计算机系统结构多媒体教程课件_第十章 网络技术1
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计算机系统结构多媒体教程课件_第十章 网格技术2
7-网格应用支持工具与开发环境
• 网格应用支持工具与开发环境是网格系统的 用户最常面对的部分。网格应用支持工具与 环境负责为网格系统的用户提供一套能够有 效地使用网格系统的各种资源完成应用开发 的工具与编程环境。包括事务处理服务、故 障处理服务、MPI编程接口（如MPI-G）等。 通过网格应用支持工具与开发环境的支持， 网格用户可以以一种比较简单的手段来开发 网格应用程序，解决各种问题。
2013-8-31 Grid 12
8-应用网格中的理论、模型、 方法和算法研究
• 以网格的方式来解决应用问题是一种前所未有的创 举，在这个过程中，必须就解决问题过程中所必须 面对的各种理论、模型、方法和算法问题加以研究。 • 一方面，必须研究在网格条件下用于解决资源优化 和安全保证等问题的各种理论和模型，由于其规模 和范围的扩大，这些模型将和传统的模型有着一些 本质性的差别。 • 另一方面，必须在此基础上研究新的方法和算法， 如新的非线性优化算法、超大型线性规划算法、大 型系统模型的分解算法等，这些方法和算法将能够 更好地利用网格地特征，发挥网格的优势，解决传 统方法不能或难以解决的问题。 2013-8-31 Grid 13
2013-8-31 Grid 6
2-网格资源访问规范
• 网格系统是建立在各种各样不同类型、不同平 台、不同用途的资源基础之上的，这些资源需 要以不同的手段、遵循不同的协议来访问。作 为网格系统的基础，通用网格资源访问接口的 作用就是为这些不同类型、不同平台、不同用 途的网格资源提供一套统一的访问接口，通过 此接口，各种资源对网格系统呈现一个统一的 标准协议，从而为进一步整合网格系统中的资 源提供基础。
2013-8-31 Grid 10
6-网格安全与网格用户管理机制
计算机网络技术全套ppt课件
详细描述
常见的网络管理工具包括网络性能监控工具、网络故障诊断 工具、网络流量分析工具等。这些工具可以帮助管理员实时 监控网络设备的状态和性能，发现并解决网络故障，优化网 络配置，提高网络的可用性和效率。
网络故障排除与维护
总结词
网络故障排除与维护是确保网络稳定、可靠 运行的关键环节，它涉及对网络故障的检测 、定位和修复。
04
互联网技术
互联网接入技术
01
02
03
ADSL接入技术
利用现有的电话线网络， 为用户提供高速上网服务 。
光纤接入技术
通过光纤传输数据，提供 高带宽、高速率的网络接 入。
无线接入技术
利用无线通信技术，如 Wi-Fi、4G/5G等，实现 用户接入互联网。
互联网协议（IP）
IP地址
IPv4与IPv6
SNMP协议基于TCP/IP协议栈，采用轮询方式对网络设备进行管理。它定义了管理设 备和代理之间的通信方式，包括管理信息库（MIB）和操作集合。通过使用SNMP协议 ，管理员可以获取设备的运行状态、性能指标和配置信息，并对设备进行远程配置和管
理。
网络管理工具
总结词
网络管理工具用于监控、诊断和解决网络问题，提高网络的 可靠性和性能。
因特网的广泛应用。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
ห้องสมุดไป่ตู้
按网络拓扑结构分类 ：总线型、星型、环 型、网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
02
计算机网络体系结构
OSI参考模型
总结词
OSI参考模型是一个理论模型，用于描述计算机网络中各层的功能和协议。
详细描述
OSI参考模型将计算机网络体系结构分为七个层次，从上到下分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络 层、数据链路层和物理层。每个层次都有特定的功能和协议，使得整个计算机网络能够可靠、有效地进行数据传 输和通信。
常见的网络管理工具包括网络性能监控工具、网络故障诊断 工具、网络流量分析工具等。这些工具可以帮助管理员实时 监控网络设备的状态和性能，发现并解决网络故障，优化网 络配置，提高网络的可用性和效率。
网络故障排除与维护
总结词
网络故障排除与维护是确保网络稳定、可靠 运行的关键环节，它涉及对网络故障的检测 、定位和修复。
04
互联网技术
互联网接入技术
01
02
03
ADSL接入技术
利用现有的电话线网络， 为用户提供高速上网服务 。
光纤接入技术
通过光纤传输数据，提供 高带宽、高速率的网络接 入。
无线接入技术
利用无线通信技术，如 Wi-Fi、4G/5G等，实现 用户接入互联网。
互联网协议（IP）
IP地址
IPv4与IPv6
SNMP协议基于TCP/IP协议栈，采用轮询方式对网络设备进行管理。它定义了管理设 备和代理之间的通信方式，包括管理信息库（MIB）和操作集合。通过使用SNMP协议 ，管理员可以获取设备的运行状态、性能指标和配置信息，并对设备进行远程配置和管
理。
网络管理工具
总结词
网络管理工具用于监控、诊断和解决网络问题，提高网络的 可靠性和性能。
因特网的广泛应用。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
ห้องสมุดไป่ตู้
按网络拓扑结构分类 ：总线型、星型、环 型、网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
02
计算机网络体系结构
OSI参考模型
总结词
OSI参考模型是一个理论模型，用于描述计算机网络中各层的功能和协议。
详细描述
OSI参考模型将计算机网络体系结构分为七个层次，从上到下分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络 层、数据链路层和物理层。每个层次都有特定的功能和协议，使得整个计算机网络能够可靠、有效地进行数据传 输和通信。
第10章 网络多媒体技术ppt课件
• 会话层：会话层用于建立、管理以及终止两个应用系统之 间的会话。
• 表示层：表示层负责把计算机内部的表示形式转换为网络 通信中采用的表示形式。
• 应用层：提供了支持终端用户的各种应用，如电子邮件、 远程登录和文件传输等机制。
10.5 TCP/IP协议
• 传输控制协议/网际协议TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
•
TCP/IP使跨平台或称为异构的网络互联成为可能。比如
，一个Windows NT网络可以包含UNIX和Macintosh工作站，
甚至可以包含UNIX网络或Macintosh组成的网络，TCP/IP具
有如下的特性：
破坏恢复机制
能够在不中断现有服务的情况下加入网络
高效的错误率处理
平台无关性
低数据开销
的。用户输入一条命令运行某个程序，分布式系统便会运 行它。操作系统会选择合适的处理器，寻找所有的输入文 件，然后传送给该处理器，并把结果放到合适的地方。
即：分布式系统的用户觉察不到多个处理器的存在，用 户所面对的是一台虚拟的单处理机。为处理器分配任务， 为磁盘分配文件，把文件从存储的地方传送到需要的地方 ，以及其他所有的系统功能都必须是自动完成的。系统中 ，若干台计算机可以互相协作来完成一个共同的任务。
• 国际标准化组织ISO (International Standards Organization)于
1978年提出开放系统互联参考模型OSI/RM(Open System Interconnection/Reference Model)
• 它定义了连接异种计算机标准的主体结构,是设计和描述 网络通信的基本框架。任何两个遵守参考模型和有关标准的 系统都可进行互连，这样的系统称为开放系统。 OSI模型把计算机网络通信的组织与实现按功能划分为七 层: 应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路 层和物理层(如图12-3)。
• 表示层：表示层负责把计算机内部的表示形式转换为网络 通信中采用的表示形式。
• 应用层：提供了支持终端用户的各种应用，如电子邮件、 远程登录和文件传输等机制。
10.5 TCP/IP协议
• 传输控制协议/网际协议TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
•
TCP/IP使跨平台或称为异构的网络互联成为可能。比如
，一个Windows NT网络可以包含UNIX和Macintosh工作站，
甚至可以包含UNIX网络或Macintosh组成的网络，TCP/IP具
有如下的特性：
破坏恢复机制
能够在不中断现有服务的情况下加入网络
高效的错误率处理
平台无关性
低数据开销
的。用户输入一条命令运行某个程序，分布式系统便会运 行它。操作系统会选择合适的处理器，寻找所有的输入文 件，然后传送给该处理器，并把结果放到合适的地方。
即：分布式系统的用户觉察不到多个处理器的存在，用 户所面对的是一台虚拟的单处理机。为处理器分配任务， 为磁盘分配文件，把文件从存储的地方传送到需要的地方 ，以及其他所有的系统功能都必须是自动完成的。系统中 ，若干台计算机可以互相协作来完成一个共同的任务。
• 国际标准化组织ISO (International Standards Organization)于
1978年提出开放系统互联参考模型OSI/RM(Open System Interconnection/Reference Model)
• 它定义了连接异种计算机标准的主体结构,是设计和描述 网络通信的基本框架。任何两个遵守参考模型和有关标准的 系统都可进行互连，这样的系统称为开放系统。 OSI模型把计算机网络通信的组织与实现按功能划分为七 层: 应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路 层和物理层(如图12-3)。
计算机网络体系结构基本概念课件
数据通信技术包括基带传输、 频带传输和宽带传输等，根据 不同的应用场景选择合适的技 术。
传输媒体
传输媒体是物理层中用于传输数 据的媒介，包括同轴电缆、双绞
线、光纤等。
传输媒体的选择需要根据实际需 求和环境条件进行评估，如传输
距离、带宽、成本等。
传输媒体的性能指标包括带宽、 衰减、噪声等，这些指标直接影
选择。
它将数据从源端系统传 输到目的端系统，通过 路由器的转发实现。
网络层协议规定了数据 包的格式和传输方式， 以及路由器如何转发数
据包。
IP协议
01 IP（Internet Protocol）是网络层的核心协议， 用于实现主机之间的通信。
02 IP协议定义了数据包的格式和寻址方式，使得数 据可以在复杂的网络中传输。
HTTP
用于网页浏览和信 息检索。
FTP
用于文件传输。
DHCP
用于动态主机配置 。
网络编程接口
网络编程接口是应用程序与 网络协议之间的接口，它提 供了用于创建网络应用程序
的函数和工具。
常见的网络编程接口包括套 接字编程接口（Socket API ）和基于事件的编程接口（ 如libevent和Boost.Asio）。
计算机网络体系结 构基本概念课件
目录
• 计算机网络概述 • 网络体系结构 • 物理层 • 数据链路层 • 网络层 • 传输层 • 应用层
01
计算机网络概述
计算机网络定义
计算机网络
由若干个计算机和通信设备，通过传 输媒体和网络软件连接在一起，按照 特定的协议进行数据通信的系统。
计算机网络的主要功能
TCP在因特网协议族中是主要的 传输协议之一，提供了可靠的数 据传输服务。
计算机网络体系结构介绍课件
02
网络设备的配置方法：命令行、Web界面、SNMP等
03
网络设备的配置要点：IP地址、子网掩码、路由表、访问控制等
04
谢谢
4
防火墙：用于保护内部网络，防止外部攻击
5
无线接入点：用于提供无线网络接入，方便移动设备接入网络
6
其他网络设备：如负载均衡器、VPN设备等，用于实现网络优化和安全防护。
常见网络设备的介绍
路由器：连接不同网络，实现网络互通
交换机：连接网络设备，实现数据交换
防火墙：保护网络安全，防止攻击
无线接入点：提供无线网络接入，方便移动设备上网
IP协议：互联网协议，用于数据传输和网络互联
UDP协议：用户数据报协议，用于数据传输和网络互联
ICMP协议：互联网控制报文协议，用于网络管理和故障诊断
ARP协议：地址解析协议，用于将IP地址映射到物理地址
RARP协议：逆地址解析协议，用于将物理地址映射到IP地址
DNS协议：域名系统协议，用于将域名解析为IP地址
网络存储设备：提供数据存储和备份
网络打印机：实现网络共享打印
VPN设备：实现远程访问和安全连接
网络监控设备：监控网络运行状态，及时发现问题
网络管理设备：实现网络管理和配置
网络测试设备：测试网络性能和故障诊断
网络设备的选型和配置
网络设备的类型：交换机、路由器、防火墙等
01
网络设备的选型原则：性能、价格、兼容性、可扩展性等
计算机网络体系结构是指计算机网络中各层协议的集合，用于实现网络通信。
每一层都有其特定的功能和协议，各层之间相互协作，实现网络通信。
网络体系结构分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
网络设备的配置方法：命令行、Web界面、SNMP等
03
网络设备的配置要点：IP地址、子网掩码、路由表、访问控制等
04
谢谢
4
防火墙：用于保护内部网络，防止外部攻击
5
无线接入点：用于提供无线网络接入，方便移动设备接入网络
6
其他网络设备：如负载均衡器、VPN设备等，用于实现网络优化和安全防护。
常见网络设备的介绍
路由器：连接不同网络，实现网络互通
交换机：连接网络设备，实现数据交换
防火墙：保护网络安全，防止攻击
无线接入点：提供无线网络接入，方便移动设备上网
IP协议：互联网协议，用于数据传输和网络互联
UDP协议：用户数据报协议，用于数据传输和网络互联
ICMP协议：互联网控制报文协议，用于网络管理和故障诊断
ARP协议：地址解析协议，用于将IP地址映射到物理地址
RARP协议：逆地址解析协议，用于将物理地址映射到IP地址
DNS协议：域名系统协议，用于将域名解析为IP地址
网络存储设备：提供数据存储和备份
网络打印机：实现网络共享打印
VPN设备：实现远程访问和安全连接
网络监控设备：监控网络运行状态，及时发现问题
网络管理设备：实现网络管理和配置
网络测试设备：测试网络性能和故障诊断
网络设备的选型和配置
网络设备的类型：交换机、路由器、防火墙等
01
网络设备的选型原则：性能、价格、兼容性、可扩展性等
计算机网络体系结构是指计算机网络中各层协议的集合，用于实现网络通信。
每一层都有其特定的功能和协议，各层之间相互协作，实现网络通信。
网络体系结构分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
计算机网络体系结构优秀课件
4
实体（Entity）
实体（Entity）
在网络分层体系结构中，每一层都由一些实体组成， 这些实体抽象地表示了通信时的软件元素（如进程或 子程序）或硬件元素（如智能I/O芯片等）。
实体是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施。
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
5
接口(Interface)
机械特性 电气特性 功能特性 规程特性
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
15
物理层涉及的内容二
数据交换单元为二进制比特 比特的同步 线路的连接 物理拓扑结构 传输方式
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
16
物理层涉及的内容三
有2个设备属于物理层的,一个是中继器,一个是 HUB.
本章主要内容
计算机网络体系结构及协议的概念； 开放系统互连（OSI）参考模型 OSI模型中各层的功能介绍； TCP/IP协议的体系结构； TCP/IP协议的层次功能介绍； OSI模型与TCP/IP协议模型的比较；
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
1
计算机网络体系结构
为了减少计算机网络的复杂程度，按照结构化设 计方法，计算机网络将其功能划分为若干个层次， 较高层次建立在较低层次的基础上，并为其更高 层次提供必要的服务功能。网络中的每一层都起 到隔离作用，使得低层功能具体实现方法的变更 不会影响到高一层所执行的功能。
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口
网络层
3-2接口
数据链路层
2-1接口
物理层
8
基于OSI的通信模型结构
中间节点
系统A
系统B
第7层 第6层 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层
计算机系统结构多媒体教程课件_第十章 集群计算机系统结构
Cluster Computer 9
2013-8-31
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
集群式计算机的定义
集群计算机可以从狭义和广义的角度进行划分。 狭义地讲，根据构成结点的不同，可以分为PC Cluster和工作站Cluster。根据研制理念的不同， 可以分为NOW类型Cluster（追求高速通信，进 行全局资源管理，采用时钟周期“窃取”技术 来利用空闲计算机的资源）和Beowulf类型 Cluster（尽可能使用现成的硬件、免费系统软 件、基于TCP/IP建立通信库、不考虑“窃取” 时钟周期）。
33 43 80 93 15373 22526 50181 66614 14689 29523 69774 136048 8745 18831 36569 78052
2013-8-31
Cluster Computer
7
集群式计算机的发展
最初，集群计算机系统的使用效率只有 30%左右，严重影响着它的发展。随着 高速通信、体系结构、并行算法等方面 研究的不断取得进展，集群计算机系统 的使用效率已经取得了比较满意的结果， 已达62%以上，逐步接近MPP的效率 。
2013-8-31
Cluster Computer
6
TOP500中Cluster的数量和性能
1000000 100000 10000 1000 100 10 1
数量 cpu总数 峰值速度[GF/S] LINPACK[GF/S] 97.6 1 100 33 10 97.11 1 100 33 10 98.6 1 68 72 19 98.11 2 290 299 102 99.6 6 1026 789 372 99.11 7 2412 2009 961 00.6 11 3668 3720 2254 00.11 28 9174 8717 5409 01.6 01.11 02.6 02.11
2013-8-31
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
集群式计算机的定义
集群计算机可以从狭义和广义的角度进行划分。 狭义地讲，根据构成结点的不同，可以分为PC Cluster和工作站Cluster。根据研制理念的不同， 可以分为NOW类型Cluster（追求高速通信，进 行全局资源管理，采用时钟周期“窃取”技术 来利用空闲计算机的资源）和Beowulf类型 Cluster（尽可能使用现成的硬件、免费系统软 件、基于TCP/IP建立通信库、不考虑“窃取” 时钟周期）。
33 43 80 93 15373 22526 50181 66614 14689 29523 69774 136048 8745 18831 36569 78052
2013-8-31
Cluster Computer
7
集群式计算机的发展
最初，集群计算机系统的使用效率只有 30%左右，严重影响着它的发展。随着 高速通信、体系结构、并行算法等方面 研究的不断取得进展，集群计算机系统 的使用效率已经取得了比较满意的结果， 已达62%以上，逐步接近MPP的效率 。
2013-8-31
Cluster Computer
6
TOP500中Cluster的数量和性能
1000000 100000 10000 1000 100 10 1
数量 cpu总数 峰值速度[GF/S] LINPACK[GF/S] 97.6 1 100 33 10 97.11 1 100 33 10 98.6 1 68 72 19 98.11 2 290 299 102 99.6 6 1026 789 372 99.11 7 2412 2009 961 00.6 11 3668 3720 2254 00.11 28 9174 8717 5409 01.6 01.11 02.6 02.11
计算机系统结构多媒体教程课件_第十章 性能评价与测量
性能评价的标志
计量单位： 定 点 整 数 指 令 每 秒 运 算 百 万 次 的 MIPS （Million Instruction Per Second） 浮点指令每秒运算百万次的MFLOPS（Million FLOating-point instruction Per Second）。
性能评价的标志
计算机系统中CPU的主频往往决定了机器周 期的长短，从某种意义上说它能反映计算机 的速度。显然主频越高，计算机运行的速度 就越快。 用指令运行速度来表示机器的速度。由于指 令种类很多，且执行时间又不一样，在程序 中各类指令使用频度又存在很大的差异，因 此出现了好多种评价的方法。
定义
计算机性能评价： 计算机系统对原始数据进行逻辑推算；
计算机性能测量： 采用基准测试程序包来度量计算机系统 的性能。
性能评价的标志
计算机系统性能的主要标志是计算机速度。 随着计算机系统结构的发展和复杂化，仅从 计算机速度来反映计算机系统性能就不合适 了。应该从对计算机系统的硬件、软件等各 个方面进行更为准确的评价，才能全面反映 计算机系统的性能。 计算机系统的速度仍然是衡量计算机系统性 能最直接和最主要的标志之一。
性能评价的标志
随着指令系统的发展，仅用加法指令运算速 度已不能很好地反映机器速度，出现了“等 效指令速度法”。它是通过取各类指令在程 序中的比例（ω i ）进行折算来获得的。若 每类指令的执行时间为ti ，则等效指令的执 行时间T为： T=Σ ω i ti 机器的等效指令速度V为： V=1/T
性能评价的对象
性能评价的对象是整个计算机系统。但计算机系统是 包括硬件、软件等复杂的系统，又与工作环境、工 作方式、应用对象等有密切的关联，所以要明确地 划清计算机系统的环境（边界环境），其中最主要 的是工作负载。所谓工作负载就是加到系统上的服 务需求量，它可以是一个作业对CPU工作时间的需 求量、存储空间的需求量、I/O工作的需求量以及软 件资源的需求量等等。工作负载模型可以是自然负 载模型，也可以是研究者建立的负载模型，而且精 确建立的负载模型可以节约评价时间和开销。实际 上性能评价最困难的工作是选定有代表性的工作负 载模型。
《计算机多媒体技术》课件(完整版)2024新版
多媒体数据存储介质及特点
磁存储介质
硬盘、软盘等，具有高容量、高速度、可重复写等特点。
光存储介质
CD、DVD、蓝光光盘等，具有大容量、低成本、便携性等优点。
半导体存储介质
U盘、SD卡、SSD等，具有体积小、读写速度快、抗震性强等特点 。
多媒体数据传输网络协议和标准
TCP/IP协议
传输控制协议/网际协议，是互联网的 基础协议，提供可靠的、面向连接的数
如Maya、3ds Max、Blender等，提供丰富的动画创作功能。
虚拟现实技术概述及应用领域
虚拟现实技术定义
通过计算机生成三维虚拟环境，提供沉浸式的交互体验。
应用领域
游戏娱乐、教育培训、工业设计、医疗康复等多个领域。
发展前景
随着技术进步和应用拓展，虚拟现实将在更多领域发挥重 要作用。
虚拟现实系统硬件设备简介
多媒体系统组成与结构
多媒体硬件系统
包括计算机主机、音频/ 视频处理设备、输入/输
出设备等。
多媒体软件系统
包括操作系统、多媒体 创作工具、多媒体应用
软件等。
多媒体数据
包括文本、图形、图像 、声音、动画、视频等
多种类型的数据。
多媒体网络
实现多媒体信息的传输 和共享，包括局域网和 广域网等不同类型的网
络。
多媒体数据同步处理技术
时间戳同步
通过给每个多媒体数据单元添加时间戳，接收端 根据时间戳进行同步播放。
滑动窗口同步
发送端和接收端分别维护一个滑动窗口，通过窗 口的滑动来实现数据的同步传输和播放。
ABCD
帧同步
发送端将多媒体数据分成若干帧进行传输，接收 端按照帧的顺序进行同步播放。
基于反馈的同步
计算机网络技术全套教学课件pptx
负责数据格式的转换和加密解密等。
02
01
应用层
提供网络应用服务，如电子邮件、文件传输 等。
04
03
TCP/IP参考模型
A
网络接口层
对应OSI的物理层和数据链路层，负责数据的传 输和接收。
网际层
对应OSI的网络层，负责路由选择和分组传 输。
B
C
传输层
对应OSI的传输层，提供端到端的数据传输 服务。
应用层
子网划分
将一个大的IP网络划分为若干个子网，每个子网具有相同的 网络地址和不同的主机地址。子网划分可以提高IP地址的利 用率，减少广播风暴，增强网络安全性。
子网掩码
用于区分IP地址中的网络地址和主机地址，由连续的1和连 续的0组成。子网掩码的长度决定了子网的规模和数量。
路由选择算法及实现原理
路由选择算法分类
以太网是一种基于CSMA/CD （载波监听多路访问/冲突检测 ）的广播型网络，广泛应用于 局域网领域。以太网帧格式包 括前导码、帧起始定界符、目 的地址、源地址、类型/长度字 段以及数据字段等。
05 网络层技术
网络层基本概念与功能
01
02
03
04
网络层定义
位于传输层和数据链路层之间 ，负责将分组从源主机通过网
UDP协议特点
UDP协议的主要特点包括无连接、不可靠传 输、面向数据报和简单高效。无连接意味着 在数据传输前不需要建立连接；不可靠传输 意味着UDP不提供确认机制、重传机制等保 证可靠传输的机制；面向数据报意味着UDP 以数据报为单位进行数据传输；简单高效则 体现在UDP首部开销小，处理速度快等方面
络发送到目的主机。
路由选择
根据分组的目的地址和当前网 络状态，选择合适的路径将分
计算机多媒体技术课程课件
多媒体技术：计算机技术，通信技术，音频技术，视频 技术，图象压缩技术，文字处理技术等多种技术的综合。
第1章 多媒体技术
1.1.2 多媒体技术的特点 多媒体数据特点和多媒体技术特点 1.1.2.1 多媒体数据特点 1.数据量大 比如计算机上的一幅静态画面的数据、一秒视频数据等 2.数据类型多 文字、图形、图象、声音、视频等 3.相关性强、同步性高 4.动态性强 动态性是多媒体特别是实时多媒体的特点
(2)分辨率：即传感器单位面积下的像素数目；分辨率高 有好有坏(躁声增加)
(3)颜色深度：色彩位数；单色是n位(bit)，则总颜色数 目为3n位(bit)[红绿蓝三基色]
(4)反应速度与连拍速度：反应速度即快门速度，可以高 达1/2000s，低到30s等；连拍可达3幅/s
(5)存储媒体种类和存储容量：种类很多，比如常见的 SD(安全数字)卡、CF卡等；容量可达8GB或更高
第2章 多媒体硬件系统
2.2 常见多媒体设备
2.2.1 扫描仪
2.2.1.1 工作原理：主要介绍使用感光元件CCD的扫描仪。 最主要两个部分—模拟/数字转换器实现将模拟信号转变 为数字信号，感光元件CCD(电荷偶合器件)利用微电子 技术制成的表面光电器件实现光电转换。扫描仪中的 CCD是线性CCD(数码相机、摄象机是点阵式CCD或 CMOS)，先在X方向扫描再在Y方向扫描。
●传输媒体（ Transmission Medium）：传输数据的物 理设备介质：如电缆（同轴、双绞线）、光纤（单模、 多模）、无线电波（红外．．．）等。
●交换媒体，在系统之间交换信息的手段和类型，可以 是存储媒体或传输媒体，也可以是两种媒体的组合。如: 网络\电子邮件\WWW\FTP…
第1章 多媒体技术
2.1.1.2 MPC的技术标准 (1)MPC1.0：1990年10月
第1章 多媒体技术
1.1.2 多媒体技术的特点 多媒体数据特点和多媒体技术特点 1.1.2.1 多媒体数据特点 1.数据量大 比如计算机上的一幅静态画面的数据、一秒视频数据等 2.数据类型多 文字、图形、图象、声音、视频等 3.相关性强、同步性高 4.动态性强 动态性是多媒体特别是实时多媒体的特点
(2)分辨率：即传感器单位面积下的像素数目；分辨率高 有好有坏(躁声增加)
(3)颜色深度：色彩位数；单色是n位(bit)，则总颜色数 目为3n位(bit)[红绿蓝三基色]
(4)反应速度与连拍速度：反应速度即快门速度，可以高 达1/2000s，低到30s等；连拍可达3幅/s
(5)存储媒体种类和存储容量：种类很多，比如常见的 SD(安全数字)卡、CF卡等；容量可达8GB或更高
第2章 多媒体硬件系统
2.2 常见多媒体设备
2.2.1 扫描仪
2.2.1.1 工作原理：主要介绍使用感光元件CCD的扫描仪。 最主要两个部分—模拟/数字转换器实现将模拟信号转变 为数字信号，感光元件CCD(电荷偶合器件)利用微电子 技术制成的表面光电器件实现光电转换。扫描仪中的 CCD是线性CCD(数码相机、摄象机是点阵式CCD或 CMOS)，先在X方向扫描再在Y方向扫描。
●传输媒体（ Transmission Medium）：传输数据的物 理设备介质：如电缆（同轴、双绞线）、光纤（单模、 多模）、无线电波（红外．．．）等。
●交换媒体，在系统之间交换信息的手段和类型，可以 是存储媒体或传输媒体，也可以是两种媒体的组合。如: 网络\电子邮件\WWW\FTP…
第1章 多媒体技术
2.1.1.2 MPC的技术标准 (1)MPC1.0：1990年10月
计算机网络体系结构课件
TCP的连接建立和终止需要经过 三次握手和四次挥手的过程。
UDP协议
01
UDP（User Datagram Protocol ，用户数据报协议）是一种无连 接的、不可靠的传输层协议。
02
UDP主要用于实时应用和多媒体 应用，如音频和视频流。
UDP提供尽最大努力的数据传输 服务，不保证数据的可靠性和顺 序性。
作用
协议栈使得网络通信更加灵活和可靠，不同系统或设备可 以根据需要选择合适的协议栈来实现所需的网络功能或服 务。
03
CHAPTER
数据链路层
数据链路层的功能
数据封装与解封装
将数据划分为帧，并在每个帧上添加 控制信息，以便在接收端正确地解析 原始数据。
流量控制
通过控制发送数据的速率，确保接收 端不会因接收速率过快而丢失数据。
层次划分
从上到下分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对应于OSI参考模型 的应用层、表示层和会话层。
作用
TCP/IP模型是互联网的基础，几乎所有的互联网协议和服务都基于TCP/IP模型。它使 得不同类型和厂商的计算机和设备能够相互通信和共享资源。
协议与服务的区别
协议
协议是一组规则和标准，用于规定不同计算机或设备之间通信的方式和格式。 协议定义了数据传输的细节，如数据格式、传输方式、错误控制等。
计算机网络中的数据传输是指将数 据从一个计算机或设备发送到另一 个计算机或设备的过程。
资源共享
计算机网络中的资源共享是指网络 中的计算机可以相互访问和利用其 他计算机上的硬件、软件和数据资 源。
计算机网络发展历程
面向终端的计算机网络
分组交换网络
20世纪50年代，美国国防部高级研究计划 局（ARPA）建立ARPANET，实现了计算 机之间的远程通信。
UDP协议
01
UDP（User Datagram Protocol ，用户数据报协议）是一种无连 接的、不可靠的传输层协议。
02
UDP主要用于实时应用和多媒体 应用，如音频和视频流。
UDP提供尽最大努力的数据传输 服务，不保证数据的可靠性和顺 序性。
作用
协议栈使得网络通信更加灵活和可靠，不同系统或设备可 以根据需要选择合适的协议栈来实现所需的网络功能或服 务。
03
CHAPTER
数据链路层
数据链路层的功能
数据封装与解封装
将数据划分为帧，并在每个帧上添加 控制信息，以便在接收端正确地解析 原始数据。
流量控制
通过控制发送数据的速率，确保接收 端不会因接收速率过快而丢失数据。
层次划分
从上到下分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对应于OSI参考模型 的应用层、表示层和会话层。
作用
TCP/IP模型是互联网的基础，几乎所有的互联网协议和服务都基于TCP/IP模型。它使 得不同类型和厂商的计算机和设备能够相互通信和共享资源。
协议与服务的区别
协议
协议是一组规则和标准，用于规定不同计算机或设备之间通信的方式和格式。 协议定义了数据传输的细节，如数据格式、传输方式、错误控制等。
计算机网络中的数据传输是指将数 据从一个计算机或设备发送到另一 个计算机或设备的过程。
资源共享
计算机网络中的资源共享是指网络 中的计算机可以相互访问和利用其 他计算机上的硬件、软件和数据资 源。
计算机网络发展历程
面向终端的计算机网络
分组交换网络
20世纪50年代，美国国防部高级研究计划 局（ARPA）建立ARPANET，实现了计算 机之间的远程通信。
计算机网络体系结构完整PPT课件
（1） 计算机网络体系结构的定义和发展。 （2）计算机网络分层体系结构及分层原理。 （3） 计算机网络通信协议的概念，网络通信协议
三要素。
考核要求
领会：网络分层体系结构的概念和计算机网络体系 结构，协议的概念，通信协议三要素：语义、语法、 时序关系。
.
2.1.1协议的要素（领会）
网络协议(Protocol)：为计算机网络中进行数据交换 而建立的规则、标准或约定的集合。
.
学习目的与要求
要求理解计算机网络分层的目的 理解协议的要素、服务、协议与服务的区别、
协议数据单元 理解面向连接的服务和无连接服务的概念 理解ISO基本参考模型与各层的功能 理解TCP/IP参考模型与各层的功能 了解两个参考模型的相同点与不同点。
.
2.1网络的分层体系结构
课程内容与考核知识点
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
ISO-OSI模型各层所涉及的问题
应用层： 处理应用进程之间所发送 和接收的数据中包含的信 息内容。 表示层： 会在话两层个：应用层之间的传 负输责过建程立中（负或责清数除据）的在表示 两语个法通信的表示层之间的
传通信输通层道：，包括交O互S管I理环、境
为同会步话，层 异提 常供 报与 告下 。面网络 无关的可靠消息传送机制
网络层：
路数由据、链C转路C发层P，：A 拥塞控制
成帧，差错控制、流量控
物制控网理，制层物络：理寻层址，媒体访问
缆线，信号的编码，网络
接数插据件链的路电、层机械接口
CCP B 网络层 数据链路层
物理层
物理层
主机B
应用进程B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
三要素。
考核要求
领会：网络分层体系结构的概念和计算机网络体系 结构，协议的概念，通信协议三要素：语义、语法、 时序关系。
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2.1.1协议的要素（领会）
网络协议(Protocol)：为计算机网络中进行数据交换 而建立的规则、标准或约定的集合。
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学习目的与要求
要求理解计算机网络分层的目的 理解协议的要素、服务、协议与服务的区别、
协议数据单元 理解面向连接的服务和无连接服务的概念 理解ISO基本参考模型与各层的功能 理解TCP/IP参考模型与各层的功能 了解两个参考模型的相同点与不同点。
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2.1网络的分层体系结构
课程内容与考核知识点
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
ISO-OSI模型各层所涉及的问题
应用层： 处理应用进程之间所发送 和接收的数据中包含的信 息内容。 表示层： 会在话两层个：应用层之间的传 负输责过建程立中（负或责清数除据）的在表示 两语个法通信的表示层之间的
传通信输通层道：，包括交O互S管I理环、境
为同会步话，层 异提 常供 报与 告下 。面网络 无关的可靠消息传送机制
网络层：
路数由据、链C转路C发层P，：A 拥塞控制
成帧，差错控制、流量控
物制控网理，制层物络：理寻层址，媒体访问
缆线，信号的编码，网络
接数插据件链的路电、层机械接口
CCP B 网络层 数据链路层
物理层
物理层
主机B
应用进程B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
计算机网络技术基础ppt课件
动态路由配置
运行动态路由协议（如OSPF、EIGRP、BGP等），自动学习和更新路由表。适用于复杂 网络和大规模网络。
VPN技术原理及应用
• VPN（Virtual Private Network）技术原理：通过在公共网络上建立加 密隧道，实现远程用户或分支机构与内部网络资源的安全访问。VPN技 术采用隧道技术、加密技术和身份认证技术等手段，确保数据传输的安 全性和私密性。
异构性
连接不同类型的网络和设备，需要解决不同网络之间的兼容性问题。
路由器工作原理及配置方法
路由器工作原理
路由器是网络层设备，根据网络层地址（IP地址）进行路由选择和数据转发。路由器通过 维护路由表来实现路由选择，根据路由表中的信息将数据报文转发到目标网络。
静态路由配置
手动配置路由表，指定目标网络和下一跳地址或出口接口。适用于简单网络和特定场景。
THANKS
感谢观看
通信基本概念
通信的定义
通过某种媒体进行的信息传递和交流。
通信系统的组成
信源、信宿、信道、编码器、解码器、调制器、解调器等。
通信方式
单工、半双工和全双工。
模拟信号与数字信号
01 02
模拟信号
连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间 作连续变化，或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在 任意瞬间呈现为任意数值的信号。
防火墙
用于保护网络安全， 防止非法访问和攻击 。
网关
用于连接不同协议的 网络，实现协议转换 和数据传输。
04
局域网技术
局域网概述及特点
01
局域网定义：在有限地理范围内，通过高速通信线路将各 种计算机设备互连起来，实现数据传输和资源共享的计算 机网络。
运行动态路由协议（如OSPF、EIGRP、BGP等），自动学习和更新路由表。适用于复杂 网络和大规模网络。
VPN技术原理及应用
• VPN（Virtual Private Network）技术原理：通过在公共网络上建立加 密隧道，实现远程用户或分支机构与内部网络资源的安全访问。VPN技 术采用隧道技术、加密技术和身份认证技术等手段，确保数据传输的安 全性和私密性。
异构性
连接不同类型的网络和设备，需要解决不同网络之间的兼容性问题。
路由器工作原理及配置方法
路由器工作原理
路由器是网络层设备，根据网络层地址（IP地址）进行路由选择和数据转发。路由器通过 维护路由表来实现路由选择，根据路由表中的信息将数据报文转发到目标网络。
静态路由配置
手动配置路由表，指定目标网络和下一跳地址或出口接口。适用于简单网络和特定场景。
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感谢观看
通信基本概念
通信的定义
通过某种媒体进行的信息传递和交流。
通信系统的组成
信源、信宿、信道、编码器、解码器、调制器、解调器等。
通信方式
单工、半双工和全双工。
模拟信号与数字信号
01 02
模拟信号
连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间 作连续变化，或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在 任意瞬间呈现为任意数值的信号。
防火墙
用于保护网络安全， 防止非法访问和攻击 。
网关
用于连接不同协议的 网络，实现协议转换 和数据传输。
04
局域网技术
局域网概述及特点
01
局域网定义：在有限地理范围内，通过高速通信线路将各 种计算机设备互连起来，实现数据传输和资源共享的计算 机网络。
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2013-8-31 Grid 3
网格是新一代的信息基础设施
因特网（Internet）是信息传输的信息 基础设施； 网格是在因特网格基础上的信息处理 和信息服务的基础设施： 网格还有一个趋势：即和应用与服务 更密切地结合起来！对于科学技术和我国 四个现代化关系更为直接！
Internet Evolutional Path
2013-8-31 Grid 2
概 论
• 网格是一个通过网络集成的计算等资源环境。 • 网格能够包括各种计算资源、贵重仪器、存储、数 据服务、信息服务等服务资源，并将它们映象成一 种随处按需可得的、可靠的计算和服务能力，动态 地共享资源，构成跨地区、跨学科合作的“虚拟机 构”，并协调地解决问题。 • 网格计算资源主要是指分布的计算机资源--主要指 高性能计算。 • 网格能动态调度资源而组织成一个“虚拟组织” （VO-Virtual Organization）、通过提供Web 服 务和网格服务，来实现资源的共享，将分布的服务 资源组织起来协同解决复杂的科学与工程计算问题。
Computer
2013-8-31
Internet telnet://..., ftp://.. Grid
Computer
5
网格与网络的区别
如果一家老小计划去九寨沟游玩，提前要做的准备工作 有很多，其中包括交通方式、景点选择、天气状况、 日程安排、住宿条件等众多因素。如果准备工作不够 周密，出现了始料不及的情况，那么长时间精心策划 的旅游就可能“泡汤”。 访问网站只能享受一个网站服务的优势。 如果网格成为现实，：打开自己的智能终端、提出自己 的需求，由于网格能把以上提到的诸多方面的服务连 接在一起、形成服务网格，所有一切信息和计划安排 就都会立刻呈现在眼前，一站式服务几乎可以解决所 有难题。用户只需要交付足够的服务费用，就可以享 受网格技术带来的益处。
0
2013-8-31
Grid
8
国外网格技术发展现状
网格技术发展可分成两个阶段
第一阶段，从90年代中期开始，网格的主要内容是用 WEB技术来更广泛地支持高性能计算在科学技术中的 应用；当时，普遍称先进计算基础设施(Advanced Computational Infrastructure, ACI),可以称这阶段为“自 底向上”的设计与建设； 第二阶段，从2001年开始，网格的名词逐渐形成和普 及，并且，十分强调从顶层应用与服务需求驱动出发， 来设计与建设网格，这可称为“自顶向下”的阶段。
2013-8-31
Grid
12
标准
迄今为止，网格计算还没有正式的标准，但在核 心技术上，相关机构与企业已达成一致： 由美国Argonne国家实验室与南加州大学信息科 学学院(ISI)合作开发的Globus Toolkit已成为网 格计算事实上的标准，包括Entropia、IBM、 Microsoft、Compaq、Cray、SGI、Sun、 Veridian、Fujitsu、Hitachi、NEC在内的12家计 算机和软件厂商已宣布将采用Globus Toolkit。 目前所有重大的网格项目都是基于Globus Toolkit提供的协议与服务建设的。
计算机系统结构 -网格技术
2013-8-31
Grid
1
概 论
• 网格（Grid）技术，是上世纪90年代中期 随着计算机网络技术和分布式计算技术 的不断发展而诞生的一种全新技术。 • 它以高性能网络为依托，借助于一套完 善的网格中间件的支持，将分布于网络 上的各种资源加以整合，为使用者提供 一套完善的具有单一映像的支持环境。
2013-8-31 Grid 6
网格的中间件(Middleware)
网格的中间件是网格建设的核心， 它是把分布各地区、各单位的计算 资源、服务资源和信息资源等映象 成单一的“虚拟机器”，并使各地 用户动态调度其资源，共享其资源。
互联网的三次浪潮
因特网（internet） 第一个研究原型 万维网（web） 网格（grid）
to Eliminate Resource Islands (Forbes Magazine) Great Global Grid (GGG)
Application
grid://……
World-Wide Web
Web Page
Application
(WWW)
Web Page
http://.........
信息服务网格（Information Grid）：这类网格除了共享分散的计算 资源，还共享各种分散在Internet上的数据、知识等信息，并将这 些信息动态协同完成一个或一系列任务。如企业信息系统、网络 教育、制造业信息化、电子政务、数字图书馆、金融证券等方面 的应用。这类网格侧重于用WebService技术对分散在Web上的应 用软件进行封装、统一命名和查找和调用，并将这些软件集成起 来提供一体化的应用服务。
1969.10.1
1980-1989 1990.12
1998
第一个可用原型
1970
1999
还没有
第一个标准
1969.4imp 1974.5 tcp/ip
3180个rfc
1994.6 uri 1996.5 http
46
现在标准总数
11 个 工 作 组 9 个 研究组
还没有
中国参与标准
1（1996.3）
2013-8-31 Grid 9
2013-8-31
Grid
10
2013-8-31
Grid
11Biblioteka 类计算网格（Computation Grid ）：这类网格动态共享分散在Internet上 的计算资源进行科学计算以解决各种研究问题。如基因分析、飞 行器设计、量子化学计算、仿生、制药之类的研究。这是网格最 初的应用模式。 数据网格（Data Grid ）: 这类网格动态共享分散在Internet上的数据资 源进行共享以解决海量存储问题。
2013-8-31 Grid 13
国外网格技术发展现状
美国 : 95年开始网格计算平台的研究
全国先进计算基础设施NPACI 全国计算科学联盟NCSA
负责参与该 两个网格项 目的有100多 所大学
航天局NASA建立的IPG (Information Power Grid) 美国国家科学基金委NSF支持的预测地震的网格 军口支持的核爆炸模拟网格DISCOM
网格是新一代的信息基础设施
因特网（Internet）是信息传输的信息 基础设施； 网格是在因特网格基础上的信息处理 和信息服务的基础设施： 网格还有一个趋势：即和应用与服务 更密切地结合起来！对于科学技术和我国 四个现代化关系更为直接！
Internet Evolutional Path
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概 论
• 网格是一个通过网络集成的计算等资源环境。 • 网格能够包括各种计算资源、贵重仪器、存储、数 据服务、信息服务等服务资源，并将它们映象成一 种随处按需可得的、可靠的计算和服务能力，动态 地共享资源，构成跨地区、跨学科合作的“虚拟机 构”，并协调地解决问题。 • 网格计算资源主要是指分布的计算机资源--主要指 高性能计算。 • 网格能动态调度资源而组织成一个“虚拟组织” （VO-Virtual Organization）、通过提供Web 服 务和网格服务，来实现资源的共享，将分布的服务 资源组织起来协同解决复杂的科学与工程计算问题。
Computer
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Internet telnet://..., ftp://.. Grid
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网格与网络的区别
如果一家老小计划去九寨沟游玩，提前要做的准备工作 有很多，其中包括交通方式、景点选择、天气状况、 日程安排、住宿条件等众多因素。如果准备工作不够 周密，出现了始料不及的情况，那么长时间精心策划 的旅游就可能“泡汤”。 访问网站只能享受一个网站服务的优势。 如果网格成为现实，：打开自己的智能终端、提出自己 的需求，由于网格能把以上提到的诸多方面的服务连 接在一起、形成服务网格，所有一切信息和计划安排 就都会立刻呈现在眼前，一站式服务几乎可以解决所 有难题。用户只需要交付足够的服务费用，就可以享 受网格技术带来的益处。
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国外网格技术发展现状
网格技术发展可分成两个阶段
第一阶段，从90年代中期开始，网格的主要内容是用 WEB技术来更广泛地支持高性能计算在科学技术中的 应用；当时，普遍称先进计算基础设施(Advanced Computational Infrastructure, ACI),可以称这阶段为“自 底向上”的设计与建设； 第二阶段，从2001年开始，网格的名词逐渐形成和普 及，并且，十分强调从顶层应用与服务需求驱动出发， 来设计与建设网格，这可称为“自顶向下”的阶段。
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标准
迄今为止，网格计算还没有正式的标准，但在核 心技术上，相关机构与企业已达成一致： 由美国Argonne国家实验室与南加州大学信息科 学学院(ISI)合作开发的Globus Toolkit已成为网 格计算事实上的标准，包括Entropia、IBM、 Microsoft、Compaq、Cray、SGI、Sun、 Veridian、Fujitsu、Hitachi、NEC在内的12家计 算机和软件厂商已宣布将采用Globus Toolkit。 目前所有重大的网格项目都是基于Globus Toolkit提供的协议与服务建设的。
计算机系统结构 -网格技术
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概 论
• 网格（Grid）技术，是上世纪90年代中期 随着计算机网络技术和分布式计算技术 的不断发展而诞生的一种全新技术。 • 它以高性能网络为依托，借助于一套完 善的网格中间件的支持，将分布于网络 上的各种资源加以整合，为使用者提供 一套完善的具有单一映像的支持环境。
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网格的中间件(Middleware)
网格的中间件是网格建设的核心， 它是把分布各地区、各单位的计算 资源、服务资源和信息资源等映象 成单一的“虚拟机器”，并使各地 用户动态调度其资源，共享其资源。
互联网的三次浪潮
因特网（internet） 第一个研究原型 万维网（web） 网格（grid）
to Eliminate Resource Islands (Forbes Magazine) Great Global Grid (GGG)
Application
grid://……
World-Wide Web
Web Page
Application
(WWW)
Web Page
http://.........
信息服务网格（Information Grid）：这类网格除了共享分散的计算 资源，还共享各种分散在Internet上的数据、知识等信息，并将这 些信息动态协同完成一个或一系列任务。如企业信息系统、网络 教育、制造业信息化、电子政务、数字图书馆、金融证券等方面 的应用。这类网格侧重于用WebService技术对分散在Web上的应 用软件进行封装、统一命名和查找和调用，并将这些软件集成起 来提供一体化的应用服务。
1969.10.1
1980-1989 1990.12
1998
第一个可用原型
1970
1999
还没有
第一个标准
1969.4imp 1974.5 tcp/ip
3180个rfc
1994.6 uri 1996.5 http
46
现在标准总数
11 个 工 作 组 9 个 研究组
还没有
中国参与标准
1（1996.3）
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11Biblioteka 类计算网格（Computation Grid ）：这类网格动态共享分散在Internet上 的计算资源进行科学计算以解决各种研究问题。如基因分析、飞 行器设计、量子化学计算、仿生、制药之类的研究。这是网格最 初的应用模式。 数据网格（Data Grid ）: 这类网格动态共享分散在Internet上的数据资 源进行共享以解决海量存储问题。
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国外网格技术发展现状
美国 : 95年开始网格计算平台的研究
全国先进计算基础设施NPACI 全国计算科学联盟NCSA
负责参与该 两个网格项 目的有100多 所大学
航天局NASA建立的IPG (Information Power Grid) 美国国家科学基金委NSF支持的预测地震的网格 军口支持的核爆炸模拟网格DISCOM