[科普中國]-分布式網(wǎng)絡

分布式網(wǎng)絡也叫網(wǎng)狀網(wǎng)絡，它是由分布在不同地點的計算機系統(tǒng)互連而成，網(wǎng)中無中心節(jié)點。通信子網(wǎng)是封閉式結(jié)構，通信控制功能分布在各節(jié)點上。

分布式網(wǎng)絡的特點是：可靠性高；網(wǎng)內(nèi)節(jié)點共享資源容易；可改善線路的信息流量分配；可選擇最佳路徑，傳輸延時??；控制復雜：軟件復雜；線路費用高，不易擴充。

局域網(wǎng)絡通常只有總線型、環(huán)型、星型和樹型網(wǎng)絡四種，在實際組建局域網(wǎng)絡時，拓撲結(jié)構不一定是單一的，通常是這四種拓撲結(jié)構的綜合利用，特別是局域網(wǎng)絡互連技術得到大力發(fā)展開發(fā)后，會出現(xiàn)某種拓撲結(jié)構的復合形式。而分布式網(wǎng)絡常是廣域網(wǎng)采用的拓撲結(jié)構。1

分布式網(wǎng)絡架構的典型網(wǎng)絡包括IEEE 802.16h網(wǎng)絡與CogNet網(wǎng)絡。

IEEE 802.16h標準致力于改進諸如策略和媒介接入控制等機制，以確保IEEE 802.16免授權系統(tǒng)之間的共存，以及與授權系統(tǒng)之間的共存。其主要思路是在IEEE 802.16制定的QoS要求下，讓多個系統(tǒng)共用資源。

網(wǎng)絡由一個基站和多個用戶站構成，基站之間以ad—hoc模式構成一個社區(qū)（Community），該社區(qū)內(nèi)的每個基站都需維護構成社區(qū)的基站列表，該社區(qū)采用基于口的通信方式，即：用戶站不直接與外部基站通信，不需要對用戶站的位置進行登記：IEEE 802.16h的實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫緊密相關，每個基站設有一個可以對其他基站開放的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包含頻譜共享所需的信息以及與基站和用戶站自身相關的信息。IEEE 802.16h網(wǎng)絡可以有集中式與分布式控制兩種方式。

圖1所示為集中式控制的IEEE 802.16h網(wǎng)絡，其最主要的實體為網(wǎng)絡管理系統(tǒng)（Network Management System，NMS），由它對新基站是否能夠進入社區(qū)進行管理，新基站進入社區(qū)時首先在網(wǎng)絡管理系統(tǒng)進行注冊，并通過網(wǎng)絡管理系統(tǒng)接入共存標識服務器及其附屬的區(qū)域數(shù)據(jù)庫。新基站通過頻譜搜索過程識別開放頻譜，使用搜索到的開放頻譜時還需要向I逐域數(shù)據(jù)庫和相鄰基站的共享數(shù)據(jù)庫進行注冊；基站利用共存協(xié)議注冊后，通過因特網(wǎng)協(xié)議（Intemet Protocol，IP）與相鄰基站進行通信；正在查詢的基站也可優(yōu)先接入相鄰基站的共享數(shù)據(jù)庫獲取全球定位系統(tǒng)（Globe PGPS位置、覆蓋區(qū)域等信息。

圖2所示為分布式控制的1EEE 802.16h網(wǎng)絡，分布式控制下，基站與用戶站發(fā)送/接收來自網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的信令消息?；九c用戶站之間的協(xié)調(diào)通過認知處理器實現(xiàn)：認知處理器與網(wǎng)絡管理系統(tǒng)之問通過共存協(xié)議交互。

CogNet網(wǎng)絡由美國國家自然科學基金資助，美國。Rutgers大學、U Kansas大學、Blossom Inc等聯(lián)合研究。CogNet網(wǎng)絡旨在設計局部網(wǎng)絡中認知節(jié)點間以及認知網(wǎng)絡與Internet之間有效的控制/管理和數(shù)據(jù)接口。

CogNet網(wǎng)絡通過一個全局控制平面實現(xiàn)跨層的網(wǎng)絡管理以及認知子網(wǎng)與未來Internet的融合；通過頻譜協(xié)調(diào)協(xié)議，如禮儀、策略或頻譜服務器之類的機制，實現(xiàn)認知用戶之間的動態(tài)頻譜共享。當認知用戶開機或進入新服務區(qū)時，可以通過自動重配協(xié)議建立網(wǎng)絡連接；此外，靈活的MAC層協(xié)議允許認知用戶具備根據(jù)網(wǎng)絡條件及業(yè)務需要，實現(xiàn)共享模式動態(tài)選擇的可編程能力；網(wǎng)絡層防議支持ad hoc網(wǎng)絡架構下的服務發(fā)現(xiàn)、尋址及選路等。2