计算机网络数据通信技术原理及主要技术
数据通信与计算机网络课程
数据通信与计算机网络课程数据通信与计算机网络课程是计算机科学与技术、电子信息工程等专业中重要的必修课程之一。
这门课程主要讲解计算机网络的原理、分类、运作机制、协议以及安全等方面的知识。
下面将详细介绍数据通信与计算机网络课程的内容和必要性，以及如何学好这门课程。
一，数据通信与计算机网络课程的内容1. 计算机网络的发展历程计算机网络的发展历程是计算机网络课程中的基础部分，主要介绍计算机网络的发展与演变，使学生对计算机网络的演化有一个清晰的理解。
2. 数据通信技术数据通信技术是计算机网络课程中的核心内容，主要介绍数据传输的原理、调制解调、信道编码、错误控制等技术，学生通过数据通信技术的学习，可以深入了解数据传输的原理与技术，并了解现代调制解调技术和信道编码技术。
3. 计算机网络体系结构计算机网络体系结构是计算机网络课程中的关键内容，主要介绍计算机网络的体系结构、层次结构、协议栈等基础知识，学生可以通过学习这门课程，了解计算机网络的组成和结构，进而深入了解各类协议和各层次的功能。
4. 网络互联技术网络互联技术是计算机网络课程中的高级内容，主要介绍网络互联技术的原理、路由协议、网络地址转换技术等知识，学生可以通过学习这门课程深入了解网络互连技术的原理和实现方法，进而深入了解现代网络的构建。
5. 网络安全技术网络安全技术是计算机网络课程中的重点内容，主要介绍网络攻击与防御、网络安全设备、加密与解密技术等方面的知识，学生可以通过学习这门课程了解网络安全的重要性和现代网络中常见的安全攻击方式，进而了解网络安全的可行解决方案。
二，数据通信与计算机网络课程的必要性1. 全面了解计算机网络计算机网络的演化历程和组成成分非常复杂，数据通信与计算机网络课程可以帮助学生全面了解计算机网络的结构和功能，进而对计算机网络有更加深入的了解。
2. 解决卡顿和延时的问题现代人类生活中对于网速的要求日益提高，数据通信与计算机网络课程可以让学生了解网络传输的原理和优化方案，进而解决卡顿和延时的问题，提高网络传输效率。
计算机专升本的计算机网络与通信技术
计算机专升本的计算机网络与通信技术随着信息技术的迅速发展，计算机专业的专升本已经成为越来越多计算机从业人员的选择。
在计算机专升本的课程中，计算机网络与通信技术是一门重要的学科，它涉及到计算机网络的基本原理、协议、技术以及通信技术的应用等内容。
本文将就计算机专升本的计算机网络与通信技术进行详细探讨。
一、计算机网络的基本原理计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互联起来，实现信息共享和资源共享的系统。
计算机网络的基本原理包括通信原理、数据传输原理和网络拓扑结构等。
1. 通信原理通信原理是计算机网络的基础，它包括信号的传输方式、数据传输的基本原理以及网络通信的基本模型等。
常见的通信方式有简单x语法 (SAX) 、模拟通信和数字通信等。
2. 数据传输原理数据传输原理主要包括数据传输的方式和数据传输的控制。
常见的数据传输方式有点对点传输和广播传输等。
数据传输的控制则包括差错检测、差错纠正和流量控制等。
3. 网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中各个节点和连接关系的布局方式。
常见的网络拓扑结构有总线型、环型、星型和树型等。
不同的拓扑结构适用于不同的场景和需求。
二、计算机网络的协议和技术计算机网络的协议和技术是计算机网络运行和通信的重要手段，主要包括传输协议、网络协议和应用协议等。
1. 传输协议传输协议是计算机网络中用于实现可靠数据传输的协议，常见的传输协议有TCP/IP协议和UDP协议等。
TCP/IP协议是互联网传输控制协议和网络互联协议的简称，它保证了数据的可靠传输和网络的可靠连接。
2. 网络协议网络协议用于实现互联网中各个节点之间的通信和数据传输，常见的网络协议有IP协议、ICMP协议和ARP协议等。
IP协议负责数据包的路由和寻址，保证了数据包在网络中的正确发送和接收。
3. 应用协议应用协议是计算机网络中不同应用程序之间进行通信的协议，常见的应用协议有HTTP协议、FTP协议和SMTP协议等。
HTTP协议用于实现万维网上的超文本传输，FTP协议用于文件传输，SMTP协议用于电子邮件的传输。
计算机通信与网络
计算机通信与网络计算机通信与网络是指利用计算机和网络技术进行信息传输和交流的过程。
随着计算机和网络技术的不断发展，计算机通信与网络在现代社会中起到了至关重要的作用。
本文将从计算机通信的基本原理、网络的组成和功能、计算机通信与网络的应用以及计算机通信与网络的未来发展等方面进行详细阐述。
首先，计算机通信的基本原理是指通过计算机将信息进行编码并传输给接收方的过程。
计算机通信的基本原理包括数据的编码和解码、数据的传输和数据的接收等环节。
其中，数据的编码是将原始信息转换为计算机可以处理的二进制代码的过程，数据的传输是指将编码后的数据通过各种传输介质（如电缆、光纤等）传输给接收方的过程，数据的接收是指接收方将接收到的数据进行解码并还原为原始信息的过程。
其次，网络是由若干计算机和网络设备互连而成的通信系统。
网络通常由网络节点、链路、路由器和交换机等组成。
网络节点是指连接在网络中的计算机或其他网络设备，链路是指网络节点之间传输数据的通道，路由器和交换机是用于控制数据传输和处理的设备。
网络的主要功能包括数据传输、资源共享和远程访问等。
通过网络，用户可以方便地进行数据传输和共享资源，实现计算机之间的远程访问和协同工作。
随着计算机和网络技术的不断发展，计算机通信与网络已广泛应用于各个领域。
在互联网时代，人们可以通过互联网进行在线购物、在线教育、在线医疗等各种在线服务。
企业可以通过局域网搭建企业内部的信息系统，实现办公自动化和业务管理。
政府可以通过广域网实现跨地域的信息交互和资源共享。
此外，计算机通信与网络还应用于军事、交通、金融等重要领域，起到了至关重要的作用。
计算机通信与网络的未来发展趋势可以归纳为以下几点。
首先，无线通信技术的发展将使计算机通信更加方便和灵活。
通过无线网络，人们可以在任何地方进行通信和访问网络，不再受到时间和空间的限制。
其次，云计算和大数据技术的发展将使计算机通信和网络更加智能化和高效化。
通过云计算，用户可以方便地存储和处理大量的数据，实现各种复杂的计算任务。
计算机网络技术：数字数据网,帧中继和ADSL技术
广域网技术
数字数据网DDN
DDN的主要特点
（3）DDN为全透明传输网，由于DDN将数字通信的规约和协议寄托在智能化程度很高的用户终 端来完成，本身不受任何规程的约束，所以是全透明网，是一种面向各类数据用户的公用通信网， 可以支持任何规程，支持数据、图像、语音等多种业务，相当于一个大型的中继开放系统。
X.25分组交换网
2．X.25分组级的分组格式
广域网技术
广域网技术
帧中继
帧中继概述
帧中继（Frame Relay）是X.25在新的传输条件下（光纤传输、传输误码率低）的发展，由 X.25分组交换技术演变而来的。同时它继承了X.25的优点，如统计复用、永久虚电路（PVC）、 交换虚电路（SVC）等，从而简化了大量的网络功能，将用于保证数据可靠性传输的任务，委托 给用户终端或本地结点完成，以此减少网络时延和通信成本。
（0～255）组成。 • 用于虚呼叫的虚电路号范围和永久虚电路的虚电路号应在签订业务时与管理部门协商确定与分
配。
广域网技术
X.25分组交换网
2．X.25分组级的分组格式 在分组级上，所有的信息都以分组为基本单位进行传输和处理。X.25的分组可以分为数据分组和控 制分组两种。实际上，数据分组是比较简单的，复杂的是控制分组，因为控制分组的种类繁多，如 虚电路的建立、数据传送时的流量控制、中断、数据传送完毕后的虚电路释放等，都要用到控制分 组。各种控制分组的格式在X.25的文本中都有明确的规定。 数据分组和控制分组的公共部分即分组头，它由三个字节构成，如图10-14所示。分组头可以分为 三个部分。
广域网技术
数字数据网DDN
DDN的组成
2．复用及交叉连接系统 DDN复用技术包括PCM（脉冲码调制的信号）复用、超速率复用、子速率复用。 （1）PCM复用。就是将32条64 Kbps的PCM信号复用到一条2048 Kbps的信道上。
第2章 计算机网络通信原理
第2章计算机网络通信原理本章首先简单介绍数据通信的基本概念和原理，然后介绍各种传输介质、数据传输方式、数据交换技术、数据编码技术、多路复用技术和差错控制技术等。
通过本章学习，要求掌握数据传输方式，掌握数据交换技术，掌握差错控制技术；熟悉多路复用技术，了解传输介质，了解数据编码技术。
理解数数据据通信的基本概念和原理。
2.1 数据通信基本知识2.1.1信息、数据、信号和信道在计算机网络中，通信的目的就是为了交换信息。
1．信息信息是对客观事物属性和特性的描述，可以是对事物的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以是对事物与外部联系的描述。
信息是字母、数字、符号的集合，其载体可以是数字、文字、语音、视频和图像等。
2．数据数据是指数字化的信息。
在数据通信过程中，被传输的二进制代码（或者说数字化的信息）称为数据。
数据是信息的表现形式或载体。
数据分为数字数据和模拟数据。
数字数据的值是离散的，如电话号码、邮政编码等；模拟数据的值是连续变换的量，如身高、体重、温度、气压等。
数据与信息的区别在于，数据是信息的载体或表现形式，而信息则是数据的内在含义或解释。
3．信号数据通信中，信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式，因此数据只有转换为信号才能传输。
信号是运输数据的工具，是数据的载体，是数据的表现形式，信号使数据能以适当的形式在介质上传输。
从广义上讲，信号包含光信号、声信号和电信号，人们通过对光、声、电信号的接收，才知道对方要表达的消息。
信号从形式上分为模拟信号和数字信号。
模拟信号指的是在时间上连续不间断，数值幅度大小也是连续不断变化的信号，如传统的音频信号、视频信号等。
数字信号指的是在时间轴上离散，幅度不连续的信号，可以用二进制1或0表示，如计算机数据、数字电话、数字电视等输出的都是数字信号。
4．信道信道是信息从发送端传输到接收到的一个通路，它一般有传输介质（线路）和相应的传输设备组成。
在数据通信系统中，信道为信号的传输提供了通路。
计算机网络原理
6.局域网互联
局域网的距离有限 局域网支持的联网计算机有限 通信量有限 组织配置不同类型的局域网 子公司需求
（1）中继器
中继器是最简单的局域网延伸设备，运 行于物理层，不同类型的局域网采用不 同的中继器。
中继器的功能是放大或再生信号 采用同轴电缆连接的总线结构以太网，
网关作用于3至7层的协议，而路由器对 4层以上的协议是透明的。
三、局域网的软件系统
3、计算机网络的种类
按网络所连接地区的大小和距离进 行它分为局域网、 城域网(MAN)和广域网三种。还有些文献 把INTERNET和INTRANET、EXTRANET也独 立出来。
（1）局域网络(LAN)
局域网络又称局部网络，是一种小范围的 计算机网络。
和一个站点，因此控制介质访问的方法简单。
缺点： 电缆长度长，安装麻烦 扩展困难，增加新站点会增加中央结点的连接 依赖于中央结点，如果中央结点故障则全网不
能工作
3.环形结构
信息沿一个方向在闭合环路电缆中传输， 工作站之间传递信息时要先将信息通过中 继器送到环上，再由途中工作站传送。
优点： 电缆长度短，比星型拓扑要短得多。 适用于光纤，单向传输，可采用多种传输
（4）NetBEUI协议
NetBEUI是一种效率高、速度快的通讯协 议，是为IBM开发的非路由协议，用于连 接Windows NT、Windows for Workgroups 或LAN或Manager服务器。在微软的主流产 品如Windows NT中NetBEUI为默认协议。
NetBEUI只适合于小型局域网，桥接 NETBEUI网络很少超过100台主机。
由于问题的复杂性，因此一般采用分层或 层次结构的协议集合，否则任何一点改变 将影响整个软件。
计算机网络中的实时通信技术
计算机网络中的实时通信技术随着科技的迅猛发展，计算机网络在我们生活中的重要性越来越突出。
计算机网络不仅仅是为了信息传输和数据存储，更重要的是支持实时通信。
而实时通信技术则是计算机网络中不可或缺的一部分。
一、什么是实时通信技术？实时通信技术是指通过计算机网络实现即时的数据传输和交流的技术手段。
它使得我们可以在两个或多个节点之间传输声音、图像和视频，实现实时的语音通话、实时的视频会议以及实时的数据传输等。
二、实时通信技术的原理实时通信技术的实现原理主要涉及传输速率、延迟和数据压缩等方面。
1. 传输速率传输速率是指在单位时间内网络传输的数据量。
实时通信技术要求传输速率较高，以确保数据能够实时传输而不受卡顿和延迟的影响。
常见的高速传输技术包括以太网、无线局域网(WLAN)和光纤传输等。
2. 延迟延迟是指数据从发送端传输到接收端所需要的时间。
在实时通信中，延迟对于实现实时传输非常关键。
过高的延迟会导致通话中断或者图像卡顿的情况出现。
为了降低延迟，常见的优化方法包括数据分组技术、路由算法优化以及网络拥塞控制等。
3. 数据压缩实时通信中的数据传输往往需要经过网路传输，而传输的数据量庞大。
为了降低传输中的带宽消耗，提高传输效率，数据压缩技术被广泛应用于实时通信技术中。
通过压缩数据，可以减少网络传输中的数据量，从而提高通信质量。
三、实时通信技术的应用实时通信技术在很多领域都有广泛应用。
1. 语音通话实时通信技术的最基本应用就是语音通话。
通过计算机网络，我们可以通过网络电话或者即时通信工具实现语音通话。
用户可以在不同地点进行语音交流，以实现远程办公、远程教学等功能。
2. 视频会议随着视频通信技术的迅猛发展，实时通信技术在视频会议中的应用也越来越广泛。
通过计算机网络，不同地区的人们可以通过视频会议系统进行面对面的交流和会议，提高工作效率，减少商务差旅。
3. 实时监控实时监控是实时通信技术的重要应用之一。
通过网络摄像头和网络传输技术，可以实现对各种设备、场所的实时监控。
计算机网络的原理
计算机网络的原理计算机网络是指将多台计算机通过通信设备连接起来，实现信息共享和资源共享的系统。
它是由一组互联的通信网络设备和通信网络设备之间的通信协议组成的。
计算机网络的原理是指计算机网络的基本概念、基本原理和基本技术。
下面将从计算机网络的基本概念、基本原理和基本技术三个方面来介绍计算机网络的原理。
首先，计算机网络的基本概念。
计算机网络是指将多台计算机通过通信设备连接起来，实现信息共享和资源共享的系统。
计算机网络可以按照规模分为局域网、城域网、广域网和互联网。
局域网是指在一个相对较小的范围内，例如办公室、实验室、校园等范围内的计算机网络。
城域网是指在一个城市范围内的计算机网络。
广域网是指跨越不同城市、国家、甚至是不同地区的计算机网络。
互联网是指由全球范围内的计算机网络互联而成的网络系统。
其次，计算机网络的基本原理。
计算机网络的基本原理包括数据通信原理、网络拓扑结构、网络协议和网络安全。
数据通信原理是计算机网络的基本原理之一，它是指在计算机网络中，数据的传输和交换过程。
网络拓扑结构是指计算机网络中各个节点之间的连接方式和布局方式。
常见的网络拓扑结构有总线型、星型、环型和网状型等。
网络协议是计算机网络中用于规定数据通信和交换的一种规则和约定。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
网络安全是指计算机网络中保护网络系统、网络设备和网络数据不受非法侵入和破坏的一种安全保护机制。
最后，计算机网络的基本技术。
计算机网络的基本技术包括网络接入技术、网络传输技术和网络应用技术。
网络接入技术是指计算机网络用户接入互联网的技术，常见的网络接入技术有拨号上网、ADSL上网、光纤接入等。
网络传输技术是指计算机网络中数据的传输和交换技术，常见的网络传输技术有以太网、无线局域网、蓝牙等。
网络应用技术是指计算机网络中各种应用软件和应用系统的开发和应用技术，常见的网络应用技术有Web应用、邮件应用、文件传输应用等。
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我国的经济发展迅速，科学技术的发展也是突飞猛进，人民的物质
生活和精神生活水平有了大幅度的提高，计算机和互联网也逐渐渗透到我们日常生活的每一个角落，成为我们生活不可分割的一部分。
计算机互联网不仅在我们的日常生活中的作用重大，对于我国工业的发展也提供了重大的帮助，数据交换技术的发展能够使得计算机与其终端以及各个计算机之间的相互通信，更快更高效的实现资源信息共
享。
反而言之，数据交换技术也大大促进了计算机和互联网的不断向
前发展，两者相互促进，和谐发展，更好的满足人类的需求。
1 计算机网络定义与数据通信交换技术原理概述
通俗来讲，计算机网络的定义其实就是一种拓扑结构，指的是将多台不同位置的计算机设备，通过通信电路实现相互连接。
具体分为通信子网、资源子网、网络操作系统和协议四部分。
计算机网络要求
在具体的网络操作系统环境下，通过网络管理软件和通信协议的方
式，将资源进行共享以及数据的传输。
资源共享的优势在于可以通过计算机网络将多台计算机联系在一起，共同完成一项比较复杂的工
作，当然这种多台计算机共同合作的前提基础必须是数据交换技术。
2 数据通信交换关键技术
日新月异的科学技术的发展同样也促进了数据通信技术的飞速
发展。
数据通信交换技术其实就是网络中各台计算机之间或者是计算
机与计算机网络设备之间进行数据通信时所使用的信息交换技术。
其中较为简单的数据通信技术是指计算机与及计算机网络设备之间链
路上的通信，这种通信方式是不存在节点的，较为简单，但是不适用
于全球网络、局域网、广域网的信息传递，需要在宿站点间设置多个
节点，防止网络链路中出现故障或出现被破坏的状况，保障通信工作的顺利进行。
总体来说，数据通信技术的基本工作原理其实就是经过某种交换方式，将源站点发出的信息，通过多个节点或者是计算机网络设备的做用过，顺利达到目标站点的方法。
2.1 电路交换技术
电路交换技术的工作原理其实就是在源站点和目的站点之间建
立一定的电路连接，在此期间不允许其他计算機设备共享该网络，直至通信结束。
如果想要进行电路交换需要三个步骤：
(1)建立链路，运用呼叫找寻空闲的物理线路，进而建立链路。
(2)数据传输，在第一步的基础上进行数据传输工作，在传输过程中不得有其他站点的介入，只能由发送方和接收方共同独占链路。
(3)拆除链路，在数据传输工作完成以后，根据发送方或者接收方发出的拆除线路的申请，逐点拆除链路。
电路交换技术优点是可以专线专享，操作简单，具有很高的使用价值，缺点是通信的时间长，信
道的效率较低。
2.2 报文交换技术
报文指的是站点一次性发送的数据块，没有长度限制，是数据传输的基本单位。
报文交换技术就是将数据信息封装成报文的一种形
式，在此过程中要求每个报文中都应该包含两个要素即控制信息和目
的的具体地址，接下来进行数据交换工作主要是通过存储或转发的方式。
报文交换方式的优点是它的信道利用率较高，承载的数据量较大，。