数据通信基础网络介绍
数据通信基础认知—数据通信网的基本概念
网孔型（互联型）
网孔型拓扑是指网络节点之间至少 存在两条不同的物理连接的非环型 拓扑。若所有节点两两之间都有直 接的物理连接，则称为理想的网孔 型（全互联结构）。 特点：与其他拓扑相比，网孔型拓 扑的可靠性最高，但其结构复杂， 相关的控制和管理也相当复杂。 用于数据通信网络的核心层组网
课后练习
数据通信网由节点、链路、数据、协议构成 数据通信网络按照覆盖范围分为局域网、城域
城域网
Internet骨干网
电信级Hale Waihona Puke 务骨干网骨干网业务分离
PE
核心层 汇聚层
IDC
汇聚路由器
接入层
BAS
BAS
接入网 双绞线 个人用户
IP DSLAM 以太网
核心路由器
骨干网ASBRP
NGN
3G IP专线
城域网ASBR
综合业务
MPL S
接入、承 载、传送
VPN
PE业务识
别、区分
BAS AR/PEBASAR/PE BASAR/RE BAS AR服/PE务
数据通信网的 基本概念
数据通信网的基本概念
一、定义：
计算机网络就是将分布在 不同地理位置的具有独立工作 能力的计算机、终端及其附属 设备用通信设备和通信线路连 接起来，并配置网络软件，以 实现资源共享的系统。
二、组成四要素
节点 通信设备 链路 通信介质或传输网络 数据 消息的数字化呈现形式 协议 决定数据的格式和传输的一组规则
网、广域网 数据通信网的典型拓扑结构4种，分别为总线
型、环形、星型、网孔型
你好
Hello
A
B
语言不通，无法沟通。
最近可好?
挺好挺好！
数据通信与网络基础知识
数据通信与网络基础知识在现代社会中，数据通信和网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的重要组成部分。
无论是通过互联网进行信息传输，还是通过手机进行通话和短信交流，都少不了数据通信和网络的支持。
本文将深入介绍数据通信和网络的基础知识，包括数据通信的基本原理、传输介质、网络结构以及网络管理和安全等方面。
首先，数据通信是指将数据从一个地方传输到另一个地方的过程。
它是通过使用不同的传输介质和协议来实现的。
在数据通信中，数据的传输可以通过有线或无线的方式进行。
有线传输通常使用电缆作为传输介质，如网线、电信线等。
无线传输则通过无线电波进行，如Wi-Fi、蓝牙等。
数据通信过程中使用的协议也非常重要，如TCP/IP协议、HTTP协议等。
这些协议规定了数据的传输方式、格式和处理过程，确保数据能够准确地传输和接收。
传输介质是数据通信中起到桥梁作用的物理媒介。
有线传输中，常用的传输介质包括光纤、铜缆等。
光纤传输具有高速、高带宽和抗干扰能力强的特点，广泛应用于长距离和大容量的数据传输；铜缆传输则便宜、易于安装和维护，适用于短距离和低带宽的数据传输。
无线传输中，常用的传输介质包括电磁波、无线电波等。
电磁波传输适用于广播和电视信号的传输；无线电波传输适用于无线通信和互联网接入等。
数据通信的基本原理是将数据转换成电信号，通过传输介质传输，然后在接收端将电信号还原为数据。
在这个过程中，需要使用调制解调器（Modem）将数据转换成电信号，并使用解调器将电信号还原为数据。
调制解调器是数据通信中重要的设备，它将数字信号转换成模拟信号，以便通过传输介质进行传输，并在接收端将模拟信号还原成数字信号。
调制解调器的速率决定了数据的传输速度，通常以波特率（bps）表示。
数据通信不仅仅是指点对点的数据传输，更多时候是通过网络进行的。
网络是由多个设备和传输介质组成的，它们通过互联网协议（IP）互相连接。
网络按局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网（Internet）划分。
数据通信网
数据通信网1. 引言数据通信网（Data Communication Network）是指用于数据传输和通信的网络系统。
随着信息技术的快速发展，数据通信网在现代社会中起着重要的作用。
它允许各种设备和系统之间交换数据，并支持实时通信和远程访问。
本文将介绍数据通信网的基本概念、架构、技术以及应用。
2. 数据通信网的基本概念数据通信网是指由计算机和通信设备通过一定的通信线路和协议相互连接而构成的网络系统。
它可以用于在局域网内部或远程地区之间传输数据。
数据通信网主要有以下几个基本概念：2.1. 数据传输数据传输是指数据从一个设备或系统传输到另一个设备或系统的过程。
数据可以通过有线或无线的方式进行传输。
数据传输可以是单向的，也可以是双向的。
2.2. 网络拓扑网络拓扑是指网络中不同设备之间连接的方式。
常见的网络拓扑包括总线型、星型、环型和网状型等。
不同的网络拓扑可以适用于不同的应用场景。
2.3. 通信协议通信协议是指在数据通信过程中设备之间进行交流和协调的规则和约定。
常见的通信协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
不同的通信协议具有不同的功能和特点。
3. 数据通信网的架构数据通信网的架构可以分为以下几个层次：3.1. 物理层物理层是指数据通信网中用于传输数据的物理介质和传输方式。
常见的物理介质包括光缆、电缆、无线电波等。
物理层负责将数字数据转换成物理信号，并在不同设备之间进行传输。
3.2. 数据链路层数据链路层是指在物理层之上构建数据传输通道的层次。
它负责对数据进行分帧、错误检测和纠正，以及流量控制和访问控制等功能。
数据链路层使用MAC地址来标识设备，并通过以太网、无线局域网等技术进行数据传输。
3.3. 网络层网络层是指在数据链路层之上构建数据传输网络的层次。
它负责路由选择、数据分组和转发等功能，将数据从源设备传输到目标设备。
网络层使用IP地址来标识设备，并通过路由器和交换机等设备进行数据传输。
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。
第一讲 数据通信网络基础
数据通信网络基础主讲人：华山制作：华山第1章数据通信基础▪主要内容：数据通信的发展历史数据通信的构成原理数据通信方式分类及特点数据通信常用的传输介质和基本传输方式1.1 数据通信的发展历史▪三个阶段：第一阶段：具有通信功能的联机系统——多终端系统第二阶段：计算机网络——多机系统第三阶段：互联网——多网络系统1.2数据通信的构成1、计算机网络是一组自治的计算机互联的集合。
把分布在不同地理区域的独立式计算机及外部设备利用通信介质互连成功能强大的网络系统，实现相互通信和共享信息资源。
2、通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计数机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。
3、协议是通信双方约定并且共同遵守的格式和规范。
4、数据通信是计算机网络的基本功能，用以实现计算机与终端之间或计算机与计算机之间的传递各种信息，将地理上分散的单位和部门通过计算机网络连接起来进行集中管理。
5、信息分布处理对于较大型的综合性信息通过某些算法将数据处理功能交给不同的计算机处理，以达到均衡使用网络资源，实现分布处理的目的。
6、比较典型的数据通信系统主要由数据终端设备、数据电路、计算机系统三部分组成接口接口数据电路终接设备数据电路终接设备传输信道数据终端设备数据输入输出设备通信控制器通信控制器中央处理机计算机系统1.3 数据通信的交换方式1、电路交换——面向连接的网络2、报文交换报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中（内存或外存），当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需接收的交换机或终端。
3、分组交换——面向无连接的网络将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块（称为分组或打包），将这些分组以存储_转发的方式在网内传输。
1.4 数据通信方式分类及特点 有线数据通信1．数字数据网（DDN）✓什么是数字数据网是利用数字信道传输数据信号的数据传输网。
是一种利用光纤、数字微波或卫星等数字传输通道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。
计算机网络技术基础教程-数据通信基础
计算机网络技术基础教程-数据通信基础计算机网络是一个由多个计算机组成的网络系统。
它们通过各种设备和协议进行通信和数据交换。
计算机网络涉及多种技术和概念，其中包括数据通信和传输。
数据通信基础数据通信的定义在计算机网络中，数据通信是指计算机之间以某种方式传输数据的过程。
数据可以是文本、音频、视频或二进制代码。
数据传输方式数据在计算机网络中通过两种方式进行传输：串行传输和并行传输。
串行传输在串行传输中，每个二进制位都单独传输，一次只能传输一位。
这种传输方式适用于长距离通信，但速度较慢。
并行传输并行传输同时传输多个二进制位。
这种传输方式速度快，但对于长距离通信来说不太可行。
数据传输的三个要素发送方发送方是指发送数据的设备。
发送方通过某种方式将数据转换为可以传输的形式，并将其发送到网络中。
接收方接收方是接收数据的设备。
接收方通过解码和处理收到的数据来还原原始数据。
传输介质传输介质是指发送方和接收方之间传输数据的物理通道。
传输介质包括电缆、光缆、卫星和无线电波等。
数据传输的几种形式单工传输单工传输意味着数据只能在一个方向上传输。
例如，在广播电台，数据只能从电台到听众。
半双工传输半双工传输意味着数据可以在两个方向上传输，但每个时刻只有一个方向的数据可以传输。
全双工传输全双工传输意味着数据可以在两个方向同时传输。
数据传输的常用协议TCP/IPTCP/IP是互联网使用的一种通信协议。
它是一种面向连接、可靠的协议，用于将数据从一个计算机传送到另一个计算机。
HTTPHTTP是超文本传输协议，用于在Web上发送和接收数据。
HTTP是一种无状态协议，每个请求都是独立的。
FTPFTP是文件传输协议，用于在计算机之间传输文件。
FTP支持上传和下载文件，以及浏览文件系统。
计算机网络基础(数据通信基础)课件
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
4.网络数据通信基础
半双工方式：数据传 送可以双向进行，但同 一时间只能由一方发往 另一方向 全双工方式：数据传 送可以双向进行，同一 时间可以双向地传送数 据
(2)信道的通讯方式
串行通信：数据在 一个信道上一位一 位依次传输。
特点： 1.通信线路数小，线路利用率高适合于远距离传输。 2.在发送端和接收端需要并/串转换和串/并转换。 3.需要实施同步措施，以确保不产生错字。
三种数据交换技术性能比较
• 1.电路交换
– 需设置完全的通路，在释放前被独占
• 2.报文交换
– 采用存储转发方式，报文需排队，不适合交 互式通信
• 3.分组交换
– 与报文交换类似，但报文被分成分组传送， 使数据网中最广泛使用的交换技术
传输误差与检测
(1)传输误差的原因
在实际通信系统中，误差主要来自通信设备和传输媒质两个方面。对 数字通信设备而言，有很好的可靠性和稳定性，其本身产生差错的可能 性是很少的。至于传输媒质，由于干线采用了光缆，也很少有差错。因 此差错主要来自传输媒质中的模拟本地环路以及无线通信环境。原因在 两个方面：一是媒质的传输特性限制，使传输的数据信号产生幅度失真、 相位失真和频率偏移，导致码间干扰；二是各种外界干扰（雷电、火花） 引起突发差错，造成一串数据信息的破坏。通常电话专线的信道误码率 （含Modem）是10-4~10-5，电话交换网的信道误码率是10-3~10-4，而数据 通信业务要求误码率小于10-9。在改进信道各部分如媒质选择，均衡、 滤波措施、提高Modem质量等不奏效或经济上不能承受的情况下，必须 在数据链路两端采用差错控制技术。 误差控制技术的核心是采用高效的纠错检错编码方法，将这些冗余码 附加在信息中一起传送。
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内容：环境检查；器材检验；线缆的敷设和保 护方式检验；工程电气测试；工程验收。
六类系统的标准
❖ 六类布线标准将以端到端的信道性能为准。 ❖ 信道参数:Attenuation、NEXT、PSNEXT、
ELFEXT、Return Loss、Delay、Delay Skew等。 ❖ 六类标准的带宽为200MHz，测试时必须测 试250MHz时的性能，为应用预留一定的带 宽。
综合 TIA/EIA568A TIA/EIA568A-5 安装 TIA/EIA569 家居 TIA/EIA570 标识 TIA/EIA606 接地 TIA/EIA607
TIA/EIA568B
测试TSB67
光纤到桌面 TSB72
开放办公室 TSB75
改进5类 TSB95
综合EN50173 安装 EN50174 测试 EN50289
❖ 于1995年推出。
TIA/EIA-568-A-5 标准
❖ 超五类标准于 2000年1月27日正 式发布。
❖ 标准代号： ANSI/TIA/EIA568-A-5-2000。
TIA/EIA 570 标准
TIA/EIA570。 国内已经起草一个关于家庭综合布 线规范，将由建设部发布。
TIA/EIA 606 标准
+每个熔接点损耗值*数量
第二部分
综合布线系统 测试和验收标准
验证测试、认证测试
❖ 验证测试
测试电缆的通断、长度，以及双绞线的接 头连接是否正确等一般性测试。
❖ 认证测试
根据国际上某个电缆的标准来进行测试。 它包括了验证测试的全部内容并根据标准 测试电缆的指标，如衰减、近端串扰等。
布线标准介绍
ISO 11801国际标准
综合布线系统的组成
工作区子系统
水平子系统
干线子系统
管理子系统
管理子系统
设备间子系统
建筑群子系统
综合布线系统的主要介质
❖双绞线
非屏蔽双绞线（UTP） 屏蔽双绞线（STP）
❖光纤
非屏蔽双绞线
❖ 三类：
带宽为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为 10Mbps的数据传输
❖ 四类：
带宽为20MHz，用于语音传输和最高传输速率 16Mbps的数据传输。
非屏蔽双绞线的优点
❖ 无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空 间；
❖ 重量轻、易弯曲、易安装； ❖ 将串扰减至最小或加以消除； ❖ 具有阻燃性； ❖ 具有独立性和灵活性，适用于结构化综
合布线。
双绞线的性能参数
❖ 衰减 ❖ 衰减串扰比 ❖ 直流电阻
❖ 近端串扰 ❖ 特性阻抗 ❖ 回波损耗
光纤
优点： ❖ 频带较宽。 ❖ 电磁绝缘性能好。 ❖ 衰减较小。 ❖ 中继器的间隔较大。
综合布线系统标准 的发展与质检
欢迎各位尊敬的朋友！
❖综合布线系统概述 ❖综合布线系统测试和验收标准 ❖DB37/T267-1999内容简介
第一部分： 综合布线系统概述
传统布线
存在缺陷
❖ 独立设计，不能兼容 ❖ 分别施工，造价高，统一管理困难 ❖ 系统一经确定，难以更改，灵活性差
综合布线系统
❖ 五类：
带宽为100MHz，用于语音传输和最高传输速率 为100Mbps的数据传输。
非屏蔽双绞线
❖ 超五类：
将五类非屏蔽双绞线的性能加以改善。带宽仍 为100MHz。
❖ 六类：
传输特性最高规格为200MHz，用于和最高传输 速率1000Mbps的数据传输。
❖ 七类：
欧洲提出的电缆标准，计划带宽为600MHz 。
中国工程建设 标准化协会 CECS72:97
YD/T838 YD/T926
GB/T50311
GB/T50312 DB37/T267
ISO 11801标准
❖ 国际标准， ❖ 主要内容：
应用及链路分类；电缆选型。 ❖ 于1995年推出。
TIA/EIA-568A 标准
❖ 美国电子工业协会/美国通信工业协 会 标准。
光纤
❖ 单模
用于高速度、长距离；成本高；需要激光 源；耗散极小，高效。
8/125μm ，9/125μm ，10/125μm
❖ 多模
用于低速度、短距离；成本低；不需要激 光源；耗散大，低效。
62.5/125μm ，50/125μm
光纤的性能指标
❖ 光衰减
光纤链路的损耗极限= 光纤长度损耗系数+每个接头损耗值*数量
❖ 详细规定了网络文档的格式、内 容、电缆接插件的标识以及工程管 理方面的注意事项。
❖ 信息产业部建议直接采用，国内不 再制定相关法规。
TSB 67
❖ 1995年10月正式颁布。 ❖ 它适用于已安装好的双绞线连接网
络，并提供了一个“认证”非屏蔽双 绞线电缆是否达到5类线要求的标 准。 ❖ 现场测试规范。
❖ 1986年通过美国电子工业协会(EIA) 和通信工业协会(TIA)的认证
综合布线系统的发展
❖ 1991年，综合布线系统作为独立的 产品开始进入我国市场
❖ 1995年，各种标准基本完善。 ❖ 六类、七类系统
综合布线系统的组成
❖ 工作区子系统 ❖ 水平子系统 ❖ 干线子系统 ❖ 管理子系统 ❖ 设备间子系统 ❖ 建筑群子系统
YD/T 926
❖ 原邮电部的行业标准。 ❖YD/T 926.1：总规范 ❖YD/T 926.2：综合布线用电缆、光
缆技术要求。 ❖YD/T 926.3：综合布线用连接硬件
通用技术要求。
国家标准
❖GB/T 50311-2000，《建筑与建筑群 综合布线系统工程设计规范》
内容：系统设计；系统指标；各子系统；安装 工艺要求。
TSB 95标准
TSB95，在原来TSB67的基础上增加 了超5类布线的测试规范，原有各参 数的定义没有修改。
EN 50173 标准
❖ EN50173，有关电磁兼容性的内容； ❖ EN50174，描述了测试屏蔽效果的方
法； ❖ EN50289，描述了屏蔽线缆的测试。
CESC72:97 标准
中国工程建设标准化协会标准《建筑 与建筑群综合布线系统工程设计规 范》
由通信电缆、光纤 、各种软电缆 及有关连接硬件构成的，用以支持 语音、数据、图像、视频通信的通 用布线系统。
综合布线系统的特点
❖ 兼容性 ❖ 开放性 ❖ 灵活性 ❖ 可靠性 ❖ 先进性 ❖ 经济性
综合布线系统的发展
❖ 1983年，美国AT＆T公司贝尔实验 室提出用4对双绞线替代同轴电缆。
❖ 1985年由贝尔实验室首先推出综合 布线系统