第5章數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及其業(yè)務(wù)2015-2016(1)

1、重慶郵電大學重慶郵電大學 經(jīng)濟管理學院經(jīng)濟管理學院主要內(nèi)容主要內(nèi)容 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信 當你的雙手不停的在計算機鍵盤上敲打時，你知道你所使用的信當你的雙手不停的在計算機鍵盤上敲打時，你知道你所使用的信息媒介或信息載體是什么嗎？息媒介或信息載體是什么嗎？ 傳送話音信號的電話通信網(wǎng)能不能保證傳送數(shù)據(jù)信號的要求呢？傳送話音信號的電話通信網(wǎng)能不能保證傳送數(shù)據(jù)信號的要求呢？數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述v 通信的三個要素：通信的三個要素：信源信源、信宿信宿和和信道。信道。噪聲噪聲信源信源發(fā)送器發(fā)送器信道信道接收器接收器信宿信宿源系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)目的系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述信息通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的傳輸

2、過程信息通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的傳輸過程信息信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信號信號在信道上傳輸在信道上傳輸信號信號數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息信息數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼調(diào)制調(diào)制解調(diào)解調(diào)數(shù)據(jù)解碼數(shù)據(jù)解碼01000001A01000001A信道信道數(shù)據(jù)通信的概念數(shù)據(jù)通信的概念是是20世紀世紀60年代隨著計算機的發(fā)展和廣泛應用而發(fā)展起來的年代隨著計算機的發(fā)展和廣泛應用而發(fā)展起來的通信技術(shù)。指通過計算機或其他數(shù)據(jù)裝置與通信線路，完成數(shù)據(jù)編碼通信技術(shù)。指通過計算機或其他數(shù)據(jù)裝置與通信線路，完成數(shù)據(jù)編碼信道的傳輸、轉(zhuǎn)接、存儲和處理的通信技術(shù)。信道的傳輸、轉(zhuǎn)接、存儲和處理的通信技術(shù)。v 無論是文字、語聲還是圖像，只要它們能用編碼的方法形成各種代碼無論是

3、文字、語聲還是圖像，只要它們能用編碼的方法形成各種代碼組合，既可存儲在計算機內(nèi)，又可用計算機進行加工、處理，那么都組合，既可存儲在計算機內(nèi)，又可用計算機進行加工、處理，那么都可統(tǒng)稱之為可統(tǒng)稱之為。v 特點：特點：抗干擾能力強抗干擾能力強 ，高質(zhì)量的遠距離通信，高質(zhì)量的遠距離通信 ；易于實現(xiàn)綜臺業(yè)務(wù)數(shù)；易于實現(xiàn)綜臺業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（字網(wǎng)（ISDN） ；便于數(shù)字加密；便于數(shù)字加密 ；便于集成化、智能化；便于集成化、智能化 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)I/O設(shè)備設(shè)備傳輸控制器傳輸控制器DCE信道信道DCE通信控制器通信控制器主機主機DTE（數(shù)據(jù)終端）（數(shù)據(jù)終端

4、）DL（數(shù)據(jù)鏈路）（數(shù)據(jù)鏈路）DCE(數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備)中央計算機系統(tǒng)中央計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述v 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)DCE 傳輸線路：有線介質(zhì)、無線介質(zhì)傳輸線路：有線介質(zhì)、無線介質(zhì) 傳輸設(shè)備：調(diào)制解調(diào)器、中繼器、多路復用器、交換機等傳輸設(shè)備：調(diào)制解調(diào)器、中繼器、多路復用器、交換機等v 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)DTE 計算機、終端等計算機、終端等v 5個階段個階段v 包含兩項內(nèi)容包含兩項內(nèi)容：數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸和通信控制和通信控制 過程過程 與打電話比較與打電話比較 建立物理連接建立物理連接 撥號，撥通對方撥號，撥通對方 建立邏輯連接建立邏輯連接 互相確認身

5、份互相確認身份 數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 互相通話互相通話 斷開邏輯連接斷開邏輯連接 互相確認要結(jié)束通話互相確認要結(jié)束通話 斷開物理連接斷開物理連接 雙方掛機雙方掛機*注意，并不是所有的數(shù)據(jù)通信都需要全部注意，并不是所有的數(shù)據(jù)通信都需要全部5個階段。個階段。數(shù)據(jù)通信的基本過程數(shù)據(jù)通信的基本過程數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述SYN-SENTESTAB-LISHEDSYN-RCVDLISTENESTAB-LISHEDSYN = 1, seq = xACK = 1, seq = x + 1, ack = y 1CLOSEDCLOSED數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送主動打開主動打開被動打開被動打開AB客戶客戶服務(wù)器服務(wù)器SY

6、N = 1, ACK = 1, seq = y, ack= x 1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述TCP連接建立過程連接建立過程CLOSEDACK = 1, seq = u + 1, ack = w 1FIN = 1, seq = uACK = 1, seq = v, ack= u 1FIN = 1, ACK = 1, seq = w, ack= u 1FIN-WAIT-1CLOSE-WAITFIN-WAIT-2LAST-ACK等待等待 2MSLTIME-WAIT主動關(guān)閉主動關(guān)閉被動關(guān)閉被動關(guān)閉數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送通知通知應用應用進程進程ESTAB-LISHEDESTAB-LISHEDAB客戶客戶服務(wù)

7、器服務(wù)器數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送CLOSED數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述TCP連接釋放過程連接釋放過程 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的交換方式數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的交換方式v 什么是交換？什么是交換？ 按某種方式動態(tài)地分配傳輸線路資源。按某種方式動態(tài)地分配傳輸線路資源。v 為什么要采用交換技術(shù)？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。節(jié)省線路投資，提高線路利用率。v 實現(xiàn)交換的方法實現(xiàn)交換的方法 電路交換電路交換 報文交換報文交換 分組交換分組交換數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述主要內(nèi)容主要內(nèi)容v 分組交換由分組交換由Donald Davies和和保羅保羅巴蘭巴蘭在在1960年代早期發(fā)年代早期發(fā)明。明。 中國于中國于1

8、993年建立的分組交換網(wǎng)年建立的分組交換網(wǎng) CHINAPAC。 v 分組交換網(wǎng)通過分組交換網(wǎng)通過來提供面向連接的數(shù)據(jù)傳輸。來提供面向連接的數(shù)據(jù)傳輸。v X.25分組交換網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠無差錯的傳輸。分組交換網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠無差錯的傳輸。v 可實現(xiàn)異構(gòu)終端之間進行通信，可實現(xiàn)一點對多點同時通可實現(xiàn)異構(gòu)終端之間進行通信，可實現(xiàn)一點對多點同時通信。信。v 協(xié)議復雜，傳輸速率較低，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增大時，時延增大。協(xié)議復雜，傳輸速率較低，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增大時，時延增大。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述中轉(zhuǎn)交中轉(zhuǎn)交換機換機中轉(zhuǎn)交中轉(zhuǎn)交換機換機中轉(zhuǎn)交中轉(zhuǎn)交換機換機中轉(zhuǎn)交中轉(zhuǎn)交換機換機PTPTNPT其他其他分

9、組網(wǎng)分組網(wǎng)RCUNPTPT本地交換機本地交換機NMC數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述分組交換網(wǎng)的用戶入網(wǎng)方式分組交換網(wǎng)的用戶入網(wǎng)方式f 撥號入網(wǎng)：撥號入網(wǎng)：在電話機上并接調(diào)制解調(diào)器在電話機上并接調(diào)制解調(diào)器(modem）撥號入網(wǎng)，）撥號入網(wǎng)，用戶需申請一個入網(wǎng)身份識別碼，通信速率為用戶需申請一個入網(wǎng)身份識別碼，通信速率為300bps9600bps. f 專線入網(wǎng)：專線入網(wǎng)：可分模擬專線和可分模擬專線和DDN數(shù)字專線。模擬專線時，速率數(shù)字專線。模擬專線時，速率1.2192kbit/s，DDN數(shù)字專線時，速率數(shù)字專線時，速率1.2256kbit/s。 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述 幀中繼網(wǎng)簡化了幀中繼網(wǎng)

10、簡化了X.25協(xié)議，可在分組交換網(wǎng)、協(xié)議，可在分組交換網(wǎng)、DDN上增加軟硬件設(shè)備上增加軟硬件設(shè)備來形成幀中繼網(wǎng)，也可用專門的幀中繼交換機和高速中繼線組建專門來形成幀中繼網(wǎng)，也可用專門的幀中繼交換機和高速中繼線組建專門的幀中繼網(wǎng)絡(luò)。的幀中繼網(wǎng)絡(luò)。 幀中繼網(wǎng)采用面向連接的技術(shù)，可提供幀中繼網(wǎng)采用面向連接的技術(shù)，可提供PVC和和SVC，傳輸效率高、經(jīng)，傳輸效率高、經(jīng)濟性好、可靠性高、組網(wǎng)靈活，并可與濟性好、可靠性高、組網(wǎng)靈活，并可與ATM實現(xiàn)很好的互連。實現(xiàn)很好的互連。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述（DDN）是利用光是利用光纖、數(shù)字微波或衛(wèi)星等數(shù)字通纖、數(shù)字微波或衛(wèi)星等數(shù)字通道提供永久或半永久性連接電

11、道提供永久或半永久性連接電路，以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)路，以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)，它既可以用于計字傳輸網(wǎng)絡(luò)，它既可以用于計算機之間的通信，也可用于傳算機之間的通信，也可用于傳送數(shù)字化傳真、數(shù)字話音、數(shù)送數(shù)字化傳真、數(shù)字話音、數(shù)字圖像信號或其他數(shù)字化信號。字圖像信號或其他數(shù)字化信號。v DDN一般由一般由九大部分組成。九大部分組成。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述 可提供可提供2Mbit/s或或N64kbit/s（ N=131 ）速率的數(shù)字傳輸信道。）速率的數(shù)字傳輸信道。 傳輸質(zhì)量高，時延小。傳輸質(zhì)量高，時延小。 協(xié)議簡單，采用交叉連接技術(shù)和時協(xié)議簡單，采用交叉連接技術(shù)和時分復用技術(shù)，由智能

12、化程度較高的分復用技術(shù)，由智能化程度較高的用戶端設(shè)備來完成協(xié)議的轉(zhuǎn)換，本用戶端設(shè)備來完成協(xié)議的轉(zhuǎn)換，本身不受任何規(guī)程的約束，可面向各身不受任何規(guī)程的約束，可面向各類數(shù)據(jù)用戶。類數(shù)據(jù)用戶。 可靠性高?？煽啃愿?。 組網(wǎng)欠靈活，線路利用率低。組網(wǎng)欠靈活，線路利用率低。主要內(nèi)容主要內(nèi)容v 數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)包括兩類：數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)包括兩類：是最簡單的數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)，其性能是最簡單的數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)，其性能特點取決于業(yè)務(wù)所依托的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。特點取決于業(yè)務(wù)所依托的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。 數(shù)據(jù)通信基本業(yè)務(wù)主要有分組交換業(yè)務(wù)、DDN業(yè)務(wù)、幀中繼業(yè)務(wù)、 Internet業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)。包括包括電子信箱業(yè)務(wù)、電子數(shù)據(jù)交換電子信箱業(yè)務(wù)、

13、電子數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)（業(yè)務(wù)（EDI）、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)、可視圖文業(yè)務(wù)及寬帶業(yè)務(wù)。）、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)、可視圖文業(yè)務(wù)及寬帶業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述v 分組交換網(wǎng)業(yè)務(wù)分組交換網(wǎng)業(yè)務(wù)p 基本業(yè)務(wù)功能：透明的傳輸基本業(yè)務(wù)功能：透明的傳輸p 用戶任選功能：閉合用戶群、呼叫封阻、網(wǎng)絡(luò)用戶識別、呼叫轉(zhuǎn)用戶任選功能：閉合用戶群、呼叫封阻、網(wǎng)絡(luò)用戶識別、呼叫轉(zhuǎn)移、虛擬專用網(wǎng)、廣播功能等移、虛擬專用網(wǎng)、廣播功能等 p 增值業(yè)務(wù)功能：如電子信箱、電了數(shù)據(jù)互換（增值業(yè)務(wù)功能：如電子信箱、電了數(shù)據(jù)互換（EDI）、可視圖文、）、可視圖文、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)庫檢索等傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)庫檢索等 v 分組交換的應用分組交

14、換的應用p 分組交換在商業(yè)中的應用較廣泛，如銀行系統(tǒng)在線式信用卡分組交換在商業(yè)中的應用較廣泛，如銀行系統(tǒng)在線式信用卡（POS機）的驗證機）的驗證 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述v DDN的應用的應用DDN作為計算機數(shù)據(jù)通信聯(lián)網(wǎng)作為計算機數(shù)據(jù)通信聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)幕A(chǔ)，提供點對點、一點對多點的大容量信息傳送通道。傳輸?shù)幕A(chǔ)，提供點對點、一點對多點的大容量信息傳送通道。如利用全國如利用全國DDN網(wǎng)組成的海關(guān)、外貿(mào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)組成的海關(guān)、外貿(mào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。 如通過如通過DDN網(wǎng)發(fā)布證券行情等。網(wǎng)發(fā)布證券行情等。 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述v 幀中繼業(yè)務(wù)幀中繼業(yè)務(wù)p 幀中繼業(yè)務(wù)是在用戶幀中繼業(yè)務(wù)是在用戶-網(wǎng)絡(luò)接口

15、（網(wǎng)絡(luò)接口（WIN）之間提供用戶信息流的）之間提供用戶信息流的雙向傳送，并保持原順序不變的一種承載業(yè)務(wù)。雙向傳送，并保持原順序不變的一種承載業(yè)務(wù)。v 幀中繼業(yè)務(wù)的應用幀中繼業(yè)務(wù)的應用。利用。利用CHINAFRN進行局域網(wǎng)互聯(lián)是幀中繼業(yè)務(wù)最典進行局域網(wǎng)互聯(lián)是幀中繼業(yè)務(wù)最典型的一種應用。型的一種應用。 。幀中繼可以為醫(yī)療、金融機構(gòu)提供圖像、圖表的傳送。幀中繼可以為醫(yī)療、金融機構(gòu)提供圖像、圖表的傳送業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述速率范圍速率范圍主要應用主要應用分組交換業(yè)務(wù)分組交換業(yè)務(wù)1.2kbit/s64kbit/s組建內(nèi)部信息網(wǎng)；組建內(nèi)部信息網(wǎng)；數(shù)據(jù)庫查詢；數(shù)據(jù)庫查詢；金融客戶端業(yè)務(wù)。金

16、融客戶端業(yè)務(wù)。 DDN業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)2.4kbit/s2048kbit/s信息量大，低時延需求的專線連接。信息量大，低時延需求的專線連接。 幀中繼業(yè)務(wù)幀中繼業(yè)務(wù)14.4kbit/s2048kbit/sLAN互聯(lián)；大文件傳送等?；ヂ?lián)；大文件傳送等。Internet業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)不定，可以達到很高不定，可以達到很高可滿足各種通信需求可滿足各種通信需求 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述主要內(nèi)容主要內(nèi)容 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通信質(zhì)量數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通信質(zhì)量1、數(shù)據(jù)通信質(zhì)量、數(shù)據(jù)通信質(zhì)量v 數(shù)據(jù)網(wǎng)通信的通信質(zhì)量主要指數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)網(wǎng)通信的通信質(zhì)量主要指數(shù)據(jù)通信的和和。 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通信質(zhì)量與服務(wù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通信質(zhì)量與服務(wù)v 分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) v 幀中繼業(yè)務(wù)幀中繼業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通信質(zhì)量與服務(wù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通信質(zhì)量與服務(wù)v 數(shù)字數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)字數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 端到端數(shù)據(jù)傳輸比特差錯率端到端數(shù)據(jù)傳輸比特差錯率 端到端數(shù)據(jù)傳輸時間端到端數(shù)據(jù)傳輸時間 網(wǎng)絡(luò)可用性網(wǎng)絡(luò)可用性v 因特