网络基础

计算机网络基础及网络安全第一讲 计算机网络基础提纲计算机网络概念:地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统与专用外部设备用通信线路互连起来，并且配以功能完善的网络软件，实现网络上资源共享的系统。计

计算机网络基础及网络安全

第一讲 计算机网络基础提纲

计算机网络概念:地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统与专用外部设备用通信线路互连起来，并且配以功能完善的网络软件，实现网络上资源共享的系统。

计算机网络主要功能：连通性 共享

网络分类----按地域分类

1局域网LAN （Local Area Network）:几公里以内，通过某种介质互联的计算机、打印机、其 它设备的集合。 2广域网W AN （Wide Area Network）:作用范围大，长距离运送主机的数据。

3城域网MAN （Metropolitan Area Network）:城域网覆盖一个城市，介于LAN 和W AN 之间

4个人区域网(Personal Area Network):把属于个人使用的电子设备用无线连接起来的网络

5现代化城市的宽带城域网

网络的分类----按拓扑结构分类:星形、环形、总线型、树形、网型。（拓扑学—几何学分支，研究点线面关系） 网络拓扑：网络中结点与通信线路之间几何布局，即网络实体间的结构关系。

计算机网络分层

相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，这种“协调”是相当复杂的 。

“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。 分层的好处：各层之间是独立的、灵活性好、结构上可分割开、易于实现和维护、能促进标准化工作。 网络协议：计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则

这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）

网络协议(network protocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定

国际标准： OSI/RM 分层开放系统互联/参考标准（Open System Interconnection Reference Model）

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 传输层 网络层 网络接口层 TCP, UDP IP 以太网, 帧中继,PPP 应用层 与用户应用进程的接口 数据格式的转换 会话管理与数据传输同步 端到端可靠的数据传输 分组传送，路由选择，流量控制 相邻结点间无差错地传送帧 在物理媒体上透明传输位流 OSI/RM vs. TCP/IP HTTP, SMTP POP3, FTP POP3：Post Office Protocol邮局协议 SMTP: Simple Mail Transfer Protocol简单Mail 传输协议 FTP: File Transfer Protocol 文件传输协议 “做什么” “对方看起来象什么” “该谁讲话”“从哪儿讲起” “对方在哪儿” “走哪条路可以到达对方” “每一步该怎么走” “怎样利用物理媒体”

OSI 由国际标准化组织（ISO: International Organization for Standards ）制定

网络体系结构

计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的层次机构模型及其协议的集合

体系结构对计算机网络及其部件所应完成的功能的进行精确定义

互联网形成与发展

ARPA-Net （阿帕网 美国高级研究计划署）：采用分组交换、通信子网（IMP) 、资源子网、异构系统通信（UCLA 、UCSB 、

UTAH 、SRI)

TCP/IP（传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议）

CSNET （计算机科学网）----NSFNET （第一个使用TCP/IP的广域网）：军事目的—科研目的—商业目的

分层结构：主干网、地区网与校园网

IP 地址：给每个连接在因特网上的主机分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。由因特网名字与号码指派公

司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)分配

分类 IP 地址：每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id ，它标志主机（或路由器）所

连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id ，它标志该主机（或路由器）。

两级的 IP 地址可以记为： IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>} ::= 代表“定义为”

A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节（1~127）；B 类地址为 2 字节（128~191）；C 类地址为 3 字节（192~223） A 类地址的主机号字段 host-id 为3字节；B 类2字节；C 类1字节；

D 类地址是多播地址；E 类地址保留为今后使用

分类IP 地址机器中存放的 IP 地址是 32 位 二进制代码；每隔 8 位插入一个空格能够提高可读性；将每 8 位的二进

制数转换为十进制数；采用点分十进制记法则进一步提高可读性。

(IP 地址) AND (子网掩码) =网络地址 145.13.3.10(子网号为3的网络的网络号，主机号为10) 逐位进行 AND 运算 在同一个局域网上的主机或路由器的IP 地址中的网络号必须是一样的。

如何配置主机IP 地址?

一台主机IP 地址为“202.192.160.69”，子网掩码为“255.255.255.0”。问题：请说明这个IP 地址网络地址和主机地址？ 若两台主机的网络地址相同，表示它们在同一个子网中，它们之间可以不通过路由直接通信。

若一台主机要与不在同一网段中的另一台主机通信，并且源主机没有目标主机的特定路由，则其IP 报文要通过默认网

关（一般是一个路由器）转发，再经过一系列路由到达目标子网，并分发给目标主机。

特殊用途的IP 地址

（1） 网络地址：主机地址每一位都为“0”的IP 地址，称为网络地址，用来表示整个物理网络，它指的是物理网络本

身而不是连接到该物理网络上的一台计算。

（2） 广播地址：主机地址每一位都为“1”的IP 地址，称为广播地址，当一个包被发送到某个物理网络的广播地址时，

这个包将送达该网络上的每一台主机，如129.45.255.255就是一个B 类广播地址。

（3）环回测试地址：127.*.*.*的IP 地址保留给诊断用，如127.0.0.1如用于回路测试。

（4）还有一些IP 地址用于私有网络（局域网）:

A 类地址：10.0.0.0—10.255.255.255

B 类地址：172.16.0.0—172.31.255.255

C 类地址：192.168.99.0—192.168.99.255

主机IP 地址配置成什么?

静态分配：问网络管理员

动态分配：由主机自动向DHCP 服务器索取

DHCP ： Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机配置协议)

主机当前IP 地址是什么？运行—CMB —IP Config /all Ping 192.168.99.3

记不住IP 地址? 给主机起个名字——域名

域名解析

域名服务器:域名服务器是一组用来保存域名树结构和对应信息的服务器程序；

地址解析程序:地址解析程序可以从域名服务器中检索客户请求查询的某个域名对应的IP 地址；

树状结构的 DNS 域名服务器

跟域名服务器 根域名服务器

顶级域名服务器 org 域名服务器 com 域名服务器 edu 域名服务器

权限域名服务器 abc.com 域名服务器

y.abc.com 域名服务器（abc 公司有两个权限域名服务器） 根域名服务器——最高层次的域名服务器——

根域名服务器知道所有的顶级域名服务器的域名和 IP 地址。

不管是哪一个本地域名服务器，若要对因特网上任何一个域名进行解析，只要自己无法解析，就首先求助于根域名

服务器。

在因特网上共有13 套不同 IP 地址的根域名服务器。

顶级域名服务器（即 TLD 服务器）

这些域名服务器负责管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名。

当收到 DNS 查询请求时，就给出相应的回答（可能是最后的结果，也可能是下一步应当找的域名服务器的 IP 地址）。 权限域名服务器 负责一个区的域名服务器。

当一个权限域名服务器还不能给出最后的查询回答时，就会告诉发出查询请求的 DNS 客户，下一步应当找哪一个

权限域名服务器。

本地域名服务器

当一个主机发出 DNS 查询请求时，这个查询请求报文就发送给本地域名服务器。

每一个因特网服务提供者 ISP ，或一个大学，甚至一个大学里的系，都可以拥有一个本地域名服务器，

这种域名服务器有时也称为默认域名服务器。

域名的解析过程

主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。

本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。

本地域名服务器采用迭代查询

本地域名服务器采用递归查询（比较少用）

名字的高速缓存

域名服务器维护一个存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射信息的记录高速缓存。

为保持高速缓存中的内容正确，域名服务器应为每项内容设置计时器，并处理超过合理时间的项（例如，每个项目只

存放两天）。

当权限域名服务器回答一个查询请求时，在响应中都指明绑定有效存在的时间值。增加此时间值可减少网络开销，而

减少此时间值可提高域名转换的准确性。

组建/接入局域网

设备：网卡、传输介质、工作站、服务器、交换机（Switch ）

传输介质：分类：有线（双绞线、同轴电缆、光纤） 无线（微波、卫星、）

接入互联网：ADSL （非对称数字用户环路， Asymmetric Digital Subscriber Line ）接入互联网

光纤同轴电缆混合HFC 网

HFC 是一个双向传输系统；

HFC 用户可以按照传统方式接收电视节目，也可以实现视频点播、IP 电话、发送E-Mail 、浏览Web 的双向服务功能； HFC 采用非对称的传输速率，上行速率为10Mbps ，下行速率为10～40Mbps ；

我国的有线电视网的覆盖面很广，因此HFC 已成为一种极具竞争力的宽带接入技术。

光纤接入技术

光纤到路边（FTTC ）光纤到小区（FTTZ ）光纤到大楼（FTTB ）光纤到办公室（FTTO ）光纤到户（FTTH ）

第二讲 计算机网络应用

无线网络分类

无线网络：有基础设施的无线网络:无线局域网WLAN 、无线城域网WMAN

无基础设施的无线网络:无线传感器网络WSN 、无线自组网Ad hoc、无线网状网WMN

无线局域网

802.11协议：802.11b 11Mb/s、 802.11a 54Mb/s、 802.11g 54Mb/s、 802.11n 300Mb/s

无线局域网的通信原理

一个基本服务集 BSS, 包括一个基站和若干个移动站，所有的站在本 BSS 以内都可以直接通信，但在和本 BSS 以

外的站通信时 ，都要通过本 BSS 的基站

无线城域网：802.16协议：802.16d 固定无线网络、 802.16e 移动物体

无线自组网络：(ad hoc network 拉丁，for the specific purpose only)

自组网络是没有固定基础设施（即没有 AP ）的无线局域网。这种网络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组

成的临时网络。

无线自组网络的应用

在军事领域中，携带了移动站的战士可利用临时建立的移动自组网络进行通信。

例如：“自愈式雷场系统”项目，应用到作战的地面车辆群和坦克群

当出现自然灾害时，在抢险救灾时利用移动自组网络进行及时的通信往往很有效的。

无线传感器网络 (WSN, Wireless Sensor Network)

由大量传感器结点通过无线通信技术构成的自组网络。

无线传感器网络的应用是进行各种数据的采集、处理和传输，不需要很高的带宽，必须保持低功耗，以节省电池的

消耗。

无线传感器网络还对网络安全性、结点自动配置、网络动态重组等方面有一定的要求。

传感器结点的形状(a)和组成(b)

无线传感器网络主要的应用领域

环境监测与保护（如洪水预报、动物栖息的监控）；

战争中对敌情的侦查和对兵力、装备、物资等的监控；

医疗中对病房的监测和对患者的护理；

在危险的工业环境（如矿井、核电站等）中的安全监测；

城市交通管理、建筑内的温度/照明/安全控制等。

无线网状网的定义：在无线自组网技术基础上发展起来的一种基于多跳路由、对等结构、高容量的网络，本身可以动

态扩展，具有自组网、自配置、自修复的特征；

无线网状网支持分布式控制，以及Web 、V oIP 与多媒体等无线通信业务；

无线网状网作为对无线局域网、无线城域网技术的补充，成为解决无线接入“最后一公里”问题的新方案。 INTERNET 常用应用 提纲

WWW （World Wide Web ，万维网，亦作“Web ”、“W3”），是一个由许多互相链接的超文本文档组成的系统，通过互

联网访问

由蒂姆·伯纳斯-李于1991年发明

这些资源由一个全局的URL （ Uniform Resource Locator，统一资源定位符）标识

这些资源通过HTTP （Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）传送给用户浏览器

格式：<协议>://<主机>:<端口>/<路径>

举例： http://en.wikipedia.org:80/wiki/Url

WWW 的组成

客户机：是一个需要某些东西的程序

帮助制作一个请求(通常在单击某个链接点时启动) 。

将请求发送给某个服务器。

通过对直接图象适当解码，呈交HTML 文档和传递各种文件给相应的“观察器”(Viewer).

服务器：是提供某些东西的程序

被动接受请求

针对请求获取并制作数据，包括Java 脚本和程序、CGI 脚本和程序, 审核信息的有效性。

把信息发送给提出请求的客户机

万维网的工作原理

HTML （Hyper Text Mark-up Language，超文本标记语言）是构成网页文档的主要语言

IE 浏览器设置

浏览网页 收藏夹管理（添加 整理） 保存网页内容 Internet 选项设置

FTP （File Transfer Protocol，文件传输协议）是用于在网络上进行文件传输的一套标准协议

FTP 的客户端软件

大多数最新的网页浏览器和文件管理器都能和FTP 服务器建立连接

这使得通过FTP 就可以操控远程文件，如同操控本地文件一样（只要权限许可）

这个功能通过给定一个FTP 的URL 实现ftp://:@

常用的 FTP 客户端软件还有 CuteFTP 、Ws_FTP、Flashfxp 、LeapFTP 、FileZilla

专门用于下载的工具软件有迅雷、旋风、网际快车等

E-mail （电子邮件，简称电邮或邮件）是指通过电子通讯系统进行书写、发送和接收的信件

今天使用的最多的通讯系统是互联网

邮件地址的格式 用户名@域名 例：guest@email.xxx.net

@ 是英文 at 的意思，所以电子邮件地址是表示在某部主机上的一个使用者帐号

主要的邮件协议

SMTP （Simple Mail Transfer Protocol）

SMTP 主要负责底层的邮件系统如何将邮件从一台机器传至另外一台机器

POP （Post Office Protocol）

目前的版本为POP3 POP3是把邮件从电子邮箱中传输到本地计算机的协议

常见邮件客户端软件

Outlook Express （Microsoft ） Office Outlook （Microsoft ） Thunderbird （Mozilla ） Foxmail （中国大陆人张

小龙开发） 通过浏览器使用电子邮件

Outlook Express使用简介

（1）设置帐户信息（2）选项设置（3）通讯簿设置（3）邮件规则设置（4）发送和接收邮件

普通下载：下载是把文件由服务器端传送到客户端, 下载的人越多，速度越快

BT ：下载的同时也在上传（分享给其他人） 下载的人越多，速度越快

BT 协议（Bit Torrent，俗称比特洪流、BT 下载）是一个网络文件传输协议，它能够实现点对点文件分享的技术 特点是下载的人越多，速度越快 通常有一定的时效性

BT 原理

由不同颜色区分的是某一文件的不同部分。当传输开始时，只有种子发布都拥有全部文件。在传输进行中，有部分用

户获得部分文件（带颜色线条表示）。随着传输的继续，文件已经全部公布在系统中。此时，种子拥有者可以退出，也不会影响该文件的传播

支持BT 的软件：BT Plus! BitTorrent (软件) BitComet 比特彗星 BitLord BitTornado Vuze （原名Azureus ）

Transmission µTorrent 比特精灵 Flashget >2.40 rTorrent 迅雷 超级旋风 Mldonkey Deluge KTorrent FrostWire

IPv6与下一代互联网 IPv6的全称是“互联网协议第6版”。

IPv4，其地址为32位编码，可提供的IP 地址大约为40多亿，而且由美国掌握绝对控制权，许多IP 地址处于空闲但不

能使用状态，目前全球已经越来越面临严重的IP 地址枯竭的危机。

IPv6的地址则是128位编码，能产生2的128次方个IP 地址。IPv6地址资源极端丰富，甚至有人比喻，如果使用IPv6，

世界上的每一粒沙子都会有一个IP 地址。

从 IPv4 向 IPv6 过渡

IPv6 系统必须能够接收和转发 IPv4 分组，并且能够为 IPv4 分组选择路由。

双协议栈(dual stack)是指在完全过渡到 IPv6 之前，使一部分主机（或路由器）装有两个协议栈，一个 IPv4 和一个 IPv6。 用双协议栈进行 从 IPv4 到 IPv6 的过渡

使用隧道技术从 IPv4 到 IPv6 过渡

云计算定义

云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。提供资

源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。

云计算的技术基础：

并行计算(Parallel Computing)

宽带网络

虚拟化技术

云计算：通过网络将庞大的计算处理程序自动拆分成无数个较小的子程序，再交由多个服务器所组成的庞大系统经搜

寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。

并行计算：同时使用多种计算资源解决计算问题的过程。时间上的并行指流水线技术，空间上的并行指用多个处理器

并发的执行计算。

分布式计算：研究如何把一个需要巨大计算能力才能解决的问题分成若干部分，然后把这些部分分配给许多计算机进

行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终结果

网格计算：研究在分布、异构、自治的网络资源环境动态建构虚拟组织并实现跨组织的资源共享与协同工作。

虚拟计算环境：指建立在开放的互联网基础设施之上, 以网络资源的按需聚合与自主协同为核心机制, 为终端用户或应

用系统提供和谐、可信、透明的一体化服务环境, 实现有效资源共享和便捷协作工作。

云计算与桌面计算

传统桌面计算：以PC 为中心，实现程序的本地安装和使用，以及文件的本地存储和管理。

云计算，以文件为中心，实现程序的远程使用，及文档的远程存储和管理。

提供了更多的存储和处理能力

带来了信息获取、数据处理和分析，以及从全球任何地点连接人和资源的新方法

最终用户再也不会被完全绑定到一台PC 、一个地点或一个网络。

什么是SaaS ？

SaaS （Software-as-a-service ）的意思是软件即服务，SaaS 的中文名称为软营或软件运营。SaaS 是基于互联网提供软件

服务的软件应用模式。作为一种在21世纪开始兴起的创新的软件应用模式，SaaS 是软件科技发展的最新趋势。 云计算的兴起

云计算是一种全新的领先信息技术，结合IT 技术和互联网实现超级计算和存储能力，而推动云计算兴起的动力是高速

互联网和虚拟化技术的发展、更加廉价且功能强劲的芯片及硬盘、数据中心的发展。云计算作为下一代企业数据中心，基本形式为大量链接在一起的共享IT 基础设施，不受本地和远程计算机资源的限制，可以很方便地访问云中的" 虚拟" 资源，使用户和云服务提供商之间可以像访问网络一样进行交互操作。具体来讲，云计算的兴起有以下因素。

（1）高速互联网技术发展。

网络用于信息发布、信息交换、信息收集、信息处理。网络内容不再像早些年那样是静态的，门户网站随时在更新着

网站中的内容，网络的功能、网络速度也起着非常大的变化，网络成为人们学习、工作和生活的一部分。不过网站只是云计算应用和服务的缩影，云计算强大的功能在高速互联网时代正崭露头角。

云计算能够利用现有的IT 基础设施在极短的时间内处理大量的信息以满足动态网络的高性能的需求。

（2）资源利用率需求。

能源问题是众多企业特别是IT 企业重点关注的。企业数据中心降温及用电等能耗问题，计算能力利用率过低，通常的

企业多数计算服务器运行中只有少量的工作负荷得到利用。引入云计算模式后可以通过整合资源或采用租用存储

空间、租用计算能力等服务来降低企业运行成本和节省能源。

同时利用云计算将资源集中，统一提供可靠服务，并能减少企业成本，提升企业灵活性，企业可以把更多的时间用于

服务客户和进一步研发新的产品上。

（3）简单与创新需求。

在实际的业务需求中，越来越多的个人用户和企业用户都在期待着使用计算机操作能简单化，能够直接通过购买软件

或硬件服务而不是软件或硬件实体，为自己的学习、生活和工作带来更多的便利，能在学习场所、工作场所、住所之间建立便利的文件或资料共享的纽带，则是多数用户希望的。而对资源的利用可以简化到通过接入网络就可以实现自己想要实现的一切，就需要在技术上有所创新，利用云计算来提供这一切，将我们需要的资料、数据、文档、程序等全部放在云端实现同步。

（4）其他需求。

连接设备、实时数据流、SOA 的采用以及搜索、开放协作、社会网络和移动商务等这样的Web 2.0应用急剧增长，数

字元器件性能的提升也使IT 环境的规模大幅度提高，从而进一步加强了对一个由统一的云进行管理的需求。 个人或企业希望能有按需计算或服务，能在不同的地方实时实现项目、文档的协作处理，能在繁杂的信息中方便找到

自己需要的信息等需求也是云计算兴起的原因之一。

云计算的服务类型

（1）基础设施即服务 IaaS(Infrastructure as a Service)

通过 Internet 可以从完善的计算机基础设施获得服务。 分为公有和私有。

The New York Times 使用成百上千台 Amazon EC2 实例在 36 小时内处理 TB 级的文档数据。如果没有 EC2，The

New York Times 处理这些数据将要花费数天或者数月的时间。

云计算的服务类型

（2）软件即服务（Software as aService，SaaS ）

软件厂商将应用软件统一部署在服务器或服务器集群上，通过互联网提供软件给用户。用户也可以根据自己实际需要

向软件厂商定制或租用适合自己的应用软件，通过租用方式使用基于Web 的软件来管理企业经营活动。软件厂商负责管理和维护软件

对于许多小型企业来说，SaaS 是采用先进技术的最好途径，它消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程序的需

要，近年来，SaaS 的兴起已经给传统软件企业带来强劲的压力。

在这种模式下，客户不再像传统模式那样花费大量投资用于硬件、软件、人员，而只需要支出一定的租赁服务费用，

通过互联网便可以享受到相应的硬件、软件和维护服务，享有软件使用权和不断升级，这是网络应用最具效益的营运模式。

SaaS 通常被用在企业管理软件领域、产品技术和市场，国内的厂商以八百客、沃利森为主，主要开发CRM 、ERP 等在

线应用。用友、金蝶等老牌管理软件厂商也推出在线财务SaaS 产品。国际上其他大型软件企业中，微软提出了Software SaaS的模式，谷歌推出了与微软Office 竞争的Google Apps，Oracle 在收购Sieble 升级Sieble on-demand后推出Oracle On-demand，SAP 推出了传统和SaaS 的杂交（Hybrid ）模式。

（3）平台即服务（Platform as aService，PaaS ）

PaaS 是提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给用户，用户可以在服务提供商的基础架构基础上开发开发程序

并通过互联网和其服务器传给其他用户。

PaaS 能够提供企业或个人定制研发的中间件平台，提供应用软件开发、数据库、应用服务器、试验、托管及应用服务，

为个人用户或企业的团队协作。

① 提供集成开发环境。

云服务提供商开发、测试、部署、维护应用程序等服务，满足不同用户需要的不同开发周期和集成开发环境，多用户

互动测试，版本控制，部署和回滚。

② 集成Web 服务和数据库。

支持SOAP 和REST 的接口，组成多个网络服务，支持多用户使用不同数据库的平台，协作用户实现云计算设计。 ③ 支持团队协作。

平台服务通过共享代码和预定义方式，可以界定、更新和跟踪设计人员，开发、测试、质量控制完成团队协作。 ④ 提供实用设备。

以租用方式提供相应设备（如大型集群系统，存储系统等）以端到端方式给用户。

平台系统比应用软件系统复杂，是一系列的软件硬件协议的系统集合。把平台独立于软件之外来另立为单独的服务项

目，能够让服务更具有目的化，易于管理和维护。PaaS 能给客户带来更高性能、更个性化的服务，也是SaaS 今后

发展的趋势，一个SaaS 软件也能给客户在互联网上提供开发（自定义）、测试、在线部署应用程序的功能，那么这就叫提供平台服务PaaS 。Salesforce 的force.com 平台和八百客的800APP 是PaaS 的代表产品。PaaS 厂商也吸引软件开发商在PaaS 平台上开发、运行并销售在线软件。

一个成功的例子：Amazon

Amazon Web Services (AWS) 是Amazon 公司提供的一组网络服务或者云服务

AWS 面向应用开发人员，为客户端应用和Web 网站提供在线服务

Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)

弹性计算云

提供了快速可扩展、可重构的计算资源

极大方便了web 应用的开发和维护

以简单的web 服务接口向用户提供计算资源

改变了计算的商业模型，“Pay as you use”

另一个成功的例子：Google 不管你是否意识到，Google 正在改变我们的生活方式

Google 云计算：以用户数据为中心

数据存储在“云”中

数据访问不受地理位置限制

数据能够很方便地共享

物联网定义

“物联网”（Internet of Things）指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激

光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。

物联网发展

04年2月，美国FDA 通过立法，加强RFID 技术在药物在运输、销售、防伪、追踪体系的应用

04年，日本提出2006-2010年间IT 发展任务“u-Japan 战略”。

06年，韩国确立了u-Korea 战略，其中提到要建立无所不在的智能型社会，让民众在医疗领域可以随时随地享有智慧

服务

08年底，IBM 进一步提出了“智慧的医疗”概念

09年10月，欧盟委员会对外发布了物联网战略。

2004年2月，美国FDA 通过立法，加强RFID 技术在药物在运输、销售、防伪、追踪体系的应用

2004年，日本信息通信产业的主管机关总务省(MIC)提出2006---2010年间IT 发展任务“u-Japan 战略”。

2006年，韩国确立了u-Korea 战略，其中提到要建立无所不在的智能型社会，让民众在医疗领域可以随时随地享有智

慧服务

2008年底，IBM 进一步提出了“智慧的医疗”概念，设想把物联网技术充分应用到医疗领域中，实现医疗的信息互联、

共享协作、临床创新、诊断科学以及公共卫生预防等，并认为物联网技术在整合的医疗平台、电子健康档案系统都将有广泛的应用

2009年i0月，欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略，提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展

上领先全球，除了通过ICT 研发计划投资4亿欧元，启动90多个研发项目提高网络智能化水平外，于2011年～201 3年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度，同时拿出3亿欧元专款，支持物联网相关公私合作短期项目建设，其中也包括医疗项目。

08年，国家出台了《卫生系统十一五I C卡应用发展规划》

09年4月6日，中共中央、国务院发布了《关于深化医药卫生体制改革的意见》。

09年5月23日，卫生部首次召开了卫生领域RFID 应用大会

08年，国家出台了《卫生系统十一五I C卡应用发展规划》，提出加强医疗行业与银行等相关部门、行业的联合，推进

医疗领域的“一卡通”产品应用，扩大Ic 卡的医疗服务范围，建立RFID 医疗卫生监督与追溯体系，推进医疗信息系统建设，加快推进I C卡与R F I D电子标签的应用试点与推广工作。

2009年4月6日，中共中央、国务院发布了《关于深化医药卫生体制改革的意见》。为了保证医改的成功，3年内各级

政府将投入8500亿元，加大卫生系统信息化建设的推进力度，尤其是RFI D技术的应用推广

2009年5月23日，卫生部首次召开了卫生领域RFID 应用大会，围绕医疗器械设备管理，药品、血液、卫生材料等领

域的RF I D应用展开了广泛的交流讨论。在《卫生信息化发展纲要》中，IC 卡和RF I D技术被列入卫生部信息化

建设总体方案之中。卫生部提出要加强I C卡和RFID 技术在医疗保健、公共卫生、药品、血液、卫生材料、医疗器械的生产、配送、防伪、追溯等方面的应用，要进一步推进个人大容量智能卡在医疗领域的应用。目前，相关部门正在加快制定Ic 卡医疗信息标准、格式标准、容量标准，积极推进I C 卡的区域化应用，开展异地就医刷卡结算，实现医疗信息区域共享等

医疗卫生领域物联网 物资管理可视化技术 医疗信息数字化技术 医疗过程数字化技术

国际电信联盟(ITU)把射频识别技术(RFI D)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术视为物联网发展过程中的关键技术。

其中，RFI D是物联网的构建基础和核心。

中科院软件研究所孙利民提出我国应该着重发展以下关键技术：包括物体标识、体系架构、通信和网络、安全和隐私、

服务发现和搜索、软硬件、能量获取和存储、设备微型小型化、标准。在医疗卫生领域，物联网的主要应用技术在于物资管理可视化技术、医疗信息数字化技术、医疗过程数字化技术三个方面

医疗设备与药品防伪

RF I D 标签依附在产品上的身份标识具有唯一性，难以复制，可以起到查询信息和防伪打假的作用，将是假冒伪劣产

品一个非常重要的查处措施。

例如，把药品信息传送到公共数据库中，患者或医院可以将标签的内容和数据库中的记录进行核对，方便地识别假冒

药品

RFID 技术在对药品与设备进行跟踪监测、整顿规范医药用品市场

根据世界卫生组织的报道，全球假药比例已经超过1 0，销售额超过320亿元，中国药学会有关数据显示，我们每年

至少有20万人死于用错药与用药不当，有1 1～26的不合格用药人数。以及10左右的用药失误病例.

药品存储

将RFI D 技术应用在药品的存储、使用、检核流程中，简化人工与纸本记录处理，防止缺货及方便药品召回，避免类

似的药品名称、剂量与剂型之间发生混淆，强化药品管理，确保药品供给及时、准备

药品制剂防误

通过在取药、配药过程中加入防误机制，在处方开立、调剂、护理给药、病人用药、药效追踪、药品库存管理、药品

供货商进货、保存期限及保存环境条件等环节实现对药品制剂的信息化管理，确认病患使用制剂之种类、记录病人使用流向及保存批号等，避免用药疏失，病患用药安全

医疗器械与药品追溯

通过准确记录物品和患者身份，包括产品使用环节的基本信息、不良事件所涉及的特定产品信息、可能发生同样质量

问题产品的地区、问题产品所涉及的患者、尚未使用的问题产品位置等信息，追溯到不良产品及相关病患，控制所有未投入使用的医疗器械与药品，为事故处理提供有力支持。我

国于2007年首先试验建立了植入性医疗器械与患者直接关联的追溯系统，系统使用GSI 标准标识医疗器械，并在上海

地区的医院广泛应用

医疗垃圾信息管理

通过实现不同医院、运输公司的合作，借助RF I D技术建立一个可追踪的医疗垃圾追踪系统，实现对医疗垃圾运送到

处理厂的全程跟踪，避免医疗垃圾的非法处理。目前，日本已经展开了这方面的研究，并取得了较好的效果 数字化医院

病患信息管理。病人的家族病史、既往病史、各种检查、治疗记录、药物过敏等电子健康档案，可以为医生制定治疗

方案提供帮助; 医生和护士可以做到对病患生命体征、治疗化疗等实时监测信息，杜绝用错药、打错针等现象，自动提醒护士进行发药、巡查等工作

远程医疗监护

远程医疗监护，主要是利用物联网技术，构建以患者为中心，基于危急重病患的远程会诊和持续监护服务体系 远程医疗。将农村、社区居民的有关健康信息通过无线和视频方式传送到后方，建立个人医疗档案

移动医疗。通过监测体温、心跳等一些生命体征，为每个客户建立一个包括该人体重、胆固醇含量、脂肪含量、蛋白

质含量等信息的身体状况，实时分析人体健康状况。

远程医疗监护技术的设计初衷是为了减少患者进医院和诊所的次数。根据美国疾病控制中心(CDC)2005年的报告，大

约so的美国人至少患有一种慢性疾病，他们的治疗费用占全美2万亿医疗支出的3/4以上。

除了高额的高科技治疗和手术费用外，医生的例行检查、实验室检测和其他监护服务支出大约有几十亿美元。

高精尖传感器已经能够实现在患者的体域网(body-area)范围内实现有效同信，远程医疗监护的重点也逐步从改善生活方

式转变为及时提供救命信息、交流医疗方案a 目前有关技术主要包括：专为生物医学信号分析而设计的超低功率DSP 、低采样速率/高分辨率的ADC 、低功耗/超宽带射频、MEMS 能量收集器