第1章数据通信基础知识汇总
华为数据通信基础知识
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TCP/IP分层模型
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ห้องสมุดไป่ตู้
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OSI模型 VS TCP/IP模型
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TCP/IP的体系结构
• IP是TCP/IP体系中最 TELNET, FTP...
常见端口号
20 FTP文件传输协 议 [数据通道]
21 FTP文件传输协 议 [命令通道]
23 Telnet（远程登录）
25 SMTP简单文件 传输协议
53 DNS域名解析协 议
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网络层功能
完成数据包寻址和路由的功能
走哪一条？
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IP地址的作用 网络A
A1
A2
A3
B1
B2
• TCP/IP已经成为网际互连事实上标 准
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TCP/IP协议族
• TCP/IP是Internet的核心技术
• TCP/IP是一个协议族
– HTTP、TELNET、FTP
– RIP、OSPF、BGP
– PIM、DVMRP
– TCP、UDP、RAW IP
– IP
– IGMP
– ARP
– ICMP
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特殊IP地址
网络部分 主机部分
Any
全“0”
地址类型
网络地址
用途
通信原理与通信技术_张卫钢_第1章_通信与通信系统的基本概念
第1章 通信与通信系统的基本概念
•
总之，数字通信的优点很多，但 事物总是一分为二的。数字通信的许多 长处是以增加信号带宽为代价的。比如， 一路模拟电话信号的带宽为4kHz，而一 路数字电话信号大概要占20～60kHz的 带宽。这说明数字通信的频带利用率低。 尽管如此，数字通信仍将是未来通信的 发展方向。
第1章 通信与通信系统的基本概念
1.2 通信系统
• • 1.2.1 通信系统的定义与组成 用于进行通信的设备硬件、软件和 传输介质的集合叫做通信系统。需要强调 的是，过去对通信系统的定义没有软件部 分，但随着计算机进入通信系统，通信软 件就成为组成通信系统的基本要素，因此 我们在定义中加入软件这一模块。
第1章 通信与通信系统的基本概 念
• • • • • • 1.1 通信的概念 1.2 通信系统 1.3 通信方式 1.4 信道和传输介质 1.5 信号与噪声 1.6 信号频谱与信道通 频带
第1章 通信与通信系统的基本概念
第1章 通信与通信系统的基本概念
• • • • •
1.7 信息的度量与香农公式 1.8 多路复用的基本概念 1.9 常用的通信手段 1.10 通信系统的性能评价 1.11 通信技术发展史
数字通信系统示意图信源信道模拟通信信道数字通信数据通信信道信源通信与通信系统的基本概念需要说明的是自从有了数据通信系统之后这种以信道传输信号的种类为标准对通信系统进行的分类就显得不够严谨因为数据通信系统的信道可以是传输数字信号的信道也可以是传输模拟信号的信道或者说数据通信中的数据信号既可以以数字信号的形式在数字信道中传输比如局域网也可以转换成模拟信号在模拟信道中传输比如通过猫调制解调器上网
第1章 通信与通信系统的基本概念
1.3 通信方式
数据通信基本知识
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1.7 数据通信网
数据通信
图1-11 数据通信网示意图
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1.7 数据通信网
2．数据通信网的分类
数据通信
（1）按网络拓扑结构分类 数据通信网可分为网状型网、不完全网状型网（格型网）、星
型网、树型网、环型网和总线型网等。
一般骨干网采用网状网或格型网，本地网中可采用星型网。 （2）按传输技术分类
数据通信
数据通信
1
数据通信
第1章 数据通信基础知识
2
第1章 数据通信基础知识
数据通信
本章内容、重点和难点
本章内容
数据通信的基本概念、特点和数据通信系统的构成。 数据传输代码、传输方式、传输速率和性能指标。 数据通信的复用技术和数据通信网。 本章重点
数据通信系统的构成。 数据传输速率传输方式和性能指标。 数据通信的复用技术。 本章难点
数据通信系统的构成。 统计时分复用。
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第1章 数据通信基础知识
数据通信
学习本章的目的和要求
掌握数据通信的基本概念、数据通信系统的构成。 掌握数据通信的传输速率、传输方式、复用技术和性 能指标。 了解数据通信网的构成和分类。
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1.1 数据通信的基本概念与系统构成 数据通信
一、 数据通信的基本概念
η＝系统的调制速率（NBd）/系统的频带宽度（Hz） （Bd/Hz） η ＝系统的传信速率（bit/s）/系统的频带宽度（Hz） （bit/s·Hz）
数据传输系统所占的频带越宽，传输信号的能力就越大。
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1.5 数据信号的传输方式
数据通信
数据传输方式是指数据在信道上传送所采取的方式。 如按数据代码传输的顺序可以分为并行传输和串行传输； 如按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输； 如按数据传输的流向和时间关系可分为单工、半双工和全双工 数据传输。 如按数据传输的频带可分为基带传输和频带传输。
第1章_网络管理员考试
六、数据编码与调制 模拟数据的数字编码技术
PCM：将模拟数据编码为数字信号最常见的方 法是脉冲编码调制。 采样原理：如果模拟信号的最高频率为F，若 以2F的采样频率对其采样，则采样得到的离散 信号序列就能完整地恢复出原始信号。 编码步骤：
• 采样：按一定间隔对语音信号进行采样。 • 量化：对每个样本舍入到量化级别上。 • 编码：对每个舍入后的样本进行编码。
七、多路复用技术
多路复用
频分多路复用：适用于无线电广播、CATV、ADSL。利用传输介 质中不同的载波频率来同时运载多个信号的多路复用技术 时分多路复用：应用于T1/E1数字载波、ONET/SDH。利用介质 能达到的位传输率超过传输数字数据所需的数据传输率的优点， 利用每个信号在时间上交叉，从而传输多个数据信号的多路复用 技术 波分多路复用：是频分多路复用的一个变种。主用用于光纤。 码分多路复用：应用于移动通信、3G。 空分多路复用
七、多路复用技术
常见的数字传输系统
T1载波：在北美和日本广泛使用。具有24路语音信号， 每路8bit，周期125µs，每个周期有1bit同步位。
• 一个周期：8bit/路×24路+1bit=193bit • 传输速率：193bit÷125µs=1.544Mbps
E1载波：在北美和日本以外的国家中使用（欧洲标 准）。
网络体系结构是计算机之间相互通信的层次， 以及各层中的协议和层次之间接口的集合。
分层原理
一个层次完成一项相对独立的功能，在层次之 间设置了通信接口。
网络协议
协议由语法、语义和时序组成。
二、OSI参考模型 OSI共分七层。
三、TCP/IP协议 1969年,随ARPANET出现。 TCP/IP是事实上的工业标准。
第一章 数据通信网络技术概述v1.0
第一章数据通信网络技术概述v1.0 幻灯片 1OSI模型的设计目的是成为一个开放网络互联模型，来克服使用众多网络模型所带来的互联困难和低效性。
OSI参考模型很快成为计算机网络通信的基础模型。
在设计时遵循了以下原则：各个层之间有清晰的边界，便于理解；每个层实现特定的功能；层次的划分有利于国际标准协议的制定；层次的数目应该足够多，以避免各个层功能重复。
OSI参考模型具有以下优点：简化了相关的网络操作；提供即插即用的兼容性和不同厂商之间的标准接口；使各个厂商能够设计出互操作的网络设备，加快数据通信网络发展；防止一个区域网络的变化影响另一个区域的网络，因此，每一个区域的网络都能单独快速升级；把复杂的网络问题分解为小的简单问题，易于学习和操作。
幻灯片 6OSI七层模型中，每一个对等层数据起一个统一的名字为：协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）。
相应地，应用层数据称为应用层协议数据单元（APDU，Application Protocol Data Unit），表示层数据称为表示层协议数据单元（PPDU，Presentation Protocol Data Unit），会话层数据称为会话层协议数据单元（SPDU，Session Protocol Data Unit）。
通常，我们把传输层数据称为段（Segment），网络层数据称为数据包（Packet），数据链路层为帧（Frame），物理层数据称为比特流（Bit）。
封装（Encapsulation）是指网络节点（Node）将要传送的数据用特定的协议头打包，来传送数据，同样在某些层进行数据处理时，也会在数据尾部加上报文，这时候也称为封装。
OSI七层模型的每一层都对数据进行封装，以保证数据能够正确无误的到达目的地，被终端主机接受，执行。
幻灯片 7物理层涉及到在通信信道（channel）上传输的原始比特流，是OSI参考模型的基础，它实现传输数据所需要的机械、电气、功能特性。
数据通信网课后题答案 第一章-第五章
第一章引论1. 计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？答：计算机网络的发展主要分为一下四个阶段：1)以单计算机为中心的联机系统-缺点，主机负荷重，通信线路利用率低，结构属集中控制方式，可靠性低2)计算机－计算机网络-是网络概念最全，设备最多的一种形式3)体系结构标准化网络4)Internet时代-是人类有工业社会向信息社会发展的重要标志，简单实用，高效传输，有满足不同服务的网络传输要求3. 计算机网络由哪些部分组成，什么是通信子网和资源子网？试述这种层次结构观的特点以及各层的作用是什么？答：通信控制处理机构成的通信子网是网络的内层，或骨架层，是网络的重要组成部分。
网上主机负责数据处理，是计算机网络资源的拥有者，它们组成了网络的资源子网，是网络的外层，通信子网为资源子网提供信息传输服务，资源子网上用户间的通信是建立在通信子网的基础上。
没有通信子网，网络不能工作，而没有资源子网，通信子网的传输也失去了意义，两者合起来组成了统一的资源共享的两层网络。
将通信子络的规模进一步扩大，使之变成社会公有的数据通信网，5. 一个完整的计算机网络的定义应包含哪些内容？答：1.物理结构：通过通信线路、通信设备将地理上分散的计算机连成一个整体2.逻辑结构：在网络协议控制下进行信息传输3.主要目的：资源共享9. 局域网、城域网与广域网的主要特征是什么?答：这三种网络主要是按照网络覆盖的地理范围来划分的：1)广域网（远程网）WAN （Wide Area Network）：广域网的作用范围一般为几十到几千公里。
2)局域网LAN（Local Area Network）:局域网的作用范围通常为几米到几十公里。
3)城域网MAN（Metropolitan Area Network）：城域网的作用范围在WAN与LAN之间，其运行方式为LAN相似。
13. 计算机网络与分布式计算机系统之间的区别与联系是什么?答：两者在物理结构上是非常类似的，但是软件上有很大的差异。
计算机网络基础知识
异步通信的通信开销较大，但接收端可使用廉价 的、具有一般精度的时钟来进行数据通信。
同步通信和异步通信
SYN SYN 一个或多个 SYN字符 控制字符 ...... 数据字符 控制字符
字节5 字节4
字节3 字节2
字节1
t
b6 b 5 b4 b 3 b2 b 1 b0 终止位 (逻辑 “0”) 起始位 (逻辑 “1”)
若 1 个码元只携带 1 bit 的信息量，则“比特/秒” 和“波特”在数值上相等。 若 1 个码元携带 n bit 的信息量，则 M Baud 的码元 传输速率所对应的信息传输速率为 M n b/s。
计算机网络的主要性能指标
2. 误码率 误码率是衡量数据通信系统传输可靠性的指标。 它的定义是：二进制码元被传输出错的概率。 传输的二进制码元总数为N，被传错的码元数 为Ne则误码率为: Pe=Ne/N 例： 若收到10000个码元，经检查后发现有一个错 了，则误码率为万分之一，用10-4 表示。
1位 5位、6位、7位、8位 1位或无 1位、1.5位或2位 任意数量
信道复用技术
频分复用、时分复用
频分复用：所有用户在同样的时间占用不同的 带宽资源。 时分复用：所有用户在不同的时间占用同样的 频带宽度。 波分复用 WDM 码分复用 CDM
频分复用
频率 频率 5
频率 4
频率 3 频率 2
15 个话路
15 个话路
例：SDH的复用结构
T1 T1 多 路 复 用 器
. . .
STS-1
STS-3
T1
T3
多 路 复 用 器
STS-1
计算机网络技术知识汇总(终稿)
第一章计算机网络概述考纲要求：（1）了解计算机网络的发展历史。
（2）掌握计算机网络的功能、系统组成和分类。
基础知识梳理：一、计算机网络的定义计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物，计算机网络是将地理上分散的且具有独立功能的多个计算机系统，通过通信线路和设备相互连接起来，在软件支持下实现数据通信和资源共享的系统。
网络资源：包括硬件资源（如大容量磁盘、打印机等）、软件资源（如工具软件、应用软件等）和数据资源（如数据库文件和数据库等）。
二、计算机网络的发展历史（1）第一阶段：远程终端联机阶段。
20世纪50年代中期，以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络雏形。
（2）第二阶段：计算机网络阶段。
20世纪60年代中期，多个主计算机通过线路互联的初期计算机网络。
（1969年12月，Internet 的前身——美国的ARPA网投入运行，它标志着我们常称的计算机网络的诞生）（3）第三阶段：计算机网络互联阶段。
20世纪70年代至80年代中期，具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的标准计算机网络。
（以太网出现，国际标准化组织ISO 在1984年正式颁布了“开放系统互连基本参考模型”OSI国际标准，使计算机网络体系结构实现了标准化。
）（4）第四阶段：信息高速公路阶段。
20世纪90年代中期，许多国家纷纷制定和建立本国的国家信息基础设施NII，从而极大地推动了计算机网络技术的发展，使计算机网络进入了一个崭新的阶段。
三、计算机网络的功能（参考课本P3、P4，理解各个功能的含义，能根据语义对号入座）（1）实现计算机系统的资源共享（2）实现数据信息的快速传递（3）提高可靠性（4）提供负载均衡与分布式处理能力（5）集中管理（6）综合信息服务四、计算机网络的应用计算机网络由于其强大的功能，已成为现代信息业的重要支柱，被广泛地应用于现代生活的各个领域，主要有：（1）办公自动化（2）管理信息系统（3）过程控制（4）Internet应用①电子邮伴（E-mail）②信息发布：Internet已经成为继报纸、广播、电视之后的“第四媒体”。
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1.2.1 通信系统概述
图1-1
通信系统构成
1.2.1 通信系统概述
● 课程概述
第1章 数据通信基础知识 第2章 数据通信关键技术 第3章 数据通信网基础 第4章 数据通信技术应用
2.1 数据通信传输技术 2.2 数据通信复用技术 2.3 数据通信交换技术 2.4 数据通信同步技术 2.5 数据通信复接技术 2.6 数据通信差错控制
● 课程概述
第1章 数据通信基础知识 第2章 数据通信关键技术 第3章 数据通信网基础 第4章 数据通信技术应用
现代数据通信
技术与应用
说 明
本课件配套电子工业出版社
《现代数据通信技术与应用》
内容安排
从宏观角度全景式介绍现代数据通信技术及
其应用，共4章。
①第一章——数据通信基础知识；
②第二章——数据通信关键技术；
③第三章——数据通信网基础；
④第四章——数据通信技术应用。 此外，每章安排 7 个兼顾知识性、实用性、 前瞻性的阅读材料，作为正文补充、拓展。
● 课程概述
第1章 数据通信基础知识 第2章 数据通信关键技术 第3章 数据通信网基础 第4章 数据通信技术应用
1.1 数据通信基本概念
1.2 通信系统技术基础
1.2.1 通信系统概述 1.2.2 模拟通信系统 1.2.3 数字通信系统 1.3 数据通信系统概述 1.4 数据通信传输介质 1.5 数据通信传输方式
1.1 数据通信基本概念
Байду номын сангаас⑥通信接口技术。通信接口技术包括接口的功 能、过程、电气和机械。 ⑦差错控制技术。主要研究检错、纠错码原理 及实现方法。 ⑧数据通信网技术。包括局域网、分组交换数 据网、数字数据网、宽带IP网、接入网等。 ⑨多媒体通信技术。研究多媒体信息处理、多 媒体通信网络、多媒体终端和通信同步等。
2.数据通信研究内容
1.1 数据通信基本概念
数据通信主要任务是完成计算机或数据终端
间数据的传输、交换、存储和处理等。通常
从数据通信系统各组成部分功能的角度，把
数据通信研究的内容分为3个基本方面。
①数据传输。
②通信接口。
③通信处理。
3.数据通信涉及的技术
1.1 数据通信基本概念
数据通信涉及的技术主要有信道特性、传输技
4.1 物联网
4.1.1 物联网基本概念 4.1.2 物联网体系结构 4.1.3 物联网系统组成 4.1.4 物联网关键技术
4.1.5 物联网应用领域
4.2 三网融合 4.3 多媒体通信 4.4 下一代网络NGN
对老师的建议
①教材。从概念和定义出发，要系统、全面； ②教学。从问题出发，层层剖析、逐步深入。 ③教学过程中。不必拘泥教材顺序组织内容， 应从“以教为主”过渡到“教与学相结合”， 着力培养学生自学能力。 ④有些内容允许“知其然而不知其所以然”， 将来结合工作实践进一步理解。
1.1 数据通信基本概念
②主要特点。数据通信克服了时间上、空间上 的限制，实现远程“计算机 - 终端”间相互通 信，达到软硬件资源、信息资源及数据处理的 共享。 数据通信是继电报、电话业务之后第 3 种最大 的通信业务，实现“人（通过终端）- 机（计 算机）”通信与“机- 机”通信，也包括通过 智能终端的“人-人”通信。主要特点如下：
通信发展简史、信息技术基础、数据采集技
术、数据存储技术、信息显示技术、国际电
信联盟ITU、国际标准化组织ISO。
第1章 数据通信基础知识
1.1 数据通信基本概念
1.数据通信概述 ①定义。数据通信作为以传输数据为业务的 通信方式，是依照一定的通信协议，利用传 输技术在两个终端间传输数据信息的通信方 式和通信业务。 它是随着计算机技术和通信技术的迅速发展， 特别是两者相互渗透与结合，于 20 世纪 50 年 代出现的一种通信方式。
3.1 数据通信网概述 3.2 通信网拓扑结构 3.3 数据通信网协议
3.3.1 通信协议概述
3.3.2 OSI参考模型 3.3.3 TCP/IP协议 3.4 常用数据通信网 3.5 数据通信网互联
● 课程概述
第1章 数据通信基础知识 第2章 数据通信关键技术 第3章 数据通信网基础 第4章 数据通信技术应用
1.1 数据通信基本概念
4.数据通信的业务 数据业务是计算机进行运算、处理和存储的 数据为信息载体的业务，分以下两类。 ①基础数据业务。主要指公共数据传送业务 和移动数据业务。 ②增值数据业务。指在原基础网络设施的基 础上增加必要设备构成增值网后，向用户提 供新的业务。
1.2 通信系统技术基础
1.通信系统构成 利用传输信道或网络将具有收、发信息功能的 终端设备有机连接起来的系统，包括终端设备、 交换设备、传输信道。
对同学的建议
①自学能力的培养。大学作为迈向工作岗位 前最重要的知识积累和能力培养阶段，一定 要培养自学能力。 ②系统的角度理解。大学阶段，主要掌握基 础性、原理性知识，特别从系统的、宏观的 角度理解所学知识，更多内容工作时结合实 践进一步充实、提高。
第1章 数据通信基础知识
（1）正文主要介绍 通信系统技术基础，数据通信的基本概念、 系统构成、传输介质、传输方式等。 （2）阅读材料介绍
1.1 数据通信基本概念
●实现“人- 机”、“机- 机”、“人- 人”间通 信，计算机直接参与通信是数据通信重要特征； ●具有灵活的接口能力，满足各式各样终端间的 相互通信； ●突发度高，通信持续时间差异大，是一种阵发 式通信； ●数据传输准确性要求高，需严格的通信协议； ●传输速率高，要求接续和传输响应时间快； ●对差错敏感，可靠性要求高。
术、多路复用技术、同步技术、交换技术、通
信接口技术、差错控制技术、数据通信网技术、
多媒体通信技术等。
①通信信道。研究常用信道的特性及有线信道、
无线信道的工作机理。
②数据传输技术。包括基带传输和频带传输。
1.1 数据通信基本概念
③多路复用技术。多路复用是提高信道利用率 的有效方法，包括FDMA、TDMA、CDMA等。 ④同步技术。同步目的是使通信系统收、发两 端在时间上保持步调一致。有载波同步、位同 步、群同步及网同步等。 ⑤交换技术。交换是实现一点对多点通信的基 础，包括电路交换、分组交换、帧中继交换、 异步交换（ATM）等。