全套課件·《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及實(shí)訓(xùn)》1

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及實(shí)訓(xùn)2第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信基礎(chǔ) 1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能、分類與應(yīng)用 1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)31.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義41.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1. 發(fā)展的四個(gè)階段 第一階段20世紀(jì)50年代，人們開始將彼此獨(dú)立發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合起來，完成了數(shù)據(jù)通信技術(shù)與計(jì)算通信網(wǎng)絡(luò)的研究，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生做好了技術(shù)準(zhǔn)備，并奠定了理論基礎(chǔ)。 第二階段從20世紀(jì)60年代美國的APPANET與分組交換技術(shù)開始。 第三個(gè)階段大致從20世紀(jì)70年代中期開始。 第四階段

2、從20世紀(jì)90年代開始。下一代互聯(lián)網(wǎng)(Internet2)正在向我們走來，Internet2比現(xiàn)在的Internet先進(jìn)的多，速度要快一百到一千倍，它能使醫(yī)療、音樂和娛樂在線互動化，它或許會改變我們的生活方式。51.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展2. 發(fā)展的三個(gè)時(shí)期追溯計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史，它的形成可概括為面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)三個(gè)時(shí)期。 面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 開放標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)61.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義的基本內(nèi)容由資源共享觀點(diǎn)出發(fā)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連起來的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合”。資源共享觀點(diǎn)的定

3、義符合目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本特征，其主要表現(xiàn)在： 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。 互連的計(jì)算機(jī)是分布在不同地理位置的多臺獨(dú)立的“自治計(jì)算機(jī)”。 聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)必須遵循全網(wǎng)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。71.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)的區(qū)別計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中“存在著一個(gè)能為用戶自動管理資源的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，由它調(diào)用完成用戶任務(wù)所需要的資源，而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)像一個(gè)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣對用戶是透明的?！狈植际较到y(tǒng)一般具有以下特征： 系統(tǒng)擁有多種通用的邏輯資源，可以動態(tài)地給它們分配任務(wù)。 系統(tǒng)中分散的物理和邏輯資源通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換。 系統(tǒng)存在一個(gè)以全局方式管理系統(tǒng)資源的分布式操作系統(tǒng)

4、。 系統(tǒng)中聯(lián)網(wǎng)各計(jì)算機(jī)既合作又自治。 系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)對用戶是完全透明的 81.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能、分類與應(yīng)用1.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.2.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用91.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1. 資源共享計(jì)算機(jī)資源主要指計(jì)算機(jī)硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)資源，所以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的資源共享包括硬件資源共享、軟件資源共享和數(shù)據(jù)資源共享。2. 通信功能用戶可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送電子郵件、發(fā)布新聞消息和進(jìn)行電子商務(wù)活動。3. 提高系統(tǒng)的可靠性在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，各臺計(jì)算機(jī)可彼此互為后備機(jī)，每一種資源都可以在兩臺或多臺計(jì)算機(jī)上進(jìn)行備份。這樣當(dāng)某臺計(jì)算機(jī)、某個(gè)部件或某個(gè)程序出現(xiàn)故障時(shí)

5、，其任務(wù)就可以由其他計(jì)算機(jī)或其他備份的資源所代替，避免了系統(tǒng)癱瘓，提高了系統(tǒng)的可靠性。101.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能4. 網(wǎng)絡(luò)分布式處理與均衡負(fù)載所謂網(wǎng)絡(luò)分布式處理，是指把同一任務(wù)分配到網(wǎng)絡(luò)中地理上分布的結(jié)點(diǎn)機(jī)上協(xié)同完成。通常，對于復(fù)雜的、綜合性的大型任務(wù)，可以采用合適的算法，將任務(wù)分散到網(wǎng)絡(luò)中不同的計(jì)算機(jī)上去執(zhí)行。另一方面，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某臺計(jì)算機(jī)、某個(gè)部件或某個(gè)程序負(fù)擔(dān)過重時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的合理調(diào)度，可將其任務(wù)的一部分轉(zhuǎn)交給其他較為空閑的計(jì)算機(jī)或資源去完成。5. 分散數(shù)據(jù)的綜合處理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還可以有效地將分散在網(wǎng)絡(luò)各計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)資料信息收集起來，從而達(dá)到對分散的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行綜合分析處理，并

6、把正確的分析結(jié)果反饋給各相關(guān)用戶的目的。111.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1. 按照網(wǎng)絡(luò)的分布范圍不同進(jìn)行分類按地理分布范圍分類，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)三種。 廣域網(wǎng)，其分布范圍可達(dá)數(shù)百至數(shù)千公里，可覆蓋一個(gè)國家或一個(gè)洲。 局域網(wǎng)，是將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互連在一起的網(wǎng)絡(luò)，其分布范圍局限在一幢大樓或一個(gè)校園內(nèi)，大約在幾百米到幾公里的范圍，主要用于連接個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站和各種外圍設(shè)備以實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交換。其傳輸速率比較高，通常在10Mbps以上。 城域網(wǎng)，其分布范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，目的在大都市較大的地理區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)、聲音和圖像的傳輸。121.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分

7、類2. 按照網(wǎng)絡(luò)的交換方式不同進(jìn)行分類 電路交換方式。它類似于傳統(tǒng)電話交換方式，用戶在開始通信前，必須申請建立一條從發(fā)送端到接收端的物理信道，而且在雙方通信期間始終占用該信道。 報(bào)文交換方式。其數(shù)據(jù)單元是要發(fā)送的一個(gè)完整報(bào)文，報(bào)文長度無限制。報(bào)文交換采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)原理，這好像古代的郵政通信那樣，郵件由途中的驛站逐個(gè)存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。報(bào)文中含有目的地址，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)要為途經(jīng)的報(bào)文選擇適當(dāng)?shù)穆窂?，使其能最終到達(dá)目的端。 分組交換方式。通信前，發(fā)送端將數(shù)據(jù)劃分為一個(gè)個(gè)等長的單位(即分組)，這些分組逐個(gè)由各中間節(jié)點(diǎn)采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行傳輸，最終到達(dá)目的端。 131.2.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在資源

8、共享和信息交換方面所具有的功能，是其他系統(tǒng)不能替代的。它所具有的高可靠性、高性能價(jià)格比和易擴(kuò)充性等優(yōu)點(diǎn)，使得它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、郵電通信、文化教育、商業(yè)、國防以及科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。辦公自動化電子數(shù)據(jù)交換遠(yuǎn)程交換遠(yuǎn)程教育電子銀行電子公告板電子郵件系統(tǒng)POS系統(tǒng)校園網(wǎng)聯(lián)機(jī)事務(wù)處理企業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)141.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3.1 資源子網(wǎng)的概念1.3.2 通信子網(wǎng)的概念1.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)151.3.1 資源子網(wǎng)的概念資源子網(wǎng)由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端、終端控制器、聯(lián)網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)處理

9、全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。161.3.1 資源子網(wǎng)的概念1. 主機(jī)系統(tǒng)主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡稱主機(jī)(Host)，它可以是大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、工作站或微機(jī)。2. 終端終端是用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的界面。終端可以是簡單的輸入、輸出終端，也可以是帶有微處理的智能終端。智能終端除具有輸入、輸出信息的功能外，本身還具有存儲與處理信息的能力。終端可以通過主機(jī)連入網(wǎng)內(nèi)，也可以通過終端控制器、報(bào)文分組組裝與拆裝裝置可通過處理機(jī)連入網(wǎng)內(nèi)。171.3.2 通信子網(wǎng)的概念通信子網(wǎng)由通信控制處理機(jī)、通信線路與其他通信設(shè)備組成，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù)1. 通信控制處理機(jī)通信控制處理機(jī)在網(wǎng)

10、絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中被稱為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。它一方面作為與資源子網(wǎng)的主機(jī)、終端連接的接口，將主機(jī)和終端連入網(wǎng)內(nèi)；另一方面它又作為通信子網(wǎng)中的分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，完成分組的接收、校驗(yàn)、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)等功能，實(shí)現(xiàn)將原主機(jī)報(bào)文準(zhǔn)確發(fā)送到目的主機(jī)的作用。2. 通信線路通信線路為通信控制處理機(jī)與通信控制處理機(jī)、通信控制處理機(jī)與主機(jī)之間提供通信信道。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用多種通信線路，例如，電話線、雙絞線、同軸電纜、光纜、光纖、無線通信信道、微波與衛(wèi)星通信信道等。181.3.3 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)涠x計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的第一步就是要解決在給定計(jì)算機(jī)的位置，并保證一定的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間，吞吐量和可靠性的條件下，通過選擇適當(dāng)

11、的線路、線路容量與連接方式，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理與成本低廉。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭ㄟ^網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映同網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體的結(jié)構(gòu)關(guān)系。191.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸愑?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：星形、總線形、環(huán)形、樹形、混合形及網(wǎng)形拓?fù)洹?總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)201.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸?環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)211.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸?星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)221.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸?網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)231.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

12、的分類 樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)241.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸?混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)251.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇不管是局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，其拓?fù)涞倪x擇，需要考慮諸多因素： 網(wǎng)絡(luò)既要易于安裝，又要易于擴(kuò)展。 網(wǎng)絡(luò)的可靠性是考慮選擇的重要因素。要易于故障診斷和隔離，以使網(wǎng)絡(luò)的主體在局部發(fā)生故障時(shí)仍能正常運(yùn)行。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪x擇還會影響傳輸媒體的選擇和媒體訪問控制方法的確定，這些因素又會影響各個(gè)站點(diǎn)的運(yùn)行速度和網(wǎng)絡(luò)軟、硬件接口的復(fù)雜性 261.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.4.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念1.4.2 數(shù)據(jù)傳輸方式1.4.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步1.

13、4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)1.4.5 多路復(fù)用技術(shù)1.4.6 差錯(cuò)控制方法27 1.4.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念1. 信號、數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)是對某一客觀現(xiàn)象的物理度量。信號是與實(shí)際對應(yīng)的、以電磁形式表示的連續(xù)或者離散數(shù)據(jù)。信息應(yīng)當(dāng)是從一批數(shù)據(jù)中分析、統(tǒng)計(jì)得出的有用數(shù)據(jù)。281.4.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念2. 模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信與連續(xù)數(shù)據(jù)對應(yīng)變化的信號稱為模擬信號，如溫度、壓力、語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信號后都是典型的模擬信號。與離散數(shù)據(jù)對應(yīng)變化的信號稱為數(shù)字信號，如對語音聲壓的一系列瞬間測量值、量化編碼后的信號，計(jì)算機(jī)中傳輸處理的二進(jìn)制信號等。模擬信號可以用模擬線路直接傳輸，用放大器彌補(bǔ)傳輸一定距離后造成

14、的信號衰減。模擬信號也可以先調(diào)制轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號、用數(shù)字線路傳輸，到達(dá)目的地后解調(diào)還原成原來的模擬信號；在數(shù)字傳輸線路中，用中繼器對傳輸一定距離造成的信號衰減和波形畸變進(jìn)行整形、放大-即信號的再生。數(shù)字信號可以用數(shù)字線路直接傳輸，用中繼器延伸傳輸距離。數(shù)字信號也可以先調(diào)制轉(zhuǎn)換成模擬信號，在模擬線路上傳輸，到達(dá)目的地后解調(diào)還原成數(shù)字信號。291.4.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念3. 數(shù)據(jù)通信中的主要技術(shù)指標(biāo)數(shù)字通信中，傳送數(shù)據(jù)的最小單位是一個(gè)二進(jìn)制“位”-比特(bit)。實(shí)際字符信息則由多個(gè)比特組成，如ASCII碼中字符“A”，則由“1000001”7個(gè)比特組成，數(shù)字“1”則由“0110001”組成等，

15、實(shí)際信道上傳輸?shù)木褪沁@樣一連串的比特，簡稱比特流。 數(shù)據(jù)傳輸率單位時(shí)間傳送的比特?cái)?shù)(bps)，用于描述數(shù)字信道的傳輸能力，即發(fā)送、接收雙方及中間交換的處理能力。 誤碼率Pb傳輸時(shí)出錯(cuò)比特?cái)?shù)與總傳送比特?cái)?shù)之比。301.4.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念3. 數(shù)據(jù)通信中的主要技術(shù)指標(biāo) 信道容量物理信道的最大傳輸率還與線路所受電磁干擾強(qiáng)弱有關(guān)，實(shí)際信道數(shù)據(jù)傳輸率的上限值、即信道容量的香農(nóng)(Shannon)公式為： C=Blog2(1+S/N)式中：C-信道容量，即信道最大傳輸率 bps。 B-信道頻帶 Hz。 S-信道中信號功率。 N-信道中電磁噪聲功率。一般，信道中信噪比用分貝dB數(shù)表示，由分貝定義式dB

16、=10log10S/N可知，當(dāng)信噪比為30分貝時(shí)，S/N=1030/10。由香農(nóng)公式計(jì)算得出的信道容量是信道傳輸速率的理論上限值，信道的實(shí)際數(shù)據(jù)速率小于信道容量。311.4.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念4. 通信方式 并行通信并行通信是指同時(shí)有多條數(shù)據(jù)通道，可同時(shí)傳送多個(gè)比特。如圖所示。321.4.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念4. 通信方式 串行通信串行通信是指用一條數(shù)據(jù)線傳送比特流，一次只傳送一個(gè)比特，發(fā)送方計(jì)算機(jī)內(nèi)的并行數(shù)據(jù)經(jīng)并-串轉(zhuǎn)換后組成按序傳送的數(shù)據(jù)流，接收方計(jì)算機(jī)再進(jìn)行串-并轉(zhuǎn)換還原成并行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如圖所示。331.4.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念4. 通信方式 單工、半雙工及全雙工通信在串行通

17、信中，按數(shù)據(jù)傳輸方向又分為單工通信、半雙工通信、全雙工通信。 單工通信只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳送，通信的一方只有發(fā)送設(shè)備，另一方只有接收設(shè)備。 半雙工通信支持?jǐn)?shù)據(jù)輪流在兩個(gè)方向上傳輸，通信雙方均具有發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備，但只能輪流工作而不能同時(shí)發(fā)、收。 全雙工通信可同時(shí)收、發(fā)數(shù)據(jù)，通信雙方各有發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備并可同時(shí)工作，全雙工通信一般采用四線制，一對線用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一對線用于接收數(shù)據(jù)。顯然，全雙工通信方式效率較高。341.4.2 數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，對線路頻帶資源的使用方式有兩種：基帶傳輸與寬帶傳輸。所謂基帶傳輸，就是數(shù)字信號直接傳輸，使用數(shù)字信號的原始頻帶，不用調(diào)制解調(diào)轉(zhuǎn)換，這是一種

18、比較簡單的傳輸方法，信道資源利用率比較低，一條線路只能傳送一路信號。網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字信號傳輸就是采用基帶傳輸?shù)?。所謂寬帶傳輸，即是前面所述的數(shù)字信號模擬傳輸方法，對多路信號采用不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制，每一路信號占用一定寬度的頻帶資源，在同一條通信線路上可同時(shí)傳送多路信號，這樣在遠(yuǎn)距離通信時(shí)有利于節(jié)約線路資源?；鶐鬏敃r(shí)如何保持收發(fā)雙方同步，是一個(gè)基本問題，為此要了解基帶信號傳輸時(shí)的編碼方式。351.4.2 數(shù)據(jù)傳輸方式1. 不歸零NRZ(None-return to zero)編碼不歸零碼亦稱全寬碼，即在數(shù)字信號“0”或“1”持續(xù)期間，信號電平一直不變，與代碼寬度相同。如圖所示。361.4.2 數(shù)

19、據(jù)傳輸方式2. 歸零RZ(Return to zero)編碼歸零碼亦稱窄脈沖，數(shù)字信號脈沖寬度小于“0”、“1”信號持續(xù)時(shí)間，即小于代碼寬度，每一窄脈沖在數(shù)字代碼未變之前就已歸零。如圖所示。圖1-11(c)為數(shù)字信號取樣脈沖，數(shù)字信道上傳輸?shù)木褪谴怼?”、“1”的脈沖；在實(shí)際信道上，為了減少數(shù)字信號的直流分量累積，采用的是交替雙極性脈沖，使正、負(fù)脈沖個(gè)數(shù)在總體上大致相同，直流分量趨于零。371.4.2 數(shù)據(jù)傳輸方式 381.4.2 數(shù)據(jù)傳輸方式3. 曼徹斯特編碼時(shí)鐘信號頻率為數(shù)字信號頻率的二倍，使數(shù)字信號每一位的中間有一個(gè)跳變，數(shù)字“1”變換成為“10”，數(shù)字“0”變換成為“01”，傳輸時(shí)，

20、就不會有連續(xù)3個(gè)或以上的“1”或“0”出現(xiàn)，這樣可保證精確同步；接收方再將“10”還原成“1”，將“01”還原成“0”即可。4. 差分曼徹斯特編碼每一位數(shù)字信號中間的跳變僅供接收方提取時(shí)鐘信號，根據(jù)數(shù)字信號的前沿有無跳變決定數(shù)字比特值為“1”或“0”，其前沿跳變規(guī)律是：“0”跳“1”不跳；接收方根據(jù)相鄰比特有無變化可知原信號數(shù)據(jù)值，有變化為“0”，無變化為“1”，后面跟一個(gè)時(shí)鐘脈沖。391.4.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步1. 數(shù)字信號模擬傳輸由于高頻信號抗干擾能力強(qiáng)，易于遠(yuǎn)距離、高效率傳輸，因此在信號傳輸時(shí)，常將低頻信號搭載在高頻信號上傳輸，到達(dá)目的地后再將原始信號從高頻信號上取出來；起搭載作

21、用的高頻信號稱為載波，猶如運(yùn)輸貨物的車輛，原始信號猶如貨物；將原始信號搭載在高頻載波上的過程稱為調(diào)制-相當(dāng)于貨物裝車；在接收端將原始信號從高頻信號上取出來的過程稱為解調(diào)制、簡稱解調(diào)-相當(dāng)于貨物運(yùn)到后卸貨。而用低頻信號控制高頻信號參數(shù)-調(diào)制后的波形稱為調(diào)制波。401.4.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步將數(shù)字信號搭載在高頻載波信號上而形成調(diào)制波的設(shè)備稱為調(diào)制器，從調(diào)制波上分離出原始信號的設(shè)備稱為解調(diào)器，調(diào)制器、解調(diào)器實(shí)現(xiàn)的是一對相反的變換，實(shí)用中，將調(diào)制器與解調(diào)器合成一體，稱為調(diào)制解調(diào)器(Modem)，既能實(shí)現(xiàn)把數(shù)字信號調(diào)制為高頻模擬信號，又能實(shí)現(xiàn)從高頻模擬信號中分離出原始數(shù)字信號。網(wǎng)絡(luò)通信中，用調(diào)制

22、解調(diào)器、模擬通信網(wǎng)絡(luò)(電話網(wǎng))進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的例子如圖所示。411.4.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步2. 模擬信號數(shù)字傳輸模擬信號直接用模擬信道傳輸、處理的主要缺點(diǎn)是：效率低、通信質(zhì)量差。因此現(xiàn)代通信中，采用通信質(zhì)量高、處理效率高、保密性好的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。模擬通信網(wǎng)絡(luò)在許多場合已被淘汰。在實(shí)際中，大多數(shù)數(shù)據(jù)都是連續(xù)的模擬數(shù)據(jù)，對應(yīng)的是模擬信號，因此首先要轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號才能在數(shù)字通信網(wǎng)中傳輸處理。421.4.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號要經(jīng)過采樣、量化，編碼三個(gè)步驟。 采樣每隔一定時(shí)間間隔取一個(gè)測量值。 量化將采樣最大值分為N個(gè)等級，所有采樣值按這N個(gè)等級量化處理，一般N取2

23、的指數(shù)，2、4、8、16、，PCM系統(tǒng)中，N=256。 編碼將量化后的每一個(gè)采樣值，編寫成為M位二進(jìn)制比特，M=log2N。這樣，每一采樣值的M位比特構(gòu)成一個(gè)進(jìn)制數(shù)據(jù)流，運(yùn)用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸處理。431.4.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步如圖所示，采樣頻率為10、量化等級為8，得到30比特編碼。441.4.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步3. 數(shù)字信號同步方式數(shù)據(jù)通信中，接收方收到的比特?cái)?shù)目要與發(fā)送方發(fā)出的比特?cái)?shù)目完全相同，才能滿足沒有比特丟失的最低要求，這就是通信雙方同步的涵義，如發(fā)送方發(fā)出100個(gè)“0”信號比特值，接收方如何知道這是100個(gè)“0”比特呢？這要靠雙方同步措施來保證；實(shí)現(xiàn)同步的技術(shù)有同步傳輸

24、與異步傳輸兩種，具體內(nèi)容如下： 同步傳輸通信期間，雙方一直保持有相同的時(shí)鐘，發(fā)送方發(fā)出多少比特，接收方根據(jù)每比特的周期可知接收了多少比特，這樣保證比特?cái)?shù)目不會出現(xiàn)差錯(cuò)。使通信雙方時(shí)鐘同步的方法有：用專門的時(shí)鐘通信線路使雙方時(shí)鐘校準(zhǔn)，或先發(fā)一串同步比特校準(zhǔn)時(shí)鐘后再發(fā)數(shù)據(jù)，或?qū)⑼叫盘柉B加在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號中、接收方從接收數(shù)據(jù)中提取時(shí)鐘信號等多種方法實(shí)現(xiàn)。要使整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)所有站點(diǎn)完全同步，在技術(shù)上是比較困難的，實(shí)際中采用一些措施做到全網(wǎng)準(zhǔn)同步就很不錯(cuò)了。同步通信效率高，質(zhì)量高，但實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜、成本也高。451.4.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步 異步傳輸同步傳輸雖然質(zhì)量、效率均高，但代價(jià)也大，在不發(fā)送

25、數(shù)據(jù)期間還要保持同步也是一種資源上的浪費(fèi)，如按一次一個(gè)字符(58比特)地發(fā)送數(shù)據(jù)，每一字符比特流的首尾附加起始位“0”、停止位“1”，在傳送字符數(shù)據(jù)期間要求同步，不傳送字符時(shí)則一直發(fā)送停止位“1”，此時(shí)不要求雙方同步，當(dāng)有一個(gè)起始位比特“0”出現(xiàn)時(shí)，表明一個(gè)字符的傳輸開始了。這樣在傳送字符期間同步、不傳送字符時(shí)可以不同步的傳輸方式稱為異步通信。異步通信亦稱“群同步”或“起止式通信”。異步通信方式速率低，對高速通信不適用；但由于實(shí)現(xiàn)容易、成本低，在低速通信場合還有一定的應(yīng)用。461.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)將數(shù)據(jù)編碼后在通信線路上進(jìn)行傳輸?shù)淖詈唵涡问剑窃趦蓚€(gè)互連設(shè)備之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。但是，網(wǎng)絡(luò)

26、中所有設(shè)備都直接兩兩相連是不現(xiàn)實(shí)的，即使能實(shí)現(xiàn)，也不必要。通常要經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)從信源逐步傳送到信宿，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互連設(shè)備之間的通信。這些中間節(jié)點(diǎn)并不關(guān)心所傳數(shù)據(jù)的內(nèi)容，而只是提供一種交換功能，使數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直至達(dá)到目的地為止。通常把作為信源或信宿的一批設(shè)備稱為網(wǎng)絡(luò)站。而將提供中間通信的設(shè)備稱為節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)以某種方式用傳輸鏈路相互連接起來，每個(gè)站都連接到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，這些節(jié)點(diǎn)的集合便稱為通信網(wǎng)絡(luò)。如果所連接的設(shè)備是計(jì)算機(jī)和終端的話，那么節(jié)點(diǎn)集合加上一些站就構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。471.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 如圖所示是一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。按所用的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)劃分，交換網(wǎng)絡(luò)又可分為電

27、路交換網(wǎng)，報(bào)文交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)。481.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)1. 電路交換普遍使用的電話交換網(wǎng)絡(luò)是使用電話交換技術(shù)的典型例子。 電路建立如同打電話一樣，先要通過撥號在通話雙方間建立起一條通路，在傳輸數(shù)據(jù)之前，也要經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端的電路。 數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)電路ABC建立起來以后，數(shù)據(jù)就可以從A發(fā)送到B，再由B交換到C；C也可以經(jīng)B向A發(fā)送數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)傳輸有最短的傳播延遲，并且沒有阻塞問題，除非有意外的線路或節(jié)點(diǎn)故障而使電路中斷。在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程中，所建立的電路必須始終保持連接狀態(tài)。491.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 電路拆除在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方A或C發(fā)出拆除請求，然后逐節(jié)拆除到對方節(jié)點(diǎn)

28、。被拆除的信道空閑后，就可被其他通信使用。電路交換方式的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速及時(shí)，數(shù)據(jù)不會丟失，且保持原來的序列。缺點(diǎn)是信道長時(shí)間被占用，即使信道空閑時(shí)，他人也不能使用，造成信道利用率低；此外，在數(shù)據(jù)傳輸所花時(shí)間不太長的情況下，建立和拆除所用時(shí)間得不償失。因此，電路交換適用于系統(tǒng)間要求高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。501.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)2. 報(bào)文交換 報(bào)文交換的工作過程報(bào)文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，所謂報(bào)文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變。報(bào)文交換不需要在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立專用通路，傳送方式采用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”方式。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送報(bào)文時(shí)，它先將一個(gè)目的地址附加到報(bào)文上，

29、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文上的目的地址信息，把報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一直逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的的節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收下整個(gè)報(bào)文并檢測無誤后，就暫存這個(gè)報(bào)文，然后利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，再把整個(gè)報(bào)文傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。511.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 報(bào)文交換與電路交換的比較與電路交換比較，報(bào)文交換的主要優(yōu)點(diǎn)有： 電路利用率高。 在電路交換網(wǎng)路上，當(dāng)通信量變得很大時(shí)，就不能接受新的呼叫，而在報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)上，通信量大時(shí)仍然可以接收報(bào)文，不過傳送延遲會增加。 報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很難做到這一點(diǎn)。 報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。521.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)報(bào)文交換的

30、主要缺點(diǎn)是：它不能滿足實(shí)時(shí)或交互式的通信要求，報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間長，而且不固定。因此，這種方式不能用于語音連接，也不適合交互式終端到計(jì)算機(jī)的連接。有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到過多的報(bào)文而無空間存儲或不能及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，就不得不丟棄報(bào)文，而且發(fā)出的報(bào)文不按順序到達(dá)目的地。531.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)3. 分組交換在實(shí)際應(yīng)用中，為了使信道容量利用得更好，并降低節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)量的突發(fā)性，可以將報(bào)文交換改進(jìn)為分組交換，將一個(gè)報(bào)文分成若干個(gè)分組，每個(gè)分組規(guī)定一個(gè)上限，典型的最大長度是數(shù)千位。 虛電路分組交換在虛電路VC(Virtual Circuit)中，為進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間先要建立一條邏輯通路。無論

31、何時(shí)，一個(gè)站都能和任何站建立多個(gè)虛電路。這種傳輸數(shù)據(jù)的邏輯通路就是虛電路，它之所以是“虛”的，是因這條電路不是專用的。每條虛電路支持特定的兩個(gè)端點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸；每個(gè)端點(diǎn)之間也可有多條虛電路為不同的進(jìn)程服務(wù)，這些虛電路的實(shí)際路由可能相同，也可能不同。541.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 數(shù)據(jù)報(bào)方式分組交換在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，每個(gè)分組的傳送是單獨(dú)處理的，就像報(bào)文交換中的報(bào)文一樣。每個(gè)分組稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的地址信息和節(jié)點(diǎn)所存儲的路由信息，找出一個(gè)合適的出路，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣地發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此，當(dāng)某一站點(diǎn)要發(fā)送一個(gè)報(bào)文時(shí)，先把報(bào)文拆成若

32、干個(gè)帶有序號和地址信息的數(shù)據(jù)報(bào)，依次發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。此后，各數(shù)據(jù)報(bào)所走的路徑就可能不再相同，因?yàn)楦鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)隨時(shí)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量、故障等情況選擇路由，因此不能保證各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)按順序到達(dá)目的地，有的數(shù)據(jù)報(bào)甚至?xí)谕局衼G失。整個(gè)過程中，設(shè)有虛電路建立，但要為每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行路由選擇。551.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)操作方式的比較：虛電路分組交換適用于兩端之間的長時(shí)間數(shù)據(jù)交換，尤其是在交互式會話中每次傳送的數(shù)據(jù)很短的情況下，可免去每個(gè)分組要有地址信息的額外開銷。它提供了更可靠的通信功能，保證每個(gè)分組正確到達(dá)，且保持原來順序。還可對兩個(gè)數(shù)據(jù)端點(diǎn)的流量進(jìn)行控制，接收方在來不及接收數(shù)據(jù)時(shí)，可以通知發(fā)送方暫緩

33、發(fā)送分組。但虛電路也存在一些缺點(diǎn)：當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)或某條鏈路出現(xiàn)故障而徹底失效時(shí)，則所有經(jīng)過故障點(diǎn)的虛電路將立即被破壞。數(shù)據(jù)報(bào)分組交換省去了呼叫建立階段，它傳輸少量分組時(shí)比虛電路方式簡便靈活。在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，分組可以繞開故障區(qū)而到達(dá)目的地，因此，故障的影響面要比虛電路方式小得多，但數(shù)據(jù)報(bào)不保證分組的按順序到達(dá)，數(shù)據(jù)的丟失也不會立即被發(fā)現(xiàn)。561.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)4. 交換技術(shù)的比較不同的交換技術(shù)適用于不同的場合：對于較輕和間歇式負(fù)載來說，報(bào)文交換是最合適的，可以通過撥號線路來實(shí)行通信；對于較重和持續(xù)的負(fù)載來說，使用租用的線路以電路交換方式進(jìn)行通信是合適的；對于必須交換中等到大量數(shù)據(jù)的情況，可用分

34、組交換方法。571.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 電路交換。在數(shù)據(jù)傳送開始之前必須先設(shè)置一條專用的通路。在線路釋放之前，該通路由一對用戶完全占有。對于猝發(fā)式的通信，電路交換效率不高。 報(bào)文交換。報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”方式，在傳送報(bào)文時(shí)，一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道。在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲，報(bào)文需要排隊(duì)，故報(bào)文交換不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求。 分組交換。交換方式和報(bào)文交換方式相類似，但報(bào)文被分成分組傳送，并規(guī)定了最大的分組長度。在數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中，目的地需要重新組裝報(bào)文；在虛電路分組交換中，數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。581.4.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)現(xiàn)有的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)都采用分組交換技術(shù)

35、，例如，我國的CNPAC，美國的TELENET，以及很多國家建立的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)都屬于這一類型。目前廣泛采用的X.25協(xié)議就是由CCITT制定的分組交換協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也都采用分組交換技術(shù)。由于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間只有一條單一的通路，因此，不需要像公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中那樣的路由選擇和交換功能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中也廣泛采用電路交換技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制的電話交換機(jī)CBX就是用電路交換技術(shù)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。由于報(bào)文交換技術(shù)不能滿足實(shí)時(shí)通信要求，因此，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中不采用報(bào)文交換技術(shù)。591.4.5 多路復(fù)用技術(shù)1. 頻分多路復(fù)用將傳輸媒體(如銅導(dǎo)線、光纖、無線媒體等)的物理頻帶劃分為許多子頻帶，每一個(gè)子

36、頻帶中傳輸一路信號，在同一媒體上同時(shí)傳送多路信號，這就是頻分多路復(fù)用。如圖所示。601.4.5 多路復(fù)用技術(shù)2. 同步時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用就是將物理信道的傳輸時(shí)間分成許多固定大小的時(shí)間片，每一個(gè)時(shí)間片內(nèi)傳送一路信號。其工作過程猶如一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)，使各路信號輪流接通、傳輸，這種微觀上(微秒數(shù)量級)的輪流接通，在宏觀上(秒數(shù)量級)看起來就象多路信號同時(shí)通信。為每一路信號分配固定時(shí)間片的方式稱為同步時(shí)分多路復(fù)用。在寬帶網(wǎng)絡(luò)中，就是使用頻分多路復(fù)用與時(shí)分多路復(fù)用的混合技術(shù)，先將物理信道頻分復(fù)用成多個(gè)子信道，再用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)將每個(gè)子信道進(jìn)一步復(fù)用為更多的時(shí)分子信道，從而極大地提高了物理線路的傳輸能

37、力。611.4.5 多路復(fù)用技術(shù)3. 異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)同步多路時(shí)分復(fù)用技術(shù)有一個(gè)明顯的不足，就是為每一路信號分配固定大小的時(shí)間片、而不管它是否需要傳輸信號及其需求量的大小，這樣必然造成一定的資源浪費(fèi)。異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)則是按需分配時(shí)間片的方式，對不傳輸信號的子信道不分配時(shí)間片，對傳輸數(shù)據(jù)量小的子信道分配較少的時(shí)間片，而對傳輸數(shù)據(jù)量大的子信道分配較多的時(shí)間片。當(dāng)某一時(shí)間內(nèi)多個(gè)子信道中只有一個(gè)信道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，可獲得物理信道的最大傳輸率。621.4.6 差錯(cuò)控制方法1. 奇偶校驗(yàn)碼最簡單、實(shí)用的差錯(cuò)校驗(yàn)編碼方法就是奇偶校驗(yàn)碼，其基本思想是：在K(一般K=7或8，下面為簡單起見，一律按K=7敘述)比

38、特?cái)?shù)據(jù)后面附加R(R=1)位校驗(yàn)碼，R位校驗(yàn)碼由奇、偶校驗(yàn)的方法和K位數(shù)據(jù)的半加和(二進(jìn)制不進(jìn)位加法)決定。 垂直奇偶校驗(yàn)：發(fā)送K=7位數(shù)據(jù)的同時(shí)，在加法器中求K位數(shù)據(jù)的和，7位數(shù)據(jù)發(fā)完后，一位校驗(yàn)碼附加在K位數(shù)據(jù)之后一并發(fā)出，接收方將7+1位傳輸代碼求和后，與最后一位校驗(yàn)碼比較，相同則認(rèn)為沒有出錯(cuò)。631.4.6 差錯(cuò)控制方法 水平奇偶校驗(yàn)：發(fā)送K=7位數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送緩沖區(qū)中保留發(fā)送副本，發(fā)送7組數(shù)據(jù)后，對7組數(shù)據(jù)的每一行求和得出一個(gè)水平奇偶校驗(yàn)碼。接收方按相同方法求水平校驗(yàn)和，某一行校驗(yàn)正確則表明該行傳輸沒有出錯(cuò)。無論是垂直、還是水平奇偶校驗(yàn)，校驗(yàn)碼只有一位，“0”、“1”兩種取值，如果一列

39、(或一行)傳輸代碼中有偶數(shù)位(2、4、或6)比特出錯(cuò)，該列代碼求和仍與校驗(yàn)碼相同，接收方視為傳輸正確，即奇偶校驗(yàn)碼不能檢出偶數(shù)位出錯(cuò)，只能檢測出奇數(shù)位(1、3、5或7)出錯(cuò)，一般認(rèn)為奇數(shù)位出錯(cuò)的概率與偶數(shù)位出錯(cuò)的概率相同，則奇偶校驗(yàn)碼的漏檢率高達(dá)50%。641.4.6 差錯(cuò)控制方法 水平垂直奇偶校驗(yàn)單獨(dú)使用垂直奇偶校驗(yàn)或水平奇偶校驗(yàn)，差錯(cuò)漏檢率都是50%，水平校驗(yàn)還要復(fù)雜一些，并無實(shí)際意義。但將兩種方法結(jié)合使用，則不但漏檢率會大為下降，有時(shí)還可以確定出錯(cuò)比特的位置，從而糾正該錯(cuò)誤。651.4.6 差錯(cuò)控制方法2. 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)單獨(dú)使用時(shí)不能檢測出偶數(shù)位出錯(cuò)，結(jié)合使用時(shí)雖然漏檢率極低，

40、但應(yīng)用于較長的數(shù)據(jù)幀-1000比特以上時(shí)，其漏檢造成的差錯(cuò)不可忽略，何況檢驗(yàn)方法復(fù)雜，對發(fā)送緩沖區(qū)需求較大，實(shí)際中并不常用；在一些要求不高，數(shù)據(jù)幀大小為十個(gè)比特左右時(shí)，一般用垂直奇偶校驗(yàn)方法既簡便又能滿足使用要求。對較長的數(shù)據(jù)幀則使用循環(huán)冗余CRC校驗(yàn)方法，附加位數(shù)不會太多，而且檢錯(cuò)能力強(qiáng)，其數(shù)字邏輯電路也易于實(shí)現(xiàn)，是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信中進(jìn)行數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)的主要方法。661.4.6 差錯(cuò)控制方法3. 差錯(cuò)控制方法接收方用校驗(yàn)碼檢測出錯(cuò)誤后，如何糾正？有兩種方式： 自動重發(fā)請求收方收到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)幀時(shí)，否定回答發(fā)送方，要求重發(fā)該幀數(shù)據(jù)，這即自動重發(fā)請求ARQ方式；發(fā)送方緩沖區(qū)中有已發(fā)送、但未確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀副本

41、，接收方要求重發(fā)、或在指定時(shí)間內(nèi)沒有回答，表明該幀數(shù)據(jù)出錯(cuò)或丟失，則重發(fā)該數(shù)據(jù)幀，只有接收方對某幀數(shù)據(jù)確認(rèn)正確接收時(shí)，發(fā)送方才從發(fā)送緩沖區(qū)中將該幀數(shù)據(jù)的副本撤消。671.4.6 差錯(cuò)控制方法 前向糾錯(cuò)FEC方法的最大好處是不用重傳出錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀，而是利用校驗(yàn)碼在檢測出錯(cuò)誤的同時(shí)還能確定出錯(cuò)比特的位置，將出錯(cuò)比特取反即可糾正傳輸錯(cuò)誤的比特；這從原理上比ARQ方法要優(yōu)越一些，不用應(yīng)答發(fā)送方，由接收方自動糾正錯(cuò)誤，但在實(shí)際中卻無多大意義，這是因?yàn)椋?8第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備 2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互連設(shè)備 2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備連接692.1.1網(wǎng)卡網(wǎng)卡，又叫網(wǎng)絡(luò)適配器，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的連

42、接設(shè)備。網(wǎng)卡安裝在計(jì)算機(jī)中，多臺計(jì)算機(jī)通過傳輸介質(zhì)(如雙絞線或光纖)連接網(wǎng)卡并與某個(gè)集中設(shè)備(如交換機(jī))相連，是目前最為流行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)。1. 網(wǎng)卡的作用 代表固定的網(wǎng)絡(luò)地址在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，必須確定數(shù)據(jù)從哪臺計(jì)算機(jī)來，到哪臺計(jì)算機(jī)去，如何標(biāo)識這些計(jì)算機(jī)呢？這就要靠網(wǎng)卡的物理地址來標(biāo)識。數(shù)據(jù)從一臺計(jì)算機(jī)傳輸?shù)搅硗庖慌_計(jì)算機(jī)時(shí)，也就是從一塊網(wǎng)卡傳輸?shù)搅硪粔K網(wǎng)卡，即從源網(wǎng)絡(luò)地址傳輸?shù)侥康木W(wǎng)絡(luò)地址。以太網(wǎng)網(wǎng)卡的物理地址(Ethernet Address)是由十六進(jìn)制數(shù)表示的、長度為6個(gè)字節(jié)的一組數(shù)字。所有廠商生產(chǎn)的所有網(wǎng)卡，物理地址絕對不會相同。702.1.1網(wǎng)卡 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)送到網(wǎng)線

43、上網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)的方式與計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理數(shù)據(jù)的方式是不相同的，它必須遵從一定的數(shù)據(jù)格式(通信協(xié)議)。當(dāng)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)卡上時(shí)，網(wǎng)卡會將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可處理的字節(jié)，那樣才能將數(shù)據(jù)送到網(wǎng)線上，網(wǎng)絡(luò)上其它的計(jì)算機(jī)才能處理這些數(shù)據(jù)。 接收數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式在網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)卡的工作是雙重的：一方面它將本地計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式后送入網(wǎng)絡(luò)；另一方面它負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)上傳過來的數(shù)據(jù)包，對數(shù)據(jù)進(jìn)行與發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)相反的轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)通過主板上的總線傳輸給本地計(jì)算機(jī)。712.1.1網(wǎng)卡2. 網(wǎng)卡的分類 按網(wǎng)卡的工作方式可分為： 半雙工：它的意思是雖然網(wǎng)卡可以接收發(fā)送數(shù)據(jù)，但是一次只能做一種動作，不能同時(shí)收發(fā)。 全雙工：

44、就是能夠“同時(shí)”接收與發(fā)送信號，例如電話就是一種全雙工傳輸設(shè)備，我們在聽對方講話的同時(shí)，也可以發(fā)話給對方。理論上，全雙工傳輸可以提高網(wǎng)絡(luò)效率，但是實(shí)際上仍是配合其他相關(guān)設(shè)備才有用。例如必須選用雙絞線的網(wǎng)絡(luò)纜線才可以全雙工傳輸，而且中間所接的集線器可交換機(jī)，也要能全雙工傳輸；最后，所采用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)也得支持全雙工作業(yè)，如此才能真正發(fā)揮全雙工傳輸?shù)耐?。一般來說，現(xiàn)在絕大部分的網(wǎng)卡都是全雙工的了。722.1.1網(wǎng)卡 按網(wǎng)卡的工作對象可分為普通工作站網(wǎng)卡和服務(wù)器專用網(wǎng)卡： 普通工作站網(wǎng)卡是一般計(jì)算機(jī)上使用的網(wǎng)卡，主要特點(diǎn)是價(jià)康物美，兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，如圖2-1所示為普通PCI網(wǎng)卡。圖2-1 普通PC

45、I網(wǎng)卡732.1.1網(wǎng)卡 服務(wù)器專用網(wǎng)卡是為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的工作特點(diǎn)而專門設(shè)計(jì)的，價(jià)格較貴，但性能很好。圖2-2是Intel千兆以太網(wǎng)卡PRO/1000 XT Server Adapter，它從電路設(shè)計(jì)、布局、用料上都比普通網(wǎng)卡高出不少檔次。 圖2-2 Intel的千兆位以太網(wǎng)卡742.1.1網(wǎng)卡 按網(wǎng)卡的總線類型可分為ISA網(wǎng)卡、EISA網(wǎng)卡和PCI網(wǎng)卡因PC技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了不同接口類型的網(wǎng)卡，主要有以下幾種： ISA網(wǎng)卡：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，較原始的計(jì)算機(jī)上使用的總線結(jié)構(gòu)，8位或16位機(jī)器主板上使用，已淘汰。 EISA網(wǎng)卡：擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，使用32位的總線結(jié)構(gòu)，在386，486主板上可

46、以找到，也漸漸的淡出市場。 PCI網(wǎng)卡：即插即用總線結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在的主流總結(jié)結(jié)構(gòu)方式，還有專門用于筆記本計(jì)算機(jī)的PCMCIA網(wǎng)卡。752.1.1網(wǎng)卡 按網(wǎng)卡的接口類型可分為BNC接口、AUI接口、RJ-45接口及光纖接口根據(jù)傳輸介質(zhì)的類型不同，主要有以下幾種： BNC接口(細(xì)纜)網(wǎng)卡：用于總線結(jié)構(gòu)的細(xì)同軸電纜中。 AUI接口(粗纜)網(wǎng)卡：通常只有在連接粗同軸電纜(RJ-11)網(wǎng)線、或是連接收發(fā)器時(shí)才會使用。 RJ-45接口網(wǎng)卡(雙絞線)：現(xiàn)在市場上的主要的接口方式，采用此接口的網(wǎng)卡速率有10Mbps、100Mbps和1000Mbps。按用于連接傳輸介質(zhì)的端口的數(shù)量，可以將網(wǎng)卡分為單接口網(wǎng)卡、雙接口

47、網(wǎng)卡(如RJ-45+BNC)、3端口網(wǎng)卡(如RJ-45+BNC+AUI)等。 光纖接口網(wǎng)卡：正在進(jìn)入主流的接口方式，但還比較貴。762.1.1網(wǎng)卡 按網(wǎng)卡的傳輸速率可分為10Mbps網(wǎng)卡、100Mbps網(wǎng)卡、10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡、1000Mbps網(wǎng)卡幾種： 10Mbps網(wǎng)卡：老的EISA網(wǎng)卡、或者帶BNC口與RJ-45口的網(wǎng)卡。 100Mbps網(wǎng)卡：傳輸速率固定為100Mbps的網(wǎng)卡。 10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡：自適應(yīng)是指網(wǎng)卡可以與遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(集線器或交換機(jī))自動協(xié)商，確定當(dāng)前的可用速率是10Mbps還是100Mbps。 1000Mbps網(wǎng)卡：服務(wù)器應(yīng)該采用千兆以太網(wǎng)網(wǎng)卡，這

48、種網(wǎng)卡多用于服務(wù)器與交換機(jī)之間的連接，以提高整體系統(tǒng)的響應(yīng)速率。772.1.1網(wǎng)卡3. 網(wǎng)卡的選擇目前絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)技術(shù)，下面重點(diǎn)以以太網(wǎng)網(wǎng)卡為例，討論選購網(wǎng)卡時(shí)應(yīng)注意的問題。購買時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)重點(diǎn)： 網(wǎng)卡的總線類型現(xiàn)在市場上的主流總線接口是PCI接口，ISA接口已很少出現(xiàn)在主板上，而且PCI接口支持即插即用、速度相對比較快，而且安裝設(shè)置相對比較容易，所以現(xiàn)在應(yīng)該選擇PCI接口的網(wǎng)卡為好。 網(wǎng)卡的速度鑒于10Mbps技術(shù)已經(jīng)擁有的基礎(chǔ)(如以前的集線器和交換機(jī)等)，通常的變通方法是購買10M/100Mbps網(wǎng)卡，這樣既有利于保護(hù)已有的投資，又有利于網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步擴(kuò)展。就整體價(jià)格和技術(shù)發(fā)

49、展而言，千兆以太網(wǎng)到桌面機(jī)尚需時(shí)日，但10M的時(shí)代已經(jīng)逐漸遠(yuǎn)去。因而，10M/100M網(wǎng)卡應(yīng)該是采購時(shí)的首選。而1000M以太網(wǎng)卡主要用于服務(wù)器上，用于服務(wù)器與交換機(jī)之間的連接，以提高整體系統(tǒng)的響應(yīng)速率。782.1.1網(wǎng)卡 網(wǎng)卡的接口類型快速以太網(wǎng)在桌面一般采用100Base-TX技術(shù)，以UTP為傳輸介質(zhì)。因此，快速以太網(wǎng)的網(wǎng)卡設(shè)一個(gè)RJ-45接口。而且由于目前網(wǎng)絡(luò)普遍采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)化布線，RJ-45接口的網(wǎng)卡就成為當(dāng)然之選了。 網(wǎng)卡的兼容性適用性好的網(wǎng)卡應(yīng)通過各主流操作系統(tǒng)的認(rèn)證，至少具備如下操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序：Windows、Netware、Unix、Linux等。相應(yīng)

50、的，市場上主流的網(wǎng)卡一般都帶有這幾種操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序。另外，有的網(wǎng)卡在BootROM上做文章，加入防病毒功能；有的網(wǎng)卡則與主機(jī)板配合，借助一定的軟件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程喚醒(Wake on LAN)功能，可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程啟動計(jì)算機(jī)；還有的計(jì)算機(jī)則將網(wǎng)卡集成到了主機(jī)板上。792.1.1網(wǎng)卡 網(wǎng)卡生產(chǎn)商由于網(wǎng)卡技術(shù)的成熟性，目前生產(chǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)卡的廠商除了國外的3Com、Intel和IBM等公司之外，臺灣的廠商以生產(chǎn)能力強(qiáng)且多在內(nèi)地設(shè)廠等優(yōu)勢，其價(jià)格相對比較便宜。另外，國內(nèi)的聯(lián)想、實(shí)達(dá)等大公司也有不少網(wǎng)卡型號產(chǎn)品供選擇，而且價(jià)格也相對比較低，性價(jià)比高，應(yīng)是一般用戶的首選。802.1.2 傳輸介質(zhì)1. 有線介質(zhì)

51、 雙絞線無論是對模擬數(shù)據(jù)傳輸還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，最普通的傳輸介質(zhì)就是雙絞線。它是由按一定規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列并扭在一起的多根絕緣導(dǎo)線所組成，芯內(nèi)大多是銅線，外部裹著塑橡絕緣外層，線對扭絞在一起可以減少相互間的幅射電磁干擾。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的雙絞電纜是由4對線(8芯制，RJ-45接頭)按一定密度相互扭絞在一起的。812.1.2 傳輸介質(zhì)按照其外部包裹的是金屬編織層還是塑橡外皮，可分為屏蔽雙絞線電纜(STP，Shielded Twisted Pair)和非屏蔽雙絞線電纜(UTP，Unshielded Twisted Pair)。圖2-3所示的UTP電纜每對線的絞矩與所能抵抗的電磁輻射干擾成正比，并采用了

52、濾波及對稱性等技術(shù)，具有體積小、安裝簡便等特點(diǎn)。圖2-4所示STP只不過在封套層內(nèi)增加了箔屏蔽層，可有效減少串音及電磁干擾、射頻干擾，它大多是一種屏蔽金屬鋁箔雙絞電纜。STP電纜還有一根漏電線，主要用來連接到接地裝置上，泄放掉金屬屏蔽的電荷，解除線間的干擾問題。與非屏蔽雙絞線相比，屏蔽雙絞線比較昂貴，主要用于強(qiáng)電磁干擾環(huán)境。822.1.2 傳輸介質(zhì)圖2-3 非屏蔽雙絞線電纜(UTP)圖2-4 屏蔽雙絞線電纜(STP)832.1.2 傳輸介質(zhì) 同軸電纜典型的同軸電纜由一根內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線，外加絕緣層、密集網(wǎng)狀編織導(dǎo)電金屬屏蔽層以及外包裝保護(hù)塑橡材料組成，其結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。在細(xì)纜10Base-2

53、網(wǎng)絡(luò)中，如果要將計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡連接到同軸電纜上，還需要一個(gè)T型接頭和BNC接插件。用戶在安裝時(shí)不能把不同類型的電纜混合使用，原因是不同型號的同軸電纜其特征阻抗值是不同的，會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接失敗。同軸電纜分為兩類：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般選用基帶同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，寬帶電纜是采用頻分復(fù)用和模擬傳輸技術(shù)的同軸電纜，以前采用同軸電纜較多，主要是因?yàn)橥S電纜組成的總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)成本較低，但是單條電纜的損壞可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，維護(hù)也難，所以同軸電纜已經(jīng)是一種將近淘汰的傳輸介質(zhì)。842.1.2 傳輸介質(zhì)圖2-5 同軸電纜852.1.2 傳輸介質(zhì) 光纖光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，它由能傳導(dǎo)的石英

54、玻璃纖維外加保護(hù)層構(gòu)成，相對于金屬導(dǎo)線來說具有重量輕、線徑細(xì)的特點(diǎn),外觀如圖2-6所示。外護(hù)套加固材料塑料屏蔽層玻璃纖維和包層圖2-6光纜結(jié)構(gòu)862.1.2 傳輸介質(zhì)用光纖傳輸電信號時(shí)，在發(fā)送端先將其變成光信號，而在接收端又要由光檢測器還原成電信號。光纖的電信號傳送過程如圖2-7所示。圖2-7 光纖的電信號傳送過程872.1.2 傳輸介質(zhì)2. 無線傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì)通過空間傳輸，不需要架設(shè)或鋪埋地電纜或光纖，給施工帶來很大方便。目前常用的無線傳輸技術(shù)有：微波通信和衛(wèi)星通信。 微波通信微波通信的載頻通常為2GHz40GHz范圍。因?yàn)轭l率很高，可同時(shí)傳送多路信息，例如，一個(gè)頻帶為2MHz的頻段可

55、容納500條話音線路，用來傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，速率可達(dá)數(shù)Mbps。微波通信的工作頻率很高，與短波通信不一樣，它是沿直線傳播的，由于地球表面是個(gè)曲面，使微波傳播的距離受限制。直接傳播的距離與天線的高度有關(guān)，天線越高傳播的距離越遠(yuǎn)，超過一定的距離就要用中繼站來接力。882.1.2 傳輸介質(zhì) 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信是微波通信的一種特殊形式，衛(wèi)星通信利用地球同步衛(wèi)星做中繼來轉(zhuǎn)發(fā)微波信號。衛(wèi)星通信可以克服地面微波通信距離的限制，一個(gè)地球衛(wèi)星可以覆蓋地地球的1/3以上表面，三個(gè)這樣的衛(wèi)星就可以覆蓋地球全部通信區(qū)域，這樣，地球上的各個(gè)地面站這間都可互相通信。由于衛(wèi)星通信頻帶寬，也可采用多路復(fù)用技術(shù)分為若干個(gè)子頻道，有些

56、用于由地面站向衛(wèi)星發(fā)送，稱為上行信道，而有些用于由衛(wèi)星向地面轉(zhuǎn)發(fā)，稱為下行信道。衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn)是容量大，傳輸距離遠(yuǎn)；缺點(diǎn)是傳輸延遲時(shí)間長，對于數(shù)萬里高度的衛(wèi)星來說，以200m/s或5s/km的信號傳播速度來計(jì)算，從發(fā)送站通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到接收站的傳播延遲的時(shí)間約要花數(shù)百毫秒，這相對于地面電纜的傳播延遲時(shí)間來說，兩者要相差幾個(gè)數(shù)量級。892.1.2 傳輸介質(zhì)3. 傳輸介質(zhì)的選擇傳輸介質(zhì)的選擇要從以下因素來考慮：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)、實(shí)際需要的通信容量、可靠性要求、能承受的價(jià)格范圍。 雙絞線的顯著特點(diǎn)是價(jià)格便宜，但與同軸電纜相比，其帶寬受到限制。對于單個(gè)建筑物內(nèi)的低通信容量網(wǎng)絡(luò)來說，雙絞線性能價(jià)格比可能是最

57、好的。 同軸電纜的價(jià)格要比雙絞線貴一些，對于大多數(shù)局域網(wǎng)來說，需要連接較多設(shè)備而且通信容量相當(dāng)大時(shí)可以選擇同軸電纜。 光纖作為傳輸介質(zhì)，與同軸電纜和雙絞線相比具有一系列優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬、速率高、體積小、重量輕、衰減小、能電磁隔離、誤碼率低等，已廣泛用于高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。隨著光通信技術(shù)的發(fā)展和成本降低，光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)也得到了普遍采用。目前，便攜式計(jì)算機(jī)已經(jīng)有了很大的發(fā)展和普及，由于可隨身攜帶，對于可移動的無線網(wǎng)的需求將日益增加，無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)類似蜂窩電話網(wǎng)，人們可以隨時(shí)隨地將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。902.1.3 集線器集線器(HUB)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接多個(gè)計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的連接設(shè)備。集

58、線器基本上是一個(gè)共享設(shè)備，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)中繼器，主要提供信號放大和中轉(zhuǎn)的功能，它把一個(gè)端口接收的全部信號向所有端口分發(fā)出去。一些集線器在分發(fā)之前將弱信號加強(qiáng)后重新發(fā)出，一些集線器則排列信號的時(shí)序以提供所有端口間的同步數(shù)據(jù)通信。圖2-8是一臺標(biāo)準(zhǔn)的24口集線器。圖2-8 標(biāo)準(zhǔn)的24口集線器912.1.3 集線器2. 集線器的分類集線器有多種類型，各個(gè)種類具有特定的功能、提供不同等級的服務(wù)。 按總線帶寬的不同，集線器分為10M、100M和10M/100M自適應(yīng)三種； 按配置形式的不同可分為獨(dú)立型、模塊化和堆疊式三種； 按端口數(shù)目的不同主要有8口、16口、24口和32口幾種； 按工作方式可分為智能型和

59、非智能型兩種。按工作方式區(qū)分有較普遍的意義，可以進(jìn)一步劃分為被動無源集線器、主動有源集線器、智能集線器和交換集線器四種。 被動無源集線器(passive HUB)被動集線器只把多段網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)連接在一起，允許信號通過，不對信號做任何處理，它不能提高網(wǎng)絡(luò)性能，也不能幫助檢測硬件錯(cuò)誤或性能瓶頸，只是簡單地從一個(gè)端口接收數(shù)據(jù)并通過所有端口分發(fā)，這是集線器可以做的最簡單的事情。一般的總線帶寬是10M。922.1.3 集線器 主動有源集線器(active HUB)主動集線器擁有被動集線器的所有性能，此外還能監(jiān)視數(shù)據(jù)。在以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能中，主動集線器在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù)，糾正損壞的分組并調(diào)整時(shí)序，并對微弱

60、信號進(jìn)行放大后轉(zhuǎn)發(fā)。此外，主動集線器還可以報(bào)告哪些設(shè)備失效，從而提供了一定的診斷能力。 智能集線器(intelligent HUB)智能集線器除了主動集線器的特性外，還提供了集中管理功能。如果連接到智能集線器上的設(shè)備出了問題，可以很容易地識別、診斷和修補(bǔ)。智能集線器另一個(gè)出色的特性是可以為不同設(shè)備提供靈活的傳輸速率。除了上連到高速主干的端口外，智能集線器還支持到桌面的10/16/100Mbps的速率，即支持以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI。 932.1.3 集線器 交換集線器(switching HUB)交換集線器就是在一般智能集線器功能上又提供了線路交換能力和網(wǎng)絡(luò)分段能力的一種智能集線器。由于集線器