网络中的数据通信
通信网络中的数据传输和路由技术
通信网络中的数据传输和路由技术随着信息技术的飞速发展，通信网络已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
数据传输和路由技术是网络中非常重要的组成部分，它们保证了快速、稳定和安全的数据传输。
在本文中，我们将详细介绍通信网络中的数据传输和路由技术，并分步骤列出相关内容。
一、数据传输技术1. 什么是数据传输技术？数据传输技术是指在通信网络中将数据从一个地点传送到另一个地点的方法和技术。
2. 数据传输的三种基本方式- 并行传输：同时传输多个数据位，适用于短距离传输，但受到信号干扰和时序不准确等问题的影响。
- 串行传输：逐个传输数据位，适用于长距离传输，但速度相对较慢。
- 并行-串行转换：将并行数据转换为串行数据进行传输，或将串行数据转换为并行数据进行处理。
3. 常见的数据传输技术- 电路交换：在通信开始前，建立起物理连接，数据通过此连接进行传输。
常见于传统的电话网络中。
- 分组交换：将数据分割为固定大小的数据包，每个数据包单独传输。
常见于互联网中。
- 报文交换：将整个报文作为一个整体进行传输，不分割数据。
常见于无线通信网络中。
4. 数据传输过程- 发送端将数据进行编码和分割，形成数据包或报文。
- 数据包或报文通过通信介质传输到接收端。
- 接收端进行解码和重组，恢复出原始数据。
二、路由技术1. 什么是路由技术？路由技术是指在通信网络中选择最佳的数据传输路径的方法和技术。
2. 路由算法的分类- 静态路由算法：提前设定好路由表，路由路径固定，不会随网络状态的变化而改变。
- 动态路由算法：根据网络的实时状态和特定的指标选择最佳路由路径。
3. 常见的路由协议- RIP协议：基于距离向量的路由协议，通过最小跳数作为选择路由路径的标准。
- OSPF协议：基于链路状态的路由协议，通过链路质量等指标选择最佳路由路径。
- BGP协议：用于互联网中的边界路由器之间的路由选择。
4. 路由表的学习和更新- 直接连接路由：将连接到同一网络的主机和路由器添加到路由表中。
网络中的数据通信教学设计
１ 教材 分析
本节课 是广 东教育出版社的普通 高 中课 程标准 实验 教
么 ，而不必深究它们是怎样 的。
２ 网络通 信 中的信 息交 换 技术及 其用途 。 据课 标要 ） 根
科书 《 信息技 术 》（ 修三 ）网络 技 术应用 第一章第三节 的 求 ，学生对 信息交 换 技 术 的学习要 达 到 的程 度 是 “ 选 列举 并
２１年 ４ 上 第 １期 （ ０２ 月 ０ 总第 ２８ ） ６期
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／ 教法 与教程 ／
包含光信 号、 声信号和 电信号等 。 例如 ， 古代 人利 用点燃
烽 火台而产 生 的滚 滚狼 烟 ， 向远 方军 队传 递敌 人 入侵 的
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消息 ， 属于光 信号； 这 当人们说话 时， 声波传递 到他 人 的 耳朵 ， 使他 人了解 自己的意图 ， 属于声信号 ； 这 邀游太 空 的各种无 线 电波、 四通八达 的电话 网中的电流等 ， 都可 以 用来 向远 方表 达各种消息 ， 这属 电信号。 人们通过 对光 、 声、 电信号进行接收 ， 才知 道对方要表达 的消息 。
内容 。“ 网络 技 术 应 用 ” 以应 用网 络 技 术解 决 问题 为主 解 释 ” 也就 是说 ， 是 。 学生通 过学 习， 以借助 自 的使 用经 可 身 线 ， 重学生动手 能力 的培 养， 注 以解决学 习和生活 中跟 网络 验 ， 领悟 原理 ， 使用所 学知识解 释 生活 中面 临的 问题 。
途电话收费每６ 分，合７ 分。 秒７ 角／
７ 建立 新旧知识 之间的联 系， ． ４ 以促进学 习者的意 义建构
正 在接 电话 时 ，家 里 有人 敲 门，于 是 你放 下 电话 去开 门 并和进 来 的人 寒暄 ，在这 几 分 钟 的时 间 里 电话 并没 有 挂
《网络中数据通信》教学设计
《网络中的数据通信》教学设计“网络中的数据通信”是广东版选修教材《网络技术应用》第一章第三节的内容，本节内容主要包括“数据传输方式”“信道与带宽”和“信息交换方式”三大块内容。
考虑这几部分内容的难易程度以及内容的衔接问题，我计划用一个课时重点来讲解“数据传输方式”和“信息交换方式”两部分，这两部分知识理论性较强，涉及到的原理和概念较多，可以说是学生容易感到枯燥的内容。
通过本节课的学习，学生可以学到基本的数据通信术语和数据交换的技术，其目的是让学生了解计算机网络中的信息是如何传输的，为下节课的“网络协议”作好铺垫。
教学目标：1 能够区分数字信号与模拟信号，了解网络中的数据传输方式。
2 知道网络通信中常用的几种数据交换技术。
3 能够利用已学知识解释生活中的实际问题。
教学重点与难点：重点：网络中的数据传输的方式；几种数据交换技术的工作原理。
难点：使用线路交换、分组交换的工作原理。
教学过程：一、新课引入师：首先展示几张图片，内容为远古时代的壁画、古代的烽火以及现代的电报电话机，目的是通过阐述人类进行通信久远的历史以及随着科技进步，使通信方式的不断进步与革新的事实，引出本节课的内容“网络中的数据通信”。
二、网络中数据的传输方式师：首先以电话机的工作原理为例，引出简单的通信系统以及模拟信号。
1 模拟信号：以电话机的工作原理为例，引出简单的通信系统以及模拟信号。
2 数字信号：由两台电脑直接通过串口相连实现通信，引出数字信号。
3 分析两种信号的特点：学生思考：为什么计算机在连人因特网时，需要使用调制解调器。
教师通过思考题的分析引出调制解调器的作用。
4 数字信号和模拟信号的相互转换。
(调制解调器的作用。
)5 网络中数据的传输方式：传输方式：基带传输(数字信号)和频带传输(模拟信号)师：小结网络中数据传输的两种方式：基带传输：在数字信道上直接传送数字信号的方法称为基带传输。
一般用于传输距离较近的数字通讯系统。
频带传输：对于频带信号(模拟信号)的传输就叫做频带传输。
通信网络中的数据传输协议与机制
通信网络中的数据传输协议与机制一、引言- 简要介绍通信网络的概念和功能- 引出数据传输协议和机制的重要性和作用二、通信网络的数据传输协议1. 定义和作用- 解释数据传输协议的定义和用途2. 常见的数据传输协议- 介绍几种常用的数据传输协议，如TCP、UDP、HTTP等- 分别介绍它们的特点和适用场景三、通信网络的数据传输机制1. 数据封装与解封装过程- 解释数据封装的概念和步骤，包括添加标头和尾部等- 说明解封装的过程，将数据还原为原始格式2. 数据的传输流程- 描述数据从发送方到接收方的传输流程- 介绍数据经过路由器和交换机等设备的处理四、通信网络中的信道控制1. 信道的定义与分类- 解释信道的概念和不同类型的信道，如有线和无线信道2. 信道控制协议- 介绍常用的信道控制协议，如信道复用和调制解调等3. 信道错误控制与流量控制- 解释信道错误控制和流量控制的概念和作用- 介绍常用的错误控制和流量控制机制，如ARQ和滑动窗口等五、通信网络中的拥塞控制1. 拥塞的定义和原因- 解释拥塞的概念和导致拥塞的原因2. 拥塞控制机制- 介绍常见的拥塞控制机制，如拥塞避免和拥塞检测等- 分别解释它们的工作原理和调整策略六、通信网络中的安全性保障1. 传输层安全协议- 介绍常见的传输层安全协议，如SSL和TLS等2. 数据加密与解密- 解释数据加密和解密的概念和过程3. 防火墙和入侵检测系统- 描述防火墙和入侵检测系统在网络中的作用和原理七、总结- 总结数据传输协议和机制的重要性和作用- 强调通信网络发展中对数据传输的不断改进和优化的需求。
简述数据通信的过程
简述数据通信的过程
数据通信是指在计算机网络中，数据从发送方传输到接收方的过程。
下面是简要的数据通信过程：
1.发送方对数据进行编码：发送方将要发送的数据转换为可以
在网络上传输的二进制形式。
这可以包括将数据分割为较小的数据包，添加必要的控制信息等。
2.发送方将数据包发送到网络：数据包通过物理介质（如电缆、无线信号等）传输到网络中。
发送方通常使用网络协议将数据包传输到网络的下一跳。
3.数据在网络中传输：数据包通过物理网络和网络设备（例如
路由器、交换机等）在网络中传输。
数据包通过不同的网络设备和连接经过多个节点，每个节点将选择正确的路径将数据包转发到目的地。
4.接收方接收数据包：接收方在其接口上接收数据包。
接收方
也使用网络协议，例如IP协议，以接收和解析传入的数据包。
5.接收方解码数据：接收方将接收到的二进制数据包转换为可
读的格式，以便于应用程序或用户理解。
这可以包括将数据包重新组合为原始数据，检查数据的完整性和正确性等。
6.应答或数据反馈：接收方可以向发送方发送一个应答或数据
反馈，以确认接收到数据包，请求更多数据或执行其他操作。
7.完成数据通信：数据通信过程结束，发送方和接收方之间的数据传输完成。
需要注意的是，数据通信的过程是动态的且可以在不同网络层次上进行。
例如，在互联网中，数据通信可以涉及多个网络层次，包括应用层、传输层、网络层和物理层。
在每个层次上，不同的协议和技术可以被使用来实现数据通信。
网络中的数据通信
对火车头要求低
箭进行拆分、复
原工作
网络中的数据是通 过什么样的方式来 进行传输的呢？
三种数据交换技术
பைடு நூலகம்• 电路交换技术 • 报文交换技术 • 分组交换技术
• 1、电路交换技术 工作原理：电路交换技术即为已对
需要进行通信的装置之间提供一条临时 的专用传输通道。
• 2、报文交换技术 工作原理：报文交换技术不需要事先建立
• 提问
假设有一火箭需通过铁路从制造厂运到发 射场，现有三种方案：专列专线、专列 非专线、非专列非专线，现要求大家一 起讨论这三种方案的优劣。 前提条件：假设使用每一线路所需 费用均相等。
特点
优点
缺点
甲线
速度最快
费用最高
乙线
费用较低
速度最慢、对火 车头要求较高
丙线 费用最低、速度较快， 运输前后需对火
网络中的数据 通信
一 通信信号
• 通信；意味着把信息从A点传到B点。 • 计算机是以数字信号来表示和贮存信息
的，是用二进制来对信息进行编码的。
二 信道与带宽
• 信道：是通信双方之间以传输介质为基 础传递信号的通路，由传输介质及其两 端的信道设备共同构成。
• 带宽：指通信信道的传输容量
三 信息交换方式
分组交换技术是在数据网络中最广泛使用的一种 交换技术.
• 三种交换技术的比较
1、三种数据交换技术与三种火箭运 输方案的对应关系。
电路交换技术——甲线 报文交换技术——乙线 分组交换技术——丙线 可进行类比的项目：数据———火 箭（即所需运输的货物） 中间交换设备———火车头 线路———铁路 线路利用率———铁路的使用率
请同学们思考：
IP电话为什么比普通的电话更省 钱？
计算机科学中的数据通信与网络安全
计算机科学中的数据通信与网络安全在当今数字化时代，计算机科学中的数据通信和网络安全是核心领域。
随着互联网的普及和信息技术的迅猛发展，数据通信和网络安全的重要性日益凸显。
本文将探讨计算机科学中的数据通信和网络安全的概念、原理、技术和挑战。
一、数据通信的概念数据通信是指数据在计算机系统或网络中传输的过程。
计算机科学中的数据通信主要包括数据表示和编码、数据传输、数据存储和数据检索等方面。
数据通信的目的是实现高效、可靠和安全的数据传输。
1.1 数据表示和编码数据在计算机系统中以二进制形式表示和编码。
计算机使用位(bit)来表示二进制数据，通过不同的编码方式将数据转换为计算机可读的形式，如ASCII码、Unicode等。
1.2 数据传输数据传输可以通过有线或无线方式进行。
有线传输包括以太网、局域网和广域网等，无线传输包括无线局域网、蓝牙和移动通信等。
传输过程中需要考虑带宽、传输速率、传输协议和传输错误的检测与纠正等问题。
1.3 数据存储和检索数据存储和检索主要涉及数据库和文件系统等技术。
数据库用于组织和管理大量结构化数据，文件系统用于组织和管理文件和文件夹。
二、网络安全的概念网络安全是指保护计算机系统或网络免受未经授权的访问、使用、披露、破坏、修改或干扰的技术和措施。
网络安全的目标是确保系统和数据的机密性、完整性和可用性。
2.1 认证和授权认证是确认用户或实体的身份，授权是给予合法用户或实体访问和使用系统资源的权限。
认证和授权技术包括密码、生物特征识别、智能卡等。
2.2 加密和解密加密是将数据转换为无法被非法获取者理解和使用的形式，解密是将加密数据恢复为可读形式。
加密和解密技术包括对称加密和非对称加密等。
2.3 防火墙和入侵检测系统防火墙用于监控和管理网络流量，控制网络访问和传输，防止非法入侵。
入侵检测系统用于监控和识别网络中的入侵行为。
三、数据通信与网络安全的挑战数据通信和网络安全面临着许多挑战，包括安全漏洞、黑客攻击、恶意软件、数据泄露和隐私保护等问题。
通信网络中的数据传输协议与机制研究
通信网络中的数据传输协议与机制研究随着信息技术的快速发展，人类社会的通信方式也在不断进化。
从最早的口耳相传到今天的互联网，通信方式的进化不仅让信息传递变得更加高效，也让人们的生活更加便利。
然而，实现高效的通信并不仅仅是硬件设备的问题，还需要一个高效的数据传输协议和机制。
本文将探讨通信网络中的数据传输协议与机制研究，重点关注TCP/IP协议和流量控制。
一、TCP/IP协议TCP/IP是网络通信中最基本的协议，它被广泛使用于互联网和各种局域网。
该协议集包含两个协议：TCP（传输控制协议）和IP（互联网协议），其中IP协议用于在传输数据时标记每个数据段的源地址和目标地址，而TCP协议则被用来传输数据，并确保数据顺序正确，且无任何丢失。
TCP/IP协议的核心特点是端到端可靠性，它可以自动处理数据传输中的错误和丢失情况，确保数据能够正确传输到目标。
当数据包丢失或出现错误时，TCP协议会提示重发，直到数据正确到达目标，这也是为什么TCP协议被称为“可靠传输协议”。
此外，TCP/IP协议还具有高可扩展性、可移植性和与其他协议兼容的优点。
由于广泛应用于互联网和局域网系统之间的传输，TCP/IP协议成为了网络通信中不可或缺的部分。
二、流量控制网络数据传输中的流量控制是一种常见的数据传输机制。
网络中传输的数据量越大，就需要更多的网络带宽和更快的传输速度。
然而，在某些情况下，传输的数据量可能超出了目标接收端的处理能力，导致数据被丢弃，或者降低传输效率。
流量控制机制可以有效解决这些问题，它会根据目标接收端的处理能力调整传输速度和数据量。
例如，当接收端的处理能力较低，数据传输速度将会降低，从而减少数据丢失的可能性。
在流量控制机制中，发送端与接收端建立一个“会话”，发送端可以向接收端发出数据，接收端则会将数据传回给发送端，以便发送端知道数据是否正确到达接收端。
当数据传输速度高于接收端的处理能力时，接收端可以向发送端发出指令，减缓传输速度以避免数据丢失。
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诸城一中高二信息技术教案
网络中的数据通信
教师寄语：辛勤的蜜蜂永远没有时间悲哀。
【学习目标】
1.了解网络通信的基础知识。
2.理解网络协议的基本概念。
3.能描述网络的开放系统互联协议（OSI）分层模型的基本思想。
【新课导入】
现代信息社会，人们被由电话线、有线电视线、卫星和微波、无线电波及电视信号等组成的通信设施所传输的数据包围。
计算机数据也是用这些通信设施传输数据，本节课我们学习通信设施的电缆和传输设备是如何传输计算机信息及在进行信息传输时必须使用的协议。
【自主学习】
一、研读课本P16—20，完成下列任务。
1.声波是一种__________信号，能够在空气中传播。
2.电话就是将人的声音信号变换成__________之后来传送的，再通过逆转换装置将其转换为声音信号。
3.计算机是以数字信号来表示和贮存信息的，数字信号只有两种状态，数字上用___和_______表示。
4.说明字符“A”是如何传送的？
5.为什么计算机在拨号上网和远
程联机过程中使用MODEM?
调制：___________________
__________________________。
解调：____________________
___________________________。
6.信道(channel)是通信双方之间
以传输介质为基础传递信号的_____________。
7.根据传输介质的不同，（例如：普通导线、双绞线、同轴电缆、光缆以及各种频段的无线电传播等）的不同，信道可以分为_______信道和________信道。
8.带宽与宽带各指什么？
带宽（bandwidth）是指通信信道的_____________。
宽带是具备较高通信速率和较高吞吐量的_____________。
9.解释说明“分组交换技术”。
【当堂练习】
1．计算机网络是指把多台处于不同地域的独立的计算机，通过通信设备和传输介质按一定的几何结构互相连接起来，在一定的通信协议的控制下能够进行_____传递的计算机系统。
A．信息B．电压c．信件D．声音
2．以下_____不属于计算机网络基本功能：
A．共享软件资源B．共享打印机等硬件资源C．网络视频会议D．货物运输3．以下不属于网络硬件的是_____。
A．交换机B．路由器C．中继器D．网络操作系统
4．网络可以按拓扑结构和覆盖范围分类，以下不属于按网络拓扑结构分类的是_____。
A．星型B．网状C．总线型D．局域网
5．Intemet是指_____。
A．国际互联网 B.局域网 C.校园网 D.邮电网
【当堂检测】
一、选择
1．关于搜索引擎，下列说法错误的是_____。
A．搜索引擎中，可以使用多个关键词组合进行搜索
B．通过搜索引擎，可以在因特网中搜索需要的信息
C．我们可以用搜索引擎来搜索需要的图片
D．搜索引擎是插在计算机主板上的硬件卡
2．因特网用户通过电子邮件_____。
A.只可以传送文本信息B．可同时传送文本信息与多媒体文件
C．不能附加任何文件D．不能传送多媒体文件
3．LAN 在计算机网络中表示的是（）
A．因特网B．广播网C．广域网D．局域网
4．一个教室内计算机联成的网络属于（）
A．因特网B．广域网C．局域网D．城域网
二、判断
1．建立计算机网络的主要目的之一是为了实现计算机资源的共享。
( ) 2．通过网络可以实现文件的共享。
( )
3．用光纤只能连接广域网，不能连接局域网。
( )
4．因特网发展到如今，已经有一百多年的历史了。
( )
【知识拓展】
1.网络中的信号是如何传输的（以“A”为例）？
2. ADSL的工作原理
ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）的中文名称即非对称数字用户专线。
传统的电话线使用了0KHz～4KHz的低频段进行语音传送，而电话线理论上有接近
2MHz的带宽，窄带N—ISDN进行抽样编码划分信道可基本将2MHz的带宽充分利用，在窄带N—ISDN方式下，想进一步获得大于2M的带宽，只能转向宽带B—ISDN。
但宽带B—ISDN 一直因设备复杂，成本极高而无市场推广价值。
ADSL因使用普通电话线作为传输介质，却有很高的带宽而得到迅速发展。
ADSL 正是使用了26KHz以后的高频带才提供了如此高的速度。
具体工作流程是:经ADSL MODEM编码后的信号通过电话线传到电话局后再通过一个信号识别/分离器，如果是语音信号就传到电话交换机上，如果是数字信号就接入Internet。
ADSL的核心是编码技术，目前有离散多音复用DMT（Discrete Multitone）和抑制载波幅度和相位CAP (Carrierless Amplitude/Phase Modulation)两种主要方法。
两种方法的共同点是DMT 和CAP都使用正交幅度调制(QAM)。
两者的区别是，在CAP中，数据被调制到单一载波之上；在DMT中，数据被调制到多个载波之上，每个载波上的数据使用QAM进行调制。
两者相比，DMT技术复杂成本也要稍高一些，但由于DMT对线路的依赖性低,并且有很强的抗干扰和自适应能力,已被定为标准。
因为modem传输数据与语音传送共用一个频率,而ADSL采用DMT,即采用语音传送以外的频率.
3.为什么以前使用MODEM拨号上网时不能同时打电话，而现在用ADSL上网就可以?
传统的电话线系统使用的是铜线的低频部分（4kHz一下频段）。
而ADSL采用DMT（离散多音频）技术，将原来电话线路okHz到1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3khz的子频带。
其中，4khz以下频段人用于传送POTS（传统电话业务），20KhZ 到138KhZ的频段用来传送上行信号，138KhZ到1.1MHZ的频段用来传送下行信号。
DMT技术可以根据线路的情况调整在每个信道上所调制的比特数，以便充分的地利用线路。
一般来说，子信道的信噪比越大，在该信道上调制的比特数越多，如果某个子信道饿信噪比很差，则弃之不用。
目前，ADSL可达到上行640kbps、下行8Mbps的数据传输率。
由上可以看到，对于原先的电话信号而言，仍使用原先的频带，而基于ADSL的业务，使用的是话音以外的频带。
所以，原先的电话业务不受任何影响。