第1章 數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡.ppt

數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡技術(shù) 普通高校本科計算機專業(yè)特色教材精選周昕主編 總目錄 第1章數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述第2章數(shù)據(jù)通信基礎第3章數(shù)據(jù)交換技術(shù)第4章傳輸介質(zhì)及其應用第5章數(shù)據(jù)通信設備和網(wǎng)絡互連設備第6章網(wǎng)絡技術(shù)基礎第7章計算機局域網(wǎng)第8章廣域網(wǎng)技術(shù)及Internet 總目錄 第9章組網(wǎng)與網(wǎng)絡配置第10章交換機的配置與管理第11章路由器的配置與管理第12章綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN第13章幀中繼第14章網(wǎng)絡安全初步第15章網(wǎng)絡綜合布線系統(tǒng) 第1章數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述 1 1數(shù)據(jù)通信基本概念1 2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1 3協(xié)議和標準1 4數(shù)據(jù)通信的特點與發(fā)展1 5小結(jié)習題 1 1數(shù)據(jù)通信基本概念1 1 1引言計算機的發(fā)明 特別是Internet的出現(xiàn) 使以數(shù)據(jù)為主的計算機通信網(wǎng)得到了迅速的發(fā)展 網(wǎng)絡的出現(xiàn)也改變了我們的生活方式 人們希望快速的獲取最新的信息 這也促使數(shù)據(jù)通信技術(shù)得到更快的發(fā)展 數(shù)據(jù)通信也從20世紀50年代的萌芽時期開始 快速發(fā)展到現(xiàn)在的高速發(fā)展和廣泛應用時期 數(shù)據(jù)通信雖然在我國發(fā)展較晚 但近些年卻發(fā)展很快 中國公用計算機網(wǎng) 中國教育和科研網(wǎng)等網(wǎng)絡的發(fā)展 數(shù)據(jù)通信雖然在我國發(fā)展較晚 但近些年卻發(fā)展很快 中國公用計算機網(wǎng) 中國教育和科研網(wǎng)等網(wǎng)絡的發(fā)展 標志著我國數(shù)據(jù)通信進入了一個嶄新的高速發(fā)展時期 1 1 2數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)是預先約定的具有某種含義的數(shù)字或字母 符號 以及它們的組合 數(shù)據(jù)涉及到事物的表示形式 是信息的載體 而信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋 例如 約定用負電壓表示二進制數(shù)字 1 用正電壓表示二進制數(shù)字 0 這里數(shù)字 0 和 1 就是數(shù)據(jù) 通俗而言 數(shù)據(jù)通信是計算機與通信相結(jié)合而產(chǎn)生的一種通信方式和通信業(yè)務 在數(shù)據(jù)通信的過程當中 實際上是大家在共享信息 這個共享可以是局部的也可以是遠程的 因此說 數(shù)據(jù)通信是指依照通信協(xié)議 在兩個設備之間利用傳輸媒體進行的數(shù)據(jù)交換 它可實現(xiàn)計算機與計算機 計算機與終端以及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞 1 2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1 2 1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指能夠完成數(shù)據(jù)通信任務的完整系統(tǒng) 必須要解決下面的一系列問題 包括 l 通信接口 將發(fā)送端產(chǎn)生的信號傳輸給通信信道并進行傳輸 而且在接收端能對數(shù)據(jù)做出正確解釋 2 同步 發(fā)送器和接收器之間 傳輸系統(tǒng)和接收設備之間必須要同步 確定何時信號開始 何時結(jié)束等 3 傳輸系統(tǒng)利用率 傳輸系統(tǒng)利用率指有效地使用傳輸設備 如采用多路復用技術(shù)和擁塞控制技術(shù)等 4 交換管理 在兩個實體通信期間的各種協(xié)調(diào)管理 5 差錯檢測 對數(shù)據(jù)流量進行控制 對通信過程中產(chǎn)生的差錯進行檢測和校驗 6 尋址和路由 決定信號到達目的地的路徑 以保證端到端的數(shù)據(jù)傳輸 7 恢復 在系統(tǒng)由某種原因被中斷后 對系統(tǒng)進行必要的恢復 8 報文格式 由兩個對話實體進行協(xié)商 使報文格式一致 9 網(wǎng)絡安全 保證準確并且安全地將數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳至接收端 10 網(wǎng)絡管理 對復雜的通信系統(tǒng)進行配置 監(jiān)控和故障處理等管理 1 2 2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成和模型一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以簡單的用3個術(shù)語概括 發(fā)送器 傳輸媒介和接收器 一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由7部分組成的 見圖 1 3協(xié)議和標準1 3 1協(xié)議所謂協(xié)議 是指在數(shù)據(jù)通信時彼此共同遵守的規(guī)則的集合 協(xié)議定義了什么是通信 如何通信以及何時通信等問題 1 3 2標準與標準化組織1 標準概述標準是網(wǎng)絡通信發(fā)展的基礎 如果沒有標準則會使網(wǎng)絡互操作能力差 資源浪費 開發(fā)風險大 開發(fā)周期長等 目前有兩類標準 一類是因為廣泛使用而得到發(fā)展的標準 稱為事實標準 事實標準在生產(chǎn)中逐漸成為人們共同遵守的法則 第二種標準是由那些得到國家或國際公認的機構(gòu)正式認證并采納的標準 見圖 圖1 2標準的種類 2 標準化組織在數(shù)據(jù)通信領域中比較有影響的標準化組織有 1 國際標準化組織 TheInternationalStandardsOrganization ISO 2 國際電信聯(lián)盟 TheInternationalTelecommunicationsUnion TelecommunicationStandardsSector ITU T formerlytheCCITT 3 電氣與電子工程師協(xié)會 TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers IEEE IEEE負責計算機 電氣電子等專業(yè)標準的制定 4 電子工業(yè)協(xié)會 TheElectronicIndustriesAssociation EIA 5 美國國家標準協(xié)會 TheAmericanNationalStandardsInstitute ANSI 1 4數(shù)據(jù)通信的特點與發(fā)展1 4 1數(shù)據(jù)通信的特點數(shù)據(jù)通信與其它通信方式相比有其自己的特點 1 通信對象的范圍廣在電報 電話通信中 涉及的是人與人之間的通信 而數(shù)據(jù)通信除了人與人之間的通信之外 更主要的是人通過終端與計算機之間的通信或者是計算機與計算機之間的通信 2 傳輸內(nèi)容為二進制數(shù)據(jù)電話通信傳輸?shù)氖沁B續(xù)的語音信號 電報通信傳輸?shù)氖蔷哂刑囟êx的報文 而數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)膭t是以二進制形式表示的數(shù)據(jù) 3 通信的可靠性高電話 電報在信息傳輸中若出現(xiàn)差錯比較容易糾正 而數(shù)據(jù)傳輸中如果出現(xiàn)差錯則較難糾正 為了保證傳輸質(zhì)量 一般需要采用差錯控制技術(shù) 因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃愿?4 通信的復雜性高數(shù)據(jù)通信的影響因素比較多 傳輸?shù)膬?nèi)容 方式也不同 對數(shù)據(jù)通信的要求也有很大差別 因而在實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信時涉及的因素也比較復雜 1 4 2數(shù)據(jù)通信的發(fā)展數(shù)據(jù)通信領域迅速發(fā)展 應用范圍和應用規(guī)模不斷擴大 新的應用業(yè)務不斷涌現(xiàn) 特別是網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展以及移動式數(shù)據(jù)通信的迅速發(fā)展 使得數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡技術(shù)不斷更新?lián)Q代 現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)向高速 寬帶 數(shù)字傳輸與綜合利用的方向發(fā)展 1 5小結(jié)數(shù)據(jù)是預先約定的具有某種含義的數(shù)字或字母 符號 以及它們的組合 數(shù)據(jù)涉及到事物的表示形式 是信息的載體 而信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋 數(shù)據(jù)通信是計算機與通信相結(jié)合而產(chǎn)生的一種通信方式和通信業(yè)務 數(shù)據(jù)通信是指依照通信協(xié)議 在兩個設備之間利用傳輸媒體進行的數(shù)據(jù)交換 數(shù)據(jù)通信包含兩方面的含義 即數(shù)據(jù)的傳輸和數(shù)據(jù)的處理 數(shù)據(jù)傳輸是數(shù)據(jù)通信的基礎 而數(shù)據(jù)處理使數(shù)據(jù)的遠距離交換得以實現(xiàn) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指能夠完成數(shù)據(jù)通信任務的完整系統(tǒng) 其基本作用是完成兩個實體間數(shù)據(jù)的交換 同時還要關注系統(tǒng)利用率 接口 同步 交換 等等關鍵問題 一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由7部分組成 發(fā)送方和接收方的數(shù)據(jù)終端設備 DTE 發(fā)送方和接收方的數(shù)據(jù)電路通信設備 DCE 傳輸媒體 通信過程所傳輸?shù)牡男畔?數(shù)據(jù) 協(xié)議 協(xié)議 是指在數(shù)據(jù)通信時彼此共同遵守的規(guī)則的集合 或者說協(xié)議實際上是實體間通信時所使用的一種語言 標準化問題已引起了國際上的廣泛關注 目前有兩類標準 一類是事實標準 一類是得到國家或國際公認的機構(gòu)正式認證并采納的標準 數(shù)據(jù)通信有著自身