全套電子課件：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

第一模塊

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)，是存儲(chǔ)、傳播和共享信息的工具。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為目前信息化社會(huì)中經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活的必要工具，成為人們之間信息交流的最佳平臺(tái)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用影響和改變了人們的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展水平成為衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。現(xiàn)在人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和交往都己離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。設(shè)想如果在某一天我們的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)突然出現(xiàn)故障不能工作了，那時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢?第一我們將無(wú)法購(gòu)買飛機(jī)票或火車票，因?yàn)槭燮眴T無(wú)法知道還有多少票可供出售；也無(wú)法出售飛機(jī)票和火車票。第二我們也無(wú)法到銀行存錢或取錢，無(wú)法交納水電和煤氣費(fèi)等；股市交易都將停止。第三在圖書館也無(wú)法檢索需要的圖書和資料。第四人們既不能上網(wǎng)查詢有關(guān)的資料，也無(wú)法使用電子郵件和朋友及時(shí)交流信息。由此可以看出，人們的生活越是依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于人們的生活、工作、學(xué)習(xí)也就越重要。既然計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于人們?nèi)绱酥匾?，那么我們有必要學(xué)習(xí)、掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)和基本理論，為進(jìn)一步更好應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)打下良好基礎(chǔ)，我們首先認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，掌握它的發(fā)展、定義、組成、功能和特點(diǎn)，是我們的學(xué)習(xí)任務(wù)。二、學(xué)習(xí)任務(wù)分解本模塊中，學(xué)習(xí)任務(wù)有這樣幾個(gè)方面，1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能和特點(diǎn)。4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)任務(wù)一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一般概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由各種類型計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和通信線路、數(shù)據(jù)終端設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件組成的大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)類型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括巨型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)，它們都具有獨(dú)立輸入輸出、數(shù)據(jù)處理功能，在斷開網(wǎng)絡(luò)連接后，仍可單機(jī)使用。(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義資源共享觀點(diǎn)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以能夠共享資源的方式互聯(lián)起來(lái)的相互獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合”。資源共享觀點(diǎn)的定義符合目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本特征，這主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的共享。(2)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)是分布在不同地理位置的多臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。(3)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間的通信必須遵循共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將具有獨(dú)立功能的許多個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，按照某種協(xié)議進(jìn)行通信，并通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)進(jìn)行管理實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)通常都處于不同的地理位置相互連接的計(jì)算機(jī)之間不存在互為依賴的關(guān)系。通信線路包括通信媒體、通信設(shè)備關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（單機(jī)OS功能+網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議+網(wǎng)絡(luò)資源管理+網(wǎng)絡(luò)服務(wù)）網(wǎng)絡(luò)的根本目的是為了實(shí)現(xiàn)資源共享，資源包括硬件與軟件，如程序、數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)設(shè)備、打印機(jī)等。利用通信線路和通信設(shè)備將地理上分散的、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照一定的形式連接起來(lái)、以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)通信的復(fù)合系統(tǒng)。這是目前比較完美的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義。（二）網(wǎng)絡(luò)定義含義

從以上定義中可以看出。一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的含義有如下幾個(gè)主要部分：（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由三部分組成。多個(gè)主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由各種為網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)和進(jìn)行管理的大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)及所要共享網(wǎng)絡(luò)資源的個(gè)人計(jì)算機(jī)。通信系統(tǒng),由各種通信設(shè)備和通信線路組成的通信子網(wǎng)；“通信線路和通信設(shè)備”是指通信媒體和相應(yīng)的通信設(shè)備。通信媒體可以是光纖、雙絞線、微波等多種形式，一個(gè)地域范圍較大的網(wǎng)絡(luò)中可能使用多種媒體。將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與媒體連接需要使用一些與媒體類型有關(guān)的接口設(shè)備以及信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)軟件，由各種為用戶共享網(wǎng)絡(luò)資源和信息傳遞提供管理和服務(wù)的應(yīng)用程序和軟件。（2）網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)必須具有獨(dú)立功能，既連接上網(wǎng)可以完成資源共享和數(shù)據(jù)通信，斷開網(wǎng)絡(luò)連接同樣可以具有進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)處理功能。計(jì)算機(jī)沒有對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴性。這里，“具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”是指入網(wǎng)的每一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有自己的軟、硬件系統(tǒng)，都能完全獨(dú)立地工作，各個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間沒有控制被控制的關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)中任一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)只在需要使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)才自愿登錄上網(wǎng)，真正進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境。（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)必須有一定連接方式，不能隨隨便便接入。連接方式就是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。既按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)接入。（4）網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)都要遵守網(wǎng)絡(luò)中的通信協(xié)議，使用支持網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信軟件；網(wǎng)絡(luò)軟件是必不可少的組件，而且是功能齊全才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能。“網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和協(xié)議軟件”是指在每個(gè)入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件之上增加的、用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、資源管理、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的專門軟件。（5）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的基本目的是實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)通信?！百Y源”是指網(wǎng)絡(luò)中可共享的所有軟、硬件，包括程序、數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)設(shè)備、打印機(jī)、通信線路、通信設(shè)備等。任務(wù)二網(wǎng)絡(luò)組成

從定義來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)分為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信線路與通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)軟件三大部分。這里從以下幾個(gè)方面討論。（一）從系統(tǒng)邏輯功能角度看

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)組成。資源子網(wǎng)中的設(shè)備通常又叫做數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE，通信子網(wǎng)中的設(shè)備通常又叫做數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE。如圖1-1所示網(wǎng)絡(luò)邏輯劃分：資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)提供用戶訪問網(wǎng)絡(luò)和處理數(shù)據(jù)的能力。包括加入網(wǎng)絡(luò)的所有的計(jì)算機(jī)、終端外設(shè)及各種軟件和數(shù)據(jù)資源

通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)的通信功能（數(shù)據(jù)的傳輸與轉(zhuǎn)發(fā)）包括通信處理機(jī)通信設(shè)備與通信線路

1、資源子網(wǎng)由各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、中端控制器、終端設(shè)備、軟件和可供共享的數(shù)據(jù)庫(kù)等組成，資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理工作，向用戶提供數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力、數(shù)據(jù)管理能力、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出能力及其他數(shù)據(jù)資源。計(jì)算機(jī)資源子網(wǎng)1.資源子網(wǎng)的組成1)主計(jì)算機(jī)2)終端3)網(wǎng)絡(luò)中的共享設(shè)備2．資源子網(wǎng)的基本功能

2、通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)是由通信硬件（通信設(shè)備和通信線路）和通信軟件組成的，其功能是為網(wǎng)絡(luò)中用戶共享各種網(wǎng)絡(luò)資源提供通信服務(wù)和通信手段。計(jì)算機(jī)通信子網(wǎng)1．通信子網(wǎng)的組成1)通信控制處理機(jī)2)通信線路3)信號(hào)變換設(shè)備2．通信子網(wǎng)的基本功能 通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)通信功能，完成全網(wǎng)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制和變換等通信任務(wù)。負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及通信處理等工作。（二）從系統(tǒng)組成的角度看

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由硬件部分和軟件部分組成。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成硬件網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)端節(jié)點(diǎn)：計(jì)算機(jī)中間節(jié)點(diǎn)：交換機(jī)、集中器、復(fù)用器、路由器、中繼器通信鏈路：信息傳輸?shù)耐ǖ牢锢恚簜鬏斀橘|(zhì)邏輯：信道類比——CATV的電纜和頻道之間的關(guān)系軟件通信軟件（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理/安全控制軟件、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件1．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(計(jì)算機(jī)“交談”語(yǔ)言)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中許多互相連接的結(jié)點(diǎn)之間有條不紊地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，必須遵循一些事先約定好的規(guī)則。在交流過程中還必須切實(shí)遵守這些為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合，便稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素語(yǔ)義（Semantics）：對(duì)協(xié)議中各協(xié)議元素的含義的解釋，例如：在HDLC協(xié)議中，標(biāo)志Flag(7EH)表示報(bào)文的開始和結(jié)束在BSC協(xié)議中，SOH(01H)表示報(bào)文的開始，STX(02H)表示報(bào)文正文的開始，ETX(03H)表示報(bào)文正文的結(jié)束語(yǔ)法（Syntax）：協(xié)議元素與數(shù)據(jù)的組合格式，即報(bào)文格式。例如：時(shí)序（Timing）：通信過程中，通信雙方操作的執(zhí)行順序和規(guī)則FlagAddressCtrlDataFCSSFlagSOHHEADSTXTEXTETXBCCBSCHDLC

任務(wù)三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能可歸納為資源共享、提供人際通信手段、提高可靠性、節(jié)省費(fèi)用、便于擴(kuò)充、分組負(fù)荷及協(xié)同處理等方面。這些方面的功能本身也是相輔相成的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

數(shù)據(jù)通信:基本功能資源共享：程序、打印機(jī)遠(yuǎn)程傳輸集中管理實(shí)現(xiàn)分布式處理負(fù)荷均衡網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

1、可靠性2、獨(dú)立性3、高效性4、可擴(kuò)充性5、廉價(jià)性6、透明性7、易操作性任務(wù)四網(wǎng)絡(luò)的分類與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1、按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行分類2、按網(wǎng)絡(luò)分布距離范圍進(jìn)行分類3、按傳輸介質(zhì)分類1.1按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行分類1．廣播式網(wǎng)絡(luò)在廣播通信信道中，多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一個(gè)通信信道，一個(gè)結(jié)點(diǎn)廣播信息，其他結(jié)點(diǎn)必須接收信息。2．點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信信道中，一條通信線路只能連接一對(duì)結(jié)點(diǎn)，如果兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間沒有直接連接的線路，那么它們只能通過中間結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。1.2、按網(wǎng)絡(luò)分布距離范圍進(jìn)行分類

1．局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)2．城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork，MAN)3．廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)分類縮寫分布距離(近似)所處的范圍局域網(wǎng)LAN10米房間100米樓宇10千米校園城域網(wǎng)MAN數(shù)千米城市廣域網(wǎng)WAN幾十到幾千千米城市、國(guó)家、洲或全球因特網(wǎng)Internet1.3.1局域網(wǎng)局域網(wǎng)LAN（LocalAreaNetwork）一般用微型計(jì)算機(jī)通過高速通信線路相連（速率通常在10Mbps以上），但在地理上則局限在較小的范圍（如1km左右）內(nèi)。它是由一個(gè)部門或單位組建的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)是在微型計(jì)算機(jī)大量應(yīng)用后才逐漸發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。一方面，局域網(wǎng)容易管理與配置；另一方面，局域網(wǎng)容易構(gòu)成簡(jiǎn)潔整齊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。局域網(wǎng)速率高，延遲時(shí)間短，因此，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)往往可以對(duì)等地參與對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用與監(jiān)控。再加上局域網(wǎng)具有成本低廉、應(yīng)用廣泛、組網(wǎng)方便和使用靈活等特點(diǎn)，因此深受廣大用戶的歡迎。1．局域網(wǎng)的典型應(yīng)用場(chǎng)合同一房間內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)，覆蓋范圍一般不超過10m。同一樓宇內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)，覆蓋范圍一般不超過100m。同一校園、廠區(qū)、院落內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)，覆蓋范圍一般不超過10km。2．局域網(wǎng)的基本特征（1）局域網(wǎng)是限定區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)?！跋薅▍^(qū)域”指LocalArea，但其具體大小并無(wú)太大的意義，比較恰當(dāng)?shù)氖菍ⅰ跋薅▍^(qū)域”理解為一個(gè)在功能上相對(duì)獨(dú)立、組織上相對(duì)封閉的空間，例如公司的大樓、學(xué)校園區(qū)等。（2）局域網(wǎng)的線路是專用的。“線路專用”是局域網(wǎng)的顯著特點(diǎn)之一。局域網(wǎng)一般不使用公用通信線路，是用傳輸介質(zhì)自行連接而成的網(wǎng)絡(luò)。（3）局域網(wǎng)具有較高的數(shù)據(jù)通信速率。由于覆蓋范圍有限，線路較短，所以構(gòu)建局域網(wǎng)時(shí)可選用高性能的傳輸介質(zhì)以獲取較高的數(shù)據(jù)通信速率。如以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)10M、100M甚至1000M。（4）局域網(wǎng)具有開放性。局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)符合ISO的OSI標(biāo)準(zhǔn)，能與任何符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進(jìn)行通信。1.3.2城域網(wǎng)（MAN）城域網(wǎng)MAN（MetropolitanAreaNetwork）的作用范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，因?yàn)殡S著局域網(wǎng)的廣泛使用，人們逐漸要求擴(kuò)大局域網(wǎng)的使用范圍，或者要求將已經(jīng)使用的局域網(wǎng)互相連接起來(lái)，使其成為能夠覆蓋一座城市的網(wǎng)絡(luò)。因此，城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是滿足幾十千米范圍內(nèi)的大量機(jī)構(gòu)中用戶的聯(lián)網(wǎng)需求，能夠滿足大量用戶傳輸多種信息的要求。例如作用范圍是一個(gè)城市，其傳送速率比局域網(wǎng)的更高，但作用距離約為5～50km。由于各種原因，城域網(wǎng)的特有技術(shù)沒能順利應(yīng)用。在實(shí)踐中，使用廣域網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建與城域網(wǎng)目標(biāo)范圍和大小相當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，反而顯得更加便捷實(shí)用。1.3.3廣域網(wǎng)

廣域網(wǎng)WAN（WideAreaNetwork）的作用范圍通常為幾十到幾千千米。廣域網(wǎng)有時(shí)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。WAN是與局域網(wǎng)相對(duì)而言的，一般用來(lái)連接廣闊區(qū)域中的LAN網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)通常是租用電話線或用專線建造的，它的覆蓋范圍可以遍布于城市、國(guó)家，甚至全球。廣域網(wǎng)的基本特征如下：（1）信息的傳輸距離相對(duì)較長(zhǎng)，一般都在幾千米以上。（2）數(shù)據(jù)傳輸速率較低，一般在2Mbps之內(nèi)。但隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)使用的廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可望達(dá)到1Gbps。（3）網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)不很規(guī)范，有較大的隨意性。1.3.4因特網(wǎng)（Internet）

因特網(wǎng)（又稱為國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)）是廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)、局域網(wǎng)與局域網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)而形成的網(wǎng)絡(luò)。

與局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)不同，因特網(wǎng)不是一種具體的物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而是將不同的物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)按某種協(xié)議統(tǒng)一起來(lái)的一種高層技術(shù)。目前，世界上發(fā)展最快、最熱門的網(wǎng)絡(luò)就是Internet，它是世界上最大、應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.4.2按網(wǎng)絡(luò)的管理方式分類對(duì)等網(wǎng)絡(luò)客戶端/服務(wù)器1.4.3按網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍分局域網(wǎng)（LAN，LocalAreaNetwork）覆蓋有限的地理范圍，適用于公司、校園等城域網(wǎng)（MAN，MetropolitanAreaNetwork）城域網(wǎng)在技術(shù)上與局域網(wǎng)相似。廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）覆蓋一個(gè)國(guó)家、地區(qū)，或橫跨幾個(gè)洲，形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)1、局域網(wǎng)實(shí)例：校園網(wǎng)2、城域網(wǎng)實(shí)例：城域網(wǎng)3、廣域網(wǎng)1.4.4其他分類說明公用網(wǎng)由電信部門組建，例如公共電話交換網(wǎng)PSTN、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN等。專用網(wǎng)由某個(gè)單位或部門組建，例如金融、石油、鐵路等行業(yè)都有自己的專網(wǎng)。廣播式網(wǎng)絡(luò)（BroadcastNetwork）廣播：若某個(gè)分組發(fā)出以后，網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)機(jī)器都接收并處理它。組播（多點(diǎn)播送）：若分組是發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的某些計(jì)算機(jī)。單播：若分組只發(fā)送給網(wǎng)

絡(luò)中的某一臺(tái)計(jì)算機(jī)。點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（Point-to-PointNetwork）有線網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)有線網(wǎng)是指采用雙絞線、同軸電纜、光纖連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線網(wǎng)使用電磁波傳播數(shù)據(jù)，它可以傳送無(wú)線電波和衛(wèi)星信號(hào)。地球地面站之間的直視線路微波傳送塔實(shí)例：無(wú)線局域網(wǎng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和外聯(lián)網(wǎng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet）Intranet是指企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)。外聯(lián)網(wǎng)（Extranet）相對(duì)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)泛指企業(yè)之外，需要擴(kuò)展連接到與自己相關(guān)的其他企業(yè)網(wǎng)。實(shí)例：一個(gè)園區(qū)網(wǎng)因特網(wǎng)（Internet）1.3、按傳輸介質(zhì)分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，可以將網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)。有線網(wǎng)根據(jù)線路的不同分為同軸電纜網(wǎng)、雙絞線網(wǎng)和光纖網(wǎng)，還有最新的全光網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線網(wǎng)有衛(wèi)星無(wú)線網(wǎng)和使用其他無(wú)線通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。1.3.5從使用范圍進(jìn)行分類從網(wǎng)絡(luò)的使用范圍進(jìn)行分類，可以劃分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。公用網(wǎng)（Publicnetwork）一般是國(guó)家的電信部門建造的網(wǎng)絡(luò)?！肮谩钡囊馑季褪撬性敢獍措娦挪块T規(guī)定交納費(fèi)用的人都可以使用。因此公用網(wǎng)也可稱為公眾網(wǎng)。專用網(wǎng)（Privatenetwork）是某個(gè)部門為本系統(tǒng)的特殊業(yè)務(wù)工作的需要而建造的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)一般不向本系統(tǒng)以外的人提供服務(wù)。例如，軍隊(duì)、鐵路、電力等系統(tǒng)均有本系統(tǒng)的專用網(wǎng)。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x1)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x3)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠猛?.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2．網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸惻c基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞诸悽購(gòu)V播式的通信子網(wǎng)②點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的通信子網(wǎng)

2)基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型圖例1.2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(2)基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型①總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)②星型拓?fù)洧郗h(huán)型拓?fù)洧軜湫屯負(fù)洧菥W(wǎng)狀型拓?fù)洧扌l(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)型1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

組建局域網(wǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安裝的費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性來(lái)選擇網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)相互連接的結(jié)構(gòu)類型，即網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。組建局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多種，其中最常見的有星型（Star）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線型（Bus）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)型（Ring）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。1.2.1總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

總線結(jié)構(gòu)是比較普遍采用的一種方式，它將所有的入網(wǎng)計(jì)算機(jī)均接入到一條通信線上，為防止信號(hào)反射，一般在總線兩端連有終結(jié)器匹配線路阻抗。在圖l-3所示的總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，文件服務(wù)器和所有工作站都連在一條主干電纜上。這種拓?fù)漕愋偷牡湫屠邮且蕴W(wǎng)?？偩€型結(jié)構(gòu)：2.總線型結(jié)構(gòu)：特點(diǎn)：

多臺(tái)機(jī)器共用一條傳輸信道

信道利用率較高；

同一時(shí)刻只能由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通信

某個(gè)結(jié)點(diǎn)的故障不影響網(wǎng)絡(luò)的工作

網(wǎng)絡(luò)的延伸距離有限，結(jié)點(diǎn)數(shù)有限總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。線路利用率高：由于多個(gè)節(jié)點(diǎn)共用一條傳輸線路，因此線路利用率較高。地理覆蓋范圍?。汗每偩€的長(zhǎng)度受到一定的限制，通常小于幾千米，節(jié)點(diǎn)至總線的連接線也較短，因此一般局限于某個(gè)單位。傳輸速率高：可利用高速信道來(lái)連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)，其傳輸速率可達(dá)到100Mbps或更高。網(wǎng)絡(luò)建造容易：由于網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，將節(jié)點(diǎn)連接到總線上也容易，相應(yīng)的傳輸控制機(jī)構(gòu)也簡(jiǎn)單，因此網(wǎng)絡(luò)建造容易。

1.星形結(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)：特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理（集中式）線路利用率低中心處理機(jī)負(fù)載重

入網(wǎng)機(jī)故障，網(wǎng)絡(luò)可正常工作；

中心機(jī)故障，網(wǎng)絡(luò)癱瘓1.2.2星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是以一個(gè)節(jié)點(diǎn)為中心的處理系統(tǒng)，各種類型的入網(wǎng)機(jī)器均與該中心節(jié)點(diǎn)有物理鏈路直接相連，節(jié)點(diǎn)間不能直接通信，需要通過該中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，因此中心節(jié)點(diǎn)必須有較強(qiáng)的功能和較高的可靠性。如圖1-4所示星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。功能高度集中：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的處理和控制功能高度集中在中心節(jié)點(diǎn)。加長(zhǎng)。單信息流通路徑：每個(gè)終端通常只有一條信息流通路徑到達(dá)中心節(jié)點(diǎn)，反之亦然，因此不存在路徑選擇問題。線路利用率低：每條通信線路只連接一個(gè)終端，使該線路利用率不高?？蓴U(kuò)充性差：星型網(wǎng)絡(luò)由于受到硬件接口和軟件功能的限制，因而可擴(kuò)充性較差。響應(yīng)時(shí)間與終端數(shù)目有關(guān)：當(dāng)終端數(shù)目較少時(shí)，終端的請(qǐng)求能夠獲得及時(shí)響應(yīng)，但隨著終端數(shù)目的增多，響應(yīng)時(shí)間也隨之環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：實(shí)時(shí)性較好每個(gè)結(jié)點(diǎn)只與相鄰兩個(gè)結(jié)點(diǎn)有物理鏈路某個(gè)結(jié)點(diǎn)的故障將導(dǎo)致物理癱瘓結(jié)點(diǎn)數(shù)有限1.2.3環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在如圖1-5所示的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，信號(hào)沿一個(gè)方向在閉合環(huán)路電纜中傳播。網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中都賦有一個(gè)具體地址，該地址也是網(wǎng)上某站點(diǎn)的地址。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。傳輸時(shí)延的確定性：從某源點(diǎn)發(fā)出的信息能在確定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)?；谶@一特點(diǎn)，可構(gòu)成實(shí)時(shí)性要求較高的網(wǎng)絡(luò)?？煽啃圆睿寒?dāng)環(huán)路上任何一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器或者兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器之間的連線發(fā)生故障時(shí)，將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，因此，基本環(huán)型網(wǎng)絡(luò)是不可靠的。靈活性差：無(wú)論在增加或是減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)，都需要斷開原有環(huán)路，并對(duì)介質(zhì)訪問控制進(jìn)行調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)建造容易：由于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器都只與相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器相連接，這使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且介質(zhì)訪問控制也不復(fù)雜，所以網(wǎng)絡(luò)建造比較容易。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)之間的連接不唯一，完整性、可靠性高主要用于覆蓋范圍大入網(wǎng)主機(jī)多（機(jī)型多）的環(huán)境，常用于構(gòu)造廣域網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)狀（不規(guī)則）結(jié)構(gòu)1.2.4網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為全連接網(wǎng)狀型和不完全連接網(wǎng)狀型兩種形式。在全連接網(wǎng)狀型中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)中其他節(jié)點(diǎn)均有鏈路連接。在不完全連接網(wǎng)型中，兩節(jié)點(diǎn)之間不一定有直接鏈路連接，它們之間的通信，可以依靠其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。最能容錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能連接到其他節(jié)點(diǎn)上，如圖1-6所示。樹狀結(jié)構(gòu)物理星型網(wǎng)絡(luò)邏輯星型網(wǎng)絡(luò)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)型拓樸結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是單一節(jié)點(diǎn)或者電纜區(qū)段的故障不會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)崩潰。當(dāng)某個(gè)電纜區(qū)段出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)能夠通過其他節(jié)點(diǎn)重新確定線路，并到達(dá)最終的目的地。因而，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的容錯(cuò)（FaultTolerant）能力。但是，網(wǎng)絡(luò)型拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)起來(lái)成本非常高，布線也很麻煩。一般地，網(wǎng)絡(luò)型拓?fù)鋬H用于大型系統(tǒng)，例如幀中繼、ATM或者其他分組交換網(wǎng)絡(luò)。在這些網(wǎng)絡(luò)中，成本相對(duì)性能和容錯(cuò)退居到次要位置。1.2.5混合型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以上介紹的是最基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在組建局域網(wǎng)時(shí)常采用星型、環(huán)型、總線型和樹型結(jié)構(gòu)。樹型和網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)在廣域網(wǎng)中比較常見。但是在一個(gè)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，可能是上述幾種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的混合。在選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，主要考慮的因素有：安裝的相對(duì)難易程度、重新配置的難易程度、維護(hù)的相對(duì)難易程度、通信介質(zhì)發(fā)生故障時(shí)受到影響的設(shè)備的情況等。1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用問題計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)、文化、教育、科學(xué)的發(fā)展及人類生活質(zhì)量的提高產(chǎn)生了重要影響，同時(shí)也不可避免地帶來(lái)一些新的社會(huì)、道德、政治與法律問題。Intemet可以為科學(xué)研究人員、學(xué)生、企事業(yè)工作人員提供很多寶貴的信息，可以使得人與人的交流不受時(shí)間、地域的限制。1.6小結(jié)本章主要講述了以下一些內(nèi)容。(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。(2)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個(gè)階段分別是：面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，初級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，開放式的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，新一代的計(jì)算機(jī)綜合性、智能化、寬帶高速網(wǎng)絡(luò)。(3)資源共享觀點(diǎn)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以能夠相互共享資源的方式互聯(lián)起來(lái)的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合”。

(4)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能可歸納為資源共享、提供人際通信手段、提高可靠性、節(jié)省費(fèi)用、便于擴(kuò)充、分組負(fù)荷及協(xié)同處理等方面。1.6小結(jié)(5)按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行分類，可將網(wǎng)絡(luò)分為：廣播式網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)；按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍進(jìn)行分類，可將網(wǎng)絡(luò)分為：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)；按網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用管理范圍進(jìn)行分類，可將網(wǎng)絡(luò)分為：Internet、Intranet和Extranet。

(6)從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成的角度看，典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按其邏輯功能可以分為“資源子網(wǎng)”和“通信子網(wǎng)”兩部分；它們分別完成數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)處理兩大功能。(7)采用廣播信道通信子網(wǎng)的基本拓?fù)錁?gòu)型主要有4種：總線型、樹型、環(huán)型、無(wú)線通信與衛(wèi)星通信型。采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路的通信子網(wǎng)的基本拓?fù)錁?gòu)型有4類：星型、環(huán)型、樹型與網(wǎng)狀型。1.7本章實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)題目：利用Visio繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖一、實(shí)訓(xùn)目的 通過本次實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用Visio繪圖軟件繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。二、知識(shí)要點(diǎn)

Visio系列軟件是微軟公司開發(fā)的高級(jí)繪圖軟件，可以繪制流程圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖等，功能強(qiáng)大，易于使用。三、實(shí)訓(xùn)任務(wù)(1)學(xué)會(huì)Visio軟件的使用。(2)用Visio繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。(3)分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，確定拓?fù)漕愋?、網(wǎng)絡(luò)類型。1.7本章實(shí)訓(xùn)四、實(shí)訓(xùn)環(huán)境準(zhǔn)備安裝了Visio2007版本軟件的計(jì)算機(jī)機(jī)房。熟悉Visio軟件界面的基本操作。五、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．學(xué)會(huì)Visio2007軟件的使用步驟l．單擊“開始”，選擇“程序"，單擊“MicrosoftVisio”，啟動(dòng)Visio軟件。步驟2．熟悉Visio軟件界面的操作。

2．用Visio軟件繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖步驟l．啟動(dòng)Visio，選擇“網(wǎng)絡(luò)”子菜單下的“基本網(wǎng)絡(luò)圖”樣板，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D編輯狀態(tài)，按圖1-8所示繪制。1.7本章實(shí)訓(xùn)1.7本章實(shí)訓(xùn)1.7本章實(shí)訓(xùn)3．分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，確定拓?fù)漕愋?、網(wǎng)絡(luò)類型根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，分析上述兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，確定拓?fù)漕愋?、網(wǎng)絡(luò)類型(客戶硼艮務(wù)器或者對(duì)等網(wǎng)絡(luò)類型)，將結(jié)果記錄在表1-1中。第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)學(xué)習(xí)任務(wù)與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，可以掌握道帶寬與傳輸速率之間的關(guān)系；常用傳輸介質(zhì)的特性及應(yīng)用；數(shù)據(jù)通信的基本概念、工作過程及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本組成和應(yīng)用等。除此以外還將了解數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)和通信方式；數(shù)據(jù)通信中的編碼技術(shù)、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)和同步技術(shù)的工作原理及應(yīng)用；數(shù)據(jù)交換技術(shù)和差錯(cuò)控制技術(shù)的工作過程、工作原理與應(yīng)用等。一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用和飛速發(fā)展的今天，人們的生活、工作、學(xué)習(xí)都離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。但是，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分組成，通信子網(wǎng)既通信系統(tǒng)對(duì)于人類來(lái)說是須臾不可缺少的工具。人們?cè)趯?shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)極大的便利的同時(shí)，人們應(yīng)用更多的是通信子網(wǎng)，全靠通信子網(wǎng)的支持才實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上各種服務(wù)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，各種靈活方便通信手段的實(shí)現(xiàn)，使得人們?cè)谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息已近乎隨心所欲，不再感到距離限制，使得整個(gè)社會(huì)變得越來(lái)越緊湊。通信子網(wǎng)可以成為整個(gè)社會(huì)的高級(jí)神經(jīng)中樞，那么，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信系統(tǒng)的融合，就是現(xiàn)在我們需要解決的主要問題。因而，對(duì)于通信系統(tǒng)是值得人們了解和知道的，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不可缺少的基本知識(shí)和理論。所謂的通信系統(tǒng)就是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸所需的一切技術(shù)和設(shè)備，數(shù)據(jù)通信技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)間的通信是實(shí)現(xiàn)資源共享的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的核心是數(shù)據(jù)通信設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)中的信息交換和共享意味著一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理或使用。如何進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸，這是數(shù)據(jù)通信技術(shù)要解決的問題。二、學(xué)習(xí)任務(wù)分解本模塊將對(duì)數(shù)據(jù)通信的基本概念、系統(tǒng)組成、技術(shù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)、差錯(cuò)控制技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析。為以后學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。1）掌握數(shù)據(jù)通信的基本概念

2）掌握數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

3）掌握基帶傳輸?shù)幕靖拍?/p>

4）掌握多路復(fù)用的分類與特點(diǎn)

5）掌握數(shù)據(jù)交換技術(shù)的類型和原理

6）掌握差錯(cuò)控制方法任務(wù)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信(DataCommunication)系統(tǒng)就是指以計(jì)算機(jī)為核心，用通信線路連接分布在各地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備而完成數(shù)據(jù)通信功能的復(fù)合系統(tǒng)。重點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐打好基礎(chǔ)。1.1數(shù)據(jù)基本概念通信的目的是交換信息。信息的載體可以是多媒體，包含語(yǔ)音、音樂、圖形圖像、文字和數(shù)據(jù)等。計(jì)算機(jī)的終端產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字和符號(hào)的組合。為了傳送這些信息，首先要將每一個(gè)字母、數(shù)字或括號(hào)用二進(jìn)制代碼表示。美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼(ASCII)目前已經(jīng)被ISO與CCITT采納并發(fā)展為國(guó)際通用的信息交換用標(biāo)準(zhǔn)代碼。信號(hào)是數(shù)據(jù)的表示形式。數(shù)據(jù)以信號(hào)形式在信道上傳輸。信號(hào)也有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種形式。模擬信號(hào)是指時(shí)間上和空間上連續(xù)變化的信號(hào)；數(shù)字信號(hào)是指一系列在時(shí)間上離散的信號(hào)。2.1.1基本概念

信號(hào)與通信信號(hào)：以時(shí)間為自變量，以表示消息(或數(shù)據(jù))的某個(gè)參量(振幅、頻率或相位)為因變量。信號(hào)按其因變量的取值是否連續(xù)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)：信號(hào)的因變量完全隨連續(xù)消息的變化而變化的信號(hào)。模擬信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的，也可以是離散的；但其因變量一定是連續(xù)的數(shù)字信號(hào)：表示消息的因變量是離散的，自變量時(shí)間的取值也是離散的信號(hào)通信：將表示消息的信號(hào)從發(fā)送方(信源)傳遞到接收方(信宿)。既然信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，與之相對(duì)應(yīng)的，通信也可分為模擬通信和數(shù)字通信2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念2.1.1數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)通信1.信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)通信的目的是交換信息。信息的載體可以是多媒體，包含聲、文、圖等。被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼稱數(shù)據(jù)，是信息的載體。信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的表示形式，信號(hào)包括模擬和數(shù)字。2.數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信：將數(shù)據(jù)信息通過適當(dāng)?shù)木€路從一端傳到另一端。兩類：模擬通信系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)。補(bǔ)充：模擬通信系統(tǒng)普通的電話、廣播、電視等都屬于模擬通信系統(tǒng)。補(bǔ)充：數(shù)字通信系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字電話以及數(shù)字電視都屬于數(shù)字通信系統(tǒng)。t?(t)nTx(nT)10011011a)模擬信號(hào) b)數(shù)字信號(hào)基本概念

模擬通信利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞消息普通的電話、廣播、電視等都屬于模擬通信信源調(diào)制器信道解調(diào)器信宿噪聲源信道：用來(lái)傳輸表示消息的電信號(hào)的介質(zhì)或通路。它可以是雙絞線、同軸電纜、光纜、微波以及衛(wèi)星鏈路等噪聲源：包括了影響該系統(tǒng)的所有噪聲，如脈沖噪聲(工業(yè)噪聲等)和隨機(jī)噪聲(信道噪聲、發(fā)送設(shè)備噪聲、接收設(shè)備噪聲等)

基本概念

數(shù)字通信利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞消息計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字電話以及數(shù)字電視都屬于數(shù)字通信信源信源編碼器信道編碼器調(diào)制器信道信道譯碼器信源譯碼器信宿解調(diào)器噪聲源發(fā)送端時(shí)鐘接收端時(shí)鐘A/D檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼信源、信宿和信道

信源與信宿：

通常將數(shù)據(jù)的發(fā)送方稱為信源，而將數(shù)據(jù)的接收方稱為信宿。信源和信宿一般是計(jì)算機(jī)或其它一些數(shù)據(jù)終端設(shè)備。信道：

在信源和信宿之間所建立的用于傳送信號(hào)的物理通道，被稱為物理信道，簡(jiǎn)稱信道。按傳輸介質(zhì)的類型來(lái)劃分，信道被分為有線信道和無(wú)線信道；按信道中所傳輸?shù)男盘?hào)類型來(lái)劃分，信道可被分為模擬信道和數(shù)字信道。基本概念

數(shù)字通信抗干擾能力強(qiáng)可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信能適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)，各種消息（電報(bào)、電話、圖像和數(shù)據(jù)等）都可以被變換為統(tǒng)一的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸能實(shí)現(xiàn)高保密通信通信設(shè)備的集成化和微型化數(shù)字通信的最大缺點(diǎn)是占用的頻帶寬。以電話為例，一路模擬電話占用4KHz信道帶寬，而一路數(shù)字電話所需要的數(shù)據(jù)傳輸率是64Kbps，所需占用的帶寬要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4KHz2.1.2數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論

信號(hào)的頻譜與帶寬信號(hào)具有時(shí)域和頻域兩種最基本的表現(xiàn)形式和特性時(shí)域特性反映信號(hào)隨時(shí)間變化的情況。信號(hào)的時(shí)域特性表示出信號(hào)隨時(shí)間變化的情況。如正弦信號(hào)就可以表示為：

f(t)=ASin(2лft+θ)

其中：

A：振幅

f：頻率

θ：初始相位幅度、頻率以及相位是周期信號(hào)f(t)的3個(gè)重要特性信號(hào)的頻譜與帶寬傅立葉變換：任何一個(gè)周期為T的函數(shù)f(t)都是由無(wú)窮多個(gè)正弦函數(shù)和余弦函數(shù)合成：其中：

數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論

信號(hào)的頻譜與帶寬頻譜：f(t)各次諧波的振幅An按照頻率高低依次排列起來(lái)所形成的譜狀圖形絕對(duì)帶寬：信號(hào)頻譜所覆蓋的頻率范圍有效帶寬(簡(jiǎn)稱帶寬)：信號(hào)的大部分能量都集中在一個(gè)較小的范圍之內(nèi)，這段頻帶稱為帶寬信號(hào)的帶寬越大，利用這種信號(hào)傳送數(shù)據(jù)的速率就越高，要求傳輸介質(zhì)的帶寬也越大常見信號(hào)的頻譜和帶寬：聲音信號(hào)的頻譜大致在20Hz～2000kHz的范圍(低于20Hz的信號(hào)為次聲波，高于2000KHz的信號(hào)為超聲波)，但用一個(gè)窄得多的帶寬就能產(chǎn)生可接受話音的重現(xiàn)，因而話音信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)頻譜為300Hz～3400Hz，其帶寬為3kHz。電視信號(hào)的頻譜為0～4MHz，因此其帶寬為4MHz數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論

信道的截止頻率與帶寬沒有任何信道能毫無(wú)損耗地通過所有頻率分量所有的傳輸信道和設(shè)備對(duì)不同的頻率分量的衰減程度是不同的截止頻率反映了傳輸介質(zhì)本身所固有的物理特性通常情況是頻率為0到fc赫茲范圍內(nèi)的諧波在信道傳輸過程中不發(fā)生衰減(或其衰減是一個(gè)非常小的常量)，而在此

fc頻率之上的所有諧波在傳輸過程中衰減很大截止頻率：信號(hào)在信道傳輸過程中某個(gè)分量的振幅衰減到原來(lái)的0.707(即輸出信號(hào)的功率降低了一半)時(shí)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)頻率稱為信道的截止頻率(cut-offfrequency)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論

信道的截止頻率與帶寬在線路中可安裝濾波器以限制每個(gè)用戶使用的帶寬截止頻率：fc帶寬：f2-f1fa)單通濾波器b)雙通濾波器ffcf1

f20.7070.707AA時(shí)延（Delay）：信息從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需的時(shí)間。時(shí)延=處理時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延+發(fā)送時(shí)延+傳播時(shí)延處理時(shí)延=對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和錯(cuò)誤校驗(yàn)所需的時(shí)間排隊(duì)時(shí)延=數(shù)據(jù)在中間結(jié)點(diǎn)等待轉(zhuǎn)發(fā)的延遲時(shí)間發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)位數(shù)/信道帶寬傳播時(shí)延=d/s

d:距離，s:介質(zhì)中信號(hào)傳播速度(≈0.7c)時(shí)延帶寬乘積：某一信道所能容納的比特?cái)?shù)。時(shí)延帶寬乘積=帶寬×傳播時(shí)延例如，某信道的時(shí)延帶寬乘積為100萬(wàn)比特，這意味著第一個(gè)比特到達(dá)目的端時(shí)，源端已發(fā)送了100萬(wàn)比特。信道帶寬傳播時(shí)延管道體積=時(shí)延帶寬乘積數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論

信道最大數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)能傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)Nyquist(1924)定理：對(duì)于無(wú)噪聲的理想信道，任意連續(xù)信號(hào)f(t)通過一個(gè)帶寬為H的信道后，其輸出信號(hào)為一個(gè)帶寬為H的時(shí)間連續(xù)信號(hào)g(t)如果要輸出數(shù)字信號(hào)，還必須以一定的速率對(duì)g(t)進(jìn)行等間隔的抽樣。抽樣速度高于每秒2H次是無(wú)意義的，因?yàn)樾盘?hào)中高于信道帶寬H以外的高頻分量已被信道衰減掉。如果g(t)由L個(gè)離散化的電平組成，即每次抽樣的可能結(jié)果為L(zhǎng)個(gè)離散化電平之一，則該信道的最大的數(shù)據(jù)傳輸率C為：

C=2H×log2L(比特/秒)例如，一個(gè)無(wú)噪聲帶寬為3000Hz的信道不能傳送速率超過6000比特/秒的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)調(diào)制速率：調(diào)制速率又稱波特速率，也就是信號(hào)經(jīng)調(diào)制后的傳輸速率亦即每秒內(nèi)調(diào)制信號(hào)波的變換次數(shù)，單位為波特。若一個(gè)單位調(diào)制信波的長(zhǎng)度為T秒，則調(diào)制速率為：B＝1／T（秒）（波特）數(shù)據(jù)信號(hào)速率：表示每秒能傳輸?shù)拇a位數(shù)，即數(shù)據(jù)信息的比特?cái)?shù)，單位為bit／秒（記作bps）。其定義為：S＝1／Tlog2N（bit/s）式中T是脈沖寬度，N為調(diào)制信號(hào)波的狀態(tài)數(shù)，即一個(gè)脈沖所表示的有效狀態(tài)，亦即調(diào)制電平數(shù)，其值為2的整數(shù)倍。二進(jìn)制（N=2）信號(hào)級(jí)下，波特速率=比特?cái)?shù)率數(shù)據(jù)傳輸速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)量單位可以是比特、字符、碼組等，時(shí)間單位可以是秒、分、時(shí)等，通常以字/分為單位。當(dāng)數(shù)據(jù)單位為比特，時(shí)間單位為秒時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率即是數(shù)據(jù)信號(hào)速率。正因?yàn)槿绱?，將?shù)據(jù)信號(hào)速率就稱為數(shù)據(jù)傳輸速率。其基本度量單位為比特每秒（bitpersecond，簡(jiǎn)寫為bps），當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率較大時(shí)，可以采用Kbps、Mbps和Gbps來(lái)描述。單位時(shí)間內(nèi)傳送的信息量。用三種速率來(lái)表示傳輸速率：1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在一次通信中，產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端叫信源，接受信息的一端叫信宿。信源和信宿之間要有通信線路才能互相通信。用通信的術(shù)語(yǔ)來(lái)說，通信線路稱為信道，所以信源和信宿之間的信息交換是通過信道進(jìn)行的。1.2數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)性能指標(biāo)1.2.1信道帶寬和信道容量1.2.2信道時(shí)延1.2.3誤碼率2.2.1信道帶寬和信道容量信道帶寬或信道容量是描述信道的主要指標(biāo)之一，由信道的物理特性所決定。通信系統(tǒng)中傳輸信息的信道具有一定的頻率范圍(即頻帶寬度，單位是赫茲)，稱為信道寬度。信道容量是指單位時(shí)間內(nèi)信道所能傳輸?shù)淖畲笮畔⒘?，它表征信道的傳輸能力?.2.1信道帶寬和信道容量一般情況下，信道帶寬越寬，一定時(shí)間內(nèi)信道上傳輸?shù)男畔⒘烤驮蕉?，則信道容量就越大，傳輸效率也就越高。香農(nóng)(Shannon)定理給出了信道帶寬與信道容量之間的關(guān)系式中，C為信道容量，W為信道寬度，N為噪聲功率，S為信號(hào)功率。當(dāng)噪聲功率趨于0時(shí)，信道容量趨于無(wú)窮大，即無(wú)干擾的信道容量為無(wú)窮大，信道傳輸?shù)男畔⒍嗌偻耆蓭挍Q定。此時(shí)，信道中每秒所能傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)由奈奎斯特(Nyquist)準(zhǔn)則決定數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論

信道最大數(shù)據(jù)傳輸率Shannon定理：對(duì)于有噪聲的信道，帶寬為H(Hz)，信噪比為S/N的信道，其最大數(shù)據(jù)傳輸率C為：

C=H×log2(1+S/N)(比特/秒)

其中，S表示信號(hào)功率，N表示噪聲功率信號(hào)噪比通常使用10log10S/N來(lái)表示，單位是分貝(dB)例如，對(duì)于一個(gè)帶寬為3kHz，信噪比為35dB的信道，無(wú)論其使用多少個(gè)量化電平，也不管采樣速度多快，其數(shù)據(jù)傳輸率不可能大于35000比特/秒，計(jì)算過程如下：35=10log10(S/N)

S/N=103.5=3162Rmax=3000*Blog2(1+S/N)=3000*log2(1+3162) ≈3000*11.63≈34880bps香農(nóng)定理應(yīng)用于兩個(gè)通過電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的模擬調(diào)制解調(diào)器之間56Kbps的調(diào)制解調(diào)器只有在與因特網(wǎng)服務(wù)商連接時(shí)才能達(dá)到這么高的速率，它利用了服務(wù)商端無(wú)須進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換這一事實(shí)1.2.2信道時(shí)延時(shí)延(delay)是指一個(gè)報(bào)文或分組從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)(或一條鏈路)的一端傳送到另一端所需的時(shí)間。時(shí)延一般由以下幾個(gè)不同的部分組成：1發(fā)送時(shí)延2傳播時(shí)延3處理時(shí)延

1101101…在這里產(chǎn)生處理時(shí)延在這里產(chǎn)生發(fā)送時(shí)延(即傳輸時(shí)延)在這里產(chǎn)生傳播時(shí)延隊(duì)列鏈路結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B1.2.2信道時(shí)延3處理時(shí)延這是數(shù)據(jù)在交換結(jié)點(diǎn)為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費(fèi)的時(shí)間。在結(jié)點(diǎn)緩存隊(duì)列中分組排隊(duì)所經(jīng)歷的時(shí)延是處理時(shí)延中的重要組成部分。因此，處理時(shí)延的長(zhǎng)短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)時(shí)的通信量。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的通信量很大時(shí)，還會(huì)發(fā)生隊(duì)列溢出，使分組丟失，這相當(dāng)于處理時(shí)延為無(wú)窮大。有時(shí)可用排隊(duì)時(shí)延作為處理時(shí)延。這樣，數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時(shí)延就是以上三種時(shí)延之和：總時(shí)延=傳輸時(shí)延+發(fā)送時(shí)延+處理時(shí)延1.2.3誤碼率誤碼率是衡量通信系統(tǒng)在正常工作情況下傳輸可靠性的指標(biāo)。誤碼率是指二進(jìn)制碼元在傳輸過程中被傳錯(cuò)的概率。顯然，它就是錯(cuò)誤接收的碼元數(shù)在所傳輸?shù)目偞a元數(shù)中所占的比例。誤碼率的計(jì)算公式為：公式中，Pe為誤碼率，Ne表示被傳錯(cuò)的碼元數(shù)，N表示傳輸?shù)亩M(jìn)制碼元總數(shù)。上式只有N取值很大時(shí)才有效。任務(wù)二、數(shù)據(jù)通信方式2.1.2數(shù)據(jù)通信方式1、串行通信和并行通信2、單工、半雙工和全雙工通信3、基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸4、數(shù)據(jù)通信的同步方式：異步方式同步方式1、串行通信和并行通信并行通信數(shù)據(jù)在多個(gè)并行信道上同時(shí)進(jìn)行傳輸。并行通信的優(yōu)點(diǎn)是速度快，但費(fèi)用高，僅適合于近距離和高速率的通信。串行通信數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸，由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部都采用并行通信。串行通信的優(yōu)點(diǎn)是收、發(fā)雙方只需要一條傳輸信道，易于實(shí)現(xiàn)，成本低，但速度比較低。串行通信和并行通信演示：2、數(shù)據(jù)傳輸方向（1）單工通信單工方式指通信信道是單向信道，數(shù)據(jù)信號(hào)僅沿一個(gè)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。（2）半雙工通信半雙工通信是指信號(hào)可以沿兩個(gè)方向傳送，但同一時(shí)刻一個(gè)信道只允許單方向傳送，即兩個(gè)方向的傳輸只能交替進(jìn)行，而不能同時(shí)進(jìn)行。（3）全雙工通信全雙工通信是指數(shù)據(jù)可以同時(shí)沿相反的兩個(gè)方向作雙向傳輸。比如，電話通話。（一）串行通信和并行通信

1并行與串行通信概念2異步傳輸與同步傳輸異步傳輸

同步傳輸通信的雙方按照同一時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞酵馔脚c內(nèi)同步位同步與同步字符

HDLC同步字符與“零比特插入技術(shù)”（2）

單工通信、半雙工通信、全雙工通信數(shù)據(jù)傳送只能在一個(gè)固定的方向上進(jìn)行，任何時(shí)候都不能改變方向。例子：

廣播、電視

發(fā)送單向通道接收單工通信數(shù)據(jù)通信：半雙工通信信號(hào)可以雙向進(jìn)行，但不可同時(shí)進(jìn)行，一個(gè)時(shí)間只能有一個(gè)方向的傳送例子：

對(duì)講機(jī)、計(jì)算機(jī)—終端發(fā)送接收雙向通道接收發(fā)送數(shù)據(jù)通信：雙工通信信號(hào)可以同時(shí)進(jìn)行雙向發(fā)送例子：計(jì)算機(jī)—計(jì)算機(jī)發(fā)送接收雙向通道接收發(fā)送任務(wù)三、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2、數(shù)據(jù)傳輸方向（1）單工通信單工方式指通信信道是單向信道，數(shù)據(jù)信號(hào)僅沿一個(gè)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。（2）半雙工通信半雙工通信是指信號(hào)可以沿兩個(gè)方向傳送，但同一時(shí)刻一個(gè)信道只允許單方向傳送，即兩個(gè)方向的傳輸只能交替進(jìn)行，而不能同時(shí)進(jìn)行。（3）全雙工通信全雙工通信是指數(shù)據(jù)可以同時(shí)沿相反的兩個(gè)方向作雙向傳輸。比如，電話通話。3.基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸（1）基帶傳輸基帶傳輸是在信道中直接傳輸數(shù)字信號(hào)。（2）頻帶傳輸在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信時(shí)，經(jīng)常借助于電話線路.（3）寬帶傳輸可利用寬帶傳輸系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)聲音、文字和圖像的一體化傳輸。

實(shí)例：使用CableModem上網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方向演示4、數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒绞酵絾栴}在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)送端與接收端采用串行通信時(shí)，通信雙方要交換數(shù)據(jù)，需要有高度的協(xié)同動(dòng)作，彼此間傳輸數(shù)據(jù)的速率、每個(gè)比特的持續(xù)時(shí)間和間隔都必須相同。通常使用的同步技術(shù)有兩種：異步方式同步方式（1）異步傳輸方式（字符同步）異步方式實(shí)現(xiàn)比較容易，但每傳輸一個(gè)字符都需要多使用2～3位，所以適合于低速通信。（2）同步傳輸方式在同步傳送時(shí)，由于發(fā)送方和接收方數(shù)據(jù)塊作為一個(gè)單位傳送，且附加位又非常少。使用場(chǎng)合：高速傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，比如計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由信源、信宿和信道三部分組成。信源與信宿又被稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DataTerminalEquipment)，簡(jiǎn)稱DTE。DTE通常屬于資源子網(wǎng)的設(shè)備，如資源子網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)輸入/輸出設(shè)備和通信處理機(jī)等。

信號(hào)變換器又稱為數(shù)據(jù)線路端接設(shè)備(DataCircuit-terminatingEquipment)，簡(jiǎn)稱DCE。DCE為DTE提供了入網(wǎng)的連接點(diǎn)，通常被認(rèn)為是通信子網(wǎng)中的設(shè)備。信號(hào)轉(zhuǎn)換器通信信道發(fā)送信號(hào)接收信號(hào)信道帶寬系統(tǒng)噪聲信源信號(hào)轉(zhuǎn)換器信宿數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)在數(shù)字通信系統(tǒng)中，信號(hào)轉(zhuǎn)換器的主要功能是分別在發(fā)送端和接收端完成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼和解碼；在模擬通信系統(tǒng)中，信號(hào)轉(zhuǎn)換器的主要功能是分別在發(fā)送端和接收端完成數(shù)/模（D/A)和模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換功能。計(jì)算機(jī)模擬信道計(jì)算機(jī)發(fā)送模擬信號(hào)接收模擬信號(hào)信道帶寬D/A轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)數(shù)字信道計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)字信號(hào)接收數(shù)字信號(hào)信道帶寬編/解碼器編/解碼器數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)要解決的關(guān)鍵問題信道的選擇數(shù)據(jù)和信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換信道的構(gòu)建：傳輸介質(zhì)信號(hào)傳輸方式信號(hào)傳輸質(zhì)量。

2.１.３

數(shù)據(jù)編碼不同類型的信號(hào)在不同類型的信道上傳輸有4種情況：數(shù)據(jù)：模擬數(shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)：模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)信道：模擬信道數(shù)字信道模擬傳輸和數(shù)字傳輸所使用的技術(shù)話音移頻,調(diào)制模擬數(shù)字模擬模擬PCM編碼數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字編碼數(shù)字模擬數(shù)據(jù)，模擬信號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，模擬信號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)模擬數(shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)10101010調(diào)制2.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)信道分為模擬信道和數(shù)字信道，而依賴于信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)字編碼(NRZ、曼徹斯特等)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)(數(shù)字信道)調(diào)制(ASK、FSK、PSK等)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模擬信號(hào)(模擬信道)脈沖編碼調(diào)制PCM模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)(數(shù)字信號(hào))調(diào)制（AM、FM、PM等）模擬數(shù)據(jù)模擬信號(hào)(模擬信道)1.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制傳統(tǒng)的電話通信信道是為傳輸語(yǔ)音信號(hào)設(shè)計(jì)的，用于傳輸音頻300Hz～3400Hz的模擬信號(hào)，不能直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制的基本方法有三種：幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制示例2.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的方法稱作數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳輸之前，需要進(jìn)行數(shù)字編碼。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼方式有三種：不歸零碼曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼的示例01001011數(shù)據(jù)(a)非歸零碼同步時(shí)鐘(b)曼徹斯特編碼(c)差分曼徹斯特編碼3.模擬數(shù)據(jù)的調(diào)制在模擬數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信源的信息經(jīng)過轉(zhuǎn)換，形成電信號(hào)比如人說話的聲音經(jīng)過電話轉(zhuǎn)變?yōu)槟M的電信號(hào)，這也是模擬數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)。模擬數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)具有比較低的頻率，不宜直接在信道中傳輸，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制比如無(wú)線電廣播。（1）模擬數(shù)據(jù)的編碼脈沖編碼調(diào)制PCM（PulseCodeModulation）是模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化的主要方法。PCM技術(shù)的典型應(yīng)用是語(yǔ)音數(shù)字化。數(shù)字化語(yǔ)音數(shù)據(jù)傳輸速率高、失真小，可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行必要的處理。因此在網(wǎng)絡(luò)與通信的發(fā)展中語(yǔ)音數(shù)字化成為重要的部分。（2）PCM編碼的典型應(yīng)用（3）PCM的工作原理脈沖編碼調(diào)制包括三部分：采樣、量化和編碼。采樣：每隔一定的時(shí)間間隔，采集模擬信號(hào)的瞬時(shí)電平值做為樣本。量化：量化級(jí)可以分為8級(jí)、16級(jí)，或者更多的量化級(jí)，這取決于系統(tǒng)的精確度要求。編碼：編碼是用相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制代碼表示量化后的采樣樣本的量級(jí)。（4）PCM的工作過程例：脈沖編碼調(diào)制方法

例：PCM用于數(shù)字語(yǔ)音系統(tǒng)聲音分為128個(gè)量化級(jí)；每個(gè)量化級(jí)采用7位二進(jìn)制編碼表示；采樣速率為8000樣本/秒；數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到7位×8000/秒=56Kbps；如果每個(gè)量化級(jí)采用7+1=8位二進(jìn)制編碼表示;數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到8位×8000/秒=64Kbps?；鶐盘?hào)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，通常用二進(jìn)制比特來(lái)表示各類數(shù)據(jù)。矩形脈沖信號(hào)是二進(jìn)制比特的典型表達(dá)方式按傅立葉分析，矩形脈沖信號(hào)由直流、低頻、高頻的多個(gè)成分組成。在其頻譜中，從零開始的能量集中的一段頻率范圍稱為基本頻帶，簡(jiǎn)稱基帶?；l等于脈沖信號(hào)的固有頻率。與基帶對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)稱為基帶信號(hào)。矩形脈沖信號(hào)的Fourier分析

(圖示)基帶傳輸基帶傳輸在數(shù)字信道上使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，若將與脈沖信號(hào)有關(guān)的所有直流、基頻、低頻和高頻分量全部放在數(shù)字信道上傳輸，要占據(jù)很大的信道帶寬。更合適的作法是將占據(jù)脈沖信號(hào)大部分能量的基帶信號(hào)傳送出去。這種在數(shù)字信道中利用基帶信號(hào)直接傳輸?shù)姆绞奖环Q為基帶傳輸。特點(diǎn)：

抗噪聲能力強(qiáng)，成本低，傳輸速率高信號(hào)衰減嚴(yán)重，只能利用有線介質(zhì)近距離傳輸基帶信號(hào)頻帶寬，傳輸時(shí)要占用整個(gè)傳輸介質(zhì)的帶寬數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼采用基帶信號(hào)進(jìn)行傳輸適用的是數(shù)字通信系統(tǒng)的模型。該系統(tǒng)要解決的關(guān)鍵問題是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼和解碼問題

在發(fā)送端，要解決如何將二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列通過某種編碼（encoding）方式轉(zhuǎn)化為可直接傳送的數(shù)字信號(hào)；在接收端，則要解決如何將收到的數(shù)字信號(hào)通過解碼(Decoding)恢復(fù)為與發(fā)送端相同的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列。三種常見的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼

不歸零（NRZ，Non-ReturntoZero）編碼

Manchester編碼

差分Manchester編碼NRZ編碼規(guī)則：以高電平表示邏輯“1”，低電平表示邏輯“0”。特點(diǎn)：由于不能判斷位的開始與結(jié)束，收發(fā)雙方不能保持同步，需要用另一個(gè)信道同時(shí)傳送同步信號(hào)。Manchester編碼規(guī)則：將每比特周期T分為前T/2和后T/2；前T/2傳送該比特的反碼，后T/2傳送該比特的原碼。

特點(diǎn)：任何兩次電平跳變的時(shí)間間隔是T/2或T，提取電平跳變信號(hào)可作為收發(fā)雙方的同步信號(hào)，不需要另外的同步信號(hào)。又被稱為“自含時(shí)鐘編碼”。

差分Manchester編碼規(guī)則:對(duì)Manchester編碼的改進(jìn),保留每比特中間的跳變作同步之用；每比特的值則根據(jù)其開始處是否出現(xiàn)電平的跳變來(lái)決定，有跳變者為“0”，無(wú)跳變者為二進(jìn)制“1”頻帶傳輸頻帶傳輸

由于基帶傳輸?shù)慕嚯x限制，在遠(yuǎn)距離傳輸中通常采用模擬信道。利用模擬信道，傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方法稱為頻帶傳輸。其適用于模擬數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型。關(guān)鍵技術(shù)問題：

如何將計(jì)算機(jī)中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為適合模擬信道傳輸?shù)哪M信號(hào)。解決方案

將要傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)“寄載”在載波上，利用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)載波的某些特性（振幅、頻率、相位）進(jìn)行控制，使載波特性發(fā)生了變化，然后將變化了的載波送往線路進(jìn)行傳輸。調(diào)制與解調(diào)調(diào)制(modulation)：在數(shù)據(jù)發(fā)送端，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)寄載在載波上的過程稱為調(diào)制。其目的在于將二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換成能在電話線或其他傳輸線路上傳輸?shù)哪M信號(hào)。

解調(diào)(demodulation)：在接收端，當(dāng)攜帶數(shù)據(jù)信號(hào)的載波到達(dá)時(shí)，將收到的模擬信號(hào)重新還原成原來(lái)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的過程稱為解調(diào)。Modem=

modulation+demodulation三種基本調(diào)制方法根據(jù)調(diào)制過程中所采用的載波的特性不同，分為三種基本調(diào)制方法：

y=Asin(ωt+φ)

幅移鍵控（ASK,Amplitude-ShiftKeying）頻移鍵控（FSK,Frequency-ShiftKeying）

相移鍵控（PSK,Phase-ShiftKeying）三種基本調(diào)制方法（續(xù)）幅移鍵控ASK

：

通過載波信號(hào)的振幅變化來(lái)表示二進(jìn)制“0”與“1”；

又稱調(diào)幅(amplitudemodulation)幅移鍵控FSK改變載波信號(hào)的頻率來(lái)表示二進(jìn)制“0”與“1”；

又稱調(diào)頻(frequencymodulation)

相移鍵控PSK通過改變載波信號(hào)的相位值表示二進(jìn)制“0”和“1”。，又稱調(diào)相(phasemodulation)按照使用相位的絕對(duì)值或相位的相對(duì)偏移兩大表示分為絕對(duì)調(diào)相和相對(duì)調(diào)相；按對(duì)一個(gè)完整周期的相位的劃分方式分為二相制、四相制、八相制等。

三種調(diào)制方式的比較幅移鍵控：技術(shù)簡(jiǎn)單，抗干擾能力差頻移鍵控：技術(shù)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)

相移鍵控：技術(shù)較復(fù)雜，抗干擾能力強(qiáng)，編碼效率高目前在網(wǎng)絡(luò)中廣為使用的調(diào)制方式是上述三種基本方式的變種。

最常見的方法是脈沖編碼調(diào)制PCM（PulseCodeModulation）。模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化過程：（1）取樣：每隔一定的時(shí)間間隔，把模擬信號(hào)的值取出來(lái)作為樣本，以代表原信號(hào)（按取樣定理，取樣頻率f1≥2B）。（2）電平量化：決定取樣值屬于哪個(gè)量級(jí)。并將其幅度按量化級(jí)取整。經(jīng)過量化后的取樣值幅度是離散的整數(shù)值，而不是連續(xù)值。量化過程應(yīng)先將信號(hào)分為若干個(gè)量化級(jí)，如分為8級(jí)（0.1、0.3、0.5等），規(guī)定好每一級(jí)對(duì)應(yīng)的幅值范圍。量化值是不等分的，PCM編碼為非線性技術(shù)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)編碼（3）編碼：編碼是用相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制碼來(lái)表示已經(jīng)量化的取樣值（如量化值0.1的二進(jìn)制碼為0001、量化值0.3的二進(jìn)制碼為0010等）。如果N個(gè)量化級(jí)，則二進(jìn)制位的位數(shù)應(yīng)為log2N。如量化級(jí)有8個(gè)，就需要三位編碼。語(yǔ)音數(shù)字化系統(tǒng)中，常分為128量級(jí)，故需用7位編碼。經(jīng)過編碼后，每個(gè)取樣值就由相應(yīng)的編碼脈沖表示，并將該編碼脈沖發(fā)送到信道上。如果某樣值的編碼為0011，則用4個(gè)脈沖表示兩個(gè)幅值為零的脈沖，兩個(gè)幅值為1的脈沖。例題：對(duì)聲音進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，將聲音分成128個(gè)量化級(jí)，即采用7位二進(jìn)制編碼（log2128=7）。由于采樣頻率為8KHz，所以數(shù)據(jù)速率為7×8000=56Kbps。即聲音信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸率要有56Kbps。PCM編碼用于彩色電視信號(hào)時(shí)，由于彩色電視信號(hào)帶寬為6MHz，故采樣頻率為12MHz，此時(shí)一個(gè)樣本用10位（1024個(gè)量化級(jí)）二進(jìn)制表示，所以數(shù)據(jù)速率為12M×10=120Mbps。1.數(shù)據(jù)傳輸異步傳輸(是最早使用也是最簡(jiǎn)單的一種方法)每次傳送一個(gè)字符（可由5—8位組成），在傳送字符前，設(shè)置一個(gè)起始位，以示字符信息的開始，接著是字符代碼，字符代碼后面是一位的校驗(yàn)位，最后設(shè)置1~2位的終止位，表示傳送的字符結(jié)束。

同步傳輸：在每個(gè)數(shù)據(jù)塊的開始處加一個(gè)幀頭，而在結(jié)束處加一個(gè)幀尾，加有幀頭和幀尾的數(shù)據(jù)稱為一幀（frame）。在幀頭和幀尾之間的每個(gè)比特都必須在收發(fā)兩端保持同步。而幀頭和幀尾的特性，取決于傳送的數(shù)據(jù)塊是面向字符的還是面向位的。數(shù)據(jù)傳輸位同步：目的是使接收端接收的每一位信息都與發(fā)送端保持同步，2種同步方法：外同步——發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)之前發(fā)送同步脈沖信號(hào)，接收方用接收到的同步信號(hào)來(lái)鎖定自己的時(shí)鐘脈沖頻率。自同步——通過特殊編碼（如曼徹斯特編碼），使數(shù)據(jù)編碼信號(hào)中包含同步信號(hào)，接收方從數(shù)據(jù)編碼信號(hào)提取同步信號(hào)來(lái)鎖定自己的時(shí)鐘脈沖頻率。字符同步：找到正確的字符邊界。常用的為起止式（異步式）。在這種方式中，每個(gè)字符的傳輸需要：1個(gè)起始位、5～8個(gè)數(shù)據(jù)位、1、1.5或2個(gè)停止位采用這種同步方式的通信也稱“異步通信”。起止式的優(yōu)缺點(diǎn)：頻率的漂移不會(huì)積累，每個(gè)字符開始時(shí)都會(huì)重新獲得同步；每?jī)蓚€(gè)字符之間的間隔時(shí)間不固定；增加了輔助位，所以傳輸效率低；例如，采用1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、2個(gè)停止位時(shí)，其傳輸效率為8/11≈73％起始位數(shù)據(jù)位停止位字符間隔不固定1個(gè)字符時(shí)間邏輯“0”邏輯“1”幀同步：識(shí)別一個(gè)幀的起始和結(jié)束。幀（Frame）：數(shù)據(jù)鏈路中的傳輸單位——包含數(shù)據(jù)和控制信息的數(shù)據(jù)塊面向字符的——以同步字符（SYN，16H）來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)幀的開始，適用于數(shù)據(jù)為字符類型的幀面向比特的——以特殊位序列（7EH，即01111110）來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)幀的開始，適用于任意數(shù)據(jù)類型的幀幀起始控制信息數(shù)據(jù)幀結(jié)束校驗(yàn)和0–nbit8bit8bit8-32m7EH7EH(2).數(shù)據(jù)編碼技術(shù)不同類型的信號(hào)在不同類型的信道上傳輸有4種情況：數(shù)據(jù)：模擬數(shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)：模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)信道：模擬信道數(shù)字信道（3）多路復(fù)用技術(shù)3.1頻分多路復(fù)用3.2時(shí)分多路復(fù)用3.3波分多路復(fù)用3.1頻分多路復(fù)用當(dāng)物理信道的可用帶寬超過單個(gè)原始信號(hào)所需帶寬足夠多的情況下，可將該物理信道的總帶寬劃分成若干個(gè)與傳輸單個(gè)信號(hào)帶寬相同(或略寬)的子頻帶，每個(gè)子頻帶傳輸一路信號(hào)，這就是頻分多路復(fù)用(FDM，F(xiàn)requencyDivisionMultiplexing)。3.1.1頻分多路復(fù)用3.1.2時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用(TDM，TimeDivisionMultiplexing)則是以信道傳輸時(shí)間作為分割對(duì)象，通過為多個(gè)信道分配互不重疊的時(shí)間片來(lái)實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。3.1.2時(shí)分多路復(fù)用3.1.2時(shí)分多路復(fù)用1．同步時(shí)分多路復(fù)用2．異步時(shí)分多路復(fù)用3.1.3波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用(WDM，WavelengthDivisionMultiplexing)實(shí)際上就是光的頻分多路復(fù)用。波分多路復(fù)用的本質(zhì)是在一條光纖中用不同顏色的光波來(lái)傳輸信號(hào)，而不同的色光在光纖中傳輸彼此互不干擾。3.1.3波分多路復(fù)用任務(wù)四數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.4.1線路交換2.4.2報(bào)文交換2.4.3分組交換數(shù)據(jù)交換技術(shù)什么是交換？按某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸線路資源。例如，電話交換機(jī)在用戶呼叫時(shí)為用戶選擇一條可用的線路進(jìn)行接續(xù)。用戶掛機(jī)后則斷開該線路，該線路又可分配給其它用戶。最初的交換：人工轉(zhuǎn)接交換為什么要采用交換技術(shù)？節(jié)省線路投資，提高線路利用率。實(shí)現(xiàn)交換的方法主要有：電路交換、報(bào)文交換和分組交換。2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換的基本概念：通常將數(shù)據(jù)在通信子網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸過程稱為數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)絡(luò)中常用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)可分為兩大類：線路交換和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換其中存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換交換技術(shù)又可分為：

報(bào)文交換、分組交換補(bǔ)充其他方式：幀中繼交換、信元交換2.5.1線路交換方式線路交換是面向連接的服務(wù)；首先要建立一個(gè)實(shí)際的物理線路連接；線路交換在數(shù)據(jù)傳輸過程中要經(jīng)過三個(gè)階段：建立連接、數(shù)據(jù)傳輸、釋放連接優(yōu)點(diǎn)：通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適用交互式會(huì)話類通信缺點(diǎn)：對(duì)突發(fā)性通信不適應(yīng)，效率低，系統(tǒng)無(wú)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力，不能平滑交通量。線路交換方式的工作原理結(jié)點(diǎn)A呼叫請(qǐng)求呼叫應(yīng)答報(bào)文或報(bào)文分組應(yīng)答釋放請(qǐng)求釋放應(yīng)答線路建立數(shù)據(jù)傳輸線路釋放結(jié)點(diǎn)B結(jié)點(diǎn)C結(jié)點(diǎn)D主機(jī)H主機(jī)HAB2.5.2存儲(chǔ)交換方式發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息按照一定格式組成一個(gè)數(shù)據(jù)單元（報(bào)文、報(bào)文分組、幀或信元）進(jìn)入通信子網(wǎng)；通信子網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)是通信控制處理機(jī)，

負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)單元的接收、差錯(cuò)校驗(yàn)、存儲(chǔ)、路選和轉(zhuǎn)發(fā)功能。存儲(chǔ)交換方式分類：數(shù)據(jù)通過通信子網(wǎng)傳輸時(shí)可以有報(bào)文、報(bào)文分組、幀或信元四種方式；報(bào)文傳輸：不管發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度是多少，都把它當(dāng)作一個(gè)邏輯單元發(fā)送；報(bào)文分組傳輸：限制一次傳輸數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度，如果傳輸數(shù)據(jù)超過規(guī)定的最大長(zhǎng)度，它將被分成多個(gè)報(bào)文分組發(fā)送數(shù)據(jù)交換方式演示幀中繼

總部分部幀中繼網(wǎng)絡(luò)特性訪問方法傳送速度描述點(diǎn)對(duì)點(diǎn)取決于數(shù)字租用線路的傳輸能力幀幀幀異步傳輸模式特性描述訪問方法點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。通過ATM交換裝置將固定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)包從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)傳送速度光纜為155Mbps到622MbpsATM交換機(jī)ATM交換機(jī)ATM交換機(jī)信元信元2.5.3數(shù)據(jù)報(bào)方式數(shù)據(jù)報(bào)是分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的一種形式；在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，分組傳送之間不需要預(yù)先在源主機(jī)與目的主機(jī)之間建立“線路連接”；源主機(jī)所發(fā)送的每一個(gè)分組都可以獨(dú)立地選擇一條傳輸路徑；每個(gè)分組在通信子網(wǎng)中可能是通過不同的傳輸路徑到達(dá)目的主機(jī)。數(shù)據(jù)報(bào)方式的工作原理數(shù)據(jù)報(bào)方式的特點(diǎn)同一報(bào)文的不同分組可以由不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)；同一報(bào)文的不同分組到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)時(shí)可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失現(xiàn)象；每個(gè)分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址與源地址；數(shù)據(jù)報(bào)方式報(bào)文傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長(zhǎng)報(bào)文、會(huì)話式通信。實(shí)例：數(shù)據(jù)報(bào)方式主機(jī)A通信子網(wǎng)主機(jī)D數(shù)據(jù)報(bào)方式主機(jī)C主機(jī)B2.5.4虛電路方式虛電路方式在分組發(fā)送之前，需要在發(fā)送方和接收方建立一條邏輯連接的虛電路;虛電路方式與線路交換方式相同，整個(gè)通信過程分為以下三個(gè)階段：虛電路建立數(shù)據(jù)傳輸虛電路釋放

虛電路方式的工作原理實(shí)例：虛電路方式主機(jī)A主機(jī)C通信子網(wǎng)主機(jī)D虛電路方式主機(jī)B虛電路方式的特點(diǎn)在每次分組發(fā)送之前，必須在發(fā)送方與接收方之間建立一條邏輯連接。報(bào)文分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息分組通過虛電路上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)，結(jié)點(diǎn)只需要做差錯(cuò)檢測(cè)，而不需要做路徑選擇；每個(gè)結(jié)點(diǎn)可以和任何結(jié)點(diǎn)建立多條虛電路連接數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路的區(qū)別？數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路動(dòng)態(tài)演示項(xiàng)目數(shù)據(jù)報(bào)虛電路建立連接不需要需要尋址方式每個(gè)分組都有源端和目的端的全地址在連接建立階段使用目的端地址，分組使用短的虛電路路由選擇每個(gè)分組獨(dú)立選擇路由在虛電路建立好時(shí)進(jìn)行，所有分組均按同一路由結(jié)點(diǎn)失敗的影響出故障的路由器可能會(huì)丟失分組，能路由所有經(jīng)過出故障的路由器的虛電路均不能工作分組的順序不一定按發(fā)送順序到達(dá)目的站總是按發(fā)送順序到達(dá)目的站數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路比較：2.4信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用的目的是讓不同的計(jì)算機(jī)連接到相同的信道上，共享信道資源。三種信道復(fù)用方式：頻分復(fù)用FDM、時(shí)分復(fù)用TDM（STDM和ATDM）、波分復(fù)用WDM。1.頻分多路復(fù)用FDMFDM是把信道的可用頻帶分成多個(gè)互不交疊的頻段（帶），每個(gè)信號(hào)占其中一個(gè)頻段。接收時(shí)用適當(dāng)?shù)臑V波器分離出不同信號(hào)，分別進(jìn)行解調(diào)接收。頻分多路復(fù)用演示2.時(shí)分多路復(fù)用TDMTDM又分為同步時(shí)分復(fù)用（SynchronousTimeDivisionMultipl