計算機網(wǎng)絡技術(第二章)

1、 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng) 隴南市武都區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學校 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)第二章數(shù)據(jù)通信基礎第二章數(shù)據(jù)通信基礎 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.1數(shù)據(jù)通信基本概念數(shù)據(jù)通信基本概念 數(shù)據(jù)通信是兩個實體間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。數(shù)據(jù)通信是兩個實體間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。2.1.1 信息和數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)1信息信息 信息是對客觀事物的反映信息是對客觀事物的反映,可以是對物質的形態(tài)、大小、結構、可以是對物質的形態(tài)、

2、大小、結構、性能等全部或部分特性的描述，也可表示物質與外部的聯(lián)系。信息性能等全部或部分特性的描述，也可表示物質與外部的聯(lián)系。信息有各種存在形式。有各種存在形式。2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 信息可以用數(shù)字的形式來表示，數(shù)字化的信息稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)信息可以用數(shù)字的形式來表示，數(shù)字化的信息稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以分成兩類：模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)。可以分成兩類：模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)字信號 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.1.2 信道和信道容量信道和信道容量u1信道信道 信道是

3、傳送信號的一條通道，可以分為物理信道和邏信道是傳送信號的一條通道，可以分為物理信道和邏輯信道。輯信道。 物理信道是指用來傳送信號或數(shù)據(jù)的物理通路，由傳物理信道是指用來傳送信號或數(shù)據(jù)的物理通路，由傳輸及其附屬設備組成。輸及其附屬設備組成。 邏輯信道也是指傳輸信息的一條通路，但在信號的收邏輯信道也是指傳輸信息的一條通路，但在信號的收、發(fā)節(jié)點之間并不一定存在與之對應的物理傳輸介質，而、發(fā)節(jié)點之間并不一定存在與之對應的物理傳輸介質，而是在物理信道基礎上，由節(jié)點設備內(nèi)部的連接來實現(xiàn)。是在物理信道基礎上，由節(jié)點設備內(nèi)部的連接來實現(xiàn)。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計

4、算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)信道的分類信道的分類u 信道按使用權限可分為專業(yè)信道和共用信道。信道按使用權限可分為專業(yè)信道和共用信道。u 信道按傳輸介質可分為有線信道、無線信道和信道按傳輸介質可分為有線信道、無線信道和衛(wèi)星信道。衛(wèi)星信道。u 信道按傳輸信號的種類可分為模擬信道和數(shù)字信道按傳輸信號的種類可分為模擬信道和數(shù)字信道。信道。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2信道容量信道容量u 信道容量是指信道傳輸信息的最大能力，信道容量是指信道傳輸信息的最大能力，通常用數(shù)據(jù)傳輸率來表示。即單位時間內(nèi)通常用數(shù)據(jù)傳輸率來表示。即單位時間內(nèi)傳送的比特數(shù)越大，則

5、信息的傳輸能力也傳送的比特數(shù)越大，則信息的傳輸能力也就越大，表示信道容量大。就越大，表示信道容量大。u C=Blog(1+s/n) 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.1.3 碼元和碼字u在數(shù)字傳輸中，有時把一個數(shù)字脈沖稱為在數(shù)字傳輸中，有時把一個數(shù)字脈沖稱為一個碼元，是構成信息編碼的最小單位。一個碼元，是構成信息編碼的最小單位。u計算機網(wǎng)絡傳送中的每一位二進制數(shù)字稱計算機網(wǎng)絡傳送中的每一位二進制數(shù)字稱為為“碼元碼元”或或“碼位碼位”，例如二進制數(shù)字，例如二進制數(shù)字10000001是由是由7個碼元組成的序列，通常個碼元組成的序列，通常稱

6、為稱為“碼字碼字”。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.1.4 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要技術指標數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要技術指標1比特率：比特率是一種數(shù)字信號的傳輸速率，比特率：比特率是一種數(shù)字信號的傳輸速率，它表示單位時間內(nèi)所傳送的二進制代碼的有效位它表示單位時間內(nèi)所傳送的二進制代碼的有效位（bit）數(shù)，單位用比特每秒（）數(shù)，單位用比特每秒（bps）或千比特每）或千比特每秒（秒（Kbps）表示。）表示。2波特率：波特率是一種調制速率，也稱波形速波特率：波特率是一種調制速率，也稱波形速率。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，線路上每秒鐘傳送的波率。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，線

7、路上每秒鐘傳送的波形個數(shù)就是波特率，其單位為波特（形個數(shù)就是波特率，其單位為波特（baud）。）。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)3誤碼率：誤碼率指信息傳輸?shù)腻e誤率，也稱誤誤碼率：誤碼率指信息傳輸?shù)腻e誤率，也稱誤碼率，是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下，衡量碼率，是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下，衡量傳輸可靠性的指標。傳輸可靠性的指標。4吞吐量：吞吐量是單位時間內(nèi)整個網(wǎng)絡能夠處吞吐量：吞吐量是單位時間內(nèi)整個網(wǎng)絡能夠處理的信息總量，單位是字節(jié)理的信息總量，單位是字節(jié)/秒或位秒或位/秒。在單信秒。在單信道總線型網(wǎng)絡中，吞吐量道總線型網(wǎng)絡中，吞吐

8、量=信道容量信道容量傳輸效率傳輸效率。5通道的傳播延遲：信號在信道中傳播，從信源通道的傳播延遲：信號在信道中傳播，從信源端到達信宿端需要一定的時間，這個時間叫做傳端到達信宿端需要一定的時間，這個時間叫做傳播延遲（或時延）。播延遲（或時延）。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.1.5 帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率1.信道帶寬信道帶寬 信道帶寬是指信道所能傳送的信號頻率寬度，它的值信道帶寬是指信道所能傳送的信號頻率寬度，它的值為信道上可傳送信號的最高頻率減去最低頻率之差。為信道上可傳送信號的最高頻率減去最低頻率之差。 帶寬越大，所能達

9、到的傳輸速率就越大，所以通道的帶寬越大，所能達到的傳輸速率就越大，所以通道的帶寬是衡量傳輸系統(tǒng)的一個重要指標。帶寬是衡量傳輸系統(tǒng)的一個重要指標。u2.數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率 數(shù)據(jù)傳輸率是指單位時間信道內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘浚幢葦?shù)據(jù)傳輸率是指單位時間信道內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?，即比特率，單位為比特特率，單位為比?秒。秒。 一般來說，數(shù)據(jù)傳輸率的高低由傳輸每一位數(shù)據(jù)所占一般來說，數(shù)據(jù)傳輸率的高低由傳輸每一位數(shù)據(jù)所占時間決定，如果每一位所占時間越小，則速率越高。時間決定，如果每一位所占時間越小，則速率越高。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.2 數(shù)據(jù)傳輸

10、方式數(shù)據(jù)傳輸方式u2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型DTEDTEDCEDCEDTE/DCE接口DTE/DCE接口通信系統(tǒng)傳輸介質傳輸介質 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)u1.數(shù)據(jù)終端設備 數(shù)據(jù)終端設備（數(shù)據(jù)終端設備（DTE）是指用于處理用戶數(shù)據(jù)是指用于處理用戶數(shù)據(jù)的設備，是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的信源和信宿的設備，是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的信源和信宿。u2.數(shù)據(jù)線路端接設備 數(shù)據(jù)線路端接設備（數(shù)據(jù)線路端接設備（DCE）又稱數(shù)據(jù)通信設又稱數(shù)據(jù)通信設備，是介于備，是介于DTE與傳輸介質之間的設備，與傳輸介質之間的設備， 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第

11、四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.2.2 數(shù)據(jù)線路的通信方式 根據(jù)數(shù)據(jù)信息在傳輸線上的傳送方向，數(shù)據(jù)通信方式有： 單工通信 半雙工通信 雙工通信 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)單工數(shù)據(jù)傳輸：兩站之間只能沿指定方向傳輸數(shù)據(jù)，反向傳聯(lián)絡信號半雙工數(shù)據(jù)傳輸：兩站之間可以沿兩個方向傳輸數(shù)據(jù)，但兩個方向不能同時傳輸雙工數(shù)據(jù)傳輸:兩站之間可以同時兩個方向傳輸數(shù)據(jù)A站B站正向數(shù)據(jù)信道反向信道A站B站正向數(shù)據(jù)信道反向信道A站B站 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.2.3 數(shù)據(jù)

12、傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸方式u1.基帶傳輸基帶傳輸 二進制數(shù)字脈沖信號稱為基帶信號。二進制數(shù)字脈沖信號稱為基帶信號。基帶傳輸是將數(shù)據(jù)直接轉換為脈沖信號加到基帶傳輸是將數(shù)據(jù)直接轉換為脈沖信號加到電纜上進行傳送的數(shù)據(jù)傳輸方式。電纜上進行傳送的數(shù)據(jù)傳輸方式?；鶐鬏斠话阌迷谳^近距離的數(shù)據(jù)通信中，在計基帶傳輸一般用在較近距離的數(shù)據(jù)通信中，在計算機局域網(wǎng)網(wǎng)中，主要就是采用這種傳輸方式。算機局域網(wǎng)網(wǎng)中，主要就是采用這種傳輸方式。 數(shù)據(jù)傳輸方式依其數(shù)據(jù)在傳輸線原樣不變地傳數(shù)據(jù)傳輸方式依其數(shù)據(jù)在傳輸線原樣不變地傳輸還是調制變樣后再傳輸，可分為基帶傳輸、頻輸還是調制變樣后再傳輸，可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸?shù)确绞?/p>

13、。帶傳輸和寬帶傳輸?shù)确绞健?計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2. 頻帶信號與頻帶傳輸頻帶信號與頻帶傳輸頻帶信號是將多組基帶信號分別調制不同頻頻帶信號是將多組基帶信號分別調制不同頻率的載波，并由這些載波分別占用不同頻段的調率的載波，并由這些載波分別占用不同頻段的調制載波組成。制載波組成。頻帶傳輸是將數(shù)據(jù)加載到載波信號上進行傳頻帶傳輸是將數(shù)據(jù)加載到載波信號上進行傳送的數(shù)據(jù)傳輸方式。送的數(shù)據(jù)傳輸方式。基帶傳輸和頻帶傳輸最重要的區(qū)別在于：基基帶傳輸和頻帶傳輸最重要的區(qū)別在于：基帶傳輸采用的是帶傳輸采用的是“直接控制信號狀態(tài)直接控制信號狀態(tài)”的傳

14、輸方式，的傳輸方式，而頻帶傳輸采用的是而頻帶傳輸采用的是“控制載波信號狀態(tài)控制載波信號狀態(tài)”的傳輸?shù)膫鬏敿夹g。技術。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)3. 寬帶傳輸寬帶傳輸u寬帶傳輸指在同一信道上，可以同時傳輸數(shù)字信寬帶傳輸指在同一信道上，可以同時傳輸數(shù)字信息和模擬信息?；鶐鬏敽蛯拵鬏?shù)闹饕獏^(qū)別息和模擬信息?；鶐鬏敽蛯拵鬏?shù)闹饕獏^(qū)別在于傳輸速率不同，一個寬帶信道能被劃分為許在于傳輸速率不同，一個寬帶信道能被劃分為許多個邏輯信道多個邏輯信道。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組

15、網(wǎng)補充知識補充知識：并行傳輸和串行傳輸：并行傳輸和串行傳輸u依據(jù)傳輸線數(shù)目的多少，可以將數(shù)據(jù)傳輸方式分依據(jù)傳輸線數(shù)目的多少，可以將數(shù)據(jù)傳輸方式分為：并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸用于短距離為：并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸用于短距離、高速率的通信，串行傳輸用于長距離、低速率、高速率的通信，串行傳輸用于長距離、低速率的通信。的通信。1. 并行傳輸并行傳輸并行傳輸是指數(shù)字信號以成組的方式在多個并行傳輸是指數(shù)字信號以成組的方式在多個并行信道上傳輸，數(shù)據(jù)由多條數(shù)據(jù)線同時傳送與并行信道上傳輸，數(shù)據(jù)由多條數(shù)據(jù)線同時傳送與接收，每個比特使用單獨的一條線路。接收，每個比特使用單獨的一條線路。 計算機網(wǎng)絡技術計算機

16、網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)u并行傳輸?shù)膬?yōu)點在于傳送速率高，發(fā)收雙方相互之間不存并行傳輸?shù)膬?yōu)點在于傳送速率高，發(fā)收雙方相互之間不存在字符同步的問題，缺點是需要多個并行信道，增加了設在字符同步的問題，缺點是需要多個并行信道，增加了設備的成本，而且并行線路的電平相互干擾也會影響傳輸質備的成本，而且并行線路的電平相互干擾也會影響傳輸質量，不適于做較長距離的通信，主要用于計算機內(nèi)部或同量，不適于做較長距離的通信，主要用于計算機內(nèi)部或同一系統(tǒng)設備間的通信。如計算機與打印機之間的數(shù)據(jù)傳輸一系統(tǒng)設備間的通信。如計算機與打印機之間的數(shù)據(jù)傳輸，如圖，如圖2.6所示。所示

17、。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)u2. 串行傳輸串行傳輸串行傳輸就是將比特流逐位在一條信道上傳送。需要串行傳輸就是將比特流逐位在一條信道上傳送。需要解決收發(fā)雙方如何保持碼組或字符同步的問題。解決收發(fā)雙方如何保持碼組或字符同步的問題。相對于并行傳輸，串行傳輸?shù)男实?，傳輸速率慢，相對于并行傳輸，串行傳輸?shù)男实停瑐鬏斔俾事?，但由于只有一條信道，減少了設備的成本，且易于實現(xiàn)與但由于只有一條信道，減少了設備的成本，且易于實現(xiàn)與維護。計算機與維護。計算機與 Modem 之間的通信就是串行傳輸，如圖之間的通信就是串行傳輸，如圖2.7所示。所示

18、。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.3 數(shù)據(jù)交換技術通常使用四種交換技術：u電路交換u報文交換u分組交換u信元交換。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.3.1 電路交換u電路交換（也稱線路交換）u在電路交換方式中，通過網(wǎng)絡節(jié)點（交換設備）在工作站之間建立專用的通信通道，即在兩個工作站之間建立實際的物理連接。一旦通信線路建立，這對端點就獨占該條物理通道，直至通信線路被取消。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)u電路交換的

19、主要優(yōu)點是實時性好，由于信道專用，通信速率較高；缺點是線路利用率低，不能連接不同類型的線路組成鏈路，通信的雙方必須同時工作。 u電路交換必定是面向連接的，電話系統(tǒng)就是這種方式。 u電路交換的三個階段：u電路建立階段u數(shù)據(jù)傳輸階段u拆除電路階段 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.3.2 報文交換u報文是一個帶有目的端信息和控制信息的數(shù)據(jù)包。報文交換采取的是“存儲轉發(fā)”（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的兩個節(jié)點之間建立專用的物理線路。u報文交換的主要缺點是網(wǎng)絡的延時較長且變化比較大，因而不宜用于實時通信或交互式的應

20、用場合。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)u在 20 世紀 40 年代，電報通信也采用了基于存儲轉發(fā)原理的報文交換(message switching)。 u報文交換的時延較長，從幾分鐘到幾小時不等。現(xiàn)在，報文交換已經(jīng)很少有人使用了。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)2.3.3 分組交換u分組交換也稱包交換，它是報文交換的一種改進，也屬于存儲-轉發(fā)交換方式，但它不是以報文為單位，而是以長度受到限制的報文分組（Packet）為單位進行傳輸交換的。分組也叫做信息包，分組交換有時也稱為包交換。u分組在網(wǎng)絡中傳輸，還可以分為兩種不同的方式：數(shù)據(jù)報和虛電路。 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術課件課件第四章第四章 計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)計算機網(wǎng)絡設備與組網(wǎng)分組交換的優(yōu)點u高效 動態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用。 u靈活 以分組為傳送單位和查找路由。u迅速 不必先建立連接就能向其他主機發(fā)送分組；充分使用鏈路的帶寬。u可靠 完善的網(wǎng)絡協(xié)議；自適應的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡有很好的生存性