計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用第2章

1、管理學(xué)院管理學(xué)院 信息管理系信息管理系 肖肖 潔潔計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 本章要點(diǎn)v 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信方式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信方式v 傳輸媒體傳輸媒體一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信方式一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信方式（一）并行和串行通信（一）并行和串行通信 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信中有兩種通信方式，即并行通信和在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信中有兩種通信方式，即并行通信和串行通信。串行通信。 并行通信并行通信一般用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件之間或近距離設(shè)備一般用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件之間或近距離設(shè)備的傳輸數(shù)據(jù)；的傳輸數(shù)據(jù)； 串行通信串行通信常用于計(jì)算機(jī)之間的通信。常用于計(jì)算機(jī)之間的通信。 計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間

2、的并行通信一般通過計(jì)算機(jī)的并計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間的并行通信一般通過計(jì)算機(jī)的并行端口（行端口（LPT），串行通信通過串行端口（），串行通信通過串行端口（COM）。）。 1、并行通信、并行通信 一般有一般有8個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在兩臺設(shè)備之間傳輸。個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在兩臺設(shè)備之間傳輸。發(fā)送端接收端信道1信道2信道3信道4信道5信道6信道7信道82、串行通信、串行通信 收發(fā)端一次只能發(fā)送或接收收發(fā)端一次只能發(fā)送或接收1個(gè)數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位依個(gè)數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位依次串行地通過通信線路。次串行地通過通信線路。發(fā)送端并串轉(zhuǎn)換12345678串并轉(zhuǎn)換接收端123456781 2 3 4 5 6 7 8（二）同步和異步通信（二）同

3、步和異步通信 在串行通信中，通信雙方收發(fā)數(shù)據(jù)序列必須在串行通信中，通信雙方收發(fā)數(shù)據(jù)序列必須在時(shí)間上取得一致，這樣才能保證接收的數(shù)據(jù)與在時(shí)間上取得一致，這樣才能保證接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)一致，這就是通信中的同步。發(fā)送的數(shù)據(jù)一致，這就是通信中的同步。 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，廣泛采用的同步方式有兩種，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，廣泛采用的同步方式有兩種，即同步通信和異步通信。即同步通信和異步通信。 1、同步通信、同步通信 就是使接收端接收的每一位數(shù)據(jù)信息都要和就是使接收端接收的每一位數(shù)據(jù)信息都要和發(fā)送端準(zhǔn)確地保持同步，中間沒有間斷時(shí)間。發(fā)送端準(zhǔn)確地保持同步，中間沒有間斷時(shí)間。2、異步通信、異步通信 在異步通信中，任何

4、兩個(gè)字符之間時(shí)間是可在異步通信中，任何兩個(gè)字符之間時(shí)間是可以隨機(jī)的、不同步的，但在一個(gè)字符時(shí)間之內(nèi)，以隨機(jī)的、不同步的，但在一個(gè)字符時(shí)間之內(nèi)，收發(fā)雙方各數(shù)據(jù)位必須同步。又稱為起止式同收發(fā)雙方各數(shù)據(jù)位必須同步。又稱為起止式同步方式。步方式。（三）數(shù)據(jù)通信的方向（三）數(shù)據(jù)通信的方向 信道或傳輸介質(zhì)中的信號的傳輸方向可以是信道或傳輸介質(zhì)中的信號的傳輸方向可以是 單工、半雙工和全雙工三種方式。單工、半雙工和全雙工三種方式。1、單工通信、單工通信 是指傳送的信息始終是一個(gè)方向的。是指傳送的信息始終是一個(gè)方向的。2、半雙工、半雙工 是指信息流可以在兩個(gè)方向傳輸，但同一時(shí)刻是指信息流可以在兩個(gè)方向傳輸，但同

5、一時(shí)刻 只限于一個(gè)方向傳輸。只限于一個(gè)方向傳輸。3、全雙工、全雙工 是指同時(shí)作雙向的通信，一方在發(fā)送信息的同是指同時(shí)作雙向的通信，一方在發(fā)送信息的同 時(shí)也能接收信息。時(shí)也能接收信息。發(fā)發(fā)送送端端接接收收端端報(bào)文信息報(bào)文信息收發(fā)收發(fā)裝置裝置收發(fā)收發(fā)裝置裝置報(bào)文信息報(bào)文信息收發(fā)收發(fā)裝置裝置收發(fā)收發(fā)裝置裝置報(bào)文信息報(bào)文信息報(bào)文信息報(bào)文信息單工通信單工通信半雙工通信半雙工通信全雙工通信全雙工通信信息流向：是指報(bào)文信息的流向。信息流向：是指報(bào)文信息的流向。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體 傳輸媒體（介質(zhì)）是通信網(wǎng)絡(luò)中連接計(jì)算機(jī)的具體物傳輸媒體（介質(zhì)）是通信網(wǎng)絡(luò)中連接計(jì)算機(jī)的具體物理設(shè)備和

6、數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗?。理設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗贰?傳輸介質(zhì)的特性包括物理描述、傳輸特性、信號發(fā)送傳輸介質(zhì)的特性包括物理描述、傳輸特性、信號發(fā)送形式、調(diào)制技術(shù)、傳輸帶寬容量、頻率范圍、連通性、抗形式、調(diào)制技術(shù)、傳輸帶寬容量、頻率范圍、連通性、抗干擾性、性能價(jià)格比、連接距離、地理范圍等。干擾性、性能價(jià)格比、連接距離、地理范圍等。 分類分類：（1）有線介質(zhì)：雙絞線，同軸電纜，光纖有線介質(zhì)：雙絞線，同軸電纜，光纖 （2）無線介質(zhì)：微波、紅外線或激光，衛(wèi)星）無線介質(zhì)：微波、紅外線或激光，衛(wèi)星1 1、雙絞線、雙絞線 無論是對模擬數(shù)據(jù)傳輸還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，最無論是對模擬數(shù)據(jù)傳輸還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，最普通的傳輸

7、介質(zhì)就是雙絞線。普通的傳輸介質(zhì)就是雙絞線。 雙絞線是把兩根絕緣銅線擰成有規(guī)則的螺旋形。雙絞線是把兩根絕緣銅線擰成有規(guī)則的螺旋形。線對扭絞在一起可以減少相互間的輻射電磁干擾。線對扭絞在一起可以減少相互間的輻射電磁干擾。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的雙絞電纜是由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的雙絞電纜是由4對線（對線（8芯芯制，制，RJ-45接頭）按一定密度相互扭絞在一起的。接頭）按一定密度相互扭絞在一起的。 （1）雙絞線的分類）雙絞線的分類 按照其外部包裹的是金屬編織層還是塑膠外皮，可分為按照其外部包裹的是金屬編織層還是塑膠外皮，可分為屏蔽雙絞線電纜（屏蔽雙絞線電纜（STP）和和非屏蔽雙絞線電纜（非屏蔽雙絞線電纜（UT

8、P）。 UTP電纜每對線的絞矩與所能抵抗的電磁輻射干擾成正電纜每對線的絞矩與所能抵抗的電磁輻射干擾成正比，并采用了濾波及對稱性等技術(shù)，具有體積小、安裝簡便比，并采用了濾波及對稱性等技術(shù)，具有體積小、安裝簡便等特點(diǎn)。等特點(diǎn)。 STP只不過在護(hù)套層內(nèi)增加了金屬屏蔽層，可有效減少串只不過在護(hù)套層內(nèi)增加了金屬屏蔽層，可有效減少串音及電磁干擾音及電磁干擾EMI、射頻干擾、射頻干擾RFI，它大多是一種屏蔽金屬，它大多是一種屏蔽金屬鋁箔雙絞電纜。鋁箔雙絞電纜。STP電纜還有一根漏電線，主要用來連接到電纜還有一根漏電線，主要用來連接到接地裝置上，泄放掉金屬屏蔽的電荷，解除線間的干擾問題。接地裝置上，泄放掉金屬

9、屏蔽的電荷，解除線間的干擾問題。EIAEIA（國際電氣工業(yè)協(xié)會）為非屏蔽雙絞線制定了布線標(biāo)準(zhǔn)，（國際電氣工業(yè)協(xié)會）為非屏蔽雙絞線制定了布線標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)包括該標(biāo)準(zhǔn)包括6 6類類UTPUTP，如下表所示：，如下表所示：類型類型應(yīng)用應(yīng)用1類線類線可用于電話傳輸，但不適合數(shù)據(jù)傳輸可用于電話傳輸，但不適合數(shù)據(jù)傳輸(低于低于20Kbps)。2類線類線可用于電話傳輸和最高可用于電話傳輸和最高4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。3類線類線可用于最高為可用于最高為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。通常用于的數(shù)據(jù)傳輸。通常用于10BaseT以太網(wǎng)。以太網(wǎng)。4類線類線可用于可用于16Mbps的令牌環(huán)網(wǎng)和大型以太網(wǎng)的令牌環(huán)網(wǎng)和大

10、型以太網(wǎng)10BaseT。5類線類線可用于可用于100Mbps的快速以太網(wǎng)。的快速以太網(wǎng)。6類線類線可用于可用于1000Mbps的快速以太網(wǎng)。的快速以太網(wǎng)。（2 2）雙絞線的制作方法）雙絞線的制作方法引針引針號號12345678T568A標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)白白/綠綠綠綠白白/橙橙藍(lán)藍(lán)白白/藍(lán)藍(lán)橙橙白白/棕棕棕棕T568B標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)白白/橙橙橙橙白白/綠綠藍(lán)藍(lán)白白/藍(lán)藍(lán)綠綠白白/棕棕棕棕RJ-45接頭對于不同用途的網(wǎng)線，每端水晶頭按不同的標(biāo)準(zhǔn)制作，對于不同用途的網(wǎng)線，每端水晶頭按不同的標(biāo)準(zhǔn)制作，規(guī)則如下表所示。規(guī)則如下表所示。 PC-PC 交叉線纜交叉線纜 PC-集線器集線器HUB直通線纜直通線纜 集線器集線

11、器HUB -集線器集線器HUB交叉線纜交叉線纜 集線器集線器HUB-交換機(jī)交換機(jī)SWITCH直通線纜直通線纜 交換機(jī)交換機(jī)SWITCH -交換機(jī)交換機(jī)SWITCH交叉線纜交叉線纜 交換機(jī)交換機(jī)SWITCH 路由器路由器ROUTER直通線纜直通線纜 路由器路由器ROUTER -路由器路由器ROUTER交叉線纜交叉線纜2 2、同軸電纜、同軸電纜 同軸電纜是在銅質(zhì)芯線外包一層絕緣材料，再包上網(wǎng)狀編同軸電纜是在銅質(zhì)芯線外包一層絕緣材料，再包上網(wǎng)狀編織的外部導(dǎo)體屏蔽層，最外面加塑料保護(hù)層，其結(jié)構(gòu)如圖所織的外部導(dǎo)體屏蔽層，最外面加塑料保護(hù)層，其結(jié)構(gòu)如圖所示。示。 按按特征阻抗數(shù)值特征阻抗數(shù)值的不同的不同，

12、同軸電纜分為兩類：同軸電纜分為兩類： 50W W同軸電纜和同軸電纜和75W W同軸電纜。同軸電纜。 50W W同軸電纜：僅用于數(shù)據(jù)通信和傳送基帶信號，因此又稱為同軸電纜：僅用于數(shù)據(jù)通信和傳送基帶信號，因此又稱為 基帶同軸電纜。（基帶同軸電纜。（10Base2、10Base5以太網(wǎng)）以太網(wǎng)）細(xì)纜：用于細(xì)纜：用于10Base2以太網(wǎng)的同軸電纜，直徑為以太網(wǎng)的同軸電纜，直徑為0.25英寸。英寸。粗纜：用于粗纜：用于10Base5以太網(wǎng)的同軸電纜，直徑為以太網(wǎng)的同軸電纜，直徑為0.5英寸。英寸。 75W W同軸電纜：是指采用了頻分復(fù)用和模擬傳輸技術(shù)的同軸同軸電纜：是指采用了頻分復(fù)用和模擬傳輸技術(shù)的同軸

13、 電纜，既可用于傳輸模擬信號，又可用于傳輸數(shù)電纜，既可用于傳輸模擬信號，又可用于傳輸數(shù) 字信號，因此又稱為寬帶同軸電纜。字信號，因此又稱為寬帶同軸電纜。（有線電視）（有線電視） 3 3、光纖、光纖 以光的出現(xiàn)和消失分別代表兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字。以光的出現(xiàn)和消失分別代表兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字。 分為多模光纖和單模光纖：分為多模光纖和單模光纖： 多條入射角度不同的光線同時(shí)在一條光纖中傳播，這多條入射角度不同的光線同時(shí)在一條光纖中傳播，這種光纖稱為多模光纖（種光纖稱為多模光纖（62.5 m或或50 m）。 如果光纖導(dǎo)芯的直徑（如如果光纖導(dǎo)芯的直徑（如9 m）小到只有一個(gè)光的波小到只有一個(gè)光的波長，光纖就成了一種波導(dǎo)管，光線則不必經(jīng)過多次反射式長，光纖就成了一種波導(dǎo)管，光線則不必經(jīng)過多次反射式的傳播，而是一直向前傳播，這種光纖稱為單模光纖。的傳播，而是一直向前傳播，這種光纖稱為單模光纖。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： l l 數(shù)據(jù)傳輸速率高；數(shù)據(jù)傳輸速率高； l l 重量輕，體積小，鋪設(shè)容易；重量輕，體積小，鋪設(shè)容易； l l 抗電磁干擾性能好，誤碼率低；抗電磁干擾性能好，誤碼率低； l l 保