計算機網絡技術基礎全書ppt完整版課件最全電子教案正本書教學教程

1、計算機網絡技術基礎（第3版） 第一章 計算機網絡基礎知識 計算機網絡概述 計算機網絡的產生和發(fā)展 計算機網絡的功能 計算機網絡的分類和拓撲結構本章學習要點： 計算機網絡的應用 三大網絡介紹 標準化組織 網絡體系結構與協(xié)議概述 網絡參考模型 1.1 計算機網絡的產生與發(fā)展 計算機網絡的發(fā)展大體上可以分為四個時期。在這期間，計算機技術和通信技術緊密結合，相互促進，共同發(fā)展，最終產生了今天的Internet。1. 面向終端的通信網絡階段 誕生于20世紀50年代。由一臺中央主機通過通信線路連接大量的地理上分散的終端，構成面向終端的通信網絡，也稱為遠程聯機系統(tǒng)。這是計算機網絡的雛形，如圖1-1所示。 圖

2、1-1 遠程聯機系統(tǒng) 2. 計算機互連階段 遠程聯機系統(tǒng)最突出的特點是：終端無獨立的處理能力，單向共享主機的資源(硬件、軟件)，所以稱為面向終端的計算機網絡。這種網絡結構屬集中控制方式，可靠性低。 隨著計算機應用的發(fā)展以及計算機的普及和價格的降低，20世紀60年代中期，出現了多臺計算機通過通信系統(tǒng)互連的系統(tǒng)，開創(chuàng)了“計算機計算機”通信時代，這樣分布在不同地點且具有獨立功能的計算機就可以通過通信線路，彼此之間交換數據、傳遞信息。如圖1-2所示：圖1-2 計算機互連示意圖 3. 網絡互連階段 1984年，國際標準化組織ISO（International Standards Organization

3、）正式制訂和頒布了“開放系統(tǒng)互聯參考模型”，簡稱OSI RM，即著名的OSI七層模型。ISO/OSI RM 已被國際社會所公認，成為研究和制訂新一代計算機網絡標準的基礎。從此，網絡產品有了統(tǒng)一標準，促進了企業(yè)的競爭，大大加速了計算機網絡的發(fā)展。并使各種不同的網絡互聯、互相通信變?yōu)楝F實，實現了更大范圍內的計算機資源共享。 第二代計算機網絡的主要特點是：資源的多向共享、分散控制、分組交換、采用專門的通信控制處理機、分層的網絡協(xié)議。這些特點往往被認為是現代計算機網絡的典型特征。但是這個時期的網絡產品彼此之間是相互獨立的，沒有統(tǒng)一標準。4. Internet與高速網絡階段 這一階段計算機網絡發(fā)展的特點

4、是：互連、高速、智能與更為廣泛的應用。Internet是覆蓋全球的信息基礎設施之一，用戶可以利用Internet實現全球范圍的信息傳輸、信息查詢、電子郵件、語音與圖像通信服務等功能。 返回本章首頁返回本節(jié)首頁1.2 計算機網絡概述 計算機網絡是現代通信技術與計算機技術相結合的產物。所謂計算機網絡，就是把分布在不同地理區(qū)域的計算機與專門的外部設備用通信線路互連成一個規(guī)模大、功能強的網絡系統(tǒng),從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數據信息等資源。 2. 計算機網絡包含的四個方面1.2.1 計算機網絡的基本概念1. 什么是計算機網絡 連接對象（主要指各種類型的計算機或其他數據終端

5、設備） 連接介質（主要指雙絞線、同軸電纜、光纖、微波等通信線和網 橋、網關、中繼器、路由器等通信設備） 連接的控制機制（主要指網絡協(xié)議和各種網絡軟件） 連接方式（指網絡所采用的拓撲結構，如星型、環(huán)型、總線型和 網狀型等）1.2.2 通信子網和資源子網 計算機網絡系統(tǒng)在邏輯功能上可分成兩個子網：通信子網和資源子網組成兩級網絡結構，如下圖1-3所示： 圖1-3 計算機網絡系統(tǒng)結構示意圖 通信子網由通信控制處理機（CCP）、通信線路和其他網絡通信設備組成，它主要承擔全網的數據傳輸、轉發(fā)、加工、轉換等通信處理工作。 資源子網主要負責全網的數據處理業(yè)務，向全網用戶提供所需的網絡資源和網絡服務。它主要由主

6、機、終端、終端控制器、連網外設以及軟件資源和信息資源等組成。返回本章首頁返回本節(jié)首頁 通信子網 資源子網1.3 計算機網絡的功能 計算機網絡與通信網的結合,可以使眾多的個人計算機不僅能夠同時處理文字、數據、圖像、聲音等信息,而且還可以使這些信息四通八達,及時地與全國乃至全世界的信息進行交換。計算機網絡的主要功能歸納起來主要有以下幾點：1. 數據通信 數據通信是計算機網絡最基本的功能，它為網絡用戶提供了強有力的通信手段。計算機網絡的其他功能都是在數據通信功能基礎之上實現的，例如發(fā)送電子郵件、遠程登錄、聯機會議、WWW等。 2. 資源共享 資源共享包括硬件、軟件和信息資源的共享，它是計算機網絡最有

7、吸引力的功能。資源共享指的是網上用戶能夠部分或全部地使用計算機網絡資源，使計算機網絡中的資源互通，從而大大地提高各種硬件、軟件和信息資源的利用率。3. 均衡負荷與分布式處理 4. 提高計算機系統(tǒng)的可靠性 負載均衡同樣是計算機網絡的一大特長。例如一個大型的ICP，為了支持更多的用戶訪問它的網站，在全世界多個地方放置了相同內容的WWW服務器，通過一定技巧使不同地域的用戶看到放置在離他最近的服務器上的頁面，這樣來實現各服務器的負荷均衡，實現分布處理的目的。此外，利用網絡技術，還能將多臺計算機連成具有高性能的計算機系統(tǒng)，以并行的方式共同來處理一個復雜的問題，這就是當今稱之為協(xié)同式計算機的一種網絡計算模

8、式。 計算機系統(tǒng)可靠性的提高主要表現在計算機網絡中每臺計算機都可以依賴計算機網絡相互為后備機，一旦某臺計算機出現故障，其它的計算機可以馬上承擔起原先由該故障機所擔負的任務，避免了系統(tǒng)的癱瘓，從而使得計算機的可靠性得到了大大的提高。 返回本章首頁返回本節(jié)首頁1.4 計算機網絡的分類和拓撲結構 計算機網絡分類的標準很多，如按拓撲結構、應用協(xié)議、傳輸介質、數據交換方式等等。但最能反映網絡技術本質特征的分類標準是網絡的覆蓋范圍，按網絡的覆蓋范圍可以將網絡分為局域網（LAN）、廣域網（WAN）、城域網（MAN）和國際互聯網（Internet）。 1. 局域網 LAN（Local Area Network

9、） 一般用微型計算機通過高速通信線路相連，數據傳輸速率較快，通常在10 Mbit/s以上。但其覆蓋范圍有限，是一個小的地理區(qū)域（例如：辦公室、大樓和方圓幾公里遠的地域）內的專用網絡。局域網的目的是將個別的計算機、外圍設備和計算機系統(tǒng)連接成一個數據共享集體，軟件控制著網上用戶之間的相互聯系和信息傳輸。局域網結構如圖1-4所示：1.4.1 計算機網絡的分類圖1-4 局域網結構示意圖2. 廣域網WAN（Wide Area Network） 廣域網是遠距離、大范圍的計算機網絡，覆蓋范圍一般是幾百公里幾千公里的廣闊地理區(qū)域，其主要作用是實現遠距離計算機之間的數據傳輸和信息共享，并且通信線路大多租用公用通

10、信網絡（如公用電話網PSTN）。廣域網上的信息量非常大，共享的信息資源極為豐富，但數據的傳輸速率較低，比局域網更容易發(fā)生傳輸差錯。廣域網結構如圖1-5所示。 圖1-5 廣域網結構示意圖3. 城域網MAN（Metropolitan Area Network） 城域網的覆蓋范圍介于局域網和廣域網之間，它可能是覆蓋一組鄰近的公司、辦公室，也可能是覆蓋一座城市，地理范圍一般為幾公里幾十公里。城域網通常使用與LAN相似的技術。 4. 國際互聯網（Internet） Internet并不是一種具體的網絡技術，它是將同類和不同類的物理網絡（局域網、廣域網、城域網）通過某種協(xié)議互聯起來的一種高層技術。 不同類

11、型網絡之間的比較如下表1-1所示網 絡 種 類覆 蓋 范 圍分 布 距 離局域網房間10m建筑物100m校園1km城域網城市10km以上廣域網國家100km以上國際Internet洲或洲際1000km以上 表1-1 不同類型網絡之間的比較1.4.2 計算機網絡的拓撲結構 網絡拓撲結構是指用傳輸介質互連各種設備的物理布局。它將工作站、服務器等網絡單元抽象為“點”，網絡中的通信介質抽象為“線”，從而抽象出網絡系統(tǒng)的具體結構。 常見的計算機網絡的拓撲結構有星型、環(huán)型、總線型、樹型和網狀型。1星型拓撲網絡 各節(jié)點通過點到點的鏈路與中央節(jié)點連接，如圖1-6所示。 圖1-6 星型拓撲結構 中央節(jié)點可以是轉

12、接中心，起到連通的作用；也可以是一臺主機，此時具有數據處理和轉接的功能。 優(yōu)點：很容易在網絡中增加和移動節(jié)點，容易實現數據的安全性和優(yōu)先級控制； 缺點：屬于集中控制，對中央節(jié)點的依賴性大，一旦中心節(jié)點有故障就會引起整個網絡的癱瘓。 2環(huán)型拓撲網絡 節(jié)點通過點到點通信線路連接成閉合環(huán)路，如圖1-7所示，環(huán)中數據將沿一個方向單向傳送。圖1-7 環(huán)型拓撲結構 網絡結構簡單，傳輸延時確定，但是環(huán)中某一個節(jié)點以及節(jié)點與節(jié)點之間的通信線路出現故障，都會造成網絡癱瘓。 環(huán)型網絡中，網絡節(jié)點的增加和移動以及環(huán)路的維護和管理都比較復雜。3總線型拓撲網絡 所有節(jié)點共享一條數據通道，如圖1-8所示，一個節(jié)點發(fā)出的信

13、息可以被網絡上的每個節(jié)點接收。 圖1-8 總線型拓撲結構 由于多個節(jié)點連接到一條公用信道上，所以必須采取某種方法分配信道，以決定哪個節(jié)點可以優(yōu)先發(fā)送數據。 優(yōu)點是：網絡結構簡單，安裝方便，成本低，并且某個站點自身的故障一般不會影響整個網絡。 缺點是：實時性較差，總線上的故障會導致全網癱瘓。4樹型拓撲網絡 在樹型拓撲結構中，網絡的各節(jié)點形成了一個層次化的結構，如圖1-9所示，樹中的各個節(jié)點通常都為主機， 圖1-9 樹型拓撲結構 樹中低層主機的功能和應用有關，一般都具有明確定義功能，如數據采集、變換等；高層主機具備通用的功能，以便協(xié)調系統(tǒng)的工作，如數據處理、命令執(zhí)行等。 若樹型拓撲結構只有兩層，就

14、變成了星型結構，因此，樹型拓撲結構可以看作是星型拓撲結構的擴展結構。5網狀型拓撲網絡 節(jié)點之間的連接是任意的，沒有規(guī)律，如圖1-10所示。 其主要優(yōu)點是可靠性高，但結構復雜，必須采用路由選擇算法和流量控制方法。廣域網基本上都是采用網狀型拓撲結構。圖1-10 網狀型拓撲結構返回本章首頁返回本節(jié)首頁1.5 計算機網絡的應用1.5.1 計算機網絡的應用 計算機網絡應用在企事業(yè)單位中 計算機網絡應用在個人信息服務中 計算機網絡應用在商業(yè)中返回本章首頁返回本節(jié)首頁1.6 三大網絡介紹 當前，在我國通信、計算機信息產業(yè)以及廣播電視領域中，實際運行并具有影響力的有三大網絡：電信網絡、廣播電視網絡和計算機網絡

15、。1.電信網絡 電信網是以電話網為基礎逐步發(fā)展起來的。電話系統(tǒng)主要由本地網絡、干線和交換局三個部件組成。 以前整個電話系統(tǒng)中傳輸的信號都是模擬的，現在所有的干線和交換設備幾乎都是數字的，僅剩下本地回路仍然是模擬的，這種特性使得數字傳輸比模擬傳輸更加可靠，而且，維護更加方便，成本更低 。 電信業(yè)務除了傳統(tǒng)的電話交換網（PSTN）之外，還有數字數據網（DDN）、幀中繼網（FR）和異步傳輸模式網（ATM）等 在DDN中，它可提供固定或半永久連接的電路交換業(yè)務，適合提供實時多媒體通信業(yè)務。 在幀中繼網中，是以統(tǒng)計復用技術為基礎，進行包傳輸、包交換，速率一般在64bit/s2.048Mbit/s，適合提

16、供非實時多媒體通信業(yè)務。 在ATM網中，ATM是支持高速數據網建設、運行的關鍵設備，可支持25Mbit/s4Gbit/s數據的高速傳輸，不僅可以傳輸語音，還可以傳輸圖像，包括靜態(tài)圖像和活動影像。 電信網除上述幾種網絡外，還有X.25公共數據網、綜合業(yè)務數字網（ISDN）以及中國公用計算機網（CHINANET）等。 2廣播電視網 廣播電視網主要是指有線電視網（CATV），目前還是靠同軸電纜向用戶傳送電視節(jié)目，處于模擬水平階段，但其網絡技術設備先進，主干網采用光纖，貫通各城鎮(zhèn)。 混合光纖同軸電纜（HFC）入戶與電話接入方式相比，其優(yōu)點是:傳輸帶寬約為電話線的一萬倍，而且在有線電視同一根同軸電纜上，

17、用戶可以同時看電視、打電話、上網，且互不干擾 廣播電視網的信息源是以單向實時以及一點對多點的方式連接到眾多用戶的，用戶只能被動地選擇是否接收（主要是語音和圖像）。 利用混合光纖同軸電纜進行電視點播（VOD）以及通過CATV網接入Internet進行電視點播、通話等是CATV網今后的發(fā)展方向。它的主要業(yè)務除了廣播電視傳輸之外，還包括電視點播、遠程電視教育、遠程醫(yī)療、電視會議、電視電話和電視購物等。3計算機網絡 計算機網絡初期主要是局域網，廣域網是在Internet大規(guī)模發(fā)展后才進入平常家庭的，目前主要依賴于電信網，因此傳輸速率受到一定的限制。 CHINANET依托強大的CHINAPAC、CHIN

18、ADDN和PSTN等公用網，采用先進設備，是我國Internet的主干網。 在計算機網中，用戶之間的連接可以是一對一的，也可以是一對多的，相互間的通信既有實時，也有非實時，但在大多數情況下是非實時的，采用的是存儲轉發(fā)方式。 計算機網絡提供的主要業(yè)務有：文件共享、信息瀏覽、電子郵件、網絡電話、視頻點播、FTP文件下載和網上會議等。 “三網合一”就是把現有的傳統(tǒng)電信網、廣播電視網和計算機網互相融合，逐漸形成一個統(tǒng)一的網絡系統(tǒng)，由一個全數字化的網絡設施來支持包括數據、語音和圖像在內的所有業(yè)務的通信。 目前，三網合一逐漸成為了最熱門的話題之一，也是現代通信和計算機網絡發(fā)展的大趨勢。返回本章首頁返回本節(jié)

19、首頁1.7 標準化組織1ISO 國際標準化組織（ISO）是一個全球性的非政府組織，是國際標準化領域中一個十分重要的組織。 ISO制定了網絡通信的標準，即開放系統(tǒng)互連（OSI）。 ISO的主要任務是促進全球范圍內的標準化及其有關活動的開展，以利于國際間產品和服務的交流以及在知識、科學、技術和經濟活動中發(fā)展國際間的相互合作。2ITU 國際電信聯盟（ITU）是世界各國政府的電信主管部門之間協(xié)調電信事務方面的一個國際組織。 ITU的宗旨是：維持和擴大國際合作，以改進和合理地使用電信資源，促進技術設施的發(fā)展及其有效地運用，以提高電信業(yè)務的效率，擴大技術設施的用途，并盡量使公眾得以普遍利用那個，協(xié)調各國行

20、動，以達到上述的目的 在通信領域，最著名的國際電信聯盟標準化部門（ITU-T）標準有V系列標準，例如V.32、V.33和V.42等，另外，還有X系列標準，例如X.25、X.400和X.500為公用數字網上傳輸數據的標準。2IEEE 電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）由1963年美國電氣工程師學會（AIEE）和美國無線電工程師學會（IRE）合并而成，是美國規(guī)模最大的專業(yè)學會。 IEEE的最大成果是制定了局域網和城域網的標準，這個標準被稱為802項目或802系列標準 3ANSI 美國國家標準學會（ANSI）是由制造商、用戶通信公司組成的非政府組織，是美國的自發(fā)標準情報交換機構，也是由美國指定的ISO

21、投票成員。它致力于國際標準化事業(yè)和實現消費品方面的標準化。4EIA 美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）創(chuàng)建于1924年。EIA廣泛代表了設計生產電子元件、部件、通信系統(tǒng)和設備的制造商以及工業(yè)界、政府和用戶的利益，在提高美國制造商的競爭力方面起到了重要的作用。5TIA 美國通信工業(yè)協(xié)會（TIA），是一個全方位的服務性國家貿易組織。其成員包括為美國和世界各地提供通信和信息技術產品、系統(tǒng)和專業(yè)技術服務的900余家大小公司，本協(xié)會成員有能力制造供應現代通信網中應用的所有產品。此外，TIA還有一個分支機構多媒體通信協(xié)會（MMTA）。TIA還與美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）有著廣泛而密切的聯系。返回本章首頁返回本節(jié)首

22、頁1.8 網絡體系結構與協(xié)議概述1.8.1 網絡體系結構的概念 網絡體系結構是指整個網絡系統(tǒng)的邏輯組成和功能分配，定義和描述了一組用于計算機及其通信設施之間互連的標準和規(guī)范的集合。 研究網絡體系結構的目的：定義計算機網絡各個組成部分的功能，以便在統(tǒng)一的原則指導下進行網絡的設計、建造、使用和發(fā)展。 1.8.2 網絡協(xié)議的概念 網絡協(xié)議就是指：為進行網絡中的數據通信或數據交換而建立的規(guī)則、標準或約定。 1. 什么是網絡協(xié)議 連網的計算機以及網絡設備之間要進行數據與控制信息的成功傳遞就必須共同遵守網絡協(xié)議。2. 網絡協(xié)議的三要素 語法（Syntax） 語法規(guī)定了通信雙方“如何講”，即確定用戶數據與控

23、制信息的結構與格式。 語義（Semantics） 語義規(guī)定通信的雙方準備“講什么”，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種應答 時序（Timing） 時序又可稱為“同步”，規(guī)定了雙方“何時進行通信”，即事件實現順序的詳細說明 1.8.3 網絡協(xié)議的分層 計算機網絡是一個非常復雜的系統(tǒng)，不僅涉及網絡硬件設備，還涉及各種各樣的軟件，所以通信協(xié)議必然十分復雜。實踐證明，結構化設計方法是解決復雜問題的一種有效手段，其核心思想是：將系統(tǒng)模塊化，并按層次組織各模塊。1. 分層的好處 各層之間可相互獨立 靈活性好，易于實現和維護 有利于促進標準化 2. 各層次間的關系 網絡協(xié)議都是按層的方式來組織

24、，如圖1-11所示，每一層都能完成一組特定的、有明確含義的功能，每一層的目的都是向上一層提供一定的服務，而上一層不需要知道下一層是如何實現服務的。 每一對相鄰層次之間都有一個接口（Interface），接口定義了下層向上層提供的命令和服務，相鄰兩個層次都是通過接口來交換數據的。 圖1-11 計算機網絡的層次模型 每一層中的活動元素通常稱為實體（Entity）。實體既可以是軟件實體（如一個進程），也可以是硬件實體（如智能輸入/輸出芯片）。不同通信節(jié)點上的同一層實體稱為對等實體（Peer Entity） 。 不同網絡中的對等實體之間不能直接進行通信，其通信過程如圖1-12所示。圖1-12 對等實體

25、間通信示意圖3. 層次間的關系舉例具體實例請參照教材P 學習。1.8.4 其他相關概念 1. 服務 服務位于層次接口的位置，表示低層為上層提供哪些操作功能，至于這些功能是如何實現的，則不是服務考慮的范疇。 2. 面向連接服務 面向連接服務類似打電話，包括：建立連接、維護連接和拆除連接三個階段。這種服務的最大好處就是能夠保證數據高速、可靠和順序的傳輸。 3. 面向無連接服務 面向無連接的服務就像發(fā)電報，發(fā)送方并不能馬上確認對方是否已收到。因此，面向無連接服務不需要維護連接的額外開銷，但是 可靠性較低，也不能保證數據的順序傳輸。4. 服務訪問點（Service Access Point） 服務訪問

26、點是相鄰兩層實體之間通過接口調用服務或提供服務的聯系點。 5. 協(xié)議數據單元（Protocol Data Unit，PDU）協(xié)議數據單元是對等實體之間通過協(xié)議傳送的數據單元。 返回本節(jié)首頁返回本章首頁6接口數據單元（Interface Data Unit，IDU） 接口數據單元是相鄰層次之間通過接口傳送的數據單元，接口數據單元又稱為服務數據單元（Service Data Unit，SDU） 1.9 網絡參考模型 1.9.1 OSI參考模型 1984年，國際標準化組織（ISO）發(fā)表了著名的ISO/IEC 7498標準，定義了網絡互連的7層框架，這就是開放系統(tǒng)互連參考模型，即OSI參考模型，如圖1

27、-13所示。圖1-13 OSI參考模型的結構1. OSI參考模型的概念 “開放”是指只要遵循OSI標準，一個系統(tǒng)就可以與位于世界上任何地方、同樣遵循OSI標準的其他任何系統(tǒng)進行通信。 OSI參考模型的最高層為應用層，面向用戶提供網絡應用服務； 最低層為物理層，與通信介質相連實現真正的數據通信。兩個用戶 計算機通過網絡進行通信時，除物理層之外，其余各對等層之間均 不存在直接的通信關系。2. OSI參考模型各層的功能（1）物理層 物理層的主要任務就是：透明地傳送二進制比特流，但物理層并不關心比特流的實際意義和結構，只是負責接收和傳送比特流。 物理層的另一個任務就是定義網絡硬件的特性，包括使用什么樣

28、的傳輸介質以及與傳輸介質連接的接頭等物理特性，所典型規(guī)范代表有：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。 傳送信息所利用的物理傳輸介質，如雙絞線、同軸電纜、光纖等， 并不在物理層之內而是在物理層之下。 （2）數據鏈路層 數據鏈路層的主要任務是：在兩個相鄰節(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀（Frame）為單位的數據，并要產生和識別幀邊界 。 數據鏈路層還提供了差錯控制與流量控制的方法，保證在物理線路上傳送的數據無差錯。 數據鏈路層協(xié)議的代表有：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等 （3）網絡層 網絡層的主要任務是：進行路由選擇，以確保數據分組從發(fā)送

29、端到達接收端，并在數據分組發(fā)生阻塞時進行擁塞控制。 網絡層還要解決異構網絡的互連問題，以實現數據分組在不同類型的網絡中傳輸。 網絡層協(xié)議的代表有：IP、ICMP、ARP、RIP、OSPF等。 （4）傳輸層 傳輸層從會話層接收數據，形成報文（Message），并且在必要時將其分成若干個分組，然后交給網絡層進行傳輸。 傳輸層的主要任務是：為上一層進行通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端服務，使傳輸層以上的各層不再關心信息傳輸的問題。 端到端是指：進行相互通信的兩個節(jié)點不是直接通過傳輸介質連接起來的，相互之間有很多交換設備（如路由器）。 傳輸層協(xié)議的代表有：TCP、UDP等。（5）會話層 會話層的

30、主要任務是：針對遠程訪問進行管理（比如斷點續(xù)傳）， 包括會話管理、傳輸同步以及數據交換管理等。 會話層協(xié)議的代表有：NetBIOS、ZIP（AppleTalk區(qū)域信息協(xié)議）等 （6）表示層 表示層的主要任務是：用處理在多個通信系統(tǒng)之間交換信息的表示方式，包括數據格式的轉換、數據加密與解密、數據壓縮與恢復等。 表示層協(xié)議的代表有：ASCII、ASN.1、JPEG、MPEG等。（7）應用層 應用層的主要任務是：為網絡用戶或應用程序提供各種服務，如文件傳輸、電子郵件、網絡管理和遠程登錄等 應用層協(xié)議的代表有：WWW、Telnet、FTP、HTTP、SNMP等 3. OSI參考模型中的數據傳輸過程 圖

31、1-14 OSI參考模型中的數據傳輸過程數據傳輸的具體細節(jié)請參照教材學習。1.9.2 TCP/IP參考模型1. TCP/IP概述 ARPANET的運行經驗表明，TCP/IP是一個非?？煽壳覍嵱玫木W絡協(xié)議。 20世紀80年代末，美國國家科學會借鑒了ARPANET的TCP/IP技術建立了NSFNET。NSFNET使越來越多的網絡互連在一起，最終形成了今天的Internet。TCP/IP也因此成為了Internet上廣泛使用的標準網絡通信協(xié)議。 TCP/IP標準由一系列的文檔定義組成，這些文檔定義描述了Internet的內部實現機制，以及各種網絡服務或服務的定義。 TCP/IP標準并不是由某個特定組

32、織開發(fā)的，實際上是一些團體所共同開發(fā)的，任何人都可以把自己的意見作為文檔發(fā)布，但只有被認可的文檔才能最終成為Internet標準。 TCP/IP實際上是一個協(xié)議簇。所有協(xié)議都包含在TCP/IP簇的4個層次中，形成了TCP/IP協(xié)議棧，如圖1-15所示： 圖1-15 TCP/IP協(xié)議棧2. OSI參考模型和TCP/IP參考模型的對應關系圖1-16 OSI參考模型與TCP/IP參考模型的層次對應關系3. TCP/IP參考模型各層次的功能（1）主機網絡層 事實上，TCP/IP參考模型并沒有真正定義這一部分，只是指出在這一層上必須具有物理層和數據鏈路層的功能。 包含了多種網絡層協(xié)議，如以太網協(xié)議（Et

33、hernet）、令牌環(huán)網協(xié)議（Token Ring）、分組交換網協(xié)議（X.25）等 （2）互聯層 互聯層是整個TCP/IP參考模型的關鍵部分，它提供的是無連接的服務，主要負責將源主機的數據分組（Packet）發(fā)送到目的主機。 互聯層的主要功能包括：處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求 、處理接收到的數據報、進行流量控制與擁塞控制等。 互聯層上定義的主要協(xié)議包括：網際協(xié)議（IP）、Internet控制報文協(xié)議（ICMP）、地址解析協(xié)議（ARP）、反向地址解析協(xié)議（RARP）等。 （3）傳輸層 與OSI參考模型的傳輸層類似，TCP/IP參考模型的傳輸層的主要功能是：使發(fā)送方主機和接收方主機上的對等實體可以

34、進行會話。 在傳輸層上定義了以下兩個端到端的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數據報協(xié)議（UDP）。 TCP是一個面向連接的可靠傳輸協(xié)議，而UDP是一個面向無連接的不可靠傳輸協(xié)議。 （4）應用層 應用層負責向用戶提供一組常用的應用程序，包含了所有TCP/IP協(xié)議簇中的高層協(xié)議，如FTP、SMTP、HTTP、SNMP、DNS等。 應用層協(xié)議一般可以分為3類：一類是依賴于面向連接的TCP；一類是依賴于無連接的UDP；還有一類則既依賴于TCP又依賴于UDP。1.9.3 兩種參考模型的比較1. 共同點和不同點 采用了協(xié)議分層方法，將龐大且復雜的問題劃分為若干個較容易處理的范圍較小的問題。 各協(xié)議層次的

35、功能大體上相似，都存在網絡層、傳輸層和應用層。 兩者都可以解決異構網絡的互連，實現世界上不同廠家生產的計算機之間的通信。 兩者都是計算機通信的國際性標準，雖然這種標準一個(OSI)原則上是國際通用的，一個(TCP/IP)是當前工業(yè)界使用最多的。 兩者都能夠提供面向連接和面向無連接的兩種通信服務機制。（1）共同點（2）不同點 模型設計的差別 層數和層間調用關系不同 最初設計的差別 對可靠性的強調不同 標準的效率和性能上存在差別 市場應用和支持上不同2. OSI參考模型的優(yōu)、缺點 OSI參考模型詳細定義了服務、接口和協(xié)議三個概念，并將它們嚴格加以區(qū)分，實踐證明這種做法是非常有必要的。 OSI參考模

36、型產生在協(xié)議發(fā)明之前，這意味著該模型沒有偏向于任何特定的協(xié)議，因此非常通用。 OSI參考模型的某些層次（如會話層和表示層）對于大多數應用程序來說都沒有用，而且某些功能在各層重復出現 （如尋址、流量控制和差錯控制），這樣影響了系統(tǒng)的工作效率。 OSI參考模型的結構和協(xié)議雖然大而全，但顯過于復雜和臃腫，因而效率較低，實現起來較為困難。 TCP/IP參考模型產生在協(xié)議出現以后，模型實際上是對已有協(xié)議的描述。因此，協(xié)議和模型匹配得相當好。 TCP/IP參考模型并不是作為國際標準開發(fā)的，它只是對一種已有標準的概念性描述。所以，它的設計目的單一，影響因素少，協(xié)議簡單高效，可操作性強。 TCP/IP參考模型

37、沒有明顯地區(qū)分服務、接口和協(xié)議的概念。因此，對于使用新技術來設計新網絡，TCP/IP參考模型則不是一個很好的模板。 由于TCP/IP參考模型是對已有協(xié)議的描述，因此通用性較差，不適合描述除TCP/IP參考模型之外的其他任何協(xié)議。 3. TCP/IP參考模型的優(yōu)、缺點 某些層次的劃分不盡合理，如主機網絡層。1.9.4 網絡參考模型的建議圖1-17 一種建議的參考模型返回本節(jié)首頁返回本章首頁本章小結返回本章首頁 本章是計算機網絡的引論，這一章，我們首先介紹了計算機網絡產生的歷史背景和發(fā)展過程，強調了計算機網絡是通信技術和計算機技術相結合的產物；然后總結歸納了計算機網絡的基本概念和基本組成；接著詳細

38、闡述了計算機網絡的基本功能、基本類型、拓撲結構以及國際上一些著名的標準化組織；另外本章還對網絡體系結構和協(xié)議的分層、兩種重要的網絡參考模型OSI和TCP/IP的層次結構和各層次的功能等也做了詳細的分析和討論。 通過這一章的學習，主要是使讀者對計算機網絡有一個全面的、感性的認識，總體上明確網絡是什么，本課程所研究的主要問題是什么。第二章 數據通信技術 本章學習要點： 數據通信的基本概念 傳輸介質的主要特性和應用 無線通信技術 數據交換技術 數據傳輸技術 數據編碼技術 差錯控制技術 2.1 數據通信的基本概念 2.1.1 信息、數據與信號 信息是人對現實世界事物存在方式或運動狀態(tài)的某種認識。任何事

39、物的存在，都伴隨著相應的信息的存在，信息不僅能反映事物的特征、運動和行為，而且還能夠借助媒體（如空氣、光波、電磁波等）傳播和擴散。信息的載體可以是數值、文字、圖形、聲音、圖像以及動畫等。 數據是指把事件的某些屬性規(guī)范化后的表現形式，它能被識別，也可以被描述。數據按其連續(xù)性可分為模擬數據與數字數據。 信號是數據的電磁波表示形式，一般以時間為自變量，以表示信息（數據）的某個參量（振幅、頻率或相位）為因變量。 模擬信號是隨時間連續(xù)變化的信號，如圖2-1（a）所示，這種信號的某種參量，如振幅和頻率，可以表示要傳送的信息。例如，電視圖像信號、語音信號、溫度壓力傳感器的輸出信號等。 數字信號是指離散的信號

40、,如圖2-1（b）所示，如計算機使用的由“0”和“1”組成的信號。數字信號在通信線路上傳輸時要借助電信號的狀態(tài)來表示二進制代碼的值。因為電信號可呈現兩種狀態(tài)，可以分別表示“0”和“1”。圖2-1 模擬信號和數字信號波形 2.1.2 基帶信號與寬帶信號 2.1.3 信道及信道的分類 信道（information channels）是信號傳輸的必經之路，包括傳輸媒體和通信設備。傳輸媒體可以是有形媒體，如電纜、光纖等，也可以是無形媒體，如傳輸電磁波的空間。 基帶信號就是將計算機發(fā)送的數字信號“0”或“1”用兩種不同的電壓表示后，直接送到通信線路上傳輸的信號。 寬帶信號是基帶信號經過調制后形成的頻分復

41、用模擬信號。1、信道的概念 2、信道的分類 常見的分類有以下一些： （1）有線信道和無線信道 （2）物理信道和邏輯信道 有線信道是指使用有線傳輸介質的信道主要包括雙絞線、同軸電纜和光纜等。 無線信道是指以電磁波在空間傳播的方式傳送信息的信道，主要包括長波信道、短波信道和微波信道等。 物理信道是指用來傳送信號或數據的物理通路，物理信道由傳輸介質及有關設備組成。 數字信道是用來傳輸離散數字信號的。離散的數字信號在計算機中指由“0”和“1”的二進制代碼組成的數字序列，當利用數字信道傳輸數字信號時不需要進行變換，通常需要進行數字編碼。（3）數字信道和模擬信道 邏輯信道也是一種通路，但一般是指人為定義的

42、信息傳輸通路，在信號收、發(fā)點之間并不存在一條物理傳輸介質，通常把邏輯信道稱為“連接”。 模擬信道是用來傳輸模擬信號的。模擬信號的電平隨時間連續(xù)變化，語音信號就是典型的模擬信號。如果利用模擬信道傳送數字信號，則必須經過數字與模擬信號之間的變換（A/D變換器）。調制解調器就是完成這種變換的。2.1.4 數據通信的技術指標 傳輸速率是指：通信線路上傳輸信息的速度,它是描述數據傳輸系統(tǒng)的重要技術指標之一。傳輸速率一般有兩種表示方法，即信號速率和調制速率。 信號速率是指：單位時間內所傳送的二制位代碼的有效位數，以每秒多少比特數計，單位為比特/秒（bit/s）。數字信號的速率通常用“比特/秒”來表示 調制

43、速率是指：每秒傳送的脈沖數，單位為波特/秒（Baud/s），是指信號在調制過程中，調制狀態(tài)每秒鐘轉換的次數。模擬信號的速率通常用“波特/秒”來表示。1. 傳輸速率注意： “波特”與“比特”的意義是不同的，每一“波特”，即模擬信號的一個狀態(tài)不僅僅表示一位數據，而是代表了多位數據。（2）信道帶寬 信道帶寬是指信道中傳輸的信號在不失真的情況下所占用的頻率范圍，單位用赫茲（Hz）表示。 數據通信系統(tǒng)的信道傳輸的是電磁波（包括無線電波、微波、光波等），其帶寬就是所能傳輸電磁波的最大有效頻率減去最小有效頻率所得到的值。 （3）信道容量 信道容量，即單位時間內信道上所能傳輸的最大比特數，單位為比特/秒（bi

44、t/s），它是某個信道傳輸數據速率的一個上限。 注意：信道的容量與信道帶寬成正比關系，即信道帶寬越寬，信道容量就越大，所以人們有時愿意將“帶寬”作為信道所能傳送的“最高速率”的同義語，盡管這種叫法不太嚴格。 傳輸數據的速率都不可能超過信道容量上限，否則信號就會失真 2.1.5 通信方式 通信方式是指通信雙方的信息交互的方式，在設計一個通信系統(tǒng)時，還要回答以下3個問題。 是采用單工通信方式，還是采用半雙工或全雙工通信方式？ 是采用串行通信方式，還是采用并行通信方式？ 是采用同步通信方式，還是采用異步通信方式？ 單工通信是指數據信號僅沿一個方向傳輸，發(fā)送方只能發(fā)送不能接收，接收方只能接收而不能發(fā)送

45、，任何時候都不能改變信號傳送方向。如圖2-2所示：發(fā)送端接收端數據的單方向性主機顯示器圖2-2 單工通信示意圖 單工通信1、單工、半雙工與全雙工通信 半雙工通信 半雙工通信是指信號可以沿兩個方向傳送，但同一時刻一個信道只允許單方向傳送，即兩個方向的傳輸只能交替進行，而不能同時進行。如圖2-3所示：發(fā)送端/接收端發(fā)送端/接收端不同時刻的數據雙向傳輸對講機對講機圖2-3 半雙工通信示意圖 全雙工通信 全雙工通信是指數據可以同時沿相反的兩個方向作雙向傳輸，比如，電話通話。全雙工通信需要兩條信道，一條用來接收信息，一條用來發(fā)送信息，因此其通信效率很高。如圖2-4所示。發(fā)送端接收端任何時刻的數據雙向傳輸

46、電話機電話機圖2- 4 全雙工通信示意圖 2、串行通信和并行通信 串行通信 串行通信，是將待傳送的每個字符的二進制代碼按由低到高的順序，依次發(fā)送，如圖2-5所示。其優(yōu)點是：收、發(fā)雙方只需要一條傳輸信道，易于實現，成本低；缺點是：速度比較慢。在遠程數據通信中，一般都采用串行通信方式。圖2- 5 串行通信示意圖 并行通信 并行通信，是指數據以成組的方式在多個并行信道上同時進行傳輸，如圖2-6所示。其優(yōu)點是速度快，但發(fā)送與接收端之間有若干條線路，費用高，僅適合于近距離和高速數據通信的環(huán)境下使用。圖2- 6 并行通信示意圖 3、同步技術 同步，就是要求通信的收發(fā)雙方在時間基準上保持一致，它是數字通信中

47、必須要解決的一個重要問題。 在數據通信過程中，常用的同步技術有以下兩種。 異步通信方式 每傳送1個字符都要在每個字符碼前加1個起始位，以表示字符代碼的開始；在字符代碼和校驗位后面加1或2個停止位，表示字符結束。 接收方根據起始位和停止位來判斷一個新字符的開始和結束，從而起到通信雙方的同步作用。異步通信方式如圖2-7所示。 圖2- 7 異步通信方式 異步方式的實現比較簡單，但每傳輸一個字符都需要多使用2到3位，所以適合于低速通信。 同步通信方式 該方式中，傳輸的信息格式是一組字符或一個二進制位組成的數據塊（幀）。 對這些數據，不需要附加起始位和停止位，而是在發(fā)送一組字符或數據塊之前先發(fā)送一個同步

48、字符SYN（以01101000表示）或一個同步字節(jié)（01111110），用于接收方進行同步檢測，從而使收發(fā)雙方進入同步狀態(tài)。 在同步字符或字節(jié)之后，可以連續(xù)發(fā)送任意多個字符或數據塊，發(fā)送數據完畢后，再使用同步字符或字節(jié)來標識整個發(fā)送過程的結束，如圖2-8所示。 返回本節(jié)首頁返回本章首頁圖2- 8 同步通信方式 在同步傳送時，由于發(fā)送方和接收方將整個字符組作為一個單位傳送，且附加位又非常少，從而提高了數據傳輸的效率。這種方法一般用在高速傳輸數據的系統(tǒng)中，例如，計算機之間的數據通信。2.2 傳輸介質的主要特性和應用 2.2.1 傳輸介質的主要類型 常用的網絡傳輸介質可分為兩類：一類是有線的，一類是

49、無線的。有線傳輸介質主要有雙絞線（Twisted Pair，包括屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線）、同軸電纜（Coaxial Cable）及光纖（Fiber Optics），如圖2-9所示；無線傳輸介質有無線電和微波等。圖2- 9 常用的有線傳輸介質 2.2.2 雙絞線（Twisted-pair） 1、雙絞線的物理特性 雙絞線是由相互絕緣的兩根銅線按一定扭距相互絞合在一起的類似于電話線的傳輸媒體，為了減少信號傳輸中串擾及電磁干擾（EMI）影響的程度，通常將這些線按一定的密度互相纏繞在一起。每根銅線加絕緣層并有顏色來標記，如圖2-10所示： 圖2-10 雙絞線結構示意圖 雙絞線的價格在傳輸媒體中是最便宜

50、的，并且安裝簡單，所以得到廣泛的使用。 雙絞線是模擬和數字數據通信最普通的傳輸媒體，它的主要應用范圍是電話系統(tǒng)中的模擬話音傳輸，最適合于較短距離的信息傳輸，當超過幾千米時信號會發(fā)生衰減，這時就要使用中繼器來放大信號和再生波形。 在局域網中一般都采用雙絞線作為傳輸媒體。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP），如圖2-11所示。兩者的差異在于屏蔽雙絞線在雙絞線和外皮之間增加了一個鉛箔屏蔽層，如圖2-11(a)所示，目的是提高雙絞線的抗干擾性能。圖2-11 STP與UTP（a）屏蔽雙絞線STP （b）非屏蔽雙絞線UTP 2非屏蔽雙絞線的類型 按照EIA/TIA（電氣工業(yè)協(xié)會/電信工

51、業(yè)協(xié)會）568A標準，共分為16 類。 1類線 可用于電話傳輸，但不適合數據傳輸，這一級電纜沒有固定的性能要求。 2類線 可用于電話傳輸和最高為4Mbit/s的數據傳輸，包括4對雙絞線。 3類線 可用于最高為10Mbit/s的數據傳輸，包括4對雙絞線，常用于10BaseT以太網的語音和數據傳輸。 4類線 可用于16Mbit/s的令牌環(huán)網和大型10BaseT以太網，包括4對雙絞線。其測試速度可達20Mbit/s。 5類線 既可用于100Mbit/s的快速以太網連接又支持150Mbit/s的ATM數據傳輸，包括4對雙絞線，是連接桌面設備的首選傳輸介質。 6類線 在外形上和結構上與5類和超5類雙絞線

52、都有一定的差別，與5類和超5類線相比，它具有傳輸距離長、傳輸損耗小、耐磨、抗干擾能力強等特性，常用在千兆位以太網和萬兆位以太網中。 注意： 計算機網絡常用的是3類線（CAT3）、5類線（CAT5）、超5類線（CAT5e）和6類線（CAT6）。3. 雙絞線組網常用的連接設備圖2-13 RJ-45水晶頭 圖2-14 集線器/交換機 圖2-12 6類UTP 5類線和3類線相比大大增加了每單位長度的絞合次數，并在線對間的絞合度和線對內兩根導線的絞合度都經過了精心的設計，這樣大大提高了線路的傳輸質量。6類線增加了絕緣的十字骨架，電纜的直徑更粗，將雙絞線的4對線分別置于十字骨架的4個凹槽內，保持4對雙絞線

53、的相對位置，如圖2-12所示，從而提高了電纜的平衡特性和抗干擾性，而且傳輸的衰減也更小。2.2.3 同軸電纜（Coaxial cable） 1同軸電纜的物理特性 同軸電纜是由繞同一軸線的兩個導體所組成，即內導體（銅芯導線）和外導體(屏蔽層)，外導體的作用是屏蔽電磁干擾和輻射，兩導體之間用絕緣材料隔離，如圖2-14所示。同軸電纜具有較高的帶寬和極好的抗干擾特性。圖2-14 同軸電纜結構圖 同軸電纜又可分為兩類：粗纜和細纜。經常提到的10BASE-2和10Base-5以太網就是分別使用細同軸電纜和粗同軸電纜組網的。用同軸電纜組網，需要在兩端連接50的反射電阻，這就是通常所說的終端匹配器。 使用同軸

54、電纜同軸電纜組網的其它連接設備，細纜與粗纜的不盡相同，即使名稱一樣，其規(guī)格、大小也是有差別的。 2. 細纜組網常用的連接設備圖2-15 細纜常用連接設備2.2.4 光纜（Fiber Optical Cable） 1光纖的物理特性 光纖是一種由石英玻璃纖維或塑料制成的，直徑很細，能傳導光信號的媒體，如圖2-16所示。 一根光纜中至少應包括兩條獨立的導芯，一條發(fā)送，另一條接收。圖2-16 光纖結構示意圖 一根光纜可以包括二至數百根光纖，并用加強芯和填充物來提高機械強度。光束在玻璃纖維內傳輸，防磁防電，傳輸穩(wěn)定，質量高。因此光纖多適用于高速網絡和骨干網。 根據使用的光源和傳輸模式，光纖可分為多模光纖

55、和單模光纖。 單模光纖采用注人式激光二極管作為光源，激光的定向性強。單模光纖的芯線直徑非常接近光波的波長，當激光束進人玻璃芯中的角度差別很小時，光線則不必經過多次反射式的傳播，而是一直向前傳播能以單一的模式無反射地沿直線傳播，如圖2-17所示。 玻璃芯的直徑接近光波波長圖 2-17 單模光纖傳播示意圖 玻璃芯的直徑大于光波波長圖 2-18 多模光纖傳播示意圖 多模光纖采用發(fā)光二極管產生可見光作為光源，當光纖芯線的直徑比光波波長大很多時，由于光束進入芯線中的角度不同傳播路徑也不同，這時光束是以多種模式在芯線內不斷反射而向前傳播，如圖2-18所示。2光纖的特點 光纖有較大的帶寬，通信容量大。 光纖

56、的傳輸速率高，能超過千兆位/秒。 光纖的傳輸衰減小，連接的范圍更廣。 光纖不受外界電磁波的干擾，因而電磁絕緣性能好，適宜在電氣干擾嚴重的環(huán)境中使用。 光纖無串音干擾，不易被竊聽和截取數據，因而安全保密性好。 3光纖的規(guī)格 光纖類型玻璃芯（微米）覆層（微米）62.5/12562.512550/12550.0125100/140100.01408.3/1258.3125返回本節(jié)首頁返回本章首頁2.3 無線通信技術 2.3.1 電磁波譜 描述電磁波的參數有三個：波長 、頻率f 和光速C。三者間的關系為：C=f 電磁波的傳播有兩種方式：一種是在有限空間領域內傳播，如利用雙絞線、同軸電纜和光纖來傳輸電磁

57、波；另一種方式是在自由空間中傳播，即通過無線方式傳播。1. 電磁波2. 電磁波的頻譜圖 按照頻率由低到高的順序排列，不同頻率的電磁波可以分為無線電、紅外線、可見光、紫外線、X射線和射線,如圖2-19所示。 圖2-19 電磁波譜與通信類型關系示意圖 2.3.2 無線電通信 無線電通信主要有以下一些特點： 傳播距離較遠，容易穿過建筑物，而且無線電波是全方向傳播的，因此無線電波的發(fā)射和接收裝置不必要求精確對準。 無線電波極易受到電子設備的各種電磁干擾 ，并且其傳播特性與頻率密切相關。 中、低頻（頻率在1MHz以下）無線電波沿地球表面?zhèn)鞑ィ茌p易地繞過一般障礙物，但其能量隨著傳播距離的增大而急劇下降，

58、且通信帶寬較低，如圖2-20(a)所示。 高頻和甚高頻（頻率在3MHz1GHz之間）無線電波趨于直線傳播，易受障礙物的阻擋并將被地球表面吸收。但是到達離地球表面大約100km500km高度的帶電粒子層的無線電波將被反射回地球表面，如圖2-20(b)所示。我們可以利用無線電波的這種特性來進行數據通信。 圖2-20 無線電波傳播示意圖 2.3.3 微波通信 微波通信主要有以下一些特點： 微波的頻率范圍為2GHz400GHz，其典型的工作頻率為2GHz、4GHz、8GHz和12GHz。微波在空間主要是直線傳播，所以微波的發(fā)射天線和接收天線必須精確對準。又由于微波會穿透電離層而進入宇宙空間，因此它不像

59、無線電通信可以經電離層反射傳播到地面上很遠的地方。 微波經長距離傳送后會發(fā)生衰減，因此每隔一段距離就需要架設一個微波中繼站，兩個中繼站之間的距離一般為30km50km，如圖2-21所示。地球圖2-21 微波通信示意圖2.3.4 衛(wèi)星通信 微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬，因此其通信信道的容量很大，可同時傳送大量的信息，且傳輸質量也比較穩(wěn)定。與相同容量和長度的電纜載波通信比較，微波通信建設投資少、見效快。 微波通信的缺點是：它在雨雪天氣傳輸時會被吸收，從而造成損耗，而且微波的保密性也不如電纜和光纜好，對于保密性要求比較高的應用場合需要另外采取加密措施。 衛(wèi)星通信實質上就是在地面站之間利用地球上

60、空三萬六千公里的同步地球衛(wèi)星作為中繼器的一種微波接力通信。 衛(wèi)星通信主要有以下一些特點： 通信距離遠、容量大、質量穩(wěn)定、可靠性高。在電波覆蓋范圍內，任何一處都可以通信，且通信費用與通信距離無關。 衛(wèi)星通信可以克服地面微波通信距離的限制。一個同步衛(wèi)星可以覆蓋地球的三分之一以上的表面只要在地球赤道上空的同步軌道上等距離地放置三顆相隔120度的衛(wèi)星，就能基本上實現全球的通信，如圖2-22所示。36000公里地球 信號受陸地災害影響小，易于實現廣播通信和多址通信。 衛(wèi)星通信的缺點是：通信費用高，延時較大，不管兩個地面站之間的地面距離是多少，傳播的延遲時間都為270ms，這比地面電纜的傳播延遲時間要高幾