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任务一、网络层规划与设计 第1、物联网网络层概述 1、概述:网络层位于物联网三层的第二层,功能为传输感知层所采集的数据,是应用层和感知层的纽带。 2、传输层的基本功能: 核心功能:各类感知网络的接入和业务支撑运营平台。 服务于物联网信息汇聚、传输、初步处理的网络设备和平台。 3、物联网网络层分类: (1)传输网: 公网和专网(电信网/广电网/互联网) (2)接入网:无线通信网、FTTx 光纤接入、 WLAN 、以太网、传感器网络等 4、物联网网络层的主要特点: (1)网络层组网接入方式多:4G/5G/LoRa/NB-IOT/WLAN/FTTX等。 (2)演进特点:向IPV6和低功耗广域网发展。 (3)产业链分布特点:产业链分布非常长且复杂、标准、开放、协同是发展核心也是挑战。 5、网络层基本拓扑结构 1、计算机网络的定义和功能 2、什么是计算机网络,主要功能,计算机网络的组成 三部分组成:通信子网、资源子网和通信协议。 TCP/IP:信息传输控制协议 http:文本传输协议 mail:邮箱协议SMTP/POP3 ftp:文件传输、远程登陆telnet等 3、常用网络基本拓扑结构:总线、星型、环形、网状 混合型网络结构的优势:
第2、物联网网络层总体架构 1、网络层四种组网接入方式(网络架构) (1)3G/4G/5G/ NB - IoT (蜂窝网络)组网: 基础网络平台(无线接入网、核心网) 业务支撑平台(业务网) 针对的设备:NB-IoT终端 (2) WLAN 组网 物理层:设备 AP 负责报文和数据转发,攻击检査等。 本地控制层:本地认证和无线用户接入控制 网络控制层:整网数据管理,配置和集中认证 针对的设备:各种类型传感器 (3) FTTx 光纤组网:FTTX(Fiber To The X)光纤到目的地 FTTB/FTTH/FTTP/FTTC/FTTCab/FTTO/FTTN(Node) 针对的设备:RFID/LPTV/终端设备 (4) LoRa 广域网组网: LoRa(Long Range):是一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术。频段433、868、915MHz 由四部分组成:终端(LoRa)/网关/服务器/云 针对的设备:终端(LoRa) (5)PON接入网技术 1、定义、PON ( Passive Optical Network )无源光网络,是采用点到多(P2MP)的光纤接入方式 它利用光纤和以太网的优势,在终端机房和终端客户现场之间配置宽带接入 光纤线路,分为 EPON 和 crON 。 2、 EPON 和 GPON 的区别: 1、标准不同:EPON与PON结合,GPON与TDM和ATM结合 2、价格不同:低廉和昂贵 3、业务不同:GPON全业务接入 (6)NB-IoP和LoRa网络区别? 共同点:.发展前景广阔 .属于低功耗广域网 .应用可能会重叠 .电池续航约10年。 不同点:.技术(蜂窝和扩频) .部署:网元复用/独立建网 .频段:运营商频段/150M-915MHz .速度:小于100knit/s 0.3-50knit/s 2、物联网网络层安全防护 (1)物联网架构中不同层次的安全需求 .应用层:读取安全、隐私安全、用户认证、不可抵赖(数字签名) .网络层:数据的完整性、数据保密性 .感知层:通信层安全(感知网络)、随时可用性。 (2)网络层的安全威胁和措施 .Dos/DDoS:拒绝服务/分布式阻断服务(僵尸网络) .数据传输:算法、协议、证书被破解、入侵和劫持 .假冒攻击:移动终端冒充合法用户与控制中心之间的通信 (3)网络层安全措施 互联网安全:防火墙技术/DPI技术/病毒防护技术/入侵检查技术等 接入网安全:WLAN安全技术/WiMAX安全技术/LTE安全技术 任务二、物联网网絡层详细设计 子任务1、TPC/IP网络组网方案 1、TCP/IP概述 1,物联网通信协议分类: (1)接入协议:子网间的设备组网和通信的协议? .802.15.4(ZigBee) .802.11b(WIFI) .MQTT(消息队列遥测协议) (2)通信协议:负责互联网上进行数据交换和通信 .TCP:传输控制协议 .IP:因特网协议 .FTP:文件传输协议 .HTTP:超文本传输协议 .SMTP/POP3:简单邮件传输协议 .TELNET:远程登陆或控制 2,什么TCP/IP,层次结构是怎样的? (1)物理层:激活或维持设备间的物理链接(二进制位流) (2)数据链路层:访问和传输控制(数据流) (3)网络层:寻址和路由(最佳路径) (4)传输层:端到端的可靠传输(数据流的分组和重组) (5)应用层:数据的处理和应用。 3,OSI与TCP的区别? 2、局域网组网技术 (1)什么是局域网? 局域网即小范围的网络系统。 (2)局域网组网设各需要那些? 路由器/交换机/集线器等 (3)局城网组网解决方案? 方案-图4-24 3、减少冲突和提高以太网性能的方法是:分组 (1)路由器分组:性能由集线器决定、路由器端口昂责且慢 (2)交换机分组:微分段,主机独享端口带宽,速度较快。 (3)Vlan分组:将主机分成若干个逻辑工作组( Vlan )。 ############################## 3、广域网组网技术 1,什么是广域网?网络结构? 广域网(WAN)又叫远程网,是覆盖范围地理区域比较大的数据通信网。 LAN/WAN/VLAN 2,广域网的通信线路有哪些? 专线:也叫租用线,使用时需要路由器独立端口。 交换连接:包交换(点到点)和电路交换(电话呼叫) 子任务2、WLAN组网方案 1、什么是WLAN,协议? WLAN(Wireless Local Area Network)无限局域网,利用射频技术的无线电磁波替代双绞线的局域网络。 2、 WLAN 的优缺点? .灵活性和移动性 .易于网络规划和调整 .故障定位简单 .易于扩展 缺点:性能(穿透)/速度(不稳定)/安全性( WEP / SKIP / AES ) 3、 WLAN 的协议? IEEE 无线通信标准协议802.11(11a、11b、11n、 11g、11ax) 4、 WLAN 的组网方案(组网模式) (1)点对点组网:没有 AP 、点对点自由组网。 (2)集中式组网:有线和无线混合组网(广泛应用) 子任务3、FTTx组网方案 1、什么是FTTx? FTTx新一代光纤接入网络,旨在提高高宽带和全业务接入。 FTTx的几种变形结构:FTTH |
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