第1章 數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò).ppt

數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 普通高校本科計(jì)算機(jī)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(chǔ)第3章數(shù)據(jù)交換技術(shù)第4章傳輸介質(zhì)及其應(yīng)用第5章數(shù)據(jù)通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備第6章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)第7章計(jì)算機(jī)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(luò)配置第10章交換機(jī)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(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN第13章幀中繼第14章網(wǎng)絡(luò)安全初步第15章網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)1 4數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)與發(fā)展1 5小結(jié)習(xí)題 1 1數(shù)據(jù)通信基本概念1 1 1引言計(jì)算機(jī)的發(fā)明 特別是Internet的出現(xiàn) 使以數(shù)據(jù)為主的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)得到了迅速的發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)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(jì)50年代的萌芽時(shí)期開始 快速發(fā)展到現(xiàn)在的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用時(shí)期 數(shù)據(jù)通信雖然在我國(guó)發(fā)展較晚 但近些年卻發(fā)展很快 中國(guó)公用計(jì)算機(jī)網(wǎng) 中國(guó)教育和科研網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 數(shù)據(jù)通信雖然在我國(guó)發(fā)展較晚 但近些年卻發(fā)展很快 中國(guó)公用計(jì)算機(jī)網(wǎng) 中國(guó)教育和科研網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 標(biāo)志著我國(guó)數(shù)據(jù)通信進(jìn)入了一個(gè)嶄新的高速發(fā)展時(shí)期 1 1 2數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)是預(yù)先約定的具有某種含義的數(shù)字或字母 符號(hào) 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(fù)電壓表示二進(jìn)制數(shù)字 1 用正電壓表示二進(jìn)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(jì)算機(jī)與通信相結(jié)合而產(chǎn)生的一種通信方式和通信業(yè)務(wù) 在數(shù)據(jù)通信的過程當(dāng)中 實(shí)際上是大家在共享信息 這個(gè)共享可以是局部的也可以是遠(yuǎn)程的 因此說 數(shù)據(jù)通信是指依照通信協(xié)議 在兩個(gè)設(shè)備之間利用傳輸媒體進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換 它可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)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(wù)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(hào)傳輸給通信信道并進(jìn)行傳輸 而且在接收端能對(duì)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(shè)備之間必須要同步 確定何時(shí)信號(hào)開始 何時(shí)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(shè)備 如采用多路復(fù)用技術(shù)和擁塞控制技術(shù)等 4 交換管理 在兩個(gè)實(shí)體通信期間的各種協(xié)調(diào)管理 5 差錯(cuò)檢測(cè) 對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行控制 對(duì)通信過程中產(chǎn)生的差錯(cuò)進(jìn)行檢測(cè)和校驗(yàn) 6 尋址和路由 決定信號(hào)到達(dá)目的地的路徑 以保證端到端的數(shù)據(jù)傳輸 7 恢復(fù) 在系統(tǒng)由某種原因被中斷后 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的恢復(fù) 8 報(bào)文格式 由兩個(gè)對(duì)話實(shí)體進(jìn)行協(xié)商 使報(bào)文格式一致 9 網(wǎng)絡(luò)安全 保證準(zhǔn)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(luò)管理 對(duì)復(fù)雜的通信系統(tǒng)進(jìn)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(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單的用3個(gè)術(shù)語概括 發(fā)送器 傳輸媒介和接收器 一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)1 3 1協(xié)議所謂協(xié)議 是指在數(shù)據(jù)通信時(shí)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(shí)通信等問題 1 3 2標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化組織1 標(biāo)準(zhǔn)概述標(biāo)準(zhǔn)是網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的基礎(chǔ) 如果沒有標(biāo)準(zhǔn)則會(huì)使網(wǎng)絡(luò)互操作能力差 資源浪費(fèi) 開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)大 開發(fā)周期長(zhǎng)等 目前有兩類標(biāo)準(zhǔn) 一類是因?yàn)閺V泛使用而得到發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn) 稱為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)在生產(chǎn)中逐漸成為人們共同遵守的法則 第二種標(biāo)準(zhǔn)是由那些得到國(guó)家或國(guó)際公認(rèn)的機(jī)構(gòu)正式認(rèn)證并采納的標(biāo)準(zhǔn) 見圖 圖1 2標(biāo)準(zhǔn)的種類 2 標(biāo)準(zhǔn)化組織在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中比較有影響的標(biāo)準(zhǔn)化組織有 1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 TheInternationalStandardsOrganization ISO 2 國(guó)際電信聯(lián)盟 TheInternationalTelecommunicationsUnion TelecommunicationStandardsSector ITU T formerlytheCCITT 3 電氣與電子工程師協(xié)會(huì) TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers IEEE IEEE負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī) 電氣電子等專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定 4 電子工業(yè)協(xié)會(huì) TheElectronicIndustriesAssociation EIA 5 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) TheAmericanNationalStandardsInstitute ANSI 1 4數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)與發(fā)展1 4 1數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)數(shù)據(jù)通信與其它通信方式相比有其自己的特點(diǎn) 1 通信對(duì)象的范圍廣在電報(bào) 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(jì)算機(jī)之間的通信或者是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信 2 傳輸內(nèi)容為二進(jìn)制數(shù)據(jù)電話通信傳輸?shù)氖沁B續(xù)的語音信號(hào) 電報(bào)通信傳輸?shù)氖蔷哂刑囟êx的報(bào)文 而數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)膭t是以二進(jìn)制形式表示的數(shù)據(jù) 3 通信的可靠性高電話 電報(bào)在信息傳輸中若出現(xiàn)差錯(cuò)比較容易糾正 而數(shù)據(jù)傳輸中如果出現(xiàn)差錯(cuò)則較難糾正 為了保證傳輸質(zhì)量 一般需要采用差錯(cuò)控制技術(shù) 因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃愿?4 通信的復(fù)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(duì)數(shù)據(jù)通信的要求也有很大差別 因而在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信時(shí)涉及的因素也比較復(fù)雜 1 4 2數(shù)據(jù)通信的發(fā)展數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域迅速發(fā)展 應(yīng)用范圍和應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大 新的應(yīng)用業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn) 特別是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展以及移動(dòng)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(luò)技術(shù)不斷更新?lián)Q代 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)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(yù)先約定的具有某種含義的數(shù)字或字母 符號(hào) 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(jì)算機(jī)與通信相結(jié)合而產(chǎn)生的一種通信方式和通信業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù)通信是指依照通信協(xié)議 在兩個(gè)設(shè)備之間利用傳輸媒體進(jìn)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(chǔ) 而數(shù)據(jù)處理使數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離交換得以實(shí)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(wù)的完整系統(tǒng) 其基本作用是完成兩個(gè)實(shí)體間數(shù)據(jù)的交換 同時(shí)還要關(guān)注系統(tǒng)利用率 接口 同步 交換 等等關(guān)鍵問題 一個(gè)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(shè)備 DTE 發(fā)送方和接收方的數(shù)據(jù)電路通信設(shè)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(shí)彼此共同遵守的規(guī)則的集合 或者說協(xié)議實(shí)際上是實(shí)體間通信時(shí)所使用的一種語言 標(biāo)準(zhǔn)化問題已引起了國(guó)際上的廣泛關(guān)注 目前有兩類標(biāo)準(zhǔn) 一類是事實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 一類是得到國(guó)家或國(guó)際公認(rèn)的機(jī)構(gòu)正式認(rèn)證并采納的標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)通信有著自身