第二章-計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)要點(diǎn).ppt

1,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)大連理工大學(xué)出版社,2,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),本章要點(diǎn)數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸類型數(shù)據(jù)通信的同步技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)差錯控制編碼,3,2.1基本概念,數(shù)據(jù)通信是指建立在特定通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，利用各種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)在長距離的通信終端（計算機(jī)計算機(jī)、計算機(jī)數(shù)據(jù)終端、數(shù)據(jù)終端數(shù)據(jù)終端）之間傳遞數(shù)據(jù)信息。,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),4,2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn)1數(shù)據(jù)通信的常用術(shù)語數(shù)據(jù):有意義的實(shí)體,信息是指數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋.數(shù)據(jù)通常分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種形式。模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)的值是連續(xù)的，它是時間的連續(xù)函數(shù)，并且占有有限的頻譜如音頻或視頻數(shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值是不連續(xù)的、離散的，能用兩個不同電壓的二進(jìn)制數(shù)字表示如一段文本、一串正整數(shù)等,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),5,信號:是數(shù)據(jù)電氣或電磁波表示形式,它使數(shù)據(jù)能以適當(dāng)?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳輸。信號有模擬信號和數(shù)字信號兩種基本形式。模擬信號是指在一定數(shù)值范圍內(nèi)可以連續(xù)取值的信號，是一種連續(xù)變化的電流、電壓或電磁波。數(shù)字信號是一種離散的脈沖序列，它用恒定的正電壓和負(fù)電壓來表示二進(jìn)制的1和0值。,2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn),6,通信信道：指信號沿發(fā)送器到接收器的通路。數(shù)據(jù)傳輸：指信號把數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳送到接收端的過程。會使信號畸變和帶來噪聲和干擾，其結(jié)果是使數(shù)據(jù)在傳輸后造成差錯。,2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn),7,2數(shù)據(jù)通信：依照通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)信息。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)的是機(jī)與機(jī)或人與機(jī)之間的通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高傳輸速率高，要求連續(xù)和傳輸響應(yīng)時間快通信持續(xù)時間差異較大,2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn),8,3數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)1）傳輸速率碼元：在數(shù)字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一位二進(jìn)制數(shù)字。這樣的時間間隔內(nèi)的信號稱為二進(jìn)制碼元。數(shù)字信號中每一位的通稱。通常又稱為位或Bit。即可以用二進(jìn)制表示，也可以用其它進(jìn)制的數(shù)表示。碼元速率（RB）：又稱信號速率（波特率），它表示每秒所傳送的碼元數(shù)，單位為“波特”（Baud）。數(shù)據(jù)速率（Rb）：又稱比特率，是指每秒傳送的信息量，單位為bits，記為bps（bitpersecond）。二進(jìn)制信號每個碼元含1個bit信息，故碼元速率和數(shù)據(jù)速率在數(shù)值上是相等的。但對于M進(jìn)制信號，數(shù)據(jù)速率大于碼元速率，兩者的數(shù)學(xué)關(guān)系式是：Rb=MRB。,2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn),9,報文速率（RM）報文速率是指單位時間內(nèi)所傳送報文（Message）的數(shù)量。在傳輸計算機(jī)數(shù)據(jù)時，其單位可以是“字符秒”。,比特率和波特率的區(qū)別,2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn),10,2）信道帶寬指信道中傳輸?shù)男盘栐诓皇д娴那闆r下所占據(jù)的頻率范圍，它是由信道的物理特性所決定的。3）信道容量表示一個信道傳輸數(shù)字信號的能力，用信道中可以傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)率作為指標(biāo)。信道容量受帶寬的制約，當(dāng)傳輸?shù)男盘査俾食^信道的最大信號速率時，就會產(chǎn)生失真。通常信道容量和信道帶寬具有正比的關(guān)系，帶寬越大，容量越大。,2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn),11,4）出錯率衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)或信道傳輸可靠性的一個指標(biāo)。它一般指傳輸中出現(xiàn)錯誤碼元（或bit）的個數(shù)占傳輸總碼元（或bit）數(shù)的比例，即誤碼率。誤碼率（Pe）Pe=接收中錯誤的碼元數(shù)傳輸?shù)目偞a元數(shù)誤bit率（Pb）Pb=接收中錯誤的bit數(shù)傳輸?shù)目俠it數(shù)誤字符率（PW）PW=接收中錯誤的字符數(shù)傳輸?shù)目傋址麛?shù)誤組率（PB）PB=接收中錯誤的組數(shù)傳輸?shù)目偨M數(shù),2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn),12,5）數(shù)據(jù)延遲表示網(wǎng)絡(luò)中相距最遠(yuǎn)的兩個站點(diǎn)之間的傳播時間。6）吞吐量在數(shù)值上表示網(wǎng)絡(luò)或交換設(shè)備在單位時間內(nèi)成功傳輸或交換的總信息量，吞吐量的單位為bps。,2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn),13,2.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指以計算機(jī)為中心，用通信線路連接分布在異地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備而完成數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，主要完成數(shù)據(jù)的傳輸、收集和分配的功能。組成：數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE：DataTerminalEquipment）數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備（DCE：DataCircuitTerminalEquipment）傳輸信道,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),14,DTE是對信息進(jìn)行收集和處理的設(shè)備，通常指信源或信宿。DCE負(fù)責(zé)將準(zhǔn)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（即標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制代碼信號）轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)男盘?，是DTE和通信信道的連接點(diǎn)。傳輸信道也叫傳輸媒介，它是兩地間傳輸數(shù)據(jù)信號的通路。,2.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型,15,2.1.3數(shù)字信號與傳輸代碼最簡單的數(shù)字信號是二元碼或稱二進(jìn)制碼，這類電信號常用不同的電壓或電流的脈沖來代表數(shù)字信號的“0”或者“1”。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，所傳輸?shù)男盘柺菙?shù)字信號，當(dāng)將其直接放在信道中傳輸時，該信號沒有經(jīng)過調(diào)制，則又稱為基帶信號。,2.1.3數(shù)字信號與傳輸代碼,16,1、數(shù)字信號的碼型信號傳輸中差錯不可避免采用差錯控制目的在于提高傳輸質(zhì)量解決傳輸差錯問題的方法：改善傳輸信道的電氣特性采用數(shù)據(jù)編碼和差錯控制方式編碼是基礎(chǔ)，差錯控制方式是途徑,2.1.3數(shù)字信號與傳輸代碼,17,單極性碼和雙極性碼單極性碼波形構(gòu)成：正電位對應(yīng)數(shù)字“1”零電位對應(yīng)數(shù)字“0”雙極性碼波形構(gòu)成：正電位對應(yīng)數(shù)字“1負(fù)電位對應(yīng)數(shù)字“-1”歸零碼和不歸零碼歸零碼：各個脈沖之間有間隔，它的脈沖寬度只有位寬度的一半，在位寬度的另一半時間內(nèi)，每個脈沖都要回到零電位。不歸零碼：脈沖寬度與位寬度一致。,2.1.3數(shù)字信號與傳輸代碼,18,單極不歸零碼（NRZ碼）：用高電平代表符號“1”，用零電平代表符號“0”，電平在整個碼元中保持不變單極歸零碼（RZ碼）：與NRZ碼的根本區(qū)別在于它有小于的占空比，即每個脈沖在碼元周期內(nèi)總要回歸到零電平。雙極性歸零碼：特點(diǎn)是“1”碼發(fā)正的窄脈沖，“0”碼發(fā)負(fù)的窄脈沖，采用歸零形式，有利于保持收發(fā)雙方的位同步。雙極性不歸零碼：用高電平表示信息“1”，負(fù)電平表示信息“0”，電平在整個碼元期間保持不變。,2.1.3數(shù)字信號與傳輸代碼,19,曼徹斯特碼每位的中間跳變跳變用作時鐘和數(shù)據(jù)從低到高表示1（正跳為1）從高到低表示0（負(fù)跳為0）,2.1.3數(shù)字信號與傳輸代碼,20,差分曼徹斯特碼中間的跳變只用于時鐘位開始時跳變表示0（有跳為0）位開始時無跳變表示1（無跳為1）,2.1.3數(shù)字信號與傳輸代碼,21,2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型電信號在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中傳輸，有兩種基本的方式：模擬傳輸方式：用模擬信號傳輸?shù)姆椒ǚQ為模擬傳輸，需要對模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)使之轉(zhuǎn)換為連續(xù)的信號。數(shù)字傳輸方式：用數(shù)字信號傳輸?shù)姆椒ǚQ為數(shù)字傳輸，需要對模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和譯碼使之轉(zhuǎn)換為離散的信號。,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),22,調(diào)制解調(diào)器（MODEM）調(diào)制器：數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號解調(diào)器：模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型,根據(jù)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸可以分為四種方式：基帶信號傳輸、頻帶信號傳輸、寬帶傳輸和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸。1基帶信號傳輸基帶信號，是指由計算機(jī)（或終端）直接輸出的二進(jìn)制“1”或“0”的電壓（或電流）信號。利用數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)直接傳輸基帶信號就稱之為基帶傳輸。,23,2頻帶傳輸方式由于基帶信號含有直流和大量的低頻成分，電話線上不能直接傳送基帶信號，因此要把數(shù)據(jù)信號調(diào)制到電話電路的頻帶范圍內(nèi)再進(jìn)行傳輸。頻帶傳輸，是將代表數(shù)據(jù)的二進(jìn)制“1”或“0”信號，通過調(diào)制解調(diào)器，變換成具有一定頻帶范圍的模擬數(shù)據(jù)信號進(jìn)行傳輸，傳輸?shù)浇邮斩撕笤賹⒛M的數(shù)據(jù)信號解調(diào)還原為數(shù)字信號。,2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型,24,3寬帶傳輸方式寬帶是指比一般音頻帶寬更寬的頻帶，使用寬帶進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)，稱為寬帶傳輸系統(tǒng)。計算機(jī)局域網(wǎng)采用的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)有基帶傳輸和寬帶傳輸兩種方式，基帶傳輸和寬帶傳輸?shù)闹饕獏^(qū)別在于數(shù)據(jù)傳輸速率不同?；鶐?shù)據(jù)的傳輸速率范圍為010Mbp/s，而寬帶數(shù)據(jù)的傳輸速率范圍為0400Mbp/s。,2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型,25,4數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸方式數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸是指利用數(shù)字線路來傳輸數(shù)據(jù)信號的一種方式。數(shù)字線路比模擬線路效率要高，傳輸質(zhì)量也較模擬線路好。如果要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號速率不高，可加裝一個數(shù)據(jù)時分復(fù)用器，將多路中、低速的數(shù)據(jù)信號經(jīng)時分復(fù)用合成后，進(jìn)入64kbs的數(shù)字話路傳輸，以提高線路的利用率。,2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型,26,2.1.5信息的傳輸方式1串行通信和并行通信,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),27,在實(shí)際采用串行傳輸時，發(fā)送端需要使用并/串轉(zhuǎn)換裝置，將計算機(jī)輸出的并行數(shù)據(jù)位流變?yōu)榇袛?shù)據(jù)位流，然后，送到信道上傳輸。在接收端，則需要通過串/并轉(zhuǎn)換裝置將串行數(shù)據(jù)位流還原成并行數(shù)據(jù)位流。串行數(shù)據(jù)通信有以下3種不同方式。,2.1.5信息的傳輸方式,28,2單工通信、半雙工和全雙工通信單工通信半雙工通信全雙工通信,2.1.5信息的傳輸方式,29,3同步技術(shù)所謂同步，就是要求收發(fā)信息的雙方在時間基準(zhǔn)上保持一致性。時序問題采樣時鐘不精確需要采取措施來同步發(fā)送器和接收器,2.1.5信息的傳輸方式,30,兩種解決方案：異步通信和同步通信,2.1.5信息的傳輸方式,異步傳輸方式異步傳輸是指發(fā)送信息的一端可以在任何時刻向信道發(fā)送信息，而不管接收方是否準(zhǔn)備好。各個位以串行方式發(fā)送，附有“起止位”作為識別符。字符之間通過“空號”來分割。,31,異步傳輸?shù)膽?yīng)用特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，技術(shù)容易，費(fèi)用低。缺點(diǎn)：開銷大，浪費(fèi)了傳輸時間。異步傳輸?shù)膽?yīng)用場合異步傳輸適用于低速（如10-1500字符/每秒）的通信場合。,2.1.5信息的傳輸方式,32,同步傳輸方式同步傳輸是指接收端和發(fā)送端的步調(diào)必須保持一致。在同步傳輸中，信息不是以字符而是以數(shù)據(jù)塊的方式傳輸。在位流中采用同步字符來保證定時。用于同步傳輸?shù)某蓭畔ⅲㄍ叫盘枺┑奈粩?shù)較異步方式少，因此同步傳輸?shù)男时犬惒絺鬏敻?。另外，這些成幀信息還用來區(qū)分和隔離連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊。,2.1.5信息的傳輸方式,33,同步傳輸?shù)膽?yīng)用特點(diǎn)由于同步傳輸需要較高的時鐘裝置和高的傳輸速率，因此，同步裝置比異步裝置要貴。同步傳輸?shù)膽?yīng)用場合同步傳輸方式，通常主要用在計算機(jī)與計算機(jī)之間的通信，智能終端與主機(jī)之間的通信，以及網(wǎng)絡(luò)通信等高速數(shù)據(jù)通信的場合。數(shù)據(jù)連續(xù)發(fā)送，沒有起始位和停止位（同步通信與異步通信的主要區(qū)別）位同步（比特流級別）時鐘專線數(shù)據(jù)信號編碼幀同步（數(shù)據(jù)塊級別）面向字符的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程面向比特的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程,2.1.5信息的傳輸方式,34,2.1.6數(shù)據(jù)電路數(shù)據(jù)電路是指在線路或信道上加接上信號變換設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器或數(shù)字接口適配器）之后形成的二進(jìn)制比特流通路，它由傳輸信道加數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備組成。,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),35,1、數(shù)據(jù)電路的連接方式主要有下列五種：點(diǎn)到點(diǎn)專線連接；點(diǎn)至多點(diǎn)專線連接；點(diǎn)至多點(diǎn)集中連接；多點(diǎn)至多點(diǎn)復(fù)用連接；通過交換網(wǎng)連接。,2.1.6數(shù)據(jù)電路,36,2通信媒體（傳輸介質(zhì)）傳輸介質(zhì)是用于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行連接的物理通路或信道，它是信息傳遞的載體。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所采用的傳輸介質(zhì)有多種，主要有同軸電纜、雙絞線和光纜等。,2.1.6數(shù)據(jù)電路,37,同軸電纜,粗同軸電纜（粗纜）：RG-11，阻抗為50歐，直徑為10mm，傳輸距離可達(dá)500m，使用AUI接口。細(xì)同軸電纜（細(xì)纜）：RG-58，阻抗為50歐，直徑為5mm，傳輸距離可達(dá)185m，使用BNC接口。有線電視電纜：RG-59，阻抗為75歐。,1）同軸電纜,2.1.6數(shù)據(jù)電路,38,2）雙絞線,2.1.6數(shù)據(jù)電路,39,雙絞線,非屏蔽雙絞線(UTP)使用RJ-45接口,屏蔽雙絞線(STP),1類（CAT1）用于電話通信。不適合傳輸數(shù)據(jù)。2類（CAT2）用于傳輸數(shù)據(jù)，最大速度為4Mbit/s。3類（CAT3）用于10M以太網(wǎng)，傳輸數(shù)據(jù)的最大速度為10Mbit/s。4類（CAT4）用于令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)，傳輸數(shù)據(jù)的最大速度為16Mbit/s。5類（CAT5）用于快速以太網(wǎng)，傳輸數(shù)據(jù)的最大速度為100Mbit/s。超5類（CAT5e）用于最大傳輸速度為1000Mbit/s（1Gbit/s）的網(wǎng)絡(luò)，用于吉比特以太網(wǎng)（GigE）。6類（CAT6）CAT6的規(guī)范是2003年2月3日新提出的，現(xiàn)已安裝和使用，用于吉比特以太網(wǎng)。,2.1.6數(shù)據(jù)電路,40,目前，在局域網(wǎng)中，大多數(shù)使用的是UTP。EIA/TIA的布線標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種雙絞線的線序568A與568B：EIA/TIA568A標(biāo)準(zhǔn)：白綠，綠，白橙，藍(lán)，白藍(lán)，橙，白棕，棕EIA/TIA568B標(biāo)準(zhǔn)：白橙，橙，白綠，藍(lán)，白藍(lán)，綠，白棕，棕白橙是指淺橙色，或者白線上有橙色的色點(diǎn)或色條的線纜，白綠、白棕、白藍(lán)亦同。雙絞線的順序與RJ-45頭的引腳序號要一一對應(yīng)。,2.1.6數(shù)據(jù)電路,41,為了保持最佳的兼容性，普遍采用EIA/TIA568B標(biāo)準(zhǔn)來制作網(wǎng)線。注意：在整個網(wǎng)絡(luò)布線中應(yīng)該只采用一種網(wǎng)線標(biāo)準(zhǔn)。如果標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，幾個人共同工作時準(zhǔn)會亂套；更嚴(yán)重的是施工過程中一旦出現(xiàn)線纜差錯，在成捆的線纜中是很難查找和剔除的。一般統(tǒng)一采用568B標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上10M以太網(wǎng)的網(wǎng)線只使用1、2、3、6編號的芯線傳遞數(shù)據(jù)，即1、2用于發(fā)送，3、6用于接收，按顏色來說：白橙、橙兩條用于發(fā)送；白綠、綠兩條用于接收；4、5、7、8是雙向線。100M和1000網(wǎng)卡需要使用四對線，即8根芯線全部用于傳遞數(shù)據(jù)。由于10M網(wǎng)卡能夠使用按100M方式制作的網(wǎng)線；而且雙絞線又提供有四對線，所以日常生活中不再區(qū)分，10網(wǎng)卡一般也按100方式制作網(wǎng)線。,2.1.6數(shù)據(jù)電路,42,根據(jù)雙絞線兩端連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不同，又分為直通線（平行線）和交叉線兩種。直通線（平行線）就是雙絞線兩端均為568A標(biāo)準(zhǔn)或568B標(biāo)準(zhǔn)制作的網(wǎng)線；而交叉線是雙絞線一端為568A，另一端為568B標(biāo)準(zhǔn)制作的網(wǎng)線，即交叉線的一端保持原樣（直通線序）不變，在另一端把1和3對調(diào)，2和6對調(diào)。,2.1.6數(shù)據(jù)電路,43,直通線(Straight-through)，用于連接:主機(jī)和Switch/hubRouter和Switch/Hub交叉線(Cross-over)用于連接:Switch和Switch主機(jī)和主機(jī)Hub和HubHub和Switch主機(jī)和Router直連,2.1.6數(shù)據(jù)電路,44,在實(shí)踐中，一般可以這么理解：同種類型設(shè)備之間使用交叉線連接，不同類型設(shè)備之間使用直通線連接；路由器和PC屬于DTE類型設(shè)備，交換機(jī)和HUB屬于DCE類型設(shè)備。全反（Rolled）線:不用于以太網(wǎng)的連接，主要用于主機(jī)的串口和路由器（或交換機(jī)）的console口連接的console線。做法就是一端的順序是18，另一端則是81的順序。,2.1.6數(shù)據(jù)電路,45,光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，是傳送光信號的介質(zhì)，它由纖芯、包層和外部一層的增強(qiáng)強(qiáng)度的保護(hù)層構(gòu)成。纖芯是采用二氧化硅摻以鍺、磷等材料制成，呈圓柱形。外面包層用純二氧化硅制成，它將光信號折射到纖芯中。光纖分單模和多模兩種，(“?！笔侵敢砸欢ń撬俣冗M(jìn)入光纖的一束光)。單模光纖采用激光二極管LD作為光源，而多模光纖采用發(fā)光二極管LED為光源。多模光纖的芯線粗，傳輸速率低、距離短，整體的傳輸性能差，但成本低，一般用于建筑物內(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境中；單模光纖的纖芯相應(yīng)較細(xì)，傳輸頻帶寬、容量大、傳輸距離長，但需激光源，成本較高，通常在建筑物之間或地域分散的環(huán)境中使用。單模光纖是當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中研究和應(yīng)用的重點(diǎn)。,3）光纖,2.1.6數(shù)據(jù)電路,46,光纖通常被扎成束，外面有外殼保護(hù)(稱為光纜)。光纖只能作單向傳輸，如需雙向通信，則應(yīng)成對使用。光纖是目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最有發(fā)展前途的傳輸介質(zhì)，它的傳輸速率可高達(dá)1000Mbps，誤碼率低，衰減小，傳播延時很小，并有很強(qiáng)的抗干擾能力，適宜在電氣干擾信號嚴(yán)重的環(huán)境中使用。,光纜,2.1.6數(shù)據(jù)電路,47,3電路類型1）二線與四線電路2）交換與專用電路,2.1.6數(shù)據(jù)電路,48,2.1.7資源分配與共享多節(jié)點(diǎn)間只有一條信道多節(jié)點(diǎn)間有多條信道廣播信道的共享,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),49,2.2差錯控制方法,2.2.1差錯產(chǎn)生的原因及其特點(diǎn)傳輸信道外界干擾熱噪聲：傳輸電路中的電子熱運(yùn)動產(chǎn)生的由熱噪聲引起的差錯是隨機(jī)差錯單比特錯，只改變一個比特，不影響鄰近的其它比特沖擊噪聲：外界干擾造成的。是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中引起傳輸差錯的主要原因，由沖擊噪聲所引起的傳輸差錯是突發(fā)差錯，連續(xù)發(fā)生的一串錯誤，差錯之間有相關(guān)性。,第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),50,2.2.2差錯控制在承認(rèn)通信信道傳輸過程中會出現(xiàn)差錯的前提下，要有效檢測出錯誤，并糾正錯誤，從而提高通信信道的通信質(zhì)量。主要目的是減少通信信道的傳輸錯誤，目前還不可能做到檢測和校正所有的錯誤。差錯控制的具體方法時提出了兩種策略：糾錯：讓每個傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息，以便在接收端能發(fā)現(xiàn)并自動糾正傳輸差錯，即糾錯碼方案。檢錯：讓分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯的冗余信息，但不能確定哪一比特是錯的，并且自己不能糾正傳輸差錯，即檢錯碼方案。,2.2差錯控制方法,51,1反饋重發(fā)糾錯方式它的工作原理是：發(fā)送端對發(fā)送序列進(jìn)行差錯編碼校驗(yàn)，接收端根據(jù)校驗(yàn)序列的編碼規(guī)則判斷是否傳錯，并把判決的結(jié)果通過反饋信道傳回給發(fā)送端。2前向糾錯方式在前向糾錯方式中，發(fā)送端對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯和糾錯編碼，接收端收到這些編碼后，根據(jù)約定的規(guī)則進(jìn)行譯碼。譯碼時不但可以發(fā)現(xiàn)錯誤，而且還能夠自動地進(jìn)行糾錯。3混合糾錯方式混合糾錯方式是上述反饋重發(fā)糾錯和前向糾錯兩種糾錯方式的結(jié)合。在這種糾錯方式中，發(fā)送端編碼本身具有一定的糾錯能力，接收端收到編碼后進(jìn)行檢測。如果發(fā)現(xiàn)有錯誤但是沒有超過糾錯能力的，則自動進(jìn)行糾錯；如果超過糾錯能力，則發(fā)出反饋信息，命令發(fā)送端重發(fā)。,2.2差錯控制方法,52,2.2.3幾種常用的校驗(yàn)碼1.奇偶檢驗(yàn)碼2.方陣校驗(yàn)碼3.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼,2.2差錯控制方法,53,1.奇偶檢驗(yàn)碼在字符上附加奇偶檢驗(yàn)位偶檢驗(yàn)：整個字符中有偶數(shù)個1奇檢驗(yàn)：整個字符中有奇數(shù)個1如果有偶數(shù)位出錯，檢測不到,2.2差錯控制方法,54,2.方陣檢驗(yàn)碼垂直冗余校驗(yàn)VRC：就是字符奇偶校驗(yàn)；水平冗余校驗(yàn)LRC：就是對數(shù)據(jù)塊中每個字符的對應(yīng)位進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。,2.2差錯控制方法,55,3.CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼對通信的可靠性檢查就需要校驗(yàn)，校驗(yàn)是從數(shù)據(jù)本身進(jìn)行檢查，它依靠某種數(shù)學(xué)上約定的形式進(jìn)行檢查，校驗(yàn)的結(jié)果是可靠或不可靠，如果可靠就對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如果不可靠，就丟棄重發(fā)或者進(jìn)行修復(fù)。CRC碼是由兩部分組成，前部分是信息碼，就是需要校驗(yàn)的信息，后部分是校驗(yàn)碼，如果CRC碼共長n個bit，信息碼長k個bit，就稱為(n,k)碼。,2.2差錯控制方法,56,它的編碼規(guī)則是：1、首先將原信息碼(kbit)左移r位(k+r=n)2、運(yùn)用一個生成多項(xiàng)式g(x)（也可看成二進(jìn)制數(shù)）用模2除上面的式子，得到的余數(shù)就是校驗(yàn)碼。,2.2差錯控制方法,57,要說明的：模2除就是在除的過程中用模2加，模2加是異或運(yùn)算，加法不考慮進(jìn)位，公式是：0+0=1+1=0,1+0=0