222史忠植高級計算器網(wǎng)絡內(nèi)容提要11.1概述11.2無線應用協(xié)議11.3無線應用環(huán)境11.4移動計算機網(wǎng)絡11.5移動主體2021/3/223史忠植高級計算器網(wǎng)絡11.2無線應用協(xié)議WAP最大的成就在于它首次定義了一個開放的標準化的結(jié)構(gòu)以及一系列的標準以實現(xiàn)Internet的無線接入訪問，它與人們接入Internet的方式非常相似，主要包括三部分：客戶、網(wǎng)關和WWW服務器，其中WWW服務器就是我們目前常用的。網(wǎng)關與服務器之間通過HTTP1.1協(xié)議進行通信，這就意味著服務的提供者幾乎可以不改動信息的內(nèi)容，只要增加網(wǎng)關設備，就可以向移動用戶提供信息。2023/7/216史忠植高級計算器網(wǎng)絡11.2無線應用協(xié)議WAP的協(xié)議棧與Internet的協(xié)議棧非常相似，最大的區(qū)別是它對Internet的協(xié)議比如HTTP進行了優(yōu)化，以便能適應移動通信系統(tǒng)低帶寬、大時延的特點。WAP結(jié)構(gòu)為移動通信設備的應用開發(fā)提供了一個可擴展可升級的環(huán)境。這是通過整個協(xié)議站的層次化設計達到的。該結(jié)構(gòu)的每一層都可被上層及其它的業(yè)務和應用訪問。WAP分層結(jié)構(gòu)使其它的業(yè)務和應用可以通過一系列定義好的接口使用協(xié)議棧（見圖11.1）。外部的應用可以直接地訪問會話層、事務層、安全層和傳輸層。2023/7/217史忠植高級計算器網(wǎng)絡11.2無線應用協(xié)議2023/7/218史忠植高級計算器網(wǎng)絡無線應用環(huán)境(WAE)WAE是為了滿足在無線通信網(wǎng)絡上開發(fā)應用和服務而制定的工業(yè)標準及規(guī)范，它為無線設備指定了一個應用框架，該框架擴展和使用了WAP技術(shù)及Internet技術(shù)，以一種有效和有用的方式，在各種不同的無線平臺上建立一個可互操作的通用應用環(huán)境，使網(wǎng)絡經(jīng)營者和服務提供者可在上面建立應用與服務。

2023/7/219史忠植高級計算器網(wǎng)絡無線應用環(huán)境(WAE)內(nèi)容生成器WAE使用現(xiàn)有WWW環(huán)境中的HTTP源服務器充當內(nèi)容生成器，定義了WML（一種基于HTML和HDML的輕量化無線標記語言）和WMLScript（一種基于JavaScript的輕量化腳本語言）兩種標準的內(nèi)容格式，包括它們的詳細語法和語義。----標準內(nèi)容編碼

考慮到無線通信環(huán)境的低帶寬和高延遲，為了提高帶寬利用率和系統(tǒng)效率，WAE定義了WML的壓縮編碼（XML文檔的致密二進制表示形式WBXML）、WMLScript的字節(jié)碼（WMLScript函數(shù)的致密二進制表示形式），以及其他內(nèi)容如圖像等的編碼格式。2023/7/2110史忠植高級計算器網(wǎng)絡無線應用環(huán)境(WAE)

-WAE用戶代理是在無線終端上用于解釋和執(zhí)行內(nèi)容的軟件。包括WML用戶代理、WTA用戶代理和對應于其他應用的其他用戶代理。----無線電話應用(WTA)是一組對電話呼叫和特征控制機制所做的特定擴展，向內(nèi)容創(chuàng)建者和最終用戶提供高級移動網(wǎng)絡服務。2023/7/2111史忠植高級計算器網(wǎng)絡無線會話協(xié)議（WSP）

WSP向WAP應用層提供兩種會話服務的統(tǒng)一接口，還特別針對低帶寬和高時延的承載網(wǎng)絡進行了優(yōu)化，這兩種會話服務是：操作在事務處理層協(xié)議WTP之上的面向連接的服務、操作在數(shù)據(jù)報協(xié)議WDP之上的無連接服務。2023/7/2112史忠植高級計算器網(wǎng)絡無線會話協(xié)議（WSP）

(1)在壓縮編碼下的HTTP/1.1的功能和語義，包括可擴展的請求/響應方法、復合型對象以及內(nèi)容類型的協(xié)商等；----(2)生存期較長的會話；----(3)會話的掛起、恢復和遷移；----(4)支持對數(shù)據(jù)的“推”操作，包括可靠的“推”操作和不可靠的“推”操作；----(5)對協(xié)議特征的協(xié)商。2023/7/2113史忠植高級計算器網(wǎng)絡

無線事務協(xié)議（WTP）

WTP運行在數(shù)據(jù)報服務之上，提供適合于移動終端和無線網(wǎng)絡的有效的基于交互式事務型應用（請求/響應型）的運輸服務。WTP針對移動終端受限的計算環(huán)境和無線網(wǎng)絡受限的通信環(huán)境做了優(yōu)化，并且還特別兼顧了Web瀏覽等交互式事務型應用（具有非對稱性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯蜗蛐浴⒊掷m(xù)時間短、傳輸2023/7/2114史忠植高級計算器網(wǎng)絡

無線事務協(xié)議（WTP）

-WTP無顯式的連接建立和拆除過程是面向報文的，它定義了三類基本的報文傳輸服務：不可靠的0類數(shù)據(jù)報服務、無結(jié)果報文的可靠的1類服務和有結(jié)果報文的可靠的2類服務，它們分別應用于不可靠的“推”、可靠的“推”和基本的請求/響應型應用。WTP通過唯一的事務標識符、確認和重傳機制以及重復刪除等手段來保證事務的可靠性，還提供了可選的用戶確認功能（用于提供比傳統(tǒng)定義更強形式的確認服務）以及分段重組和選擇重傳功能（用于提高協(xié)議的無線傳輸效率）。2023/7/2115史忠植高級計算器網(wǎng)絡

無線運輸層安全（WTLS）-WTLS工作在數(shù)據(jù)報運輸協(xié)議之上，它保留了運輸服務的接口，由于安全功能是可選的，因此，WTLS是運行在無線事務層和無線數(shù)據(jù)報層之間的一個可選協(xié)議。WTLS基于工業(yè)標準運輸層安全協(xié)議（TLS，其原稱為安全套接層

SSL），并針對窄帶通信信道做了優(yōu)化和擴展。2023/7/2116史忠植高級計算器網(wǎng)絡

無線運輸層安全（WTLS）-WTLS提供的安全功能包括：----數(shù)據(jù)完整性保證在移動終端與應用服務器之間傳送的數(shù)據(jù)不被篡改；----保密性保證在移動終端與應用服務器之間傳送數(shù)據(jù)的隱私性，不能被接收到數(shù)據(jù)流的中間方所理解；----鑒別實現(xiàn)移動終端與應用服務器之間的鑒別；----對拒絕服務的保護WTLS能檢測并丟棄重播的或驗證失敗的數(shù)據(jù)。----WTLS除提供TLS功能外，還增加了一些新的特性，如對數(shù)據(jù)報的支持、優(yōu)化的握手過程和動態(tài)的密鑰更新等。2023/7/2117史忠植高級計算器網(wǎng)絡

無線數(shù)據(jù)報協(xié)議（WDP）

無線數(shù)據(jù)報協(xié)議（WDP）共享樹方法中使用一個中央多播路由器，有時候又稱為核心路由器。需要進行多播的源結(jié)點將他們所要傳遞的信息包都傳給這個核心路由器，然后由這個核心路由器通過一棵共享樹將信息包一個一個的傳給組中的每一個接收結(jié)點。每個組中只要建立一棵共享樹就可以了，而不是象在SRSPT中需要為組中的每個源結(jié)點建立一棵樹。與SRSPT算法相比，共享樹對路由器和網(wǎng)絡帶寬（bandwidth）的需求更小。在CBT和PIM協(xié)議中使用共享樹的思想來傳遞信息包。2023/7/2118史忠植高級計算器網(wǎng)絡

無線數(shù)據(jù)報協(xié)議（WDP）

-WDP能在單個WDP載體服務上支持來自高層的多個同時發(fā)生的通信實例，它使用端口號標識高層實體，如WTP、WSP或特定的應用，通過復用低層承載網(wǎng)絡元素，WDP可實現(xiàn)對移動設備有限資源的有效操作。----無線控制報文協(xié)議（WCMP）規(guī)范了WDP數(shù)據(jù)報的錯誤報告機制，它模仿Internet控制報文協(xié)議（ICMP），由WDP結(jié)點和無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關報告處理數(shù)據(jù)報時出現(xiàn)的錯誤，也用于診斷和信息報告。----對于支持IP的承載服務，WDP必須是UDP，WCMP也必須是ICMP。2023/7/2119史忠植高級計算器網(wǎng)絡

WAP應用模型

-是基于WWW的客戶/服務器結(jié)構(gòu)，客戶方通過瀏覽器向服務器請求以標準格式表示的內(nèi)容。該模型還針對無線和移動環(huán)境的特點在內(nèi)容格式、通信協(xié)議等方面進行了優(yōu)化和擴展。在該模型下，我們可以利用現(xiàn)有的大量應用開發(fā)工具，如Web服務器、XML工具等。為實現(xiàn)從移動終端到網(wǎng)絡服務器之間的通信，WAP定義了一系列標準組元2023/7/2120史忠植高級計算器網(wǎng)絡

WAP應用模型標準的命名模型使用WWW標準的URL來標識源服務器上的WAP內(nèi)容和在一個設備上的本地資源，如呼叫控制功能；----內(nèi)容的類型對每個WAP內(nèi)容都定義了一個與WWW一致的特定類型，使WAP用戶代理能夠依據(jù)其類型而正確處理；----標準的內(nèi)容格式WAP內(nèi)容格式基于WWW的定義，包括顯示標記、日歷信息、電子商務卡片對象、圖像和腳本語言等；----標準的通信協(xié)議

WAP通信協(xié)議將來自無線終端的瀏覽器的請求傳送至Web服務器。2023/7/2121史忠植高級計算器網(wǎng)絡

WAP應用模型WAP使用代理機制來連接無線與有線部分，以保證無線終端能夠瀏覽十分廣泛的WAP內(nèi)容和應用。WAP代理能完成下列功能：----協(xié)議網(wǎng)關將來自WAP協(xié)議棧（WSP、WTP、WTLS和WDP）的請求翻譯到WWW協(xié)議棧（HTTP和TCP／IP）；----內(nèi)容編/解碼器在WAP內(nèi)容的普通格式與緊縮二進制格式之間轉(zhuǎn)換，以減少在無線網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)量。2023/7/2122史忠植高級計算器網(wǎng)絡

WAP應用模型2023/7/2123史忠植高級計算器網(wǎng)絡

11.3無線應用環(huán)境無線應用環(huán)境（WAE）是為了滿足在無線通信網(wǎng)絡上開發(fā)應用及服務的需求而制定的工業(yè)標準和規(guī)范。它為各種無線設備指定了一個應用框架，該框架擴展并使用了WAP技術(shù)和Internet技術(shù)，為無線運營商和內(nèi)容提供商提供了在無線環(huán)境中快速創(chuàng)建和部署服務的能力，使用戶通過移動終端設備即可訪問Internet上的大量信息。2023/7/2124史忠植高級計算器網(wǎng)絡內(nèi)容生成器-內(nèi)容生成器位于源服務器上，可以響應移動終端上的用戶代理發(fā)出的請求，并創(chuàng)建相應的具有標準內(nèi)容格式的應用（WML或WMLScript文檔）。WAE并未定義內(nèi)容生成器，現(xiàn)有WWW環(huán)境中的HTTP源服務器（Web服務器）可以充當內(nèi)容生成器。但WAE中定義了WML和WMLScript這兩種語言標準的內(nèi)容格式，源服務器上存放或生成的內(nèi)容必須是這兩種格式的。2023/7/2125史忠植高級計算器網(wǎng)絡WAE用戶代理用戶代理是在移動終端上用于解釋和執(zhí)行內(nèi)容的軟件。WAE中的用戶代理包括WML用戶代理和WTA(無線電話應用)用戶代理，當然也可以有對應于其他應用的其他用戶代理。----WML用戶代理是基本的用戶代理，支持WML和WMLScript，可以向WAP網(wǎng)關發(fā)出請求，接收WAP網(wǎng)關發(fā)送過來的內(nèi)容（WBXML或WMLScript字節(jié)碼），正確解釋、執(zhí)行并顯示。----為使無線用戶可以訪問WTA服務，在無線終端上需支持WTA庫和接口，WTA用戶代理得到來自WTA服務器的事件處理內(nèi)容（WML或WMLScript的編碼格式）后，正確解釋并調(diào)用相應的庫，以執(zhí)行相應操作。2023/7/2126史忠植高級計算器網(wǎng)絡無線電話應用

-WTA是一組對電話呼叫和特征控制機制所做的特定擴展，向內(nèi)容創(chuàng)建者和最終用戶提供高級移動網(wǎng)絡服務。WTA以一套庫和接口的形式對外提供服務，定義了以下三類WTA服務：----通用網(wǎng)絡服務是指獨立于網(wǎng)絡類型的服務，對于所有網(wǎng)絡都通用，如呼叫的建立和響應等；----特定網(wǎng)絡服務是面向特定種類網(wǎng)絡的服務，是通用網(wǎng)絡服務的擴展，只有那些運行于WTA用戶代理中的內(nèi)容才可以訪問這兩種服務；----公共服務

沒有任何訪問限制，其他用戶代理（如WML用戶代理）也可以訪問公共服務。2023/7/2127史忠植高級計算器網(wǎng)絡WAE內(nèi)容格式

WAE定義了標準的內(nèi)容格式，使WAP應用具有良好的開放性、可互操作性和可移植性。WAE中最常用和最重要的是WML和WMLScript，以及它們的二進制編碼形式WBXML和WMLScript字節(jié)碼。2023/7/2128史忠植高級計算器網(wǎng)絡WML編碼器的實現(xiàn)

基于事件的解析方式即通過判斷元素的開始和結(jié)束符，直接生成相應的輸出內(nèi)容。----基于樹的解析方式整個過程可以分解為兩個步驟，相應的實現(xiàn)也可以分為前端和后端兩個部件。2023/7/2129史忠植高級計算器網(wǎng)絡11.4移動計算機網(wǎng)絡2023/7/2130史忠植高級計算器網(wǎng)絡物理層物理層的作用是對傳輸線路進行數(shù)字化。移動計算機網(wǎng)絡使用的物理媒體通常是無線電波。由于種種條件的制約，他常常使用某些特定的頻段。在移動計算機網(wǎng)絡中通常使用的頻段主要有：微波中的ISM（工業(yè)/科學/醫(yī)藥）頻段，由于可以避開授權(quán)問題，因此短距離無線通訊越來越多的使用它。紅外和毫米波，廣泛應用于短距離通信，但他的缺點是不能穿透固體物質(zhì)。調(diào)頻廣播中的副載波，這一技術(shù)基本用于數(shù)字廣播，以及在寬廣的區(qū)域上給不同的局部地區(qū)傳遞信息?，F(xiàn)在主要用于雙向無線系統(tǒng)和無線數(shù)據(jù)廣播。2023/7/2131史忠植高級計算器網(wǎng)絡物理層1.

FDMA：將發(fā)送的信息調(diào)制到移動通信系統(tǒng)頻帶內(nèi)的不同載頻上，這些載頻在頻率軸上分開排列、互不重疊，發(fā)往和來自臨近信道的干擾用帶通濾波器限制。模擬的FM蜂窩系統(tǒng)都使用FDMA。2.

TDMA：信道在時間上被劃分為一連串的周期性時隙，各移動計算機占用不同的時隙發(fā)射信號，利用定時選通來接受突發(fā)信號并限制鄰近信道的干擾。GSM網(wǎng)通常使用FDMA和TDMA的綜合。3.

SDMA：利用定向天線使無線波束覆蓋到不同的區(qū)域，增強所需方向上的信號和減輕干擾方向的信號，但他對天線的要求比較高，增加了設備的數(shù)量，增加了切換次數(shù)，加重了交換機的負擔。CDMA：每個用戶具有特定的地址碼，用于發(fā)射信號的擴展頻譜調(diào)制，從而實現(xiàn)在公共信道上傳遞信息。2023/7/2132史忠植高級計算器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層由媒體訪問控制（MAC）和邏輯鏈路子層（LLC）組成。媒體訪問控制（MAC）位于鏈路層的底部，基于共享信道的各種網(wǎng)絡都有MAC子層。MAC子層可提供廣播、組波、點對點通信服務，是無連接的數(shù)據(jù)報服務。數(shù)據(jù)鏈路層中與媒體訪問無關的部分稱為邏輯鏈路子層（LLC），他位于MAC的上面，可提供可靠的、面向連接的服務。在廣播信道的網(wǎng)絡中，由于MAC子層實現(xiàn)了多址連接，各點對點之間通訊所需的路由選擇功能已完成，因此可以沒有網(wǎng)絡層。2023/7/2133史忠植高級計算器網(wǎng)絡網(wǎng)絡層在網(wǎng)絡層中，最重要的是要實現(xiàn)動態(tài)尋址和移動的透明性。移動計算機一般可以分為兩類：離線式移動和在線式移動。離線式移動在移動時不能連接網(wǎng)絡。當其停止移動并進入一個新網(wǎng)時才能通信。這時他的地址已經(jīng)改變，需要解決動態(tài)尋址問題。在線式移動計算機在移動過程中也要進行通信，需要解決移動透明性問題，要由無線計算機網(wǎng)絡支持，并要有移動管理和切換功能。2023/7/2134史忠植高級計算器網(wǎng)絡傳輸層傳輸層協(xié)議主要有TCP、UDP，TCP提供面向連接的服務