计算机网络热点技术
文献综述报告
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今天的因特网和能力面临着两个挑战，一个是网络已存在的规模将面对更大的用户群。二是随之而来的新的复杂的在线应用需要一个新的网络体系结构。计算机网络发展的基本方向是开放（标准化）、集成（各种服务）、高性能（高速）和智能化（友好的用户接口）。计算机网络技术发展的基本方向是一个目标，全球完善的信息基础设施；两个支撑，微电子技术和光技术；三个融合，计算机、通信、信息；四个热点，多媒体、宽待、移动通信和信息安全。
目前计算机网络技术研究的热点包括：无限网络技术（移动）研究，已经制订的IEEE802.11n标准，数据传输率可以支持100Mbps.对等网（p2p）应用研究；网络内容分布、网络信息的检索与利用研究；网络中的信息表示技术，研究不同媒体之间的关系；下一代web即语义互联网；网络安全与管理；云计算；等等。 下面仅就所查文献中的资料阐述计算机网络热点技术：
语义互联网
语义互联网并非独立的另一个Web，而是今天Web的一个延伸。在语义互联网中，信息被赋予明确而完整的含义，即语义；机器可以识别并理解这种语义，从而对Web中的信息实现自动化采集、分割、组合乃至逻辑推理等等。
换言之，语义互联网是在今天Web的基础上，在信息中加入语义，从而使得在Web世界中流动的不再是单纯的数据流而是机器可以理解的语义信息。利用这些语义，信息之间的交换就可以建立在语义的层面而非文字的层面，从而可以使机器精确的理解、采集和组合信息，同时提供包含数字图书馆、电子商务、医疗保健等各种类型的自动化服务。
语义互联网必然出现
基于目前互联网上信息交换和处理中所存在的各种缺陷，语义互联网得以提出。信息交换和处理中所存在的种种缺陷突出表现在以下方面：
● 今天的Web使用起来很简单，通过浏览器用户可以在任何地方、任何时间方便浏览各种来源的HTML文档，这些文档也可以通过超链接技术将不同的资源和信息连接起来。这种简单性是Web创立之初的一个重要出发点，但也正是这种简单性使得用户在浏览过程中很容易迷失在错综交叉的网状链接中。
● 今天的Web包含了大量的信息，信息在各个方面都有所不同，其中的一个差别就是有些信息主要提供给人使用，而有些则主要供机器使用。前者如电视
广告、诗歌等，后者如数据库、程序和传感器信号输出等。今天的Web大多数开发成为人们阅读文档的媒体，而在可自动处理的数据和信息方面却少之又少，这种信息就是那些用以描述信息的信息，我们称之为元数据。
● 搜索引擎是网络访问中的重要导航工具。但今天的搜索引擎大多数是通过关键字匹配完成搜索任务，这种处理过程仅仅建立在文字的层面，并不能准确理解用户的搜索目标，因而得到的结果也往往不准确，搜索的效率也很低。譬如，我们在搜索引擎中输入“老舍的作品”，搜索的结果不仅仅会包括我们真正需要的老舍的作品，同时也会把老舍作品的评价类信息包括进来，而后者往往并不是我们所需要的。
● HTML是互联网成功的关键性力量，也是今天Web的主体之一。然而，HTML有着先天性的不足——它仅仅设计为用以描述内容的外观和表现形式，即供人们阅读而非机器自动处理；对于信息之间的联系，它也仅仅提供了线性的链接关系，而包含的语义信息却是相当的贫乏。
这些缺陷的存在，导致了机器在采集、分解和组合Web中的信息时，显得格外力不从心；语言文字本身存在的语义模糊性和歧义性也增加了机器分析的难度。特别是当我们希望从Web中找到Puma牌汽车的有关性能参数时，很可能得到的只是美洲狮生活习性的介绍资料，因为今天的Web根本分不清楚文字“Puma”表达的究竟是汽车的品牌还是一种动物的名称。
究其根源，Web的这种尴尬就在于其包含的语义信息非常匮乏。文字（对于计算机而言就是二进制数据）仅仅是传达语义的媒介，而语义的表达才是交流的核心和关键。语义互联网正是基于此，通过在今天Web的基础上加入明确的语义以精确地描述各种不同的资源和信息，从而建立起一个语义充分的空间。在这个空间中，漫游于Web中的软件代理就可以准确地理解各种信息的语义内容，从而轻松地为用户完成一系列复杂的处理任务（其中包括逻辑推理和求证）。 语义表达——构建语义互联网的关键。
语义互联网的核心内容是建立一个语义明确的信息空间。毫无疑问，其中需要解决的关键问题就是语义的表达。
语义互联网中的语义信息，是指机器可以识别、理解并自动处理和使用的编码数据。这种语义信息要求定义完整、无歧义并能支持逻辑推理。为此，机器必
须能够访问结构化的信息集合及推理规则，并据此进行自动推理。
这样，摆在语义互联网面前的挑战就是提供一种语言，能够同时描述数据以及根据数据进行推理的规则，并且允许任何现存知识标识系统中的规则都能输出到Web上，由此在Web上增强逻辑性——即使用规则进行推理、选择行为并解答问题的方法。
解决这一任务的两个重要技术就是XML和RDF。前者提供了灵活、通用、丰富的结构化信息表示方式，是整个语义互联网的基石；后者提供了语义信息和推理规则的表达方式，是语义互联网表达语义的关键。
对于一种具有全球性影响的技术而言，标准化是一件相当重要的工作。语义互联网的构建和发展也不例外，其核心技术的基础性工作和标准化工作，主要是由W3C语义互联网工作组完成。
语义互联网面临的挑战
语义互联网的关键技术已经就绪，但在整个体系结构的最高层——逻辑表示和处理层仍然有很多工作需要完善。W3C组织和美国DARPA计划各自推出了不同的Ontology表示模型，从一定意义上讲需要在不久的将来统一起来，以利于整个语义互联网体系的发展和应用。
另外，语义互联网的安全性被众多的人士所关注，数字签名是解决这一问题的关键性技术，但安全问题依然有待更深入的研究和更完善的解决方案。
此外，语义互联网正处于初期发展阶段，需要有更多的时间完善整个体系并构建更多的应用和服务，尤其是后者。语义互联网所应用的技术涉及很多方面，是一种综合性的技术。构建语义互联网及其之上的应用服务，需要更多的专业人士和技术人员。
云计算
云计算是指厂商通过建立网络服务器集群，向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。在云计算模式下，用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑上，而是运行在互联网上大规模的服务器集群中。“云”的概念彻底颠覆了传统应用，包括云计算、云安全等新鲜技术的面世，未来的云技术会体现在更多的网络应用上。在“云”环境下，新的计算结构对CPU、服务器与终端，以及各种应用软件都会有变革性的需求。未
来，云计算将从扩张走向成熟，企业为争夺平台优势而开展战略性对抗，同时还会有许多新的公共云热点、私有云服务、云应用以及联系公共云与私有云的服务。对我们这样有着13亿人口的发展中国家，“云计算”是降低计算成本的大好机遇，使信息与知识能够低成本高效率分享。随着中国移动“大云计划”开始实施，相信会有越来越多的企业加入进来。
虚拟化
虚拟化在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。应用虚拟化技术，可以实现同时运行多个操作系统，每一个操作系统中都有多个程序运行。而且，每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上。虚拟化技术正在横扫一切领域，包括CPU、服务器、存储、操作系统、管理软件等，并成为20xx年里最为热门的技术。根据市场调研报告，国外有41%的公司已经在使用虚拟技术或已经在进行先期测试，同时有60%的公司表示在接下来的12个月会对虚拟技术进行投资，所以虚拟技术将会成为20xx年里最具爆炸增长的技术之一。之所以能够如此快速的增长，主要原因是虚拟化能带来的全新效率。 802.11n
802.11n把Wi-Fi的数据传输速率提高到了100兆～300兆比特/秒，并且采用了多入多出技术，在某些情况下具有更广的覆盖范围。20xx年将这个标准真正确定下来以后，802.11n的应用其实才真正的开始，尤其是在行业级应用会更加广阔。另外，消费级市场上，802.11n的相关产品会成为主流，这主要是由于局域网内部网络速度要求越来越高，并且性价比会进一步提高。从现在的网络应用来看，802.11n的无线传输速度才是最理想的选择，如果厂商不加快802.11n产品的推出速度，降低产品的市场价格，那么等到802.11n产品成为市场主流之后，更高的网络带宽需求也已出现。这种总是滞后于市场需求的情况也必将影响无线网络的进一步发展，同时降低了用户的购买欲望。
Wi－Fi联盟在802.11a/b/g后面的一个无线传输标准协议， 为了实现高带宽、高质量的WLAN服务，使无线局域网达到以太网的性能水平，802.11任务组N（TGn）应运而生。802.11n标准至20xx年才得到IEEE的正式批准，但采用 MIMO OFDM技术的厂商已经很多，包括D－Link，Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔
系统、Atheros、思科、Intel等等，产品包括无线网卡、无线路由器等，而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用。
在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及
802.11g提供的54Mbps，提供到300Mbps甚至高达600Mbps。得益于将MIMO（多入多出）与OFDM（正交频分复用）技术相结合而应用的MIMO OFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。
在覆盖范围方面，802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，可以动态调整波束，保证让WLAN用户接收到稳定的信号，并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里，使WLAN移动性极大提高。
在兼容性方面，802.11n采用了一种软件无线电技术，它是一个完全可编程的硬件平台，使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容，这使得WLAN的兼容性得到极大改善。这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容，而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合，比如3G。 3G及其展望
3G是指第三代移动通信技术，支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术，能够同时传送声音及数据信息。3G为移动互联网时代创造了一个以个性化、多元化通信产品为主的通信消费氛围，用户对增值业务的需求快速增长。
3G在20xx年的发展只能说是试水的过程，虽然三家运营商都公布了自己的3G标准，虽然3G市场的争夺现已进入白热化阶段。但应用范围远没有想象中的大。相信随着运营商对3G技术的全方面推广、各家厂商间竞争的加剧、资费的进一步下调，整个行业在20xx年会有更大的发展，应用种类会花样繁多。真正的3G应用即将到来！
在3G大规模商用以后，多媒体服务与应用将会得到广泛推广，而3G在速率、服务质量、无缝传输等方面的局限性也将日益显露出来，势必需要带宽更宽的无线系统。故移动通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更强的4G，以在移动环境中支持高清晰度视像和其它宽带多媒体业务与应用。 移动通信经历了1G和2G，完成了从模拟技术向数字技术的过渡，现正在向3G过渡和走向更远的4G，把移动通信从窄带推向宽带.3G定位于多媒体IP业务，传输容量更
大，灵活性更高，形成了家族式的世界单一标准，并将引入新的商业模式。
可以预料，在3G大规模商用以后，多媒体服务与应用将会得到广泛应用，而随之3G在速率、QoS、无缝传输等方面的局限性也将日益显露出来，势必需要带宽更宽的无线系统。故移动通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更强的4G，以在移动环境中支持高清晰度视像和其它宽带多媒体业务与应用。 通信公司必须通过科学管理而不是恶性价格战来降低通信费用，提高市场渗透率。对移动通信来说同样如此，需要通过扩大系统容量来降低投资成本。作为宽带多媒体信息社会中的无线基础设施，4G系统具有极其重要的位置。故降低其系统成本，使建造经济的系统成为头等重要的事情。当然，除此以外还有其它一些重要问题，包括提供无缝服务，提高传输速率，改善用户使用方便性，把3G网、固定无线接入网、WLAN等网络综合在一起，营造一个无所不在的通信环境，建立新的商业模式等。为了解决这些问题，必须加大研发力度。
4G系统的实施与普及将有助于弥合医疗、教育、信息和其它方面的鸿沟，对环境问题和老龄化社会将作出巨大贡献。在一个布满4G系统的社会中，家庭医疗和远程诊断将成为常事，在家里和人口稀少地区就可以基于高清晰度图像传输技术进行专家检查、开处方。没有常驻医生的远程手术室和虚拟医院也将成为现实。对于个人健康管理，借助4G可以采取预防性医疗措施。个人相关数据可以通过内置于手表、附件和其它日用物件的传感器被传送到医院，诊断结果则回送给个人.在教育方面，预期在偏僻地区与大城市之间利用视像的多媒体教育以及利用移动终端的室外现场工作将会很快发展起来。
另外，各种信息终端的接口将被简化，无论老幼均能方便使用。不管所用语言的不同，使用这些终端都能使日常生活变得更加方便。配备无线通信功能的传感器和控制芯片将附着在物体、动物和植物的身上，对提高后勤工作效率、保护全球环境和防止灾难等方面作出贡献。 在人类通信中，如何很好地实现感情的相互传递是今后十分重要的课题。虽然可视电话和虚拟现实能够完成用户影像和活动情况的传递，但是对传递感情而言它们是远远不够的。如果我们能把声音、图像或数据加在一起，再加入真实的感觉（包括通信时的感情、用户周围的氛围以及用户实际活动情况），那么就有可能建立更加充满感情的通信方式，人的脑电波、肌电能力和其它生物信息通过无线网传给替身机器人，此机器人不仅用作
虚拟替身，而且还用作有重量和大小的实际替身。这种全新的无线通信方式的应用领域将极其广泛，包括公共场所、住家和娱乐场所等,在21世纪，预计移动通信在信息通信领域的发展将达到顶峰，世界各国的用户数将继续增长。移动通信将成为宽带信息通信的使能器，使无所不在的通信成为现实。为了使移动多媒体得到充分的发展，除了在每个国家及时引入和不断扩展ＩＭＴ－2000之外，还需要不断改进无线系统和核心网，开拓新的服务应用，开发小型高功能终端. 3G面临的至命缺点是移动无线接入网络的空中接口标准不统一，这个问题在4G中得到了有效解决。由于4G采用统一的IP核心网，不同国家和地区之间的网络互联是在网络层上用IP协议进行的，各种接入网的接入方法和速率可以不同。4G的这个优点决定了它诱人的前景：与Internet相同的开放式结构，使基于4G的增值服务的开发很容易，任何人都可以将自己开发的应用加进，整个通信市场的"饼"更大了。相比之下，现在市场上使用的2.5G通信技术，只有少数大的电信设备公司垄断着非常复杂且昂贵的网络设备和结构.从通信技术的发展历史上看，无线通信技术有没有跳跃式发展的可能性？不同立场的人有不同的观点。一些行业专家指出，通信设备制造商在3G上已经花费了巨大的开发成本，它们当然不希望这些技术被封杀于襁褓之中，而是希望像PC行业更新Intel的CPU芯片那样，一代接一代地走,因为以IP骨干网为核心的4G具有像Internet一样的开放式体系结构。
网络安全与管理
网络安全是涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合学科，是指网络系统的硬件、软件及数据受到保护，不受偶然或恶意的破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常运行，网络服务不中断。信息安全涉及到个人权益、企业生存、金融风险防范、社会稳定和国家安全的大事。它是物理安全、网络安全、数据安全、信息内容安全、信息基础设施安全与公共、国家信息安全的总和。信息安全问题已经成为互联网发展中无法回避的核心问题。
当前网络与信息的安全受到严重的威胁，一方面是由于因特刚的开放性和安全性不足，另一方面是由于众多的攻击手段的出现，诸如病毒、陷门、隐通道、拒绝服务、侦听、欺骗、口令攻击、路由攻击、中继攻击、会话窃取攻击等。以
破坏系统为目标的系统犯罪，以窃取、篡改信息及传播非法信息为目标的信息犯罪，对罔家的政治、军事、经济、文化都会造成严重的损害。为了保证网络系统的安全，需要完整的安全保障体系和完善的网络管理机制，使其具有保护功能、检测手段、攻击的反应以及事故恢复功能。
计算机网络从20世纪60年代术到20世纪70年代初的实验性网络研究，经过20世纪70年代中后期的集中式、刚关网络应用．到20世纪80年代中后期的局部开放应用，一直发展到20世纪90年代的开放式大规模推广，其速度发展之快、影响之大，是任何学科不能匹敌的．计算机网络的应用从科研、教育到工业，如今已渗透到社会的各个领域，它对其他学科的发展具有使能和支撑作用。日前，关下一代计算机网络的研究已全面展开，计算机网络正面临着新一轮的理论研究和技术开发的热潮，相信21世纪计算机网络将向着开放、集成、高性能和智能化的方向发展，必将成为人们生活不可缺少的一部分。
我们相信，随着周边IT技术的发展来推动整个计算机网络技术进行新的变革。网络作为一种连接介质，其底层属性会越来越明显，但无论如何，未来的互联网应用空间无限，计算机网络技术的前景光明。
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