最新第2章-数据通信与广域网技术
《网络技术》第二章
第二章 网络基本概念
2.2 计算机网络的定义
2.2.1 计算机网络的基本结构及其特点 1、早期计算机网络结构
第二章 网络基本概念
2.2 计算机网络的定义
2.2.1 计算机网络的基本结构及其特点 1、早期计算机网络结构 实现大、中、小型机的互联，即广域网。 基本功能：数据处理、数据通信。 结构上分： 负责数据处理的主机和终端 负责数据通信处理的通信控制处理机与 通信线路。 逻辑功能上划分为：资源子网、通信子网
第二章 网络基本概念
2.2 计算机网络的定义
2.2.1 计算机网络的基本结构及其特点 2. 现代网络结构的特点 现代网络结构的变化
随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是 通过局域网连入广域网，而局域网与广域网、广域 网与广域网的互连是通过路由器实现的； 在Internet中，用户计算机需要通过校园网、企业 网或ISP联入地区主干网，地区主干网通过国家主 干网联入国家间的高速主干网
网状拓扑结构
节点之间的连接任意、无规律 可靠性高、结构复杂 必须采用路由选择算法、流量控制方法 实际存在和使用的广域网都是网状拓扑 结构
第二章 网络基本概念
2.4 计算机网络拓扑构型 2.4.2 网络拓扑分类方法
网状拓扑结构
第二章 网络基本概念
2.5 数据传输速率与误码率
2.5.1 数据传输速率的定义
2.5.2
误码率
误码率：指二进制码元在数据传输系统中被传错 的概率 传错的位数 误码率= ------------------ Pe= Ne / N 传送的总位数 其中，N为传输的二进制码元总数，Ne为被传错 的码元数目
第二章 网络基本概念
第二章：数据通信基础
第二章：数据通信基础名词解释：【信息】：是对客观食物的反映，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以表示物质与外部的联系。
【数据】：信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。
【信道容量】：是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示。
【码元】：计算机网络传送中的每1位二进制数字称为“码元”或“码位”。
【比特率】：是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制编码的有效位数。
【波特率】：是一种调制速率，也称波形速率。
它是针对在模拟信通上进行数字传输时，从调制解调器输出的调制信号，每秒钟载波调制状态改变的次数。
或者说，在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率。
【误码率】：误码率指信息传输的错误率，也称错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。
【吞吐量】：是单位时间内整个网络能够处理的信息总量。
【信道的传输延迟】：信号在信道中传输，从信源端到达信宿需要一定的时间，这个时间称为传播延迟（或时延）。
【信道带宽】：信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。
【数据传输率】：是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。
【数据终端设备（DTE）】：是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和信宿，在计算机网络中，它是资源子网的主题。
【数据线路端接设备（DCE）】：又称为数据通信设备，是介于DTE与传输介质之间的设备，用于将DTE发出的数字信号变换成适合于在传输介质上传输的信号形式，并将它送至传输截至上；或者将从传输介质上接收的远端信号变换为计算机能接收的数字信号形式，并送往计算机。
【频带传输】：就是将代表数据的二进制信号，通过调制解调器，变换成具有一定频带范围的模拟数据信号进行传输，传输到接收端后再将模拟数据信号解调还原为数字信号。
【基带】：人们把矩形脉冲信号的固有频带称为基本频带，简称基带。
最新中职中专计算机网络技术学考 复习提纲
《计算机网络技术学考复习提纲》第一章计算机网络概述考纲要求：计算机网络的概念；1、计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
最庞大的计算机网络是Internet（因特网）计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物。
2、网络的连接目的是资源共享和数据通信。
考纲要求：了解计算机网络产生与发展的三个阶段；1、第一阶段：面向终端的计算机通信网络20世纪50年代，以单个计算机为中心的远程联机系统。
计算机技术和通信技术相结合，形成网络的雏形。
缺点：主机负担高，线路利用率低2、第二阶段：多个主计算机通过通信线路互联的计算机网络,计算机网络这个阶段开创了“计算机-计算机”通信的时代，并呈现出多处理中心的特点。
1969年，第一个分组交换网ARPAnet 投入运行，发展成为今天的Internet 。
ARPAnet是计算机网络技术发展的里程碑。
3、第三阶段：具有统一的计算机体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络，1984年，国际标准化组织ISO正式颁布了OSI七层模型即（开放系统互联参考模型），从此开始了第三代网络。
4、第四阶段：将新一代综合性、智能化、宽带高速计算机网络作为网络发展的第四阶段，其主要标志是Internet 的广泛应用。
信息高速公路是指国家信息基础设施考纲要求：计算机网络的功能与分类(局域网、广域网)；1、网络的主要功能是数据通信和资源共享。
1）数据通信（通信功能）：例电子邮件，电子数据交换，发布新闻消息。
2）资源共享网络中的资源分为三类，即硬件资源、软件资源、数据资源。
硬件资源：打印机、存储器和专用设备等软件资源：联机考试系统、办公管理软件等数据资源：电子图书馆、档案资料馆、新闻、动态信息等。
2、网络分类：按照网络覆盖的地理范围，网络分为局域网（LAN），城域网（MAN），广域网（WAN）。
第2章数据通信与广域网技术
接收 发送
接收 发送
14
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同步通信与异步通信
SYNSYN
......
一个或多控 个制字符 数据字符控制字符 SYN字符
字节5 字节4 字节3 字节2
字节1
t
b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
终止位 (逻辑 “0”)
起始位 (逻辑 “1”)
15
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任意间隔
17
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异步方式（群同步）的特点：
每个字符代码前后的起始和停止位标识字符的开始和 结束；
起始和停止位兼作线路两端的同步时钟，不再需要额外时 钟同步；
字符之间间隔任意； 速率较低，适合于误码率高及对数据速率低的线路。
（10～1500字符/秒）
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2）字符同步
（1）异步式（群同步）所谓“群”是以字符为单位，在 字符前加起始位，在结束处加上停止位。
起始 数据 数据 数据 数据 数据 数据 数据 校验 终止 终止 位 位0 位1 位2 位3 位4 位5 位6 位 位 位
字符1
字符2
字符3
字符4
任意间隔
任意间隔
掌握：广域网中的数据交换技术。
掌握：同步数字体系SDH的基本概念。
2
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2 物理层与物理层协议的基本概念
物理层的基本概念
通信子网分为点-点通信线路通信子网与广播信道通信子网;
广域网主要采用点到点通信线路，局域网与城域网一般采用广播 信道;
最新第二章-数据通信基础-习题与答案
第二章数据通信基础习题与答案一、判断题1.（√）计算机中的信息都是用数字形式来表示的。
2.（√）信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示，单位时间内传送的比特数越多，表示信道容量越大。
3.（×）波特率是指信息传输的错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。
4.（×）在单信道总线型网络中，带宽=信道容量×传输效率。
5.（√）在共享信道型的局域网中，信号的传播延迟或时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。
6.（√）DTE是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和住宿。
7.（√）DCE是数据通信设备，是介于数据终端设备与传输介质之间的设备。
8.（×）Modem属于DTE。
9.（√）在单工通信的两个节点中，其中一端只能作为发送端发送数据不能接收数据，另一端只能接收数据不能发送数据。
10.（√）在半双工通信的双方可以交替地发送和接收信息，不能同时发送和接收，只需要一条传输线路即可。
11.（×）在全双工通信的双方可以同时进行信息的发送与接收，只需要一条传输线路即可。
12.（√）在局域网中，主要采用的是基带数据传输方式。
13．（√）信道带宽的单位是赫兹。
14．（×）数据通信系统主要技术指标中的信道容量＝吞吐量×传输效率。
15．（×）比特率和波特率是两个相同的概念。
16．（√）基带传输与宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。
17．（√）分组交换是以长度受到限制的报文分组为单位进行传输交换的。
18．（√）电路交换有建立连接、传输数据和拆除连接三个通信过程。
19．（√）分组交换比电路交换线路利用率高，但实时性差。
20．（√）ATM(即异步传输模式)是一种广域网主干线常采用的技术。
21．（√）数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。
22．（×）使用调制解调器进行网络数据传输称为基带传输。
第二章数据通信基础-参考答案
第二章数据通信基础一、填空题1.单位时间内传输的二进制信息位数是指__数据传输___速率。
2.我们平时用的GSM手机采用的是___无线___通信。
3.在通信领域中，数据分为模拟数据与数字数据，电脑里的硬盘存储的数据属于___数字数据。
4.数据包分为三部分:__地址信息______，数据和___校验码____。
5.发送方计算机将数据切分成协议能够处理的较小的部分,称为__分组__.6.__光纤____更适于高速,高容量的数据传输,因为它衰减程度低,信号纯度高.7.接收方计算机将数据包中的数据复制到____缓存_____中,以便进行重新组装.8.数据可分为_模拟数据_和_数字数据_两大类。
9.调制解调器在信源端是把_数字_信号转换成_模拟_信号，在另一端是把_模拟_信号反转换成__数字_信号。
10.数字信号实现模拟传输时,数字信号变换成音频信号的过程称为__调制____;音频信号变换成数字信号的过程称为__解调_____。
11.单位时间内传输的二进制信息位数是指__数据传输____速率,而单位时间内传输的码元个数是指__调制___速率。
12.串行通信可以有_单工__、半双工和_全双工__三种方向性结构。
13.数字调制的三种基本形式为_幅移键控ask_、频移键控法fsk和_相移键控psk.14.为了能利用廉价的电话公共交换网实现计算机之间的远程通信,必须将发送端的__数字_信号变换成能在电话公共交换网上传输的_模拟_信号。
15._基带传输_是指在线路中直接传送数字信号的电脉冲的简单传输方式。
16.在数字信号脉冲编码方案中,全宽码又称为不归零码,包括_单极性全宽码_和_双极性全宽码_两种。
17.在算机通信与网络中,广泛采用的信号同步方式有_异步传输方式_和_同步传输方式_两种。
18.模拟信号数字化的转换过程包括_采样_、_量化_和编码三个步骤。
19.将一条物理信道按时间片分割成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用,每一时间片由一个信号占用,则称这种复用技术为_时分多路复用_20.若在传输过程中每个数据块的开始处有_起始标志_,结尾处有一个_结束标志_来判定数据块的开始和结束,则这种传输方式称为同步传输。
第二章 数据通信基础
(a)模拟信号是在一定范围内可以连续取值的信号，是一 种连续变化的电信号（如：语言信号），它可以不同频率在 介质上传输。
(b)数字信号是一种离散的脉冲序列，它的取值是有限个 数，它以恒定的正电压/负电压，表示“1”、“0”，可以用不 同的位速率在介质上传输。
2. 传输（通信） 传输又叫通信，是把信息从一个地方送到另一个地方。 涉及模拟通信、数字通信、数据通信几个概念。 通信系统模型如右图： 接收信息 的目的地 1) 模拟通信 若信源产生模拟信号，且以模拟信道传输，则称为模 拟通信，如电话、电视系统目前都采用这种方式。 2) 数字通信 若信源产生模拟信号，但以数字信道传输，（传输的 是数字信号），则称为数字通信。如IP电话，把语音信号 经压缩编码后，经Intenet把数字编码传到对方，再解码还 原为语音信号。 信息产生和出现 的发源地
注意： 1个码元，是一个电脉冲，它表示一个脉冲状态，1个码 元并不一定代表一个比特，它所表示的信息（携带信息）可 能是2bit、3bit，若脉冲状态有4种，00、01、10、11，则一 个码元传2bit信息。 仅当电脉冲信号状态数为2时，即只有“0”“1”两个状态 时，每个电信号只传输1位二进制数，比特率=特波率，但意 义仍不同。 此外，波特和比特含义不同，一个是码元速率，一个是 信息量的单位。 · 波特率与比特率间关系： S=Blog2N (bps) N：脉冲状态数（电信号的状态数）
(2)信道容量
· 信道容量 指信道上能够传送的最大数据率。当传输率高于信道容 量时，信道上根本不能传送信号，即信道容量是信道的一个 极限参数。 · 传输率受限原因： 任何信道都不是理想的，信道带宽有限，信道上存在多 种干扰，在传输信号时会带来各种失真。 1924奈奎斯特（Nyquist）有限带宽无噪声信道极限数据率 · 奈奎斯特公式： Rmax=2W (Baud) =2Wlog2N (bps) 其中： W为信道带宽，N为脉冲状态数（码元离散值个数）。 当N=2时， Rmax=2W
2011-2012-2计算机网络技术基础各章节综合练习题及答案
第一章——计算机网络概述一、填空题1.计算机网络的网络资源包括________、________和________。
2.1969年12月，Internet的前身________的投入运行，标志着计算机网络的兴起。
3.国际标准化组织（英文简称____）在1984年正式颁布了________________使计算机网络体系结构实现了标准化。
4.________________是计算机网络最基本的功能之一。
5.计算机网络是________技术与________技术结合的产物。
6.Internet的应用有________、信息发布、电子商务、远程音频、视频应用。
7.计算机网络是由________系统和________系统构成的；从逻辑功能上看，则是由________和________组成的；从拓扑结构看是由一些________和________构成的。
8.________________又称网络单元，一般可分为三类：________、________和________。
9.________是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路，可分为______________和____________。
10.__________提供访问网络和处理数据的能力，由主机系统、终端控制器和终端组成；__________是计算机网络中负责数据通信的部分，主要完成数据的传输、交换以及通信控制，由________、________组成。
11.网络硬件系统是指构成计算机网络的硬件设备，包括各种____________、_______及________；网络软件主要包括____________、____________和____________。
12.__________是计算机网络的主体，按其在网络中的用途和功能的不同，可分为________和________两大类。
13.____________是网络中用户使用的计算机设备，又称______；____________是通过网络操作系统为网上工作站提供服务及共享资源的计算机设备。
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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 b5 b4 b3 b2 b1 b0
终止位 (逻辑"0")
起始位 (逻辑"1")
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2.2 传输介质及其主要特性
2.2.1 传输介质的主要类型 双绞线 同轴电缆 光纤电缆 无线与卫星通信信道
2.3 无线与卫星通信技术
2.3.1 电磁波谱与移动通信
f(Hz) 100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024
无线电
微波
红外
X-射线
γ-射线
可见光 紫外线
f(Hz) 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016
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信息编码标准
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ASCII 码被国际标准化组织ISO接受，成为国际标准 ISO 646，又称为国际5号码;
它用于计算机内码，也用做数据通信中的编码标准;
ASCII码采用7位二进制比特编码，可以表示128个字 符;
字符分为图形字符与控制字符两类。图形字符包括数 字、字母、运算符号、商用符号等。
粗同轴电缆 细同轴电缆
内导体
绝缘层 外屏蔽层
外部保护层
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2.2.4 光纤的主要特性
光纤
包层
外部保护层
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(a)
输入
发送端 光电转换
LED
(b) 光纤 光信号
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保护层 包层 光纤 包层
保护层
接收端
光电转换 PIN
输出
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影响的能力； 相对价格：器件、安装与维护费用。
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2.2.2 双绞线的主要特性
屏蔽双绞线 STP 非屏蔽双绞线UTP
铜线
绝缘层 外屏蔽层
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外部保护层
铜线
（a）屏蔽双绞线 绝缘层
外部保护层
（b）非屏蔽双绞线
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2.2.3 同轴电缆的主要特性
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2.1 数据通信的基本概念
2.1.1 信息、数据与信号
通信的目的是交换信息， 信息的载体可以是数字、文 字、语音、图形或图像，计算机产生的信息一般是字 母、数字、语音、图形或图像的组合； 为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图 形或图像用二进制代码的数据来表示； 为了传输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数 字信号编码的方式表示； 数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、 符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的 过程。
数据传输类型 模拟通信 数字通信
数据通信方式 串行通信、并行通信 单工通信、半双工或全双工通信
同步方式 同步通信 异步通信
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串行通信与并行通信
发送端
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 串行通信信道
(a)
接收端
发送端
接收端
b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6
如果传送数字化的语音信号，每秒钟对语音信号进行22,050次取 样，每次取样值用1字节表示，那么单声道每秒钟需要传送 22,050字节；双声道立体声每秒钟需要传送44,100字节；
多媒体技术在网络中的应用，将对数据通信系统提出更高的要求。
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信号的概念
信号是数据在传输过程中电信号的表示形式；
第2章-数据通信与广域网 技术
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第2章 数据通信与广域网技术
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本章学习要求：
掌握：数据通信的基本概念 了解：传输介质类型及主要特性 了解：无线与卫星通信技术的基本概念 掌握：数据编码的类型和基本方法 了解：基带传输的基本概念 掌握：频带传输的基本概念 掌握：多路复用的分类与特点 掌握：广域网中的数据交换技术的类型与工作原理 掌握：差错控制方法
双绞线
卫星通信
光纤
同轴电缆
地面微波通信
无线电(AM) 无线电(FM)
电视频道
频段
LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF
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传输介质的特性：
物理特性：传输介质物理结构的描述； 传输特性：传输介质允许传送数字或模拟信号，以及
调制技术、传输容量、传输的频率范围； 连通特性：允许点-点或多点连接； 地理范围：传输介质最大传输距离； 抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据
并 行 通 信 信 道
b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6
b7
b7
(b)
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单工、半双工与全双工Байду номын сангаас信
发送
发送 接收
发送 接收
单向通道 (a)
双向通道 (b)
双向通道 (c)
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接收 接收 发送 接收 发送
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同步通信与异步通信
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多媒体网络应用
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随着计算机技术的发展，多媒体技术得到了广泛应用；
利用数字通信系统来实现多媒体信息的传输是通信技术研究的重 要内容之一；
与文本、图形信息传输相比较，语音、图像信息传输要求数据通 信系统具有高速率与低延时的特性；
如果每帧图像由1024×768个点阵组成，图像颜色有256种，每个 点阵用1字节二进制数表示，每秒钟传送30帧图像，那么每秒钟 需要传送235,929,601字节；
(b) 8
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t t
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2.1.2 数据传输类型与通信方式
网络中两台计算机的通信过程
资源子网 通信子网
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主机HA
CCPA
CCPE CCPC
CCPF CCPD
CCPB
主机HB
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网络通信系统设计中要解决的几个基本问题：
模拟信号（analog signal）的信号电平是连续变化的；
数字信号（digital signal）是用两种不同的电平去表示 0、1比特序列的电压脉冲信号表示；
按照在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为模 拟通信系统与数字通信系统两种。
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模拟信号与数字信号波形
v(t)
(a) v(t)