网络中的数据通信
网络中的数据通信 (共33张PPT)
分组交换的传输单元
分组交换网以“分组”作为数据传输单元。 依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。
分组 1
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
分组 3
首部 数 据
收到分组后剥去首部
接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
分组 1
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
分组 3
首部 数 据
收到的数据
最后还原成原来的报文
都 能 做 到 一 个“忠 ”字,但 是,却很 少有人 能够做 到一个 “义” 字。 一 个 “ 义 ” 字,包括 了太多 的内容 。《水 浒传》 中一百 零八好 汉为兄 弟,为朋友赴汤 蹈 火 ,两肋 插刀 ,就 只为了 一个“ 义”字 ;为人 民除暴 安良 ,出 生入死 ,也只为 一个“ 义” 字 。 由 此 可 见,一个 “义” 字虽然 只有三 笔,有时 却要用 一个人 的生命去写。在现实 生 活 中 ,给 人 让座几 乎谁都 可以做 得到,但 救人于 危难之 中却不 是谁都可以做到的。
数据
首部
数据
首部
数据
首部
数据
首部
数据
首部
数据
首部
接收端
110数100据11101 • • •数• •据• • • 0010数100据1110
分组首部的重要性
每一个分组的首部都含有地址等控制信息。 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的
地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。 用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。
A 网络
网络
路由器
查找路由表 路由器 目 的 地 下一跳路由器
网络
路由器
网络
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
］
一
曼 谇
８ ８—
／ 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
’
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。
网络中的数据通信
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。
网络中的数据通信-信息交换方式教案设计
3、针对问题二，学生回答：分组交换方式。
4、针对三种交换方式的线路占用情况，老师问什么，学生就答相应的知识。
2
分钟
30秒
1、通过任务驱动法、问题驱动式教学、和讲授式教学，更好的巩固学生对本课所学的知识有很深的了解。
2、以问题带动学生，进行知识的归纳和总结，起到巩固作用。
应用：网络数据通信当中
优点：1.用户可随时发送数据
2.线路的利用率更高，时延较小。
缺点：1.网络开销大
2.数据不按顺序到达
1、同学们通过老师的讲解，对信息交换方式有了进一步的理解。
2、通过老师的引导进行思考并且回答老师的问题。
6
分
钟
1、通过边讲解边提问，让学生了解所学的内容的同时思考问题并且跟着老师的思路走。
2、同学们认真听讲，同时思考老师的问题并作答。
1
分
钟
1、利用情境引导，激发学生的学习兴趣和情绪，营造轻松、活跃的学习氛围。同时，引出相应的知识点。
引
入
新
课
1、教师：打开教学课件，展示信息交换方式的三种方式：线路交换方式、报文交换方式、分组交换方式。
2、通过一个A、B双方通信的动画来讲明线路交换的工作原理、应用以及优缺点。
网络中的数据通信-信息交换方式
教案设计
作者
奖级
课时
1课时
单位
教材
一、教学过程
阶段
教师活动
学生活动
时间
设计意图
情
景
创
设
1、同学，我们经常相互联系，商量行程和住宿等问题。同学们，你们平时都是用什么方法和外地的朋友联系的呢？通过这一通信例子，从而引出信息交换方式的相关问题。
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。
第三课 网络中的数据通信
第三课网络中的数据通信、网络协议教学目标：【知识与技能目标】1、了解信道、带宽、宽带的概念。
2、理解电话网络和计算机网络中信号的传输原理。
3、理解modem的工作原理4、理解分组交换技术的原理和优缺点。
【过程与方法目标】1、通过学习，能够借助自身的使用经验，领悟原理，使用所学知识解释生活现象。
2、学会利用网络资源帮助解决日常生活中遇到的疑难问题。
【情感态度与价值观目标】1、养成独立思考、自主探究的习惯。
2、对日常生活涉及到的科学技术产生浓厚的探究兴趣。
教学重点：理解网络通信中的信号传输原理、信息交换技术及其用途。
教学难点：理解分组交换技术的原理、优缺点，并能利用其原理解释生活现象。
教学方法：交流、讨论的学习方法。
教学环境：多媒体机房，网络。
教学课时：1课时。
教学过程：一、引入：【问题引入】：以“两个纸杯＋一条细线”做成的简单通话器的实验导入，请两名同学试用这个简单通话器。
然后引导同学分析这个简单通话器的原理。
【设计意图】：以简单有趣的实验导入，激发学习兴趣和好奇心。
二、新课讲授（一）声音的传输原理【动画演示】：电话中声音的传输原理和过程。
【小组讨论】：网络中的信号是如何传输的？【视频讲解】：课件第一章第三节，网络中的信号是如何传输的。
（二）通信信号【自主学习】：阅读课本P17-P18。
【课程讲解】：1．模拟信号与数字信号模拟信号：信号中没有断开或不连续的的地方，如时间、温度、电波、声音；数字信号：信号仅取一些有限数目的值，如字符，二进制数，电脉冲。
．信号在网络中的传送2调制解调器（MODEM）：信号变换器。
调制：从数字数据信号变换成模拟信号的过程。
解调：从模拟信号反变换成原来的数字数据信号的过程。
【小组讨论】：无论是ADSL还是拨号上网，在计算机和电话线之间有一个共同的装置，是什么？为什么要有那样一个装置？（答案看视频）（三）信道与带宽【自主学习】：阅读课本P18。
【课程讲解】：1、什么叫信道？信道(channel)是通信双方之间以传输介质为基础传递信号的通路。
计算机网络中的数据通信技术
计算机网络中的数据通信技术
计算机网络中的数据通信技术指的是数据在计算机网络中互相传输、接收和处理的技术。
在计算机网络中，数据一般是通过数据包进行传输，因此数据通信技术的核心就是数据包的传输和处理。
数据通信技术包括以下几个方面：
1.数据传输技术
数据传输技术是计算机网络中最基本的技术之一，包括有线传输和无线传输两种。
有线传输常用的技术包括以太网、令牌环网、FDDI等；无线传输常用的技术包括蓝牙、Wi-Fi、4G等。
数据传输技术的选择会影响到数据传输的速度、可靠性和安全性。
2.数据压缩技术
数据压缩技术是通过对数据进行压缩处理，使得数据在传输中占用的带宽更小。
常用的数据压缩技术包括有损压缩和无损压缩。
有损压缩会牺牲一定的数据质量以换取更高的数据压缩比，无损压缩则是不会牺牲数据质量。
3.数据加密技术
数据加密技术是指对传输的数据进行加密，使得数据在传输中更加安全。
常用的加密算法包括AES、DES、RSA等。
数据
加密技术可以防止黑客攻击和窃取数据等安全问题。
4.数据校验技术
数据校验技术是指在数据传输中对数据的完整性、准确性进行监测的技术。
常用的数据校验技术包括CRC、MD5等。
数据
校验技术可以防止因传输过程中数据被篡改而导致的数据错误。
以上是计算机网络中主要的数据通信技术，它们的综合运用可以提高数据传输的速度、可靠性和安全性。
在实际应用中，还需要根据实际情况选择合适的数据通信技术。
通信网络中常见的数据传输媒介与特点
通信网络中常见的数据传输媒介与特点随着科技的不断发展，通信网络在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
数据的传输媒介是构成通信网络的关键要素之一。
本文将重点介绍通信网络中常见的数据传输媒介以及它们的特点。
1. 有线传输媒介有线传输媒介是目前应用最广泛的数据传输方式之一。
下面列举了几种常见的有线传输媒介及其特点。
1.1 同轴电缆同轴电缆是一种由金属中心导体、绝缘层、金属屏蔽层和外绝缘层构成的传输媒介。
它具有以下特点：- 高带宽：同轴电缆能够传输宽带信号，适用于高速数据传输。
- 抗干扰性强：金属屏蔽层能够有效地防止外界干扰，确保数据传输的稳定性。
- 传输距离有限：同轴电缆的传输距离相对较短，适用于局域网等小范围通信。
1.2 光纤光纤是一种利用光信号进行数据传输的传输媒介。
它具有以下特点：- 高带宽：光纤能够以光速传输数据，带宽非常高，可以满足大规模数据传输的需求。
- 抗干扰性强：光信号在光纤中传输时不受电磁干扰的影响，保证数据传输的稳定性。
- 传输距离长：光纤的传输距离较长，可以覆盖广域网络。
1.3 双绞线双绞线是一种由一对绝缘电缆线通过绞合而成的传输媒介。
它具有以下特点：- 低成本：双绞线的制造成本相对较低，广泛应用于家庭、办公室等场所。
- 传输距离有限：由于受到电磁干扰的影响，双绞线的传输距离相对较短。
2. 无线传输媒介无线传输媒介是一种无需使用物理连线的数据传输方式。
下面列举了几种常见的无线传输媒介及其特点。
2.1 Wi-FiWi-Fi是一种无线局域网技术，通过接入点和终端设备之间的无线通信实现数据传输。
它具有以下特点：- 便捷性：Wi-Fi可以让设备通过无线方式连接到互联网，提供了更加方便的上网方式。
- 传输距离有限：Wi-Fi的传输距离通常在几十米到几百米之间，适用于小范围通信。
2.2 蓝牙蓝牙是一种低功耗、短距离的无线通信技术，常用于设备之间的数据传输。
它具有以下特点：- 低功耗：蓝牙设备的耗电量相对较低，能够节约设备的能源。
1.3-网络中的数据通信讲解
方式 线路交换 分组交换
优点 通信质量好 线路利用率高，费用低
缺点
线路利用率低，专线专用， 费用高
通信质量差
相对复杂的通信系统：电话线路+调制解调器+两台计算机
1.3 网络中的数据通信
S
N
铁片 电磁铁
电话线
S
电磁铁
N
铁片
利用上面的原理，贝尔发明了电话……
亚历山大·格雷厄姆·贝尔， 苏格兰人，生于1847年， 电话的发明者，被世界誉 为“电话之父”。
1.3 网络中的数据通信
电话通信方式
模拟信号
声波
电磁波
普通的电话是通过电话网传送的，而IP电话是利用因特网 传送的 。
现有电话网为线路交换，就是每一次成功的呼叫都提供一条的固定信 道，只要用户没有挂机，这条信道始终不能被别的用户使用，即使没有人 说话或是在语音停顿期间也如此。而IP电话则不同，它所经网络使用分组 交换，就是语音信息不占用固定的信道，而是有信息时才传送。
知识引入
有没有同学知道电话的原理？ 声音是如何在电话线中传送的呢？
最原始一代的电话机
第一部拨号 盘式电话机
美军在越南战争 使用的移动电话
1.3 网络中的数据通信
通信
意味着信息从A点传送到B点。 简单的通信系统：两个纸杯 + 一根绳子
在通信过程中，信息的传递是通过发送信号实现的。那么，信号 如何表示？又是如何传送的呢？
1.3 网络中的数据通信
线路交换技术
传统电话工作原理
1.3 网络中的数据通信
A1
A2
11 2 2 3 3
B1
B2
11 2 2 3 3
C1
C2
通信网络中的数据传输协议
通信网络中的数据传输协议随着互联网时代的到来，通信网络已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
在网络中，数据的传输发挥了重要作用。
那么在网络数据传输中有哪些协议呢？本文将为大家介绍通信网络中的数据传输协议。
一、TCP协议TCP（Transmission Control Protocol）协议，即传输控制协议，是互联网通信中的一个主要协议。
TCP协议在网络中主要负责数据传输的可靠性，确保数据包的有序和完整性。
TCP采用了三次握手的方式建立连接，保证了通讯的可靠性。
同时，TCP协议还实现了流量控制和拥塞控制，能够有效的控制数据的传输速率。
在TCP协议中，发送的数据被分成多个数据包。
每个数据包都有序号，接收方通过这个序号来判断数据包的顺序和完整性。
如果数据包传输过程中发生丢包，TCP会尝试重新发送数据包，直到接收方收到正确的数据包为止。
这确保了数据在传输过程中的可靠性。
二、UDP协议UDP（User Datagram Protocol）协议，即用户数据报协议，是互联网通信中的另一种协议。
与TCP协议不同，UDP协议的主要特点是不保证数据包的可靠性和有序性。
UDP协议主要用于实时性要求高的应用程序，如VoIP、视频直播等。
与TCP协议不同，UDP协议没有握手过程，发送方可以直接向接收方发送数据包。
数据包不进行排序和重传，因此UDP协议的传输速度要比TCP协议快。
但是由于UDP协议不保证数据的可靠性，因此在数据传输过程中可能会发生数据丢失和乱序等问题。
三、HTTP协议HTTP（Hypertext Transfer Protocol）协议，即超文本传输协议，是一种客户端和服务器之间的请求-响应协议。
HTTP协议主要使用在Web上，用于传输HTML页面、图片、视频等资源。
HTTP协议基于TCP协议，通过TCP协议进行数据传输。
HTTP协议采用了请求-响应模式，客户端向服务器发送请求，服务器接收并处理请求后返回响应结果。
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通信技术与局域网
Modem的原理
modem
modem
通信技术与局域网
【扩展】通信信号 扩展】
模拟信号和数字信号 模拟信号：信号电平是连续变化的； 模拟信号：信号电平是连续变化的； 模拟信号 数字信号：用高低电平去表示1、0的脉冲信号。 数字信号：用高低电平去表示1 数字信号 的脉冲信号。
v(t)
通信技术与局域网
在通信系统中， 在通信系统中，实现两个远距离终端之间相互通信的最简单的方 法就是建立专线，即点对点通信。 法就是建立专线，即点对点通信。 随着通信终端的增加，这种连接方式既浪费通信资源， 随着通信终端的增加，这种连接方式既浪费通信资源，也会导致 成本过高。 成本过高。
怎么办？
人们在传统的电话通信系统中引入了中转的结点，两个电话用户之间 人们在传统的电话通信系统中引入了中转的结点， 结点 通话必须由中转结点的转接，我们把这种技术称为交换技术 交换技术。 通话必须由中转结点的转接，我们把这种技术称为交换技术。 通信系统中主要的信息交换技术有：线路交换、报文交换、分组交换。 通信系统中主要的信息交换技术有：线路交换、报文交换、分组交换。 一、线路交换 传统的电话网络采用的就是线路交换， 传统的电话网络采用的就是线路交换，电话局的电话交换机起着信号 中转的作用。 中转的作用。 当用户A呼叫用户 时 当用户 呼叫用户B时，电话网通过交换机在两个用户间寻找并建 呼叫用户 立一条临时的物理通路，直到用户挂断电话为止。 立一条临时的物理通路，直到用户挂断电话为止。
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为了克服这一弱点，开发出了分组交换技术。 为了克服这一弱点，开发出了分组交换技术。 分组交换技术 方法就是把报文分割成一段段较小的单元——分组， ——分组 方法就是把报文分割成一段段较小的单元——分组，并附上包括 目的地址、分组序号、源地址及其他控制信息的分组头。 目的地址、分组序号、源地址及其他控制信息的分组头。 每个分组以存储转发的方式独立地在网络中传输。 每个分组以存储转发的方式独立地在网络中传输。同一报文的所 有分组都到达目的地后，接收方按分组序号的顺序将它们装配成完整 有分组都到达目的地后， 的报文。 的报文。
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电话通信方式
问题：信息的传递是通过发送信号实现的，信号如何表示？ 信号实现的 问题：信息的传递是通过发送信号实现的，信号如何表示？又 是如何传送的？ 是如何传送的？
模拟信号
声波
电流
声波
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亚历山大·格雷厄姆·贝尔， 苏格兰人，生于1847年， 电话的发明者。
S
N
S
N
铁片 电磁铁
信道与带宽
传输信号的通路称为信道。由传输介质和通信设备共同构成。 传输信号的通路称为信道。由传输介质和通信设备共同构成。 按传输介质可分为有线信道和无线信道； 按传输介质可分为有线信道和无线信道； 有线信道 按传输信号类型可分为数字信道和模拟信道。 按传输信号类型可分为数字信道和模拟信道。 数字信道 通信信道的传输容量称为带宽。 通信信道的传输容量称为带宽。 模拟信道中，带宽等于信道能通过的最高频率与最低频率之差， 模拟信道中，带宽等于信道能通过的最高频率与最低频率之差，
计算机中的信号传送
01000001 编码
生成波形 还原代码
2 2 解码 2 2
65 32 16 8 4 2 1 0 1 0 0 0 0 0 1
A
电路上用高低电平表示 数字信号
A
2 2 2
ASCII是美国国家信息交换标准代码，字母A的ASCII码为65
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数字信号与模拟信号的转换 思考：为什么使用计算机拨号上网时，要使用 思考：为什么使用计算机拨号上网时，要使用Modem呢？ 呢
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【新课引入】 新课引入】
现在，电话、手机已经是人们最常用的通信工具了，通过它 现在，电话、手机已经是人们最常用的通信工具了， 们可以很方便的联系到父母、朋友，告诉你的近况。 们可以很方便的联系到父母、朋友，告诉你的近况。
那么电话是如何实现信息通信的呢？ 那么电话是如何实现信息通信的呢？我们一块儿来了解。
计算机处理的是数字信号 电话线上传输的是模拟信号 要通过电话线传输信息， 要通过电话线传输信息，必须把数字信号转换为模拟信号
公用电话网
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Modem的功能 Modem的功能 调制解调器（Modem） 调制解调器（Modem） 具有调制和解调的功能 调制：把数字信号变换成模拟信号的过程 调制： 解调：把模拟信号变换成数字信号的过程 解调：
t
(a) v(t)
t
(b)
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【合作探究 合作探究】 合作探究
自己家庭的网络是宽带网吗？带宽是多少？是 自己家庭的网络是宽带网吗？带宽是多少？ 什么含义？能进行哪些网络活动？ 什么含义？能进行哪些网络活动？
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宽带与带宽区别： 宽带与带宽区别：
带宽是一个具体的数值，用来标示网络速度； 带宽是一个具体的数值，用来标示网络速度；宽带是上网的接入 方式，指的是具备高通信速率和高吞吐量的计算机网络， 方式，指的是具备高通信速率和高吞吐量的计算机网络，能够满足多 媒体数据传输的要求。 媒体数据传输的要求。
特点：分组交换延时短，线路利用率高。 特点：分组交换延时短，线路利用率高。是计算机网络以及因特网 上应用最广的交换技术。 电话就是分组交换的一个典型应用 电话就是分组交换的一个典型应用。 上应用最广的交换技术。IP电话就是分组交换的一个典型应用。
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【视频解读】 视频解读】
问题：为什么IP电话比传统电话便宜？ 问题：为什么IP电话比传统电话便宜？ 问题 IP电话比传统电话便宜 哪种通话，话音质量更高？ 哪种通话，话音质量更高？
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【课堂小结 课堂小结】 课堂小结
调制解调器的作用是数字信号和模拟信号转换 信道：传递信号的通道 信道： 带宽：通信信道的传输容量 带宽：
交换方式 数据单元 线路交换 报文交换 报文 报文
通路使用方式
结点存储 不要求
延时 很小， 很小，几乎没有
适用的业务 实时业务 不要求实时 的业 实时要求不高 的业务专用 共享
存储报文 报文存储转发时间
分组交换
分组
共享
存储分组 分组存储转发时间
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特点：线路交换技术传输的延时短，但线路的利用效率较低。 特点：线路交换技术传输的延时短，但线路的利用效率较低。
二、报文交换 报文交换与通过邮局发送信件的过程相似。 报文交换与通过邮局发送信件的过程相似。 信息以报文为单位被发送，中转站点先将其存储起来， 信息以报文为单位被发送，中转站点先将其存储起来，等信道 空闲 时再把它转发给下一个结点， 时再把它转发给下一个结点，报文依次在一个一个的中转结点上被存储 和转发，直到它被送到目标结点为止。 和转发，直到它被送到目标结点为止。 特点： 特点： 1、不需要在信源到信宿间建立专门的传输线路，线路利用率高； 、不需要在信源到信宿间建立专门的传输线路，线路利用率高； 2、传输延时比较大，只适用于数字信号传输。 、传输延时比较大，只适用于数字信号传输。 三、分组交换 采用报文交换时，如果报文太长、包含的信息量较多， 采用报文交换时，如果报文太长、包含的信息量较多，在信道不理想 易产生较高的传输差错，影响传输效率。 时，易产生较高的传输差错，影响传输效率。
用赫兹（Hz）表示。 用赫兹（Hz）表示。 数字信道的带宽是指单位时间内信道所能传输的最大比特数， 数字信道的带宽是指单位时间内信道所能传输的最大比特数，用
比特率（bps）表示。 比特率（bps）表示。 宽带网是指传输速率很高（可达1Mbps以上的线路系统），能够 宽带网是指传输速率很高（可达1Mbps以上的线路系统），能够 1Mbps以上的线路系统）， 在短时间内传输大量数据的计算机网络。 在短时间内传输大量数据的计算机网络。
电话线
电磁铁
铁片
利用上面的原理，贝尔发明了电话……
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【自主探究】 自主探究】
现代通信方式，除了电话，人们还喜欢利用计算机网络通信， 现代通信方式，除了电话，人们还喜欢利用计算机网络通信， 那么计算机中的信息如何表达？ 那么计算机中的信息如何表达？以及又如何传送到另一台计算机中 的呢？ 的呢？
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传统电话工作原理
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分组交换技术
数 据
A 乙 甲 B
P1 P2 数 P3 据 P4 P5
C
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思考：IP电话为什么比普通电话省钱？ 思考：IP电话为什么比普通电话省钱？ 电话为什么比普通电话省钱
普通的电话是通过电话网传送的， 普通的电话是通过电话网传送的，而IP电话是利用因特网 电话是利用因特网 传送的。 传送的。 现有电话网为线路交换， 现有电话网为线路交换， 就是每一次成功的呼叫都提供一 条的固定信道，只要用户没有挂机， 这条信道始终不能被别的 条的固定信道 ，只要用户没有挂机， 用户使用，即使没有人说话或是在语音停顿期间也如此。 用户使用，即使没有人说话或是在语音停顿期间也如此 。而 IP 电话则不同，它所经网络使用分组交换， 电话则不同， 它所经网络使用分组交换， 就是语音信息不占用 固定的信道，而是有信息时才传送。 固定的信道，而是有信息时才传送。
请同学们看课本， 请同学们看课本，回答下面三个问题 1、计算机在通讯与信息处理中，数据怎样表达？ 计算机在通讯与信息处理中，数据怎样表达？ 2、调制解调器作用是什么？ 调制解调器作用是什么？ 3、简述IP电话采用的信息交换方法？ 简述IP电话采用的信息交换方法？ IP电话采用的信息交换方法
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【练习】 练习】
某同学家网络的带宽是2M bps，要下载一个 某同学家网络的带宽是2M bps， 300M的电影 如果能够达到全速下载的理想状态， 的电影， 300M的电影，如果能够达到全速下载的理想状态， 他最快能多少时间将电影下载完？ 他最快能多少时间将电影下载完？