《計算機網(wǎng)絡》課件第2章

2.1數(shù)據(jù)通信基礎知識2.2計算機通信接口2.3網(wǎng)絡體系與層次結構2.4ISO/OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型2.5TCP/IP協(xié)議綜述2.6OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較2.7本章小結練習題第2章計算機網(wǎng)絡基礎知識

2.1數(shù)據(jù)通信基礎知識

2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念

1.信息、數(shù)據(jù)和信號

信號(Signal)是數(shù)據(jù)的電編碼或電磁編碼。它分為兩種：模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號是一種連續(xù)變化的電信號，它用電信號模擬原有消息。顯然，模擬信號的取值可以有無限多個，圖2-1?(a)?表示話音聲壓隨時間連續(xù)變化的消息，圖2-1(b)?表示與之相應的電流幅度隨時間變化的電信號。圖2-1模擬信號

2．信道及信道的類型

1)物理信道和邏輯信道

在計算機網(wǎng)絡中，有物理信道和邏輯信道之分。物理信道是指用來傳送信號或數(shù)據(jù)的物理通路，它由傳輸介質及有關通信設備組成。邏輯信道也是網(wǎng)絡上的一種通路，在信號的接收和發(fā)送之間不僅存在一條物理上的傳輸介質，而且在此物理信道的基礎上，還在節(jié)點內部實現(xiàn)了其他連接。通常這些“連接”被稱為邏輯信道。

2)有線信道和無線信道

根據(jù)傳輸介質是否有形，物理信道可以分為有線信道和無線信道。有線信道包括電纜、雙絞線、同軸電纜、光纜等以各種有形線路傳遞信息的方式；無線信道包括無線電、微波和衛(wèi)星通信信道等以電磁波形式在空間傳播信息的方式。

3)模擬信道和數(shù)字信道

按照信道中傳輸不同類型的數(shù)據(jù)信號來分，物理信道又可以分為模擬信道和數(shù)字信道。模擬信道傳輸?shù)氖悄M信號，而數(shù)字信道直接傳輸二進制數(shù)字脈沖信號。應當注意，數(shù)字信號在經(jīng)過數(shù)/模變換后就可以在模擬信道上傳輸，而模擬信號在經(jīng)過模/數(shù)變換后也可在數(shù)字信道上傳輸，比如要在模擬信道上傳輸計算機直接輸出的二進制數(shù)字脈沖信號，就需要在信道兩邊分別安裝調制解調器進行信號變換。

4)專用信道和公共交換信道

如果按照信道的使用方式來分，又可以分為專用信道和公共交換信道。專用信道又稱專線，是一種連接用戶之間設備的固定線路，既可以是自行架設的專用線路，也可以向電信部門租用。專用線路一般用在距離較短或數(shù)據(jù)傳輸量較大的場合。公共交換信道是一種通過公共交換機轉接，為大量用戶提供服務的信道。顧名思義，采用公共交換信道時，用戶與用戶之間的通信通過公共交換機與交換機之間的線路轉接。公共電話交換網(wǎng)就屬于公共交換信道。

當采用專用信道時有兩種連接方式，一種是點對點連接(點點連接)；另一種是點對多點式連接(多點連接)，參見圖2-2。圖2-2通信信道連接類型(a)點對點方式;(b)點對多點方式

3．數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術指標

1)數(shù)據(jù)傳輸率S

數(shù)據(jù)傳輸率又稱比特率，是指數(shù)字信號的傳輸速率，表示單位時間內所傳輸?shù)亩M制代碼的有效位(bit)數(shù)，單位為比特每秒，表示為b/s或bps。數(shù)據(jù)傳輸率S可用以下公式計算：

式中：T——信號脈沖重復周期。

n——?一個脈沖信號代表的有效狀態(tài)數(shù)，是2的整數(shù)倍。例如，二進制的一個脈沖可表示“0”和“1”兩個狀態(tài)，故n=2。

lbn——單位脈沖能表示的比特數(shù)，如n?=?4時表示一個單位脈沖為2bit。

在實際應用中，常用的數(shù)據(jù)傳輸速率單位有：kb/s、Mb/s、Gb/s和Tb/s。其中：

1kb/s?=?103b/s，1Mb/s?=?103kb/s，1Gb/s=103Mb/s，

1Tb/s?=?103Gb/s

2)波特率B

波特率是一種調制速率，也稱波形速率或碼元速率。它是模擬信號傳輸過程中，從調制解調器上輸出的調制信號每秒鐘載波調制狀態(tài)改變的次數(shù)?；蛘哒f，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，線路上每秒鐘傳送的波形個數(shù)就是波特率，其單位為波特?(Baud)。從調制速率的意義來理解，它是脈沖信號經(jīng)過調制后的傳輸速率，通常用于表示調制解調器之間傳輸信號的速率，若以T表示波形的持續(xù)時間，則調制速率B可以表示為：比特率和波特率之間有下列關系：

S?=?Blbn

其中，n為一個脈沖信號所表示的有效狀態(tài)數(shù)。在二進制中，一個脈沖的“有”和“無”表示1和0兩個狀態(tài)。在二相調制中，n?=?2，故S?=?B，即比特率與波特率相等。但在更高相數(shù)的多相調制時，S與B就不相同。例如，在四相調制中，n?=?4，如果B?=?1200bit，則信號傳輸速率S?=?2400b/s。這一點，希望讀者使用時注意。

3)出錯率

出錯率是指數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下信息傳輸?shù)腻e誤率，也稱誤碼率。由于傳輸中信息的最小單位不同，可以是比特、碼元、碼字、一組碼字。因此，出錯率有以下幾種表示方法：

誤比特率Pb：接收的錯誤比特數(shù)占傳輸總比特數(shù)的比例，即：誤碼率Pe：接收碼元中錯誤碼元數(shù)占傳輸總碼元數(shù)的比例。即：

計算機網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中，要求誤碼率低于10-6。誤字率Pw：實際應用中，常由若干碼元組成一個碼字，因此衡量傳輸?shù)目煽啃砸灿谜`字率表示。誤字率指接收的錯誤碼字占傳輸總碼字的比例，即：

傳輸中，有時一個碼字中有兩個或更多個碼元出錯，這和錯一個碼元的效果一樣，因為它們都導致這個碼字出錯，兩種情況的誤字率相同，但誤碼率不同?？梢?，誤字率不一定等于誤碼率。誤組率PB：數(shù)據(jù)通信中，也可將傳輸?shù)男畔⑷舾蓚€字組成一組，一組一組地傳送，此時接收信息中的錯誤組數(shù)與傳輸中總組數(shù)之比稱誤組率，即：

4)信道容量

信道容量是指信道傳輸信息的最大能力，一般用帶寬來描述。

奈式準則描述的是有限帶寬、無噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬之間的關系。如考慮信道噪聲問題，可用香農(Shannon)定律來表述，它描述了有限帶寬、有隨機熱噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬、信號噪聲功率比之間的關系。

C?=?Wlb(1+S/N)

其中C為信道的最大信息傳輸速率，W為信道的帶寬(Hz)，S為信道內所傳信號的平均功率，N為信道內部的高斯噪聲功率。2.1.2數(shù)據(jù)傳輸

1．數(shù)據(jù)傳輸方式

1)并行傳輸與串行傳輸

(1)并行傳輸。一個數(shù)據(jù)代碼由若干位組成。在數(shù)據(jù)設備內進行近距離傳輸(?1米或數(shù)米之內)時，為了獲得高的數(shù)據(jù)傳輸速率，使每個代碼的傳輸延時盡量少，常采用并行傳輸方式，即數(shù)據(jù)的每一位各占一條信號線并行傳輸。如圖2-3所示，兩數(shù)據(jù)設備之間一次傳輸n位并行數(shù)據(jù)，每條連線對應一條信道，用于傳輸代碼的對應位，n條信道組成了n位并行信號。根據(jù)實際需要，并行信道的寬度不是一成不變的，如計算機內的數(shù)據(jù)總線就是并行傳輸?shù)囊粋€例子，有8位、16位、32位和64位等數(shù)據(jù)總線。圖2-3并行傳輸方式

(2)串行傳輸。串行傳輸是數(shù)據(jù)一位一位地在一條信道上傳輸。如圖2-4所示，數(shù)據(jù)源向數(shù)據(jù)接收端發(fā)出了“01001101”的串行數(shù)據(jù)。由于代碼采取了串行傳播方式，其傳輸速度與并行傳輸相比要低得多。但從圖中可以看出，其在硬件信號的連接上節(jié)省了信道，有利于遠程傳輸，所以被廣泛應用于遠程數(shù)據(jù)傳輸中，通信網(wǎng)和計算機網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸都是以串行方式進行的。圖2-4串行傳輸方式

2)數(shù)據(jù)的通信方式

(1)單工通信。單工通信是指兩個通信終端間只能由一方將數(shù)據(jù)傳輸給另一方，即一方僅可為發(fā)送端，另一方僅為接收端。

(2)半雙工通信。半雙工通信是指兩個通信終端可以互傳信息，即通信雙方都可以發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，但任一方都不能在同一時間既發(fā)送又接收，只能在同一時間一方發(fā)送、另一方接收。

(3)全雙工通信。全雙工通信是指兩個通信終端可以在兩個方向上同時進行數(shù)據(jù)的收發(fā)傳輸。

3)數(shù)據(jù)同步方式

(1)異步方式。異步方式規(guī)定在傳送字符的首末位置分別設置1位起始位和1位、1.5位或2位停止位，它們分別表示字符的開始和結束。起始位是低電平(數(shù)字“0”狀態(tài))，停止位為高電平(數(shù)字“1”狀態(tài))，字符可以是5位或8位。一般5位字符的停止位是1.5位，8位字符的停止位是2位。8位字符中包括1位校驗位，可以是奇校驗或偶校驗。同步方式中多采用偶校驗。圖2-5?(a)、(b)?分別給出5位字符和8位字符的異步方式結構。

從圖2-5不難看出，異步方式中，每個字符所含比特數(shù)相同。傳送每個字符所用的時間為一固定值，由字符的起始位和終止位之間的時間間隔決定。起始位起到了字符內的各比特同步的作用。由于各字符之間的間隔沒有規(guī)定可以任意長短，因此各字符間不同步。圖2-5異步方式字符結構

(2)同步方式。在同步傳輸中，信息不是以字符而是以數(shù)據(jù)塊的方式傳輸?shù)?。一個數(shù)據(jù)塊往往包含有許多連續(xù)的字符。一般在傳送一組字符之前加入1個(8位)或2個(16位)同步字符SYN(Synchronous)。同步字符之后可以連續(xù)地發(fā)送任意多個字符，每個字符不需任何附加位，因此，同步字符表示字符傳送的開始，如圖2-6所示。圖2-6同步傳輸

2．數(shù)據(jù)傳輸類型

1)基帶傳輸

(1)非歸零編碼。非歸零編碼NRZ(Non-ReturntoZero)如圖2-7?(a)?所示。NRZ碼可以規(guī)定為：用負電壓代表“0”，正電壓代表“1”。當然也可以有其他表示方法。

NRZ編碼的缺點是接收方和發(fā)送方無法保持同步。往往為了保證收、發(fā)雙方同步，必須在發(fā)送NRZ碼的同時，用另一個信道同時發(fā)送同步時鐘信號，見圖2-7(a)。另外，當信號中包含的“0”和“1”的個數(shù)不相同時，便會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸中不希望存在的直流分量。計算機串口與調制解調器之間使用的就是基帶傳輸中的非歸零碼。圖2-7數(shù)字信號三種編碼波形

(2)曼徹斯特編碼。曼徹斯特(Manchester)編碼是目前廣泛使用的編碼方法之一。它的編碼規(guī)則是每比特的時鐘周期的1/2都有跳變，該跳變既可代表本地時鐘，也代表數(shù)字信號的取值；由高電位向低電位跳變代表“1”，由低電位向高電位跳變代表“0”。典型的曼徹斯特編碼波形如圖2-7(b)所示。這種稱為“自含時鐘編碼”信號的方法，在發(fā)送曼徹斯特編碼信號時，無需另外發(fā)送同步信號，因而通常稱為“自同步碼”，反之，如果同步方式需要單獨的同步信道發(fā)送同步信號，稱為“外同步碼”，如NRZ編碼。另外，這種編碼信號不含直流分量。10BASE-T以太網(wǎng)使用的就是基帶傳輸?shù)穆鼜厮固卮a。

曼徹斯特編碼的缺點是效率較低。

(3)差分曼徹斯特編碼。差分曼徹斯特編碼是對曼徹斯特編碼的改進，其特點是每比特的中間都有跳變，該跳變僅做同步之用，也屬于“自同步碼”；在差分曼徹斯特編碼中，每比特的值根據(jù)其開始邊界是否發(fā)生跳變來決定，若比特開始處出現(xiàn)電平跳變代表“0”，不發(fā)生跳變則代表“1”，其典型波形如圖2-7(c)所示。

2)頻帶傳輸

在調制過程中，選用的載波信號可以表示為：

y

=

A(t)cos(ωt

+j)

其中，振幅Α、角頻率ω、相位j是載波信號的三個電參量，是正弦波的控制參數(shù)，稱為調制參數(shù)。它們的變化將對正弦載波的波形產(chǎn)生影響，通過改變這三個參量可以實現(xiàn)對模擬數(shù)據(jù)信號的編碼。

(1)幅度調制。幅度調制又稱為“振幅鍵控”(ASK，Amplitude-ShiftKeying)。在幅度調制中，頻率和相位都是常數(shù)，振幅為變量，即載波的幅度隨發(fā)送的信號而變化，表示為：

圖2-8(a)是具有0、1兩個幅度值的調幅波形(二元制調幅波)，具有一定幅度的載波信號表示“1”，幅度等于0的載波信號表示“0”。為提高傳輸速度，可采用多幅度調制，即調制電平有4個、8個或更多個。

(2)頻率調制。頻率調制又稱“頻移鍵控”(FSK，F(xiàn)requency-ShiftKeying)。在頻率調制中，振幅和相位為常量，頻率為變量，表示為：

在二元制中，數(shù)字信號“0”和“1”分別用兩種不同頻率的波形表示，如圖2-8?(b)?所示，“1”調制為頻率為ω1的波，“0”調制為頻率為ω2的波。

調頻方式電路簡單，抗干擾能力強，頻帶利用率低，適用于傳輸較低速的數(shù)字信號。圖2-8三種調制方式波形

(3)相位調制。相位調制又稱“相移鍵控”(PSK，Phase-ShiftKeying)。在相位調制中，振幅、頻率為常量，相位為變量，其函數(shù)表達式為：

在二元制情況下，信號“0”和“1”分別用不同相位的波形表示，如圖2-8?(c)?所示。相位調制又分絕對相位調制和相對相位調制兩種。

3．多路復用技術

在數(shù)據(jù)傳輸時，為了高效合理地利用資源，通常采用多路復用技術，使多路數(shù)據(jù)信號共同使用一條線路進行傳輸，如圖2-9所示。圖2-9多路復用技術

1)頻分復用技術(FDM)

頻分復用原理如圖2-10所示。圖2-10頻分復用技術

2)同步時分復用技術(STDM)

同步時分復用技術采用固定時隙分配方式，即將傳輸時間按特定長度連續(xù)地劃分成特定時間段(稱為幀)，再將每一幀劃分成固定長度的多個時隙(時間片)。各時隙以固定的方式分配給各路數(shù)字信號(如圖2-11所示)，即將這些時隙分配給固定的用戶終端，并且周期地重復分配每一幀。圖2-11同步時分復用技術

3)異步時分復用技術(ATDM)

異步時分復用技術又稱統(tǒng)計時分復用或智能時分復用(ITDM)技術，它能動態(tài)地按需分配時隙，避免每幀中出現(xiàn)空閑時隙。2.1.3數(shù)據(jù)差錯檢測與控制

1．差錯的檢測

下面介紹兩種提高傳輸質量的方法：

(1)選擇好的通信線路，即改善通信線路的電氣性能，使誤差的出現(xiàn)概率降低到滿足系統(tǒng)的要求。

(2)在通信線路上，設法檢查錯誤，采取措施對錯誤進行控制。差錯控制就是在數(shù)據(jù)傳輸時，采取一定的方法發(fā)現(xiàn)差錯，并糾正錯誤。

2．抗干擾編碼的控制方式

1)反饋重發(fā)糾錯

反饋重發(fā)糾錯簡稱ARQ。

2)前向糾錯

前向糾錯簡稱FEC。

3．幾種冗余校驗方法

1)垂直冗余校驗

垂直冗余校驗是以字符為單位的校驗方法。一個字符由8位組成，其中低7位是信息碼，最高位是冗余校驗位。校驗位可以使每個字符代碼中“1”的個數(shù)為奇數(shù)或為偶數(shù)。若字符代碼中“1”的個數(shù)為奇數(shù)，稱奇校驗；若“1”的個數(shù)為偶數(shù)，稱偶校驗。例如，一個字符的7位代碼為1010110，有4個“1”(偶數(shù)個)，若為奇校驗，則校驗位為1，即整個字符為：

同理，若為偶校驗，則校驗位應為0，即整個字符為：01010110。

2)水平冗余校驗

水平冗余校驗是把數(shù)個字符組成一組，對一組字符的同一位(水平方向)進行奇或偶校驗，得到一列校驗碼。發(fā)送時按字符一個接一個地發(fā)送，最后發(fā)送一列校驗碼。如：一組字符包括五個字符，如表2-1所示。每個字符的信息代碼是7位，傳送時先順序傳送0、1、2、3、4五個字符的b1～b7位，最后傳送校驗碼，假設水平校驗采用偶校驗。水平冗余校驗能發(fā)現(xiàn)長度小于字符位數(shù)(現(xiàn)在為7位)的突發(fā)性錯誤。

3)水平垂直冗余校驗

同時進行水平和垂直冗余校驗就得到水平垂直冗余校驗。具體地說，就是將表2-1中5個字符均再增加一位校驗位b8。如表2-2所示，b8是垂直校驗位，每行的最右一位是水平校驗位。它們可以是奇校驗或偶校驗。表2-2均為偶校驗。水平垂直校驗碼也稱方陣碼，這種碼有較強的檢錯能力，它不但能發(fā)現(xiàn)所有一位、二位或三位的錯誤，而且能發(fā)現(xiàn)某一行或某一列上的所有奇數(shù)個錯誤。方陣碼廣泛用于計算機網(wǎng)絡通信及計算機的某些外部設備中。

4)循環(huán)冗余校驗

循環(huán)冗余校驗CRC(CyclicRedundancyCheck)是一種較為復雜的校驗方法。它是利用事先生成的一個二進制校驗多項式g(x)去除(采用模2算術，運算時不進位和借位)要傳送的二進制信息多項式m(x)，得到的余式就是所需的循環(huán)冗余校驗碼，它相當于一個n位長的二進制串。信息編碼如圖2-12所示，它是在要傳送的信息位后附加若干校驗位。發(fā)送時，將信息碼和冗余碼一同傳送至接收端。接收時，先對傳送來的碼字用發(fā)送時的同一多項式去除，若能除盡，則說明傳輸正確；否則，說明傳輸出錯。圖2-12循環(huán)冗余校驗編碼方式校驗多項式g(x)有以下幾種：

2.2計算機通信接口

事實上，串口主要提供了三項轉換的功能：

·電氣特性的轉換：針對信號的電平(level)設定。

·機械特性的轉換：對接插件(connector)和插針(pin)的功能定義。

·數(shù)據(jù)的轉換：將數(shù)據(jù)作適當?shù)母袷睫D換。

串口標準有很多種，如RS-232、RS-499等，其中比較著名的是RS-232接口。2.2.1RS-232接口標準

圖2-13為RS-232串口標準的典型應用。圖2-13RS-232串口標準的典型應用

1．RS-232的電氣特性

RS-232采用負邏輯，屬于不平衡型電氣特性(所有電路共用一個公共地)。邏輯0相當于對信號地有?+3V或更高的電壓(一般在?+3～+15V之間)，而邏輯1相當于對信號地有-3V或更低的電壓(一般在?-3～-15V之間)，-3～+3V為過渡區(qū)。邏輯0代表數(shù)據(jù)的“0”(空號)或控制線的“接通”狀態(tài)，邏輯1代表數(shù)據(jù)的“1”(傳號)或控制線的“斷開”狀態(tài)。實際應用時，電源多采用±12V。未傳送數(shù)據(jù)之前，信號線保持在“1”的狀態(tài)，若信號線發(fā)生斷線情況，則信號線電壓為0V，即線路上沒有電流流過，由此便可判斷傳輸線路是否發(fā)生故障。

2．RS-232的機械特性

一般RS-232用的接插件是指25pin(引腳)的D型接插件，以其接頭的不同(針或孔)分為DB-25P(公接頭)與DB-25S(母接頭)，引腳分為上、下兩排，分別有13和12根引腳，如圖2-14所示，從左到右依次編號為1至13和14至15(引腳指向人時)。圖2-14RS-232用的25pin接插件

RS-232接口定義規(guī)定了25根引腳的電路連接，以及每個信號的含義。圖2-15描述了常用的10根引腳的作用，括號中的數(shù)字為引腳的編號。圖中引腳7為信號地，引腳2和引腳3分別是發(fā)送數(shù)據(jù)線和接收數(shù)據(jù)線(數(shù)據(jù)發(fā)送和接收都是針對DTE而言)。把圖中的保護地去掉，就變成了9pin接口。圖2-15RS-232接口信號定義

3．RS-232互連方式

在某些應用場合，如同一機房內的兩臺計算機或終端相互通信、交換數(shù)據(jù)時，可不需要Modem，通信雙方直接連接稱作“空Modem”接法．該接法省去了通信雙方的Modem(DCE)，仍用RS-232C連接方式，如圖2-16所示。圖2-16計算機?-?終端直接連接

4．RS-232的通信過程

現(xiàn)以終端通過Modem及電話線與遠程計算機中心主機以半雙工方式通信為例說明通信過程，設終端先向遠程主機發(fā)送數(shù)據(jù)。具體如下：

首先，當終端接至線路上時，20號線(DTE就緒)為高電平(通狀態(tài))，表示通知Modem(DCE)要求與線路接通，Modem響應，通過6號線(DCE就緒)發(fā)信號，以高電平回答，表示Modem(DCE)已準備好，同時向遠程Modem(遠程DCE)發(fā)載波(數(shù)據(jù)通信連接建立)。然后，若終端想發(fā)送數(shù)據(jù)，就使4號線(請求發(fā)送線)處于通狀態(tài)，表示“請求發(fā)送”，并向對方發(fā)送載波。與終端連接的Modem收到發(fā)送請求，用5號線(允許發(fā)送)響應，使其接通，表示準備好發(fā)送，此時終端就可通過2號線(發(fā)送數(shù)據(jù)線)發(fā)送數(shù)據(jù)。與此同時，對方Modem(遠程DCE)收到載波后通過8號線(載波檢測)向主機(遠程DTE)發(fā)信號，表示已檢測到接收數(shù)據(jù)載波，準備接收數(shù)據(jù)，并經(jīng)3號線(接收數(shù)據(jù)線)接收數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)通信階段)。

最后，當數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，4號線變?yōu)榈碗娖?斷開狀態(tài))，5號線也隨之變?yōu)榈碗娖?，恢復成原始狀態(tài)(數(shù)據(jù)通信連接斷開)。2.2.2USB接口標準

如表2-3所示，相對USB1.1而言，USB2.0把外設數(shù)據(jù)傳輸速率提高到了480Mb/s，是USB1.1的40倍，老式電腦大多數(shù)配備的是USB1.1接口，為了達到更高的速度，可通過升級主板或者添加USB2.0的PCI卡(分兩口和四口)兩種方法升級至USB2.0.目前最主流的是USB2.0接口，如表2-4所示，它主要有四條線，即兩條電源線和兩條數(shù)據(jù)線。

2.3網(wǎng)絡體系與層次結構

2.3.1協(xié)議分層

1．網(wǎng)絡協(xié)議

簡單地說，協(xié)議就是通信雙方的約定。更進一步講，一個網(wǎng)絡協(xié)議主要由以下三個要素組成：

(1)語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結構或格式。

(2)語義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種應答。

(3)同步，即實體通信實現(xiàn)順序的詳細說明。

2．協(xié)議分層

如圖2-17(a)所示，外交官甲將要討論的外交事務通過英語告訴翻譯A，翻譯A將英語翻譯成法語(法語在這里成為了中間語言)再傳給翻譯B，翻譯B將法語翻譯成漢語再傳給外交官乙，外交官乙就明白了外交官甲的意思。值得注意的是：這里翻譯們只管翻譯語言，外交領域的事務并不需要知道，同樣外交官也不需要懂語言翻譯領域的事。

在這里，外交官只需懂外交領域的知識，翻譯員只需懂語言領域的知識，郵遞員只需探討郵遞方面的知識；外交官利用翻譯員的服務，翻譯員則利用郵遞員的服務。具體如圖2-17(b)所示。圖2-17“外交官”問題的層次結構實際上，數(shù)據(jù)并不是在兩個對等實體間直接傳送，而是由發(fā)送方實體將數(shù)據(jù)逐次層層傳遞給它的下一層，直至最下層，通過物理介質實現(xiàn)實際的通信，到達接收方；由接收方最下層逐次層層向上傳遞，直至對等實體，完成對等實體間的通信。因此，我們有必要區(qū)分虛擬通信和實際通信。圖2-18有助于我們理解這個問題。其中，實線表示實際通信路線，虛線表示虛擬通信路徑。圖2-18協(xié)議層次結構

3．各層設計問題

在計算機網(wǎng)絡的設計中，有些問題顯得很關鍵，是各層或大多數(shù)層都需要解決的。我們簡述其中一些問題：

(1)每一層都必須有一個建立連接和拆除連接的機制，以便網(wǎng)絡中欲進行通信的兩個進程之間能彼此定位。

(2)由于物理通道和各層通常不會完全可靠，因此，差錯控制是另外一個重要問題。

(3)為避免高速發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)過快致使低速接收方難以應付而丟失數(shù)據(jù)，甚至引起網(wǎng)絡死鎖，必須進行數(shù)據(jù)流量的控制。

(4)需確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞绞菃喂ねㄐ?、雙工通信，還是半雙工通信。

(5)當源端與目標端間存在多條通路時，必須從中選擇一條合適的路徑。

(6)當網(wǎng)絡中分組很多時，就可能發(fā)生擁擠或阻塞現(xiàn)象，必須對網(wǎng)絡實行擁塞控制。無論哪一層都不可能接收任意長的信息，因此需要對信息進行分割、封裝、傳送與重組。

(7)任何一層都可采用多路復用技術，以降低成本，提高效率。2.3.2服務與協(xié)議

1．服務類型

在計算機網(wǎng)絡協(xié)議的層次結構中，層與層之間具有服務與被服務的單向依賴關系，下層向上層提供服務，而上層則調用下層的服務。因此，我們可稱任意相鄰兩層的下層為服務提供者，上層為服務調用者。下層為上層提供的服務可分為兩類，分別是面向連接的服務(Connection-orientedService)和無連接服務(ConnectionlessService)。

2．服務原語

相鄰層之間通過一組服務原語(ServicePrimitive)建立相互作用，完成服務與被服務的過程。服務原語可被劃分為四類，分別是請求(Request)、指示(Indication)、響應(Response)和確認(Confirm)。由不同層發(fā)出的每條原語各自完成確定的功能，參見表2-5。

3．服務與協(xié)議

服務和協(xié)議是兩個不同的概念。服務描述兩層之間的接口，定義了該層能夠代表它的調用者所完成的操作。下層是服務提供者，上層是服務調用者。它們之間通過一組服務原語完成服務過程，但并不涉及如何實現(xiàn)操作的細節(jié)。

2.4ISO/OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型

1．OSI參考模型層次劃分原則

OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型如圖2-19所示。圖2-19OSI參考模型及協(xié)議網(wǎng)絡分層按下述規(guī)則進行：

(1)根據(jù)不同層次的抽象分層。

(2)每層應當實現(xiàn)一個定義明確的功能。

(3)每層功能的選擇應該有助于制定網(wǎng)絡協(xié)議的國際標準。

(4)各層邊界的選擇應盡量減少跨過接口的通信量。

(5)層數(shù)應足夠多，以避免不同的功能混雜在同一層中，但也不能太多，否則體系結構會過于龐大，并將增加各層服務的開銷。

2.?OSI參考模型的七層協(xié)議及其功能

下面我們將從最下層開始，依次討論OSI參考模型各層的功能。

1)物理層(PhysicalLayer)

物理層涉及到通信在信道上傳輸?shù)脑急忍亓?。設計上必須保證一方發(fā)出二進制“1”時，另一方收到的也是“1”而不是“0”。這里最典型的問題是：用多少伏電壓表示“1”，多少伏電壓表示“0”；一個比特持續(xù)多少微秒；傳輸是否在兩個方向上同時進行；最初的連接如何建立和完成通信后連接如何終止；網(wǎng)絡接插件有多少針以及各針的用途。物理層主要處理與物理傳輸介質有關的機械、電氣、功能特性和接口問題。物理層完成的主要功能：

(1)二進制在線路上的表示和傳輸二進制“位”信號。

(2)指定傳輸方式的要求。

(3)當建立、維護與其他設備的物理連接時，提供需要的機械、電氣、功能特性和規(guī)程特性。

在物理層中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇潜忍?bit)。

2)數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)

數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務是加強物理層傳輸原始比特的功能，以幀(Frame)為單位進行數(shù)據(jù)傳輸，使之對網(wǎng)絡層顯現(xiàn)為一條無差錯的鏈路。發(fā)送方把輸入的數(shù)據(jù)分裝在數(shù)據(jù)幀(DataFrame)里(一般一幀數(shù)據(jù)為幾百字節(jié)或幾千字節(jié))，按順序傳送各幀，并處理接收方回送的確認幀(AcknowledgementFrame)。數(shù)據(jù)鏈路層完成的主要功能有：

(1)數(shù)據(jù)鏈路的建立、維護與釋放。

(2)將傳輸數(shù)據(jù)增加的同步信息、校驗信息及地址信息封裝成數(shù)據(jù)幀。

(3)數(shù)據(jù)幀傳輸順序的控制。

(4)差錯檢測與控制。

(5)數(shù)據(jù)流量控制。

3)網(wǎng)絡層(NetworkLayer)

網(wǎng)絡層關系到子網(wǎng)的運行與控制，其中一個關鍵問題是確定以分組或包為單位的數(shù)據(jù)從源端到目的端如何選擇路由。路由既可以選用網(wǎng)絡中固定的靜態(tài)路由表，也可以在每一次會話開始時決定(例如通過終端對話決定)，還可以根據(jù)當前網(wǎng)絡的負載狀況，高度靈活地為每一個分組決定路由。網(wǎng)絡層完成的功能如下：

(1)通過路徑選擇將信息從最合適的路徑由發(fā)送端傳送到接收端。

(2)防止通信子網(wǎng)信息流量過大造成網(wǎng)絡阻塞。

(3)網(wǎng)絡連接的建立和管理。

4)傳輸層(TransportLayer)

傳輸層的主要任務就是負責主機中兩個進程之間的通信，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆笪亩?Segment)，傳輸層的基本功能是從會話層接收數(shù)據(jù)，并且在必要時把它分成較小的報文段單元傳遞給網(wǎng)絡層，并確保到達對方的各段信息正確無誤，而且，這些任務都必須高效率地完成。從某種意義上講，傳輸層使會話層不受硬件技術變化的影響。傳輸層完成的主要功能有：

(1)分割和重組報文。

(2)提供可靠的端到端的服務。

(3)傳輸層的流量控制。

(4)提供面向連接的和無連接數(shù)據(jù)的傳輸服務。

5)會話層(SessionLayer)

會話層允許不同機器上的用戶建立會話(Session)關系。會話層允許進行類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)的傳輸，并提供了對某些應用有用的增強服務會話，也可被用于遠程登錄到分時系統(tǒng)或在兩臺機器間傳遞文件。會話層完成的主要功能如下：

(1)允許用戶在設備之間建立、維持和終止會話。

(2)管理會話。

(3)使用遠程地址建立連接。

6)表示層(PresentationLayer)

表示層主要完成某些特定的功能。同時，表示層為應用層(或用戶進程)提供服務，該服務可以解釋所交換數(shù)據(jù)的意義，進行正文壓縮及各種變換，以便用戶使用，如代碼轉換、格式變換等。

綜上可知，表示層可提供以下的服務：

(1)數(shù)據(jù)轉換：編碼和字符集的轉換。

(2)格式變換：修改數(shù)據(jù)位的組合格式。

(3)語法選擇：根據(jù)所用的轉換形式進行初始選擇和后繼修改。

針對這些，表示層有文本壓縮、安全與保密和虛擬終端等方面的協(xié)議。表示層完成的主要功能有：

(1)對數(shù)據(jù)編碼格式進行轉換。

(2)數(shù)據(jù)壓縮與恢復。

(3)建立數(shù)據(jù)交換格式。

(4)數(shù)據(jù)的安全與保密。

(5)其他特殊服務。

7)應用層(ApplicationLayer)

應用層包含大量人們普遍需要的協(xié)議并提供許多應用軟件包。例如，世界上有成百種不兼容的終端型號，如果希望一個全屏幕編輯程序能工作在網(wǎng)絡中許多不同的終端類型上，每個終端都有不同的屏幕格式、不同的插入和刪除文本的換碼序列、不同的光標移動等，則其困難可想而知。應用層完成的主要功能如下：

(1)作為用戶應用程序與網(wǎng)絡間的接口。

(2)使用戶的應用程序能夠與網(wǎng)絡進行交互式聯(lián)系。

在OSI七層模型中，每一層都提供了一些明確的網(wǎng)絡功能。

3.?OSI模型的數(shù)據(jù)流向

圖2-20表示OSI模型的數(shù)據(jù)流向。發(fā)送端的發(fā)送進程有數(shù)據(jù)要發(fā)送給接收進程時，它把數(shù)據(jù)交給了應用層，應用程序在數(shù)據(jù)前面加上應用報頭即AH(也可以是空的)，再把結果交給表示層。圖2-20OSI模型的數(shù)據(jù)流向

4.?OSI模型的缺陷

OSI模型仍處在幾個關節(jié)的結合階段，并沒有完全實現(xiàn)，這是因為：

(1)?OSI模型協(xié)議制定的時機較晚，OSI協(xié)議出現(xiàn)時，TCP/IP協(xié)議已大量應用在大學和科研機構。人們不會輕易改動協(xié)議。

(2)?OSI模型設計亦有一定缺陷。首先會話層在大多數(shù)應用中很少用到，表示層幾乎是空的；而數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層功能太多，隨后又把它們分成了幾個子層，每個子層都有不同的功能。

(3)?OSI模型以及與其相關的服務定義和協(xié)議極其復雜，實現(xiàn)起來困難且操作效率不高。

2.5TCP/IP協(xié)議綜述

2.5.1開放的TCP/IP協(xié)議環(huán)境

各種計算機網(wǎng)絡都有各自特定的通信協(xié)議，如Novell公司的IPX/SPX、IBM公司的SNA、DEC公司的DNA(DECnet)等，這些通信協(xié)議相對于自己的網(wǎng)絡都具有一定的排它性。而在很多情況下，需要把不同的系統(tǒng)連接在一起，以提高不同網(wǎng)絡之間的通信能力。但上面的通信協(xié)議由于其專用性，使得不同系統(tǒng)之間的連接變得十分困難。2.5.2TCP/IP協(xié)議的層次結構和作用

TCP/IP協(xié)議也采用了層次體系結構，所涉及的層次包括網(wǎng)絡接口層、傳輸層、網(wǎng)間網(wǎng)層和應用層。每一層都實現(xiàn)特定的網(wǎng)絡功能，其中TCP負責提供傳輸層的服務，IP協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)間網(wǎng)層的功能。這種層次結構系統(tǒng)遵循著對等實體通信原則，即Internet上兩臺主機之間傳送數(shù)據(jù)時，都以使用相同功能進行通信為前提，這也是Internet上主機之間地位平等的一個體現(xiàn)。TCP/IP協(xié)議模型如圖2-21所示。圖2-21TCP/IP協(xié)議模型

1．網(wǎng)絡接口層

TCP/IP協(xié)議對這一層描述得很少，一般網(wǎng)絡接口層提供了TCP/IP協(xié)議與各種物理網(wǎng)絡的接口，為數(shù)據(jù)報的傳送和校驗提供了可能。這些物理網(wǎng)絡包括各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，如Ethernet、TokenRing、X.25公共分組交換網(wǎng)等。網(wǎng)絡接口層也為在其之上的網(wǎng)間網(wǎng)層提供服務。

2．網(wǎng)間網(wǎng)層(InternetLayer)

網(wǎng)絡接口層只提供了簡單的數(shù)據(jù)流傳送服務，而在Internet中網(wǎng)絡與網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)傳輸主要依賴于網(wǎng)間網(wǎng)層中的IP協(xié)議(InternetProtocol)。

IP構成網(wǎng)間網(wǎng)層的一個主要部分。IP負責Internet上主機與主機之間的通信，即將數(shù)據(jù)報由一臺主機傳輸?shù)搅硪慌_主機。具體地講，IP的功能包括如下三項。

1)管理Internet中的地址

(1)?IPv4地址。IP地址具有固定、規(guī)范的格式。當前Internet使用的IPv4地址(IP地址的第4個版本，以下簡稱IP地址)由32位二進制數(shù)組成，分成四段，其中每8位構成一段，一般用十進制數(shù)表示，段與段之間用“.”隔開。例如，某臺計算機的IP地址為5。

IP地址根據(jù)適用范圍的不同分為五類：A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址，主要劃分依據(jù)是網(wǎng)絡號和主機號的數(shù)量，如圖2-22所示。圖2-22基本的IP地址

(2)子網(wǎng)掩碼。IP地址中的“主機號”字段可繼續(xù)劃分為“子網(wǎng)號”字段和“主機號”字段。一般來說，當一個單位分配到的IP地址中主機數(shù)量很大時(比如一個B類地址，最多可以有216-2=65534臺主機)，為了便于隔離和管理本單位的網(wǎng)絡，同時防止網(wǎng)絡內由于主機數(shù)量太多出現(xiàn)廣播風暴問題而采用子網(wǎng)劃分。如圖2-23，判斷兩臺主機是否在同一個子網(wǎng)中，需要用到子網(wǎng)掩碼或子網(wǎng)模，子網(wǎng)掩碼同IP地址一樣是一個32bit的二進制數(shù)，只是網(wǎng)絡部分(包括IP網(wǎng)絡和子網(wǎng))全為“1”，主機部分全為“0”。判斷兩個IP地址是否在同一個子網(wǎng)中，只需判斷這兩個IP地址與子網(wǎng)掩碼做邏輯“與”運算的結果是否相同，相同則說明在同一個子網(wǎng)中。如C類地址的子網(wǎng)掩碼為。圖2-23子網(wǎng)掩碼的作用

(3)?IPv6地址。由于IP地址有限，下一代Internet將啟用IPv6地址，IPv6地址由128位二進制數(shù)構成，分成8節(jié)，其中每16位構成一節(jié)，一般用4個十六進制數(shù)表示，節(jié)與節(jié)之間用“：”隔開，例如FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210，1080:0:0:0:8:800:200C:417A分別表示兩臺計算機的IPv6地址。在分配某種形式的IPv6地址時，會出現(xiàn)包含一長串0位的地址。為了簡化包含許多0位的地址的書寫，指定了一個特殊的語法來壓縮0。使用“::”符號指示有多個0值的16位組?！?:”符號在一個地址中只能出現(xiàn)一次，該符號也能用來壓縮地址中前部和尾部的0，例如：1080:0:0:0:8:800:200C:417A可寫為1080::8:800:200C:417A，0:0:0:0:0:0:0:0:1可寫為::1。

2)路由選擇功能

數(shù)據(jù)報在傳輸過程中要由IP通過路由選擇算法在源方與目的方之間選擇一條最佳的路徑。

3)數(shù)據(jù)報的分片與重組

數(shù)據(jù)報在傳輸過程中要經(jīng)過多個網(wǎng)絡，因為每種網(wǎng)絡所規(guī)定的分組長度不等，所以當數(shù)據(jù)報經(jīng)過分組長度較小的網(wǎng)絡時，就需要將數(shù)據(jù)報分割成小段才能通過。當數(shù)據(jù)報全部到達目的方后，還需要由IP將它們重新組裝。與IP配合使用的還有三個協(xié)議：

(1)?Internet控制報文協(xié)議ICMP(InternetControlMessageProtocol)，用于報告差錯和傳輸控制信息。

(2)地址轉換協(xié)議ARP(AddressResolutionProtocol)，用于將IP地址轉換成物理地址。

(3)反向地址轉換協(xié)議RARP(ReverseAddressResolutionProtocol)，用于將物理地址轉換成IP地址。

3．傳輸層(TransportLayer)

傳輸層中的TCP協(xié)議提供了一種可靠傳輸?shù)姆椒ǎ鉀Q了IP協(xié)議的不安全因素，為數(shù)據(jù)報正確、安全地到達目的地提供了保障。這里定義了兩個端到端的協(xié)議：TCP和UDP。

4．應用層(ApplicationLayer)

TCP/IP協(xié)議沒有會話層和表示層，傳輸層的上面是應用層，它包含所有的高層協(xié)議。最早引入的是虛擬終端協(xié)議(Telnet)、文件傳輸協(xié)議(FTP)和電子郵件協(xié)議(SMTP)。虛擬終端協(xié)議允許一臺機器上的用戶登錄到遠程機器上并且進行工作。文件傳輸協(xié)議提供了有效地把數(shù)據(jù)從一臺機器移動到另一臺機器的方法。電子郵件協(xié)議最初僅是一種文件傳輸，但是后來為它提出了專門的協(xié)議。這些年來又增加了不少的協(xié)議，例如，域名系統(tǒng)服務DNS(DomainNameServer)用于把主機名映射到網(wǎng)絡地址；NMTP協(xié)議用于傳遞新聞文章；還有HTTP協(xié)議用于在萬維網(wǎng)(WWW)上獲取主頁等。從應用開發(fā)角度，Internet上已開發(fā)了許多實用程序，如Netscape、InternetExplorer等。2.5.3TCP/IP協(xié)議的缺陷

與OSI模型一樣，TCP/IP模型和協(xié)議也有自己的問題。

(1)該模型沒有明顯地區(qū)分服務、接口和協(xié)議的概念。好的軟件工程實踐要求概念規(guī)范，這一點OSI非常小心地進行了處理，而TCP/IP模型就做得不夠。因此，對于使用新技術來設計新網(wǎng)絡，TCP/IP模型不是一個太好的模板。

(2)?TCP/IP模型完全不是通用的，并且不適合描述除TCP/IP模型之外的任何協(xié)議棧。例如，試圖用TCP/IP模型描述IBM網(wǎng)絡體系結構SNA幾乎是不可能的。

(3)網(wǎng)絡接口層在分層協(xié)議中根本不是通常意義下的層。它是一個接口，處于網(wǎng)間網(wǎng)層和數(shù)據(jù)鏈路層之間。接口和層間的區(qū)別是很關鍵的，不能粗心大意。

(4)?TCP/IP模型不區(qū)分(甚至不提及)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。這兩層完全不同，物理層必須處理銅纜、光纖和無線通信的傳輸特點；而數(shù)據(jù)鏈路層的工作是區(qū)分幀頭和幀尾，并且以通信需要的可靠性把幀從一端發(fā)到另一端。好的模型應把它們作為分離的層，而TCP/IP模型并沒有這么做。

(5)雖然IP和TCP協(xié)議被仔細地設計，并且很好地實現(xiàn)了，但還有許多其他協(xié)議未曾良好實現(xiàn)就被免費發(fā)送并被大量應用，因此很難被替換，到現(xiàn)在出現(xiàn)了一些難堪的情況，例如，虛擬終端協(xié)議Telnet被設計用于10字符/秒的機械式電傳終端，它不能使用圖形用戶界面和鼠標。但是，25年以后，它們仍在廣泛使用。2.6OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

OSI模型有三個主要概念：服務、接口與協(xié)議。OSI模型對這三個概念之間的區(qū)別是非常明確的：

(1)每一層都為它上面的層提供哪些服務，服務定義該層做什么，而不管上面的層如何訪問它或該層如何工作。

(2)某一層的接口告訴上面的進程如何訪問它，定義需要什么參數(shù)以及預期結果是什么樣的。同樣，它也和該層如何工作無關。

(3)某一層中使用的對等協(xié)議是該層的內部事務。它可以使用任何協(xié)議，只要能完成工作(例如提供承諾的服務)，也可以改變使用的協(xié)議而不會影響到它上面的層。

2.7本章小結

本章主要介紹了網(wǎng)絡通信的基礎知識、計算機通信接口、網(wǎng)絡協(xié)議和網(wǎng)絡參考模型。

計算機網(wǎng)絡是現(xiàn)代計算機技術和通信技術密切結合的產(chǎn)物，因此我們在學習計算機網(wǎng)絡時，必須了解數(shù)據(jù)通信的基本原理：數(shù)據(jù)通信的目的是傳輸信息，信息的表現(xiàn)形式是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)。信號是數(shù)據(jù)的電編碼或電磁編碼，信號有模擬信號和數(shù)字信號兩種。數(shù)據(jù)傳輸方式有基帶傳輸和頻帶傳輸，在傳輸過程中需要保證收發(fā)雙方同步并進行差錯處理；同步方式有同步傳輸和異步傳輸。為保證傳輸數(shù)據(jù)的正確和高效，一般要為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行抗干擾編碼，即給被傳送的數(shù)據(jù)碼元按一定的規(guī)則增加冗余碼；冗余校驗碼有奇偶校驗和CRC校驗。在計算機網(wǎng)絡中通信必須借助通信協(xié)議。由于網(wǎng)絡是一個非常復雜的系統(tǒng)，為簡化它的復雜度，一般采用分層結構進行設計。為保證各種不同結構的計算機系統(tǒng)互聯(lián)通信以共享資源，在規(guī)劃網(wǎng)絡時必須遵循一個網(wǎng)絡標準。目前國際網(wǎng)絡標準是OSI參考模型，OSI模型分物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層七層，使簡化網(wǎng)絡和異構系統(tǒng)互聯(lián)成為可能，但OSI模型設計時有一定的缺陷，實現(xiàn)起來較困難。另外，還有一個網(wǎng)絡協(xié)議TCP/IP，由于使用非常廣泛，以至成為目前國際上事實的網(wǎng)絡標準。練習題

一、基礎練習題

1.什么是數(shù)據(jù)速率和調制速率？請舉例說明它們之間的關系。

2.請解釋消息、數(shù)據(jù)和信號三者之間的相同與不同。數(shù)據(jù)類型分幾種？信號類型有幾種?

3.何謂單工、半雙工和全雙工通信？請舉出它們在實際生活中的應用例子。

4.數(shù)字信號只能用數(shù)字傳輸方式傳輸，模擬信號只能用模擬傳輸方式傳輸，這種說法對不對？為什么？

5.何謂基帶傳輸？在基帶傳輸中，有幾種數(shù)字編碼？這幾種編碼有何特點？它們是怎樣描述二進制“0”和“1”的？

6.何謂頻帶傳輸？數(shù)字信號采用頻帶傳輸時有哪幾種調制方式？說出這幾種調制方式的特點和使用范圍。

7.指出下列說法的錯誤之處：

(1)某信道的信息傳輸速率是400Baud；

(2)每秒50波特的傳輸速率是很低的；

(3)?500Baud與500b/s是一個意思；

(4)每秒傳送100個碼元也就是每秒傳送100個比特。

8.假設電視信號帶寬為6MHz，則其最高碼元傳輸速率是多少？假設1Baud攜帶2bit的信息量，則最高傳輸速率是多少？

9.一模擬信道帶寬為48kHz，能否不失真地傳輸下列各信號：

(1)電視信號(6MHz);

(2)語音信號；

(3)數(shù)據(jù)率為2400b/s的數(shù)字信號。

10．假設電平從低電平開始，請畫出01