计算机网络基础(第二章)精品PPT课件
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计算机网络基础第2章精品PPT课件
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)
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
ppt精选版
24
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。
ppt精选版
25
（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。
ppt精选版
3
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
ppt精选版
4
网卡的硬件地址
1、MAC 2、12位的16进制数
ppt精选版
5
无线上网卡
1、PCMIA和USB 2、SIM卡
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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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3
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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4
网卡的硬件地址
1、MAC 2、12位的16进制数
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5
无线上网卡
1、PCMIA和USB 2、SIM卡
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计算机网络基础ppt课件完整版
功能
包括帧同步、差错控制、 流量控制等，确保数据的 可靠传输。
数据链路层设备
包括网卡、网桥等，用于 实现数据链路层的功能。
常见数据链路层协议及工作原理
以太网协议
以太网是一种常用的局域网技术， 采用CSMA/CD（载波监听多路访 问/冲突检测）机制解决多节点同 时发送数据的冲突问题。
PPP协议
PPP（Point-to-Point Protocol） 是一种点对点通信协议，用于建立 直接连接的两个节点之间的数据链 路。
06
无线网络与移动计算
无线网络基本概念与技术标准
无线网络定义
通过无线电波进行数据传输和通 信的网络。
无线网络分类
包括无线局域网（WLAN）、无线 城域网（WMAN）、无线广域网 （WWAN）等。
技术标准
包括IEEE 802.11系列标准、蓝牙（ Bluetooth）、ZigBee等。
移动计算基本概念与技术发展
常见网络安全技术及其原理
防火墙技术
入侵检测技术
防火墙是位于内部网络和外部网络之间的 安全屏障，通过控制网络访问和过滤网络 数据来保护内部网络免受外部攻击。
入侵检测是指通过监控网络系统和应用程 序的运行状态，发现潜在的入侵行为和异 常活动，并及时报警和响应。
加密技术
身份认证技术
加密技术是通过将敏感信息转换为密文形 式进行传输和存储，确保信息在传输和存 储过程中的机密性和完整性。
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，用于 实现不同网络应用之间的通信。
应用层功能
提供用户与网络应用之间的交互界面 ，处理数据表示、会话管理、安全保 密等任务。
常见应用层协议及工作原理
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器与服务器之间的通信 ，支持请求/响应模型，传输层使用TCP协议。
计算机网络基础ppt课件完整版本
网卡— 计算机与传输介质的连接 网线— 连接计算机和网络设备 网络设备— 数据转发
编辑版pppt
19
如何通过局域网上网
2）协议软件 协议—在通信过程中，通信双方 共同遵守的一组约定和规则
TCP/IP（传输控制协议/网间互联） Internet使用的协议
每台计算机，必需遵守TCP/IP协议
TCP/IP协议软件
互相区分、相互联系。
网络设备根据IP地址帮你找到目
的端
IP地址由统一的组织负责分配，
任何个人都不能随便使用
编辑版pppt
25
网络配置的几个基本概念
3）IP地址的表示
IP地址长度： 32bits（4个字节）
4个以小数点隔开的十进制整数
IP地址的构成
网络号— 标识网络
主机号—标识在某个网络上的 一台特定的主机
16
如何上网
2)拨号上网
拨号上网是借助公用交换电话网, 通过电话线以拨号方式接入网络。
拨号上网的特点：
带宽低，接入速率最高 115.2Kbps
用户上网之前，必须先拨号连接
不受网络布线的限制，只需要电话
外线和调制解调器（Modem)。
编辑版pppt
17
拨号连接
Modem 115.2Kbps
99
编辑版pppt
36
4. D类地址
⑴ D类地址不分网络地址和主机地址， 它的第1个字节的前四位固定为1110。
⑵ D类地址范围：224.0.0.1到 239.255.255.254
编辑版pppt
37
5. E类地址 ⑴ E类地址也不分网络地址和主机地址， 它的第1个字节的前五位固定为11110。
⑵ E类地址范围：240.0.0.1到 255.255.255.254
编辑版pppt
19
如何通过局域网上网
2）协议软件 协议—在通信过程中，通信双方 共同遵守的一组约定和规则
TCP/IP（传输控制协议/网间互联） Internet使用的协议
每台计算机，必需遵守TCP/IP协议
TCP/IP协议软件
互相区分、相互联系。
网络设备根据IP地址帮你找到目
的端
IP地址由统一的组织负责分配，
任何个人都不能随便使用
编辑版pppt
25
网络配置的几个基本概念
3）IP地址的表示
IP地址长度： 32bits（4个字节）
4个以小数点隔开的十进制整数
IP地址的构成
网络号— 标识网络
主机号—标识在某个网络上的 一台特定的主机
16
如何上网
2)拨号上网
拨号上网是借助公用交换电话网, 通过电话线以拨号方式接入网络。
拨号上网的特点：
带宽低，接入速率最高 115.2Kbps
用户上网之前，必须先拨号连接
不受网络布线的限制，只需要电话
外线和调制解调器（Modem)。
编辑版pppt
17
拨号连接
Modem 115.2Kbps
99
编辑版pppt
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4. D类地址
⑴ D类地址不分网络地址和主机地址， 它的第1个字节的前四位固定为1110。
⑵ D类地址范围：224.0.0.1到 239.255.255.254
编辑版pppt
37
5. E类地址 ⑴ E类地址也不分网络地址和主机地址， 它的第1个字节的前五位固定为11110。
⑵ E类地址范围：240.0.0.1到 255.255.255.254
《计算机网络基础 》课件
传输层协议比较
TCP与UDP的比较
TCP提供可靠的数据传输服务，而 UDP提供不可靠的数据传输服务； TCP适用于需要可靠传输的应用，而 UDP适用于实时或高速应用。
其他传输层协议
除了TCP和UDP之外，还有一些其他 的传输层协议，如SPX、ATP等，但它 们的应用范围较窄。
06
应用层协议与网络安全
DNS协议用于将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议运行在应用层，通过查询DNS 服务器来将域名解析为相应的IP地址。 DNS协议采用分布式数据库系统，将域 名和IP地址进行映射，使得用户可以通 过域名来访问互联网上的资源。
SMTP/POP协议
总结词
SMTP和POP协议用于电子邮件的传输和接 收。
ATM技术概述
ATM是异步传输模式的简称，是一种面向单元的数据传输 协议。
ATM技术的特点
ATM技术采用固定长度的数据单元和信元交换方式，具有 高速、高效的特点。同时，ATM技术还支持多种服务质量 等级，能够满足不同类型数据传输的需求。
ATM技术的应用场景
ATM技术适用于需要高速、高质量数据传输的场景，如广 域网、企业网等。
帧中继技术
帧中继技术概述
帧中继是一种数据链路层协议，用于实现快速、高效的数据传输 。
帧中继技术的特点
帧中继技术采用统计复用和流量控制机制，能够在一条物理链路上 同时支持多个逻辑连接，提高了带宽利用率。
帧中继技术的应用场景
帧中继技术适用于需要高速数据传输和多逻辑连接的场景，如企业 网、数据中心等。
ATM技术
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TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是目前互联网广泛采用的网络体系结构，它 简化了通信过程，并突出了传输控制和网络互联的核心作用 。
计算机网络基础(第6版)PPT 第2章
TCP/IP模型共分成四层，分别是网络接口层、网络层、传输层 和应用层。
第二章 网络体系结构与协议
各层功能
1.网络接口层
TCP/IP模型中的网络接口层又称为“网络接入层”或者“网络访 问层”，具体负责选择一条物理链路，并通过该物理链路将数据从 发送端送到接收端。
网络接口层的功能包括IP地址与物理硬件地址的映射，基于不同 硬件类型的网络接口，定义了和物理介质的连接等等。
第二章 计算机网络模型
⑴ 数据报结构
第二章 计算机网络模型
⑵ 数据报的分段和重组 IP数据报可以在互联网上传输，所以它可能要跨越多个网络 。作为一种高层网络数据，IP数据报最终需要封装成帧进行传 输，在理想的情况下，每一个IP报文正好放在一个物理帧中发 送，但实际上，由于网络技术不同，网络所支持的最大帧长各 不相同，要实现这种理想的情况有些困难，需要对数据报进行 分段处理。
址以全“1”结尾。IP广播地址有两种形式：直接广播和有限广播。 ① 直接广播 如果广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号，技术上称之
第二章 网络体系结构与协议
4.其他协议
⑴ 用户数据报协议(UDP) 用户数据报协议是一种无连接的传输服务，不保证数据报以正确的序列被接收， 不提供错误校验和序列编号。 ⑵ 网际控制报文协议(ICMP)
ICMP位于TCP/IP模型网络互联层的IP协议和TCP协议之间，它不提供差错 控制服务，而是仅仅报告哪一个网络是不可到达的，哪一个数据报因分配的生 存时间过期而被抛弃。 ⑶ 地址解析协议(ARP)
⑶ IP协议的主要功能 IP所在的网络层通过网络接口层与物理网络接口。在局域 网中网络接口层通常为网络接口设备驱动程序。IP协议主要 承担了在网际进行数据报无连接的传送、数据报寻址和差错 控制，向上层提供IP数据报和IP地址，并以此统一各种网络 的差异性(不同的网络其帧结构不同)。
第二章 网络体系结构与协议
各层功能
1.网络接口层
TCP/IP模型中的网络接口层又称为“网络接入层”或者“网络访 问层”，具体负责选择一条物理链路，并通过该物理链路将数据从 发送端送到接收端。
网络接口层的功能包括IP地址与物理硬件地址的映射，基于不同 硬件类型的网络接口，定义了和物理介质的连接等等。
第二章 计算机网络模型
⑴ 数据报结构
第二章 计算机网络模型
⑵ 数据报的分段和重组 IP数据报可以在互联网上传输，所以它可能要跨越多个网络 。作为一种高层网络数据，IP数据报最终需要封装成帧进行传 输，在理想的情况下，每一个IP报文正好放在一个物理帧中发 送，但实际上，由于网络技术不同，网络所支持的最大帧长各 不相同，要实现这种理想的情况有些困难，需要对数据报进行 分段处理。
址以全“1”结尾。IP广播地址有两种形式：直接广播和有限广播。 ① 直接广播 如果广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号，技术上称之
第二章 网络体系结构与协议
4.其他协议
⑴ 用户数据报协议(UDP) 用户数据报协议是一种无连接的传输服务，不保证数据报以正确的序列被接收， 不提供错误校验和序列编号。 ⑵ 网际控制报文协议(ICMP)
ICMP位于TCP/IP模型网络互联层的IP协议和TCP协议之间，它不提供差错 控制服务，而是仅仅报告哪一个网络是不可到达的，哪一个数据报因分配的生 存时间过期而被抛弃。 ⑶ 地址解析协议(ARP)
⑶ IP协议的主要功能 IP所在的网络层通过网络接口层与物理网络接口。在局域 网中网络接口层通常为网络接口设备驱动程序。IP协议主要 承担了在网际进行数据报无连接的传送、数据报寻址和差错 控制，向上层提供IP数据报和IP地址，并以此统一各种网络 的差异性(不同的网络其帧结构不同)。
计算机基础计算机网络基础PPT(完整版)
07
CHAPTER
总结与展望
计算机基础与计算机网络的重要性
支撑信息技术发展
计算机基础和计算机网络 是信息技术发展的核心， 为各种应用提供了基础设 施和支持。
促进社会信息化
计算机网络的普及和发展 推动了社会的信息化进程 ，改变了人们的生活方式 和工作方式。
推动数字经济发展
计算机基础和计算机网络 为数字经济提供了技术支 撑，促进了数字经济的蓬 勃发展。
网络安全的防御措施
包括防火墙技术、入侵检测技术、数据 加密技术、身份认证技术等，以及定期 更新补丁、限制不必要的网络访问等日 常防护措施。
VS
网络安全的管理策略
包括制定完善的网络安全管理制度和流程 ，加强员工网络安全意识和培训，建立应 急响应机制，定期进行安全评估和演练等 。同时，还需要加强与政府、行业组织、 安全厂商等的合作和信息共享，共同应对 网络安全挑战。
物理层
负责传输比特流，提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、
电气的、功能的和规程的特性。
02 03
数据链路层
在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通 过差错控制提供数据帧在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作 系列。
网络层
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路 ，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路 由和交换结点，确保数据及时传送。
06
CHAPTER
网络安全与管理
网络安全的概念和重要性
网络安全的概念
网络安全是指通过技术、管理和法律 等手段，保护计算机网络系统及其中 的数据、应用和服务不受未经授权的 访问、攻击、破坏或篡改的能力。
计算机网络基础资料ppt课件
▪ 双绞线相互缠绕的目的就是利用铜线中电流 产生的电磁场相互作用抵消临近线路的干扰 并减少来自外界的干扰。每对线在每英寸长 度上相互缠绕的次数决议了抗干扰的才干和 通讯的质量，缠绕得越严密其通讯质量越高， 就可以支持更高的网络数据传送速率，当然 它的本钱也就越高。
10M/100M以太网中的非屏蔽双绞线
1.优点 传输间隔较远，覆盖的地域范围较大 技术非常成熟 2.缺陷 电缆硬，折曲困难，分量重 3.局域网常用同轴电缆 粗同轴电缆：特征阻抗50Ω ，直径1cm 细同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径0.5cm 4.同轴电缆不适宜用于楼宇内的构造化布线
非屏蔽双绞线和RJ-45衔接器
非屏蔽双绞线
1.优点 尺寸小、分量轻、容易弯曲 价钱廉价 容易安装和维护 RJ-45衔接器结实、可靠 2.缺陷 抗干扰才干较弱 传输间隔比较短 UTP分为：3类线、4类线、5类线和超5类线 UTP非常适宜于楼宇内部的构造化布线
⑵ 更新地址表
▪ 交换机不会永久性地记住一切的端口号-MAC地址 关系。由于交换机中的内存有限，它可以记忆的 MAC地址的数量也是有限的。因此，就必需赋予其 相应的忘却机制，从而吐故纳新。现实上，工程师 为交换机设定了一个自动老化时间，假设某MAC地 址在一定时间内(以太网默以为300秒)不再出现，那 么，交换机将自动把地址从地址表中去除。而当该 MAC地址重新出现时，将被当作新地址处置。
▪ 3.交换机不懂得IP地址，但它可以“学习〞MAC地 址，并把其存放在内部地址表中，经过在数据帧的 始发者和目的接纳者之间建立暂时的交换途径，使 数据帧直接由源地址到达目的地址。
▪ 4.交换机上的一切端口均有独享的信道带宽, 以保证每个端口上数据的快速有效传输。
▪ 5.由于交换机根据所传送信息包的目的地址， 将每一信息包独立地从源端口送至目的端口， 而不会向一切端口发送，防止了和其它端口 发生冲突，因此，交换机可以同时互不影响 的传送这些信息包，并防止传输冲突，提高 了网络的实践吞吐量。
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高速，可靠，数据按发送顺序到 达；
传输效率低； 建立物理连接的过程长； 不适用于不同速率的设备相互通 信；
报文交换
存储转发式工作，发方不考虑传输路径； 同一时刻，报文仅占用一段通道，传输效率较
高； 线路带宽由多个用户按需分配； 可以把同一个报文发给多个用户； 可以进行速率和编码转换； 中间结点易阻塞；要求有大存储容量； 报文携带地址信息，增加开销； 报文不一定按发送顺序到达。
基本的调制方式：调幅、调频、调相
幅度键控
ASK Amplitude-Shift Keying
移频键控
FSK Frequency-Shift Keying
相位键控
PSK Phrase-Shift Keying 绝对移相键控
相对移相键控
组合调制方法
为了达到更高的传输速率，每一码元要携带更 大的信息量，就要将多种调制方法组合使用。
..
.r .
.. . . t
.. . .
.. . .
调制解调器
包括了发信号用的调制器和收信号用的 解调器。
如无特殊说明，就是为了一条话路使用 的，多条话路合用的是宽带调制解调器。
调制器的作用是波形变换，将基带数字 信号的波形变换成适于信道传输的波形； 解调器就是波形识别器，将信号还原成 原来的数字信号。
C＝2×T（波特）＝2×T×W（bps） T：带宽
理想带通信道下最高码元传输速率C＝T Shannon公式： 在信噪比为S/N时信道的极限传输速率
C=T×lo2g(1S/N)
数据通信系统的模型
数据通信系统的模型
数据终端设备：即数据的生成者和使用者，它 根据协议ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制通信的功能
通信控制器：它的功能除进行通信状态的连接、 监控和拆除等操作外，还可接收来自多个数据 终端设备的信息，并转换信息格式
多路复用技术
在一条物理线路上建立多个通信信道的 技术。
实质：将一个区域的多个用户数据通过 发送多路复用器进行汇集，然后将汇集 后的数据通过一条物理线路进行传送， 接收多路复用器再对数据进行分离，分 发到多个用户。
数据交换技术
电路交换 报文交换 分组交换
电路交换
建立物理连接，数据传输，拆除连接 特点：适于实时和交互通信场合；
比特：信息传送的单位； 码元：信号的单位；
数据传输的速率
信息传送的速率为比特率；信息速率R 信号传送的速率为波特率；信号速率B，
也称为符号速率或调制速率。 R＝B×W W：每码元携带的信息位数。
误码率：信息传送过程中出错的位数。 误码率＝错误比特数/总比特数
信道容量
Nyquist公式： 理想低通矩形特性的信道下最高码元传输速率
数据的编码
不归零码 归零码 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码
不归零码
None Return Zero 单极性不归零码：
零电平表示0，正电平表示1 双极性不归零码：
负电平表示0，正电平表示1 特点：无法判断每一位的开始和结束；
有直流分量；
归零码
Return Zero 单极性归零码：
模拟数据：取值连续的数据 数字数据：取值离散的数据 信号：信息和数据在介质中传递的形式； 模拟信号：取值连续的信号 数字信号：取值离散的信号 基带信号：未经调制的数字信号 宽带信号：多路复用的信号
信道
信息传输的必经之路 物理信道：用来传送信号的物理通路； 逻辑信道：连接，非独占
比特和码元
分组交换
实现了自同步，不用另外发送同步信号； 没有直流分量的累积效应； 信号频率提高。
差分曼彻斯特编码
Differential Manchester Encoding 对曼彻斯特编码的改进。 每比特中间的跳变仅用作同步； 每比特开始的跳变表示数据：
有跳变表示0，无跳变表示1； 特点：与曼彻斯特编码相似。
在任一时刻信息只能在一个方向传输； 双工：允许信息同时沿两个方向传输。
数据传输的方式
并行与串行 并行传输：数据以成组的方式在多条并行信道
上同时传输。 优点：速率高 缺点：传输设备投资大 串行传输：数据流以串行的方式，在一条信道
上依次传输 优点：节省设备，费用低 缺点：慢
同步与异步
基带信号在模拟信道传输中的问题
基带信号含多种频率成分，有些在线路 带宽之外，不能全部通过信道，造成信 号失真。
基带信号的各个频率成分的延迟，衰减 不同，又造成失真。
干扰信号，波形失真易导致误码，传输 速率越快，失真越严重。
数据的调制和解调
调制就是用基带信号对载波波形的某些 参量进行控制，使得这些参量随基带信 号的变化而变化。
数据通信设备：它的功能是把通信控制器提供 的数据转换成适合通信信道要求的信号形式
通信信道：通信信道是信息在数据通信设备之 间传输的通道
噪声：传输过程中受到的干扰。
数据通信方式
根据允许的传输方向，数据通信方式可 以分为三种：
单工：数据只能沿一个方向传输； 半双工：允许数据沿两个方向传输，但
零电平表示0，正脉冲表示1； 双极性归零码：
负脉冲表示0，正脉冲表示1； 交替双极性归零码：
零电平表示0，正负脉冲交替表示1； 特点：无法判断每一位的开始和结束
严重的直流分量
曼彻斯特编码
Manchester Encoding 双相码，用电平的跳变表示二进制数据。 低到高的跳变表示0，高到低的跳变表示1； 特点：电平的跳变既表示时钟又表示数据；
异步传输：在发送信息前，要在前面加 上起始信号，后面加上终止信号。
同步传输：以同步的时钟节拍来收发信 息。
模拟数据通信与数字数据通信
数字数据通信的优越性： 各类信息均可以以数字形式表示 数字数据易实现差错检测，保证传输的
可靠性 数字数据易实现加密，保证传输的安全
性。 数字技术发展迅速。
计算机网络基础
第二章 数据通信基础知识
本章学习任务
掌握数据通信的基本概念；特别是熟悉 信道容量的计算；
掌握数据通信系统的模型；熟悉数据通 信的方式，数据传输的方式及各自的特 点；
掌握数据的调制的基本方法； 掌握数据编码的原理及不同编码方法的
特点；
数据通信的基本概念
信息：任何可用二进制表示的内容； 数据：有用的信息；
传输效率低； 建立物理连接的过程长； 不适用于不同速率的设备相互通 信；
报文交换
存储转发式工作，发方不考虑传输路径； 同一时刻，报文仅占用一段通道，传输效率较
高； 线路带宽由多个用户按需分配； 可以把同一个报文发给多个用户； 可以进行速率和编码转换； 中间结点易阻塞；要求有大存储容量； 报文携带地址信息，增加开销； 报文不一定按发送顺序到达。
基本的调制方式：调幅、调频、调相
幅度键控
ASK Amplitude-Shift Keying
移频键控
FSK Frequency-Shift Keying
相位键控
PSK Phrase-Shift Keying 绝对移相键控
相对移相键控
组合调制方法
为了达到更高的传输速率，每一码元要携带更 大的信息量，就要将多种调制方法组合使用。
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.. . .
调制解调器
包括了发信号用的调制器和收信号用的 解调器。
如无特殊说明，就是为了一条话路使用 的，多条话路合用的是宽带调制解调器。
调制器的作用是波形变换，将基带数字 信号的波形变换成适于信道传输的波形； 解调器就是波形识别器，将信号还原成 原来的数字信号。
C＝2×T（波特）＝2×T×W（bps） T：带宽
理想带通信道下最高码元传输速率C＝T Shannon公式： 在信噪比为S/N时信道的极限传输速率
C=T×lo2g(1S/N)
数据通信系统的模型
数据通信系统的模型
数据终端设备：即数据的生成者和使用者，它 根据协议ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制通信的功能
通信控制器：它的功能除进行通信状态的连接、 监控和拆除等操作外，还可接收来自多个数据 终端设备的信息，并转换信息格式
多路复用技术
在一条物理线路上建立多个通信信道的 技术。
实质：将一个区域的多个用户数据通过 发送多路复用器进行汇集，然后将汇集 后的数据通过一条物理线路进行传送， 接收多路复用器再对数据进行分离，分 发到多个用户。
数据交换技术
电路交换 报文交换 分组交换
电路交换
建立物理连接，数据传输，拆除连接 特点：适于实时和交互通信场合；
比特：信息传送的单位； 码元：信号的单位；
数据传输的速率
信息传送的速率为比特率；信息速率R 信号传送的速率为波特率；信号速率B，
也称为符号速率或调制速率。 R＝B×W W：每码元携带的信息位数。
误码率：信息传送过程中出错的位数。 误码率＝错误比特数/总比特数
信道容量
Nyquist公式： 理想低通矩形特性的信道下最高码元传输速率
数据的编码
不归零码 归零码 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码
不归零码
None Return Zero 单极性不归零码：
零电平表示0，正电平表示1 双极性不归零码：
负电平表示0，正电平表示1 特点：无法判断每一位的开始和结束；
有直流分量；
归零码
Return Zero 单极性归零码：
模拟数据：取值连续的数据 数字数据：取值离散的数据 信号：信息和数据在介质中传递的形式； 模拟信号：取值连续的信号 数字信号：取值离散的信号 基带信号：未经调制的数字信号 宽带信号：多路复用的信号
信道
信息传输的必经之路 物理信道：用来传送信号的物理通路； 逻辑信道：连接，非独占
比特和码元
分组交换
实现了自同步，不用另外发送同步信号； 没有直流分量的累积效应； 信号频率提高。
差分曼彻斯特编码
Differential Manchester Encoding 对曼彻斯特编码的改进。 每比特中间的跳变仅用作同步； 每比特开始的跳变表示数据：
有跳变表示0，无跳变表示1； 特点：与曼彻斯特编码相似。
在任一时刻信息只能在一个方向传输； 双工：允许信息同时沿两个方向传输。
数据传输的方式
并行与串行 并行传输：数据以成组的方式在多条并行信道
上同时传输。 优点：速率高 缺点：传输设备投资大 串行传输：数据流以串行的方式，在一条信道
上依次传输 优点：节省设备，费用低 缺点：慢
同步与异步
基带信号在模拟信道传输中的问题
基带信号含多种频率成分，有些在线路 带宽之外，不能全部通过信道，造成信 号失真。
基带信号的各个频率成分的延迟，衰减 不同，又造成失真。
干扰信号，波形失真易导致误码，传输 速率越快，失真越严重。
数据的调制和解调
调制就是用基带信号对载波波形的某些 参量进行控制，使得这些参量随基带信 号的变化而变化。
数据通信设备：它的功能是把通信控制器提供 的数据转换成适合通信信道要求的信号形式
通信信道：通信信道是信息在数据通信设备之 间传输的通道
噪声：传输过程中受到的干扰。
数据通信方式
根据允许的传输方向，数据通信方式可 以分为三种：
单工：数据只能沿一个方向传输； 半双工：允许数据沿两个方向传输，但
零电平表示0，正脉冲表示1； 双极性归零码：
负脉冲表示0，正脉冲表示1； 交替双极性归零码：
零电平表示0，正负脉冲交替表示1； 特点：无法判断每一位的开始和结束
严重的直流分量
曼彻斯特编码
Manchester Encoding 双相码，用电平的跳变表示二进制数据。 低到高的跳变表示0，高到低的跳变表示1； 特点：电平的跳变既表示时钟又表示数据；
异步传输：在发送信息前，要在前面加 上起始信号，后面加上终止信号。
同步传输：以同步的时钟节拍来收发信 息。
模拟数据通信与数字数据通信
数字数据通信的优越性： 各类信息均可以以数字形式表示 数字数据易实现差错检测，保证传输的
可靠性 数字数据易实现加密，保证传输的安全
性。 数字技术发展迅速。
计算机网络基础
第二章 数据通信基础知识
本章学习任务
掌握数据通信的基本概念；特别是熟悉 信道容量的计算；
掌握数据通信系统的模型；熟悉数据通 信的方式，数据传输的方式及各自的特 点；
掌握数据的调制的基本方法； 掌握数据编码的原理及不同编码方法的
特点；
数据通信的基本概念
信息：任何可用二进制表示的内容； 数据：有用的信息；