计算机网络基础)第2章要点

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三级网络第2章 计算机网络基础知识

三级网络第2章 计算机网络基础知识

P14
第二章 计算机网络基础知识
城域网:
城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络,城域网设计的目标是要 满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需求。 早期的城域网产品主要是光纤分布式数据接口。目前各种城域网建设方案的 共同点是:传输介质采用光纤,交换结点采用基于IP交换的高速路由交换机或 ATM交换机。在体系结构上采用核心交换层、业务汇聚层与接入层的三层模式。
( C ( D (
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A
用户线 交换机
(
用户线

B
电路交换的特点
电路交换是面向连接的,即必须经过以下三个 步骤的联网方式:
建立连接 通信 释放连接
采用电路交换时,通信过程中一直占有一条物 理通路。
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分组交换的原理(一)
在发送端,先把较长的报文划分成较短的、固 定长度的数据段。
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第二章 计算机网络基础知识
通信子网”和“资源子网
通信子网”和“资源子网
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第二章 计算机网络基础知识
(3)第三阶段:开放式的标准化计算机网络
20世纪70年代 网络体系结构与协议标准化的研究 广域网、局域 网与公用分组交换网的研究与应用 国际标准化组织(International Standards Organization ,ISO)提出了开放系统的互连参考模型与 协议
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第二章 计算机网络基础知识
广域网 :
广域网也称为远程网。它所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里。具备 以下特点: (1)适应大容量与突发性通信的要求; (2)适应综合业务服务的要求; (3)开放的设备接口与规范化的协议; (4)完善的通信服务与网络管理。 广域网中涉及以下概念:X.25网、帧中继、SMDS、B-ISDN与ATM网。 X.25网:建立在速率较低、误码率较高的电缆传输介质之上执行过程比较复杂。 帧中继: 建立在数据传输速率高、误码率低的光纤上。 ATM网:新一代数据传输与分组交换技术,能够保证用户对数据传输的服务质 量QoS 的需求。结合了线路交换和分组交换的优点,符合B-ISDN的需求 。

计算机网络 第二章 数据通信基础 1

计算机网络 第二章 数据通信基础 1

复习:1.我们要访问某个网站,必须打开浏览器,在地址栏中输入相关信息,这是由哪个层的哪个协议规定的?2.OSI模型中,为传输层提供直接或间接服务的有哪几个层?3.一个主机与一个中继系统能否称为一对对等实体?4.只有两个端系统的通信系统中数据的封装与拆封过程如何?增加一个或多个中继系统之后呢?5.每个中继系统都需要对数据进行拆封之后再封装,这句话如何理解?6.会话层中设置的同步控制用于完成什么功能?7.一次传输连接可以对应多个会话连接,这句话如何理解?反过来,一次会话连接也能对应多次传输连接,如何理解?1.http协议2.网络层直接为传输层提供服务,数据链路层和物理层间接为传输层提供服务3.不能,两者从网络体系结构上包含的层是不同的,完成的功能也完全不同4.数据在发送端由上到下进行封装,在接收端由下到上进行拆封;每个中继系统都会完成数据的自下而上的拆封和自上而下的封装5.中继系统中总是由一个端口接收数据,从物理接口接收开始向上逐层拆封,向外转发时则由上向下逐层封装,到物理接口发送6.当传输连接的意外中断引起会话过程的意外中断之后,只要新的传输连接建立起来,会话过程即可由断点之前最近的同步点处继续进行下去7.一次传输连接建立起来之后,完成一个会话连接后可以不断掉传输连接而继续进行下一次会话连接;从时间顺序上,多个会话连接必须是前后按顺序进行。

一个会话连接可以因为传输连接的中断而建立在多个传输连接的基础上来完成,也可以将一次会话内容分解到多个并行的传输连接中完成。

第二章数据通信基础数据通信基本知识传输媒体信号调制技术复用技术差错控制技术拥塞控制技术2.1 数据通信基本知识2.1.1 通信系统模型2.1.2 通信方式数据通信中,按信号在传输介质中的传输方向,可分三种方式:单工、半双工、全双工。

如图所示2.1.3 数字通信和模拟通信数字通信:传输系统的物理链路上传输的是数字信号(数字信号是指离散的电信号,直接用两种不同的电压表示二进制的0和1,又称基带信号)模拟通信:传输系统的物理链路上传输的是模拟信号(模拟信号是指连续的载波信号)要表示路口红灯的变化过程,要使用什么信号?要表示24小时天气温度的变化过程,要使用什么信号呢?信号传输过程的失真由于物理链路存在电阻、电感和电抗,导致信号经过物理链路时会衰减,衰减程度与物理链路的长度成正比,衰减后的信号会产生失真,失真是指组成信号的不同频率的波形的不同程度的衰减所造成的信号形状发生变化,而不仅仅是指信号幅度等比例降低。

计算机网络基础第2章精品PPT课件

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第三阶段:1995年以后,是开始商业应用阶段。 1995年1月邮电部开通ChinaNet,通过电话网、 DDN专线以及X.25等方式正式向社会提供接入 Internet服务。
1996年9月第二个商业网ChinaGBN开通。
各地ISP纷纷开办。
3.中国互联网的主干网
1、中国科学技术网络(CSTNet)—由中科院主管 2、中国公用计算机互联网(ChinaNet)—由中国电信主管 3、中国教育和科研计算机网(CERNet)—由国家教育委员
国际出口带宽8M256K
2.2、对互联网基本认识
2.2.1 进一步认识Internet Internet上的资源 Internet的工作方式
2.2.1 认识TCP/IP协议及IP地址 2.2.3 认识WWW
Internet上的资源
1. 信息资源——包含了人类知识的方方面面
2. 服务资源——可主要归纳如下:
电子邮件(E-mail) 远程登录(Telnet) 文件传输(FTP) 新闻(Usenet) 电子公告栏(BBS) 信息查找(Brows)
万维网WWW 菜单式信息查询服务(Gopher) 档案查询 服务(Archie) 广域信息服务系统(WAIS)
Internet的工作方式
采用客户机/服务器系统(Client/Server System)。提供资源的计算机叫作服务器,使用资源 的计算机叫作客户机。
国际出口带宽4M。
(2) 中国公用计算机互联网(ChinaNet)
中国邮电部组建,包括8个地区网络中心和31省 市网络分中心,是主干线覆盖全国的商业网之 一。目前在北京、上海分别有两条专线作为国 际出口。
国际出口带宽123M(99年)
(3) 中国教育和科研计算机网(CERNet)

《计算机网络(第7版)谢希仁著》第二章物理层要点及习题总结

《计算机网络(第7版)谢希仁著》第二章物理层要点及习题总结

《计算机⽹络(第7版)谢希仁著》第⼆章物理层要点及习题总结1.物理层基本概念:物理层考虑的是怎样才能再连接各种计算机的传输媒体上传输数据⽐特流,⽽不是指具体的传输媒体2.物理层特性:机械特性,电⽓特性,功能特性,过程特性3.数据通信系统:分为源系统(发送端)、传输系统(传输⽹络)、⽬的系统(接收端)三⼤部分,通信的⽬的是传送消息,数据是运送消息的实体,信号则是数据的电⽓或电磁的表现,通信系统必备的三⼤要素:信源,信道,信宿4.信号: (1)模拟信号(连续信号) 代表消息的参数的取值是连续的,连续变化的信号,⽤户家中的调制解调器到电话端局之间的⽤户线上传送的就是模拟信号。

(2)数字信号(离散信号),代表消息的参数的取值是离散的。

⽤户家中的计算机到调制解调器之间,或在电话⽹中继线上传送的就是数字信号。

在使⽤时间域(或简称为时域)的波形表⽰数字信号时,代表不同离散数值的基本波形就称为码元。

在使⽤⼆进制编码时,只有两种不同的码元,⼀种代表0状态⽽另⼀种代表1状态。

(1码元可以携带的信息量不是固定的,⽽是由调制⽅式和编码⽅式决定的,1码元可以携带n bit的信息量,可以通过进制转换和多级电平)5.信道 (1)基本概念:信道⼀般⽤来表⽰向某⼀个⽅向传送信息的媒体,⼀条通信电路往往包含⼀条发送信道和⼀条接收信道。

(2)通信双⽅的交互⽅式: ①单⼯通信(单向通信):即只能有⼀个⽅向的通信⽽没有反⽅向的交互,例如:⽆线电⼴播,有线电⼴播 ②半双⼯通信(双向交替通信):即通信的双⽅都可以发送信息,但不能双⽅同时发送(当然也就不能同时接收)。

这种通信⽅式是⼀⽅发送另⼀⽅接收,过⼀段时间后可以再反过来。

例如:对讲机 ③全双⼯通信(双向同时通信):即通信的双⽅可以同时发送和接收信息。

例如:打电话 (3)调制和解调 原因:信源的信号常称为基带信号(即基本频带信号)。

像计算机输出的代表各种⽂字或图像⽂件的数据信号都属于基带信号。

第2章 计算机网络通信原理

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。

第2章 计算机网络的硬件基础ppt课件

第2章 计算机网络的硬件基础ppt课件
源集线器、主动有源集线器、智能集线器和交换集线器四种。 ① 被动无源集线器(passive HUB) 被动集线器只把多段网络介质连接在一起,允许信号通过,
不对信号做任何处理,它不能提高网络性能,也不能帮助检测硬件 错误或性能瓶颈,只是简单地从一个端口接收数据并通过所有端口 分发,这是集线器可以做的最简单的事情。一般的总线带宽是10M。
图6 标准的24口集线器
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集线器的应用特点 (1) 优点 集线器可扩充网络的规模,即延伸网络的距离和
增加网络的节点数目。 集线器安装极为简单,几乎不需要配置。 集线器可以连接多个物理层不同;但高层(2~7
层)协议相同或兼容的网络。
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(2) 缺点
集线器限制了介质的极限距离,例如:10BASET 中的100m。
⑵ 以带宽为选择依据 集线器带宽的选择,主要决定于三个因素。 ① 上连设备带宽:如果上连设备允许100M带宽,可购买 100M集线器;否则10M集线器是理想的选择。 ② 站点数:由于连在集线器上的所有工作站均争用同一个上 行总线,处于同一冲突域内,所以站点数目太多,会形成广播风暴。 通常,10M冲突域内的站点不宜超过25个,100M冲突域内的站点 不宜超过35个,如果有超出的趋势或已经超出,这种情况下应使用 交换机来代替集线器。
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2.1网络适配器
根据接口类型划分: ISA、PCI和USB
根据传输介质划分: AUI接口、BNC接口和RJ45接口
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网卡的硬件地址
1、MAC 2、12位的16进制数
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无线上网卡
1、PCMIA和USB 2、SIM卡
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计算机网络基础(段标第6版) 第2章 习题参考答案

计算机网络基础(段标第6版) 第2章 习题参考答案

填空1计算机间的通信合作层次接口服务2语法语义同步3结构格式4OSI参考模型国际标准化5物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层表示层数据链路层6为数据端设备提供传送数据的通路传输数据完成物理层的一些管理工作7数据终端设备数据通信设备8链路管理、帧同步、流量控制、差错控制、透明传输、寻址9帧10面向字符面向比特11通信子网层、路径选择、流量控制、数据传输与中继、清除子网的质量差异12虚电路服务、数据报服务13数据传输层、表示层14网络接口层、网络互联层、传输层、应用层15简单文件传输协议、超文本传输协议、远程登录协议、文件传输协议16服务17会话层18ARP协议19远程登录20网络互连层判断:1对2错3错4错5错6对7错8对9对10错1.网络体系结构采用层次化的优点是什么?(1)各层之间相互独立,高层不必关心低层的实现细节,只要知道低层所提供的服务,经及本层向上层所提供的服务即可,能真正做到各司其职。

(2)有利于实现和维护,某个层次实现细节的变化不会对其他层次产生影响。

(3)易于实现标准化。

2.0SI模型和TCP/IP模型的共同点和不同点是什么?共同点:都采用了层次结构的思想、在传输层中定义了相似的功能。

不同点:二者在层次划分上、使用协议上有很大的区别;TCP/IP为工业标准模型,而OSI 是理论标准模型。

3.简述OS1网络层的主要功能?物理层具体解决了以下问题:使用什么类型的传输介质,使用什么样的连接器件和连接设备。

使用什么拓扑结构。

使用什么样的物理信号表示二进制的。

和1以及该物理信号与传输相关的特性如何。

数据链路层具体解决了以下问题:将bit信息加以组织封装成帧。

确定了数据帧的结构。

通过使用硬件地址及物理地址来寻址。

实现差错校验信息的组织。

对共享的介质实现访问控制。

网络层具体解决了以下问题:提供了网络层的地址(IP地址),并进行不同网络系统间的路径选择。

数据包的分割和重新组合。

差错校险和恢复。

第2章 计算机网络基础

第2章 计算机网络基础

t
0
1
1
0
1
0
0
1
判决门限 0 低(L) -1.0
t
(d)双极型归零码
图2-6 单极性和双极性编码
2.5 数字信号编码
3. 曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码
曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码的波形图如 图2-7所示。其中,图2-7(a)是待编码的原始信号; 图2-7(b)是同步信号,用以实现位同步,即正确区 分出原始信号中的每一位;图2-7(C)是曼彻斯特 编码图;图2-7(d)差分曼彻斯特编码图。

2.1 模拟通信系统与数字通信系 统
• 信号(Signal):是数据在载体中的表现形式。分为模拟信
号与数字信号。 – 模拟信号:时间上连续,包含无穷多个信号值 – 数字信号:时间上离散,仅包含有限数目的信号值。 最常见的是二值信号
计算机网络采用的二进制数字信号,它具有两个幅值(或两种不 同电平)分别表示“0”和“1”。除有特别的说明,本书所讲的数 字信号都是二进制数字信号。
2.4 传 输 方 式
• 2.4.1 基带传输和宽带传输
1. 基带传输
在计算机等数字设备中,原始信号为方波(矩形脉冲),即 “1”和“0”分别用高(或低)电平或低(或高)电平表示,该方波 未经频率变换,则把方波固有的频带宽度称为基带,方波信 号称为基带信号。把直接传输方波信号称为基带传输 基带传输的优点是安装简单,价格便宜。缺点是在传输过程中 易衰减和畸变,所以传输距离不能长。
– 逻辑信道:建立在物理信道上的一种逻辑上的概念 – 数字信道:以数字脉冲形式(离散信号)传输数据的信道。 – 模拟信道:以连续模拟信号形式传输数据的信道
信息→数据→信号→在信道上传输→信号→数据→信息
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线路交换方式的通信也应包括这三种状态,即 线路建立、数据传送和线路拆除
2.2.1 线路交换
2.2.2 报文交换
报文交换方式传输的单位是报文 ,在报文中包括 要发送的正文信息和指明收发站的地址及其他控制 信息。 如果一个站想要发送一个报文给另一站,它只 要把一个目的地址附加在报文上,然后发送整个报 文即可。报文从发送站到接收站,中间要经过多个 结点。每个中间结点都要接收、暂存整个报文,然 后将其转发到下一个结点。
2.1 数据通信系统
2.1.1 数据通信系统的基本概念 2.1.2 数据通信系统的组成 2.1.3 数据通信系统的传输编码 2.1.4 数据通信系统的传输方式 2.1.5 数据通信系统的传输速率 返回
2.1.1 数据通信系统的基本概念
1. 数据 数据是定义为有意义的实体,是表征事物的形式,数据可分 为模拟数据和数字数据两类。
2.2.3 报文分组交换
把一个要传送的报文分成若干段,每一段都作 为报文分组的数据部分。
由于报文分组交换允许每个报文分组走不同的 路径,所以一个完整的报文分组还必须包括地址、 分组编号、校验码等传输控制信息,并按规定的格 式排列每个分组。
2.3 数据传输中差错处理
2.3.1 常用检错码
2.3.2 停止等待协议
计算机网络基础
刘兵 刘欣 制作
第2章 数据通信
学习要点:
•数据通信系统的模型
•数据的交换方式:线路交换、报文交换、 报文分组交换 •数据传输的控制规程和差错处理方法
•数据信道的复用技术
第2章 数据通信
2.1 数据通信系统 2.2 数据交换方式
2.3 数据传输中差错处理
2.4 数据传输的控制规程 2.5 信道的复用技术 退出
用负电平表示“0”,正电平表示“1”。
(2)曼彻斯特编码
将每个码元再分成两个相等的间隔,码元1是由 高至低电平转换,即其前半个码元的电平为高电平, 后半个码元的电平为低电平。
(3)差分曼彻斯特编码
这种编码在表示码元1时,其前半个码元的电平与上一个码 元的后半个码元的电平一样;但若码元为0,则其前半个码元的电 平与上一个码元的后半个码元的电平相反,即用每位开始时有无电 平的跳变来表示0(1)的编码。
将从模拟信道上收取的载波信号还原成数字信 息这一过程叫解调。
调制的常用方法有三种 :
振幅调制、频率调制和相位调制。
正弦波可用 Α sin ( ω t+φ )来表示,要使振幅 Α 、 频率ω 和相位φ 随着数字信号的变化而变化
2. 数字数据编码
不归零编码和曼彻斯特及差分曼彻斯特编码。
(1)不归零编码NRZ
(1)奇偶校验码
在一个二进制数据字上加上一位,以便检测差错。 (2)循环冗余校验
计算校验和的算法如下: ① 设生成的多项式G(x)为n阶,在帧的末尾附加n个零, 使帧为m+n位,则相应的多项式是2n M(x)。 ② 按模2除法,用对应于G(x)的位串去除对应于2n M(x) 的位串。 ③ 按模2减法,从对应于2n M(x)的位串中减去余数。结 果就是要传送带校验和的帧,叫多项式T(x)。
2.1.4 数据通信系统的传输方式
1.
串行传输与并行传输
串行传输指的是组成字符的若干位二进制码排列 成数据流以串行的方式在一条信道上传输。
并行传输是构成字符的二进制代码在并行信道上 同时传输的方式。
2.1.4 数据通信系统的传输方式
2. 异步和同步传输
在异步传输方式中,数据的传输以字符为单位。 当发送一个字符代码时,需按一定规定进行.
2.3.3. 连续ARQ协议
2.3.4 选择ARQ协议
返回
2.3.1 常用检错码
1.纠错码
纠错码是指在发送每一组信息时发送足够的附加位,接收端通过 这些附加位在接收译码器的控制下不仅可以发现错误,而且还能自动 地纠正错误。
2.检错码
检错码是指在发送每一组信息时发送一些附加位,接 收端通过这些附加位可以对所接收的数据进行判断看其是 否正确,如果存在错误,接收端不是纠正错误而是通过反 馈信道传送一个应答帧把这个错误的结果告诉给发送端, 让发送端重新发送该信息,直至接收端收到正确的数据为 止。
3. 信道 信道是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。
一般来说,一条通信线路至少包含两条信道,一条 用于发送的信道和一条用于接收的信道。
4. 通信线路的通信方式
2.1.1 数据通信系统的基本概念
5. 信道带宽 在模拟系统中,当输入的信号频率高或低到一 定程度,使得系统的输出功率成为输入功率的一半 时,最高频率和最低频率间的差值就代表了系统的 通频带宽,其单位为赫兹(Hz)。
2. 香农公式
信道的极限信息传输速率 C 可表达为: C = W log2(1+S/N) b/s 例如,某信道的信噪比为30dB、带宽为4kHz的信道最 大数据速率为多少?
2.2 数据交换方式
2.2.1 线路交换
2.2.2 报文交换
2.2.3 报文分组交换
返回
2.2.1 线路交换
“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路 的资源。
在同步传输的方式下,以固定的时钟节拍发送数 据信号。字符间要求通信双方的时钟在每一位上保持 严格同步,两个数据位之间无时间间隔,即采用的是 位同步技术 .Leabharlann 2.1.5 数据通信系统的传输速率
1. 奈奎斯特公式
C=2Hlog2L b/s (2-1)
例如,无热噪声的某信道带宽为 4 kHz,任何时刻数字 信号可取 0 、 1 、 2 和 3 四种电平之一,则最大数据速率 为多少?
模拟数据是指在某个区间连续变化的物理量。 数字数据是指离散的不连续的量。
2.1.1 数据通信系统的基本概念
2. 信号
信号是数据的电磁编码或电子编码。信号在通信系统中可分 为模拟信号和数字信号。
其中模拟信号是指一种连续变化的电信号。 数字信号是指一种离散变化的电信号。
2.1.1 数据通信系统的基本概念
2.1.1 数据通信系统的基本概念
5. 信道带宽 在数字通信系统中“带宽” 通常是指数字系统 中数据的传输速率,其表示单位为比特/秒或波特/ 秒(Baud/S)。
2.1.2 数据通信系统的组成
2.1.3 数据通信系统的传输编码
1. 数字信号模拟化时的编码方式
将数据信息变换成适合于模拟信道上传输的电 磁波(称为载波)信号,并将频率限制在模拟信道 支持的频率范围内,这一过程叫调制;
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