第5章+计算机网络与通信PPT资料.ppt

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联机系统阶段第一阶段：

联机系统阶段n第二阶段：

计算机第二阶段：

计算机-计算机网络阶段计算机网络阶段n第三阶段：

标准化网络阶段第三阶段：

标准化网络阶段n第四阶段：

网络互联与高速网络阶段第四阶段：

网络互联与高速网络阶段Page55.1.2计算机网络的功能计算机网络的功能n提供通信服务提供通信服务n资源共享资源共享n进行分布式处理进行分布式处理n提高系统的可靠性和可用性提高系统的可靠性和可用性P115Page65.1.3计算机网络的定义计算机网络的定义n广义的定义是广义的定义是：

“计算机技术与通信技术相结合，实现远程计算机技术与通信技术相结合，实现远程信息处理和进一步达到资源共享的系统信息处理和进一步达到资源共享的系统”。

n目前比较权威的看法是目前比较权威的看法是：

“按照网络协议，利用各种通信手段（如电按照网络协议，利用各种通信手段（如电报、电话、微波通信等）把地理上分散且报、电话、微波通信等）把地理上分散且独立自主的计算机互连起来，达到相互通独立自主的计算机互连起来，达到相互通信且共享软件、硬件和数据资源的系统信且共享软件、硬件和数据资源的系统”。

Page75.1.4计算机网络的组成计算机网络的组成n从物理结构上看计算机网络由从物理结构上看计算机网络由通信通信子网子网和和资源子网资源子网组成组成主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机终端控制器终端控制器终终端端通信设备通信设备通信链路通信链路P116Page85.1.5计算机网络的分类（计算机网络的分类

（1）n按距离划分按距离划分n广域网、局域网、城域网广域网、局域网、城域网n按传输介质划分按传输介质划分n有线网、无线网有线网、无线网n按数据交换方式划分按数据交换方式划分n直接交换网、存储转发交换网、混合交换网直接交换网、存储转发交换网、混合交换网Page95.1.5计算机网络的分类（计算机网络的分类

（2）n按通信传播方式划分按通信传播方式划分n点点-点式网点式网、广播式网广播式网n按通信速率划分按通信速率划分n低速网低速网、中速网中速网、高速网高速网n按使用范围划分按使用范围划分n公用网公用网、专用网专用网Page105.2通信技术基础通信技术基础n5.2.1概述概述n数据通信的基本概念数据通信的基本概念n信息是消息所包含的内容，数据是信息的载体，信息是消息所包含的内容，数据是信息的载体，而信号则是数据的电或电磁的编码而信号则是数据的电或电磁的编码n数据在传输过程中可以用数字信号和模拟信号两数据在传输过程中可以用数字信号和模拟信号两种方式表示种方式表示tt模拟信号模拟信号数字信号数字信号Page11通信系统的基本模型通信系统的基本模型n数据通信系统由基本的三要素组成：

数据通信系统由基本的三要素组成：

信源、信宿和信道。

信源信源信号信号信宿信宿信道信道信号信号P119Page12数据通信的常用技术指标数据通信的常用技术指标n数据传输速率数据传输速率n波特率：

指每秒钟传输的波形数波特率：

指每秒钟传输的波形数n比特率：

指每秒钟传输的比特数比特率：

指每秒钟传输的比特数n误码率误码率n带宽带宽n信道容量信道容量P119Page135.2.2传输介质传输介质n双绞线双绞线n同轴电缆同轴电缆n光纤光纤n无线介质无线介质屏蔽双绞线屏蔽双绞线非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线同轴电缆同轴电缆P120Page14微波通信微波通信n微波（微波（300MHz300GHz）通信在）通信在数据通信中占有重要地位数据通信中占有重要地位n微波通信主要有两种方式微波通信主要有两种方式n地面微波接力通信地面微波接力通信n卫星通信卫星通信地面地面站站地面地面站站卫卫星星P121Page155.2.3多路复用技术多路复用技术n典型的信道多路复用技术可包括：

典型的信道多路复用技术可包括：

n频分多路复用频分多路复用n时分多路复用时分多路复用n波分多路复用波分多路复用n码分多址复用码分多址复用P122Page165.2.4数据编码与通信方式数据编码与通信方式n数据编码数据编码将数据表示成适当的信号形式，以便于将数据表示成适当的信号形式，以便于数据的传输和处理。

数据的传输和处理。

n在数据传输系统中，主要采用三种数在数据传输系统中，主要采用三种数据编码技术据编码技术n数字数据的模拟信号编码数字数据的模拟信号编码n数字数据的数字信号编码数字数据的数字信号编码n模拟数据的数字信号编码模拟数据的数字信号编码Page17数字数据的模拟信号编码数字数据的模拟信号编码n目前在大多数情况下，远程通信还是利用现有的电目前在大多数情况下，远程通信还是利用现有的电话线和电话网。

因此需要话线和电话网。

因此需要“调制调制”和和“解调解调”n调制调制把数字信号的把数字信号的“0”和和“1”用某种载波（正弦用某种载波（正弦波）的变化表示，常用的调制方式有幅移键控法波）的变化表示，常用的调制方式有幅移键控法（ASK）、频移键控法（）、频移键控法（FSK）和相移键控法）和相移键控法（PSK）数字数据数字数据ASKFSKPSK00110100010Page18数字数据的数字信号编码数字数据的数字信号编码n常见的数字信号编码主要有不归零常见的数字信号编码主要有不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码特编码011010不归零编码不归零编码曼彻斯特编码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码二进位值二进位值Page19模拟数据的数字信号编码模拟数据的数字信号编码n脉冲编码调制（脉冲编码调制（PCM）是最常用）是最常用的编码技术的编码技术n理论依据是奈奎斯特定理，即采样理论依据是奈奎斯特定理，即采样定理：

在等间隔时间内，以最高有定理：

在等间隔时间内，以最高有效频率的两倍以上频率对信号进行效频率的两倍以上频率对信号进行采样，可以恢复原有的模拟信号。

采样，可以恢复原有的模拟信号。

Page20通信方式通信方式n在通信系统中，数据通信方式在通信系统中，数据通信方式包括包括：

n串行通信和并行通信串行通信和并行通信n单工、半双工和全双工单工、半双工和全双工n同步和异步同步和异步P124Page215.2.5数据交换技术数据交换技术n什么是交换技术？

什么是交换技术？

1253412534A无交换中心无交换中心有交换中心有交换中心P125Page22交换技术的分类交换技术的分类交换方式交换方式电路交换电路交换存储交换存储交换报文交换报文交换分组交换分组交换数据报数据报虚电路虚电路Page23电路交换电路交换n电路交换又叫线路交换，其典型例子电路交换又叫线路交换，其典型例子是电话系统。

是电话系统。

n电路交换的数据通信要经历三个过程：

电路交换的数据通信要经历三个过程：

n线路建立线路建立n数据传输数据传输n线路拆除线路拆除n缺点缺点：

线路利用率低线路利用率低Page24报文交换报文交换n工作原理工作原理：

存储转发存储转发网络结点把从通信设备网络结点把从通信设备完整接收到的报文完整接收到的报文暂存在暂存在硬盘硬盘中，等输出线路空闲时，再转发到下一个中，等输出线路空闲时，再转发到下一个结点结点n与电路交换相比，报文交换不需要预先建立专用与电路交换相比，报文交换不需要预先建立专用通道，线路的利用率高通道，线路的利用率高n缺点：

缺点：

有较大的结点延迟，不能应用在交互式的有较大的结点延迟，不能应用在交互式的通信中通信中Page25分组交换分组交换n在发送信息时先将报文按一定的长度分割在发送信息时先将报文按一定的长度分割成大小相等的报文分组，以与报文交换类成大小相等的报文分组，以与报文交换类似的方式发送出去。

似的方式发送出去。

n与报文交换的区别与报文交换的区别：

n采用了较短格式的信息单位采用了较短格式的信息单位n在中间结点存储转发时在主存储器中进行，无须访问在中间结点存储转发时在主存储器中进行，无须访问外存外存n具有延时小，通信效率高的特点，广域网具有延时小，通信效率高的特点，广域网一般都采用分组交换方式一般都采用分组交换方式Page265.3网络体系结构与协议网络体系结构与协议n5.3.1网络体系结构概述网络体系结构概述n为数据交换而建立的规则、标准或约定称为为数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议网络协议n网络协议主要由三要素组成：

网络协议主要由三要素组成：

n语法：

是数据与控制信息的结构或格式语法：

是数据与控制信息的结构或格式n语义：

说明需要发出何种控制信息，完成何种语义：

说明需要发出何种控制信息，完成何种动作，做出何种反应动作，做出何种反应n时序：

对事件实现顺序的详细说明时序：

对事件实现顺序的详细说明P127Page27开放式互连参考模型开放式互连参考模型OSI应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层协议应用层协议表示层协议表示层协议会话层协议会话层协议传输层协议传输层协议网络层协议网络层协议数据链路层协议数据链路层协议物理层协议物理层协议Page285.3.2OSI模型中数据的流转模型中数据的流转用户数据用户数据报文报文报文分组报文分组报文报文报文报文报文报文帧帧比特比特物理层物理层物理层物理层用户用户用户用户H7应用层应用层H7H6表示层表示层H7H6H5会话层会话层H7H6H5H4传输层传输层H7H6H5H4H3网络层网络层H7H6H5H4H3H2T2数据数据链路链路层层H7H6H5H4H3H2T2数据数据链路链路层层H7H6H5H4H3网络层网络层H7H6H5H4传输层传输层H7H6H5会话层会话层H7H6表示层表示层H7应用层应用层P128Page295.3.3TCP/IP参考模型参考模型n当今规模最大、覆盖全球的当今规模最大、覆盖全球的Internet并未使用并未使用OSI标准，标准，而是采用了而是采用了TCP/IP协议，因此协议，因此TCP/IP也被称为也被称为“事实上事实上的国际标准的国际标准”或或“工业标准工业标准”。

应用层应用层传输层传输层网际层网际层网络接口层网络接口层应用层应用层传输层传输层网际层网际层网络接口层网络接口层源主机源主机目的主机目的主机报文流报文流数据报数据报IP数据报数据报网络数据帧网络数据帧P129Page305.3.4TCP/IP与与OSI体系结构的比较体系结构的比较nOSI模型分了模型分了7层，而层，而TCP/IP模型只有模型只有4层层nOSI模型中关于协议、接口和服务的概念有严格区分，模型中关于协议、接口和服务的概念有严格区分，而而TCP/IP模型中没有明显区分服务、接口和协议的概念模型中没有明显区分服务、接口和协议的概念应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层（各种应用层协议，如（各种应用层协议，如FTP，SMTP等）等）传输层（传输层（TCP或或UDP）网际层网际层IP网络接口层网络接口层P131Page315.4局域网局域网n局域网是指在一个集中的区域，将计局域网是指在一个集中的区域，将计算机、终端和各种外围设备互连在一算机、终端和各种外围设备互连在一起的通信网络