第二章-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

1、 高高 校校 教教 材材 網(wǎng)網(wǎng)第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2.1 2.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.1.1 基本概念基本概念一、數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基本組成一、數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基本組成1 1、數(shù)據(jù)、信息與信號(hào)、數(shù)據(jù)、信息與信號(hào)2 2、信道和信道容量、信道和信道容量第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/二、數(shù)據(jù)通信中的其他概念二、數(shù)據(jù)通信中的其他概念（一）波特率和比特率（一）波特率和比特率 數(shù)據(jù)傳輸速率常用比特率和波特率來表示。數(shù)據(jù)傳輸速率常用比特率和波特率來表示。 波特率是每秒鐘能夠傳送的信號(hào)脈沖的數(shù)量。以波波特率是每秒鐘能夠傳送的信號(hào)脈沖的數(shù)量。以波特（特（B

2、andBand）為單位，是傳送一個(gè)信號(hào)脈沖所需時(shí)間的倒）為單位，是傳送一個(gè)信號(hào)脈沖所需時(shí)間的倒數(shù)。若以數(shù)。若以T T（s s）表示時(shí)間，則波特率）表示時(shí)間，則波特率B=1/TB=1/T。 比特率是每秒所傳輸?shù)男畔⒌臄?shù)量，故又稱為信息比特率是每秒所傳輸?shù)男畔⒌臄?shù)量，故又稱為信息速率，單位為速率，單位為bit/sbit/s。比特率直接與波特率和脈沖編碼。比特率直接與波特率和脈沖編碼所攜帶的信息量有關(guān)，因此比特率所攜帶的信息量有關(guān)，因此比特率S S可以按下式計(jì)算可以按下式計(jì)算 S = Blog2NS = Blog2N（b/sb/s） 式中式中S S表示數(shù)據(jù)速率，表示數(shù)據(jù)速率，N N是碼元的種類。是碼

3、元的種類。第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/（二）誤碼率（二）誤碼率 誤碼率是指信道傳輸信號(hào)的出錯(cuò)率，是衡量通信系統(tǒng)線誤碼率是指信道傳輸信號(hào)的出錯(cuò)率，是衡量通信系統(tǒng)線路質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)?？梢杂孟旅娴墓奖硎荆郝焚|(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)?？梢杂孟旅娴墓奖硎荆?PePe=NE/N=NE/N Pe Pe 為誤碼率，為誤碼率，N N為傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)，為傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)，NENE為傳錯(cuò)的比特?cái)?shù)。為傳錯(cuò)的比特?cái)?shù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，要求誤碼率低于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，要求誤碼率低于10-610-6，即平均，即平均每傳輸每傳輸1Mb1Mb才允許錯(cuò)才允許錯(cuò)1b1b或更低?；蚋?。

4、 應(yīng)該指出，不要盲目追求低誤碼率，因?yàn)檫@將使設(shè)備變應(yīng)該指出，不要盲目追求低誤碼率，因?yàn)檫@將使設(shè)備變得復(fù)雜，設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)任務(wù)具體分析，在滿得復(fù)雜，設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)任務(wù)具體分析，在滿足可靠性的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量提高傳輸速率。足可靠性的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量提高傳輸速率。第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/（三）調(diào)制與解調(diào)（三）調(diào)制與解調(diào) 調(diào)制就是通過調(diào)制器將數(shù)字信號(hào)波形變換成調(diào)制就是通過調(diào)制器將數(shù)字信號(hào)波形變換成適于模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ?，再根?jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容（適于模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ危俑鶕?jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容（0 0或或1 1）來改變載波的特性（振幅、頻率或相位），）來改變載波

5、的特性（振幅、頻率或相位），然后將經(jīng)過改變的載波送出去，這個(gè)過程稱為調(diào)然后將經(jīng)過改變的載波送出去，這個(gè)過程稱為調(diào)制。載波是指可以用來載送數(shù)據(jù)的信號(hào)，一般用制。載波是指可以用來載送數(shù)據(jù)的信號(hào)，一般用正弦波作為載波。正弦波作為載波。 在接收端，通過解調(diào)器將被修改的載波與正在接收端，通過解調(diào)器將被修改的載波與正常的載波比較（去掉載波），恢復(fù)出原來的數(shù)據(jù)，常的載波比較（去掉載波），恢復(fù)出原來的數(shù)據(jù)，這個(gè)過程稱為解調(diào)。調(diào)制與解調(diào)是互反的過程。這個(gè)過程稱為解調(diào)。調(diào)制與解調(diào)是互反的過程。如圖如圖2-22-2所示所示第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.1.2 2.1.2 數(shù)據(jù)編

6、碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 數(shù)據(jù)有模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，為了數(shù)據(jù)能在（模擬或數(shù)數(shù)據(jù)有模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，為了數(shù)據(jù)能在（模擬或數(shù)字）通信信道上進(jìn)行傳輸，將數(shù)據(jù)表示成適當(dāng)?shù)男盘?hào)字）通信信道上進(jìn)行傳輸，將數(shù)據(jù)表示成適當(dāng)?shù)男盘?hào)（模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)）形式，稱為數(shù)據(jù)編碼。數(shù)據(jù)編（模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)）形式，稱為數(shù)據(jù)編碼。數(shù)據(jù)編碼方法主要有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模碼方法主要有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號(hào)表示、模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示三種編碼方式。擬信號(hào)表示、模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示三種編碼方式。第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/一、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示一、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)

7、表示（一）非歸零編碼（一）非歸零編碼（NRZNRZ）（二）非歸零交替編碼（二）非歸零交替編碼（NRZINRZI）（三）曼徹斯特編碼（三）曼徹斯特編碼（四）差分曼徹斯特編碼（四）差分曼徹斯特編碼第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/二、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號(hào)表示二、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號(hào)表示（一）幅移鍵控法（一）幅移鍵控法（ASKASK）（二）頻移鍵控法（二）頻移鍵控法（FSKFSK） （三）相移鍵控法（三）相移鍵控法（PSK）第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/三、模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示三、模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號(hào)表示（一）脈沖編碼調(diào)制（一）脈沖編碼調(diào)制

8、PCM PCM （二）增量調(diào)制（二）增量調(diào)制DMDM第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.1.3 2.1.3 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)（一）基帶傳輸與寬帶傳輸（一）基帶傳輸與寬帶傳輸（二）同步傳輸與異步傳輸（二）同步傳輸與異步傳輸（三）并行傳輸與串行傳輸（三）并行傳輸與串行傳輸（四）單工、半雙工與全雙工通信方式（四）單工、半雙工與全雙工通信方式（五）多路復(fù)用技術(shù)（五）多路復(fù)用技術(shù)1 1、頻分多路復(fù)用、頻分多路復(fù)用FDMFDM 2 2、時(shí)分多路復(fù)用、時(shí)分多路復(fù)用TDMTDM 3 3、波分多路復(fù)用、波分多路復(fù)用WDMWDM第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)htt

9、p:/http:/2.1.4 2.1.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)一、電路交換一、電路交換二、報(bào)文交換二、報(bào)文交換三、分組交換三、分組交換第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.1.5 2.1.5 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì) 一、同軸電纜一、同軸電纜 二、雙絞線二、雙絞線 三、光導(dǎo)纖維三、光導(dǎo)纖維四、無線介質(zhì)四、無線介質(zhì)第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.1.6 2.1.6 介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制一、帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問一、帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CDCSMA/CD二、令牌環(huán)二、令牌環(huán)(Token Ring) (Toke

10、n Ring) 介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制三、令牌總線（三、令牌總線（Token BusToken Bus）訪問控）訪問控第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.1.7 2.1.7 差錯(cuò)控制技術(shù)差錯(cuò)控制技術(shù)一、奇偶校驗(yàn)碼一、奇偶校驗(yàn)碼二、循環(huán)冗余校驗(yàn)二、循環(huán)冗余校驗(yàn)第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.2 2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.2.1 2.2.1 基本概念基本概念 1 1、實(shí)、實(shí) 體體 2 2、協(xié)、協(xié) 議議3 3、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.2.2

11、 OSI2.2.2 OSI參考模型參考模型 一、一、OSIOSI參考模型參考模型二、分層模型工作原理二、分層模型工作原理層層 號(hào)號(hào)層層 名名英英 文文 名名工作任務(wù)工作任務(wù)接口要求接口要求操作內(nèi)容操作內(nèi)容第一層物理層Physical Layer比特流傳輸物理接口定義數(shù)據(jù)收發(fā)第二層數(shù)據(jù)鏈路層Data Link Layer成幀、糾錯(cuò)介質(zhì)訪問方案訪問控制第三層網(wǎng)絡(luò)層Network Layer選線、尋址路由器選擇選定路徑第四層傳輸層Transport Layer收 發(fā)數(shù)據(jù)傳輸端口確認(rèn)第五層會(huì)話層Session Layer同 步對話結(jié)構(gòu)會(huì)話管理第六層表示層Presentation Layer編 譯數(shù)據(jù)表

12、達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)造第七層應(yīng)用層Application Layer管理、協(xié)同應(yīng)用操作信息交換第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.2.3 TCP/IP2.2.3 TCP/IP參考模型參考模型一、一、TCP/IPTCP/IP的發(fā)展的發(fā)展二、二、TCP/IPTCP/IP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)三、三、TCP/IPTCP/IP協(xié)議的各層功能簡述協(xié)議的各層功能簡述第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/2.2.4 OSI2.2.4 OSI參考模型與參考模型與TCP/IPTCP/IP參考模型的比較參考模型的比較一、一、OSIOSI與與TCP/IPTCP/I

13、P相似之處相似之處 二、二、OSIOSI與與TCP/IPTCP/IP區(qū)別區(qū)別第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/本本 章章 小小 結(jié)結(jié) 本章在整本書中屬于基礎(chǔ)理論，起到承前啟后的作用。本章在整本書中屬于基礎(chǔ)理論，起到承前啟后的作用。讀者通過對本章的學(xué)習(xí)，將對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)（尤讀者通過對本章的學(xué)習(xí)，將對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)（尤其是結(jié)構(gòu)和通信知識(shí)）有一個(gè)全面的了解。其是結(jié)構(gòu)和通信知識(shí)）有一個(gè)全面的了解。 整章在內(nèi)容上分為兩大部分：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基整章在內(nèi)容上分為兩大部分：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。第一部分是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)

14、構(gòu)。第一部分是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，包括數(shù)據(jù)通信的基本概念、數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、數(shù)據(jù)信基礎(chǔ)，包括數(shù)據(jù)通信的基本概念、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)、傳輸介質(zhì)、介質(zhì)訪問控制、差傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、傳輸介質(zhì)、介質(zhì)訪問控制、差錯(cuò)控制技術(shù)等方面的內(nèi)容；第二部分是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)錯(cuò)控制技術(shù)等方面的內(nèi)容；第二部分是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念、構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念、OSIOSI參考模型、參考模型、TCP/IPTCP/IP參考模型、參考模型、OSIOSI參考模型與參考模型與TCP/IPTCP/IP參考模型的比較等內(nèi)容。參考模型的比較等內(nèi)容。第第2章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)http:/http:/思思 考考 與與 練練 習(xí)習(xí)1 1、試述數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別與聯(lián)系，并對在生活中數(shù)據(jù)、試述數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別與聯(lián)系，并對在生活中數(shù)據(jù) 與信息進(jìn)行舉例。與信息進(jìn)行舉例。2 2、試比較并行和串行傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)、試比較并行和串行傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)3 3、說明數(shù)據(jù)交換技術(shù)的類型并比較。、說明數(shù)