大学计算机基础第4章

4.3.2 数据交换技术
数据交换技术主要有三种类型：电路交换、 数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分 组交换。 组交换。 2.报文交换又称为包交换。 2.报文交换又称为包交换。 报文交换又称为包交换 所谓报文，就是需要发送的整个数据块， 所谓报文，就是需要发送的整个数据块，对于这样的数据 中间节点可先把收到的信息储存起来， ，中间节点可先把收到的信息储存起来，中间节点由具有 存储能力的计算机承担。如果一个节点希望发送一个报文 存储能力的计算机承担。 一个数据块），它将目的地地址附加在报文上， ），它将目的地地址附加在报文上 （一个数据块），它将目的地地址附加在报文上，然后将 整个报文传递给中间节点；中间节点暂存报文， 整个报文传递给中间节点；中间节点暂存报文，根据地址 确定输出端口和线路， 确定输出端口和线路，排队等待线路空闲时再转发给下一 节点，这样经过多个中转节点的存储转发， 节点，这样经过多个中转节点的存储转发，最后到达目标 节点。这样的交换方式就称为存储交换或存储转发。 节点。这样的交换方式就称为存储交换或存储转发。
2.带宽 带宽
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是指信道能传送信号的频率宽度， 是指信道能传送信号的频率宽度，也就是可传送的信号 的最高频率与最低频率之差。 的最高频率与最低频率之差。
3. 信道的最大传输速率
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数据传输率指信道在单位时间内能传输的二进制位数， 数据传输率指信道在单位时间内能传输的二进制位数， 记作bps 比特/ bps（ 记作bps（比特/秒）。 信道的传输能力是有一定限制的， 信道的传输能力是有一定限制的，某个信道传输数据的 速率有一个上限，叫做信道的最大传输速率。 速率有一个上限，叫做信道的最大传输速率。
4.3.3数据传输介质 数据传输介质
2. 传输媒质的分类 传输媒质分为有线传输媒质和无线传输媒质。 传输媒质分为有线传输媒质和无线传输媒质。 有线传输媒质
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双绞线、同轴电缆、光纤 双绞线、同轴电缆、
无线传输媒质
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无线电频率通信、红外通信、 无线电频率通信、 红外通信、微波通信和卫星通信 。
4.3.3 数据传输介质
4.2.1 计算机网络的组成与功能
1．计算机网络的组成 ． （1）通信子网 通信子网负责数据传输、 通信子网负责数据传输 、 交 换及通信控制， 换及通信控制 ， 它包含物理 信道和通信设备。 信道和通信设备。 （2）资源子网
计算机网络组成
资源子网由主机、 资源子网由主机 、 终端控制 器 、 终端 、 各种软件资源和 数据资源等组成， 数据资源等组成 ， 负责数据 处理， 提供网络资源和网络 处理 ， 服务。 服务。
有线传输媒质
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1、双绞线 、
• 绞合次数越高，抵消干扰的能力就越 绞合次数越高， 但制作成本高。 强，但制作成本高。 • 分类：屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线 分类： • 使用范围：用户电话线、局域网（保 使用范围：用户电话线、局域网（ 密性差及传输效率较低）。 密性差及传输效率较低）。
双绞线
• 特点： 特点：
4.2.3 网络的拓扑结构
总线结构 环形结构 星形结构 树形结构 分布式结构
网络的拓扑结构
4.3.1 数据通信系统 基本概念
1.通信系统三个基本要素 通信系统三个基本要素
• •
信源、信宿、 信源、信宿、信道 一次通信中产生和发送信息的一端叫信源， 一次通信中产生和发送信息的一端叫信源，接受信息的 一端叫信宿。 一端叫信宿。
4.3.1 基本概念
4.数据的传输方式 4.数据的传输方式
•
信道的通信方式
根据信号在信道上的传输方向， 根据信号在信道上的传Biblioteka Baidu方向，把数据通信方式分为单工 通信、半双工通信和全双工通信。 通信、半双工通信和全双工通信。
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数据的传输方式
①基带传输:基带就是将全部介质带宽分配给一个单独的 基带传输: 信道，直接用两种不同的电压来表示数字信号0 信道，直接用两种不同的电压来表示数字信号0与1。在信 道上直接传送数据的基带信号称为基带传输。 道上直接传送数据的基带信号称为基带传输。 频带传输; ②频带传输;所谓频带传输是指数字信号调制成模拟音频 信号后再发送和传输，到达接收端时， 信号后再发送和传输，到达接收端时，再把音频信号解调 成原来的数字信号的传输方式。 成原来的数字信号的传输方式。 宽带传输:宽带是指比音频带宽更宽的频带， ③宽带传输:宽带是指比音频带宽更宽的频带，使用时通 常将这样宽的频带划分为若干个子频带， 常将这样宽的频带划分为若干个子频带，分别用这些子频 带来传送音频信号、视频信号以及数字信号。 带来传送音频信号、视频信号以及数字信号。
4.2.3 计算机网络的分类
计算机网络的分类方法很多， 计算机网络的分类方法很多，最常见的分类方法是按照网 络的分布范围将网络分为： 络的分布范围将网络分为： Network） （1）局域网（Local Area Network） 局域网（ （2）城域网（Metropolitan Area 城域网（ Network） （3）广域网（Wide Area Network） 广域网（
4.3.1 基本概念
5.线路复用技术 5.线路复用技术
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①频分多路复用 当信道带宽大于各路信号的总带宽时， 当信道带宽大于各路信号的总带宽时，可以将信道分割成若干个子信 每个子信道用来传输一路信号。 道，每个子信道用来传输一路信号。不同路的信号在不同的频段内传 送，这就是频分多路复用。 这就是频分多路复用。 ②时分多路复用 当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时， 当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时，可以将 使用信道的时间分成一个个的时间片（时隙）， ），按一定规则将这些时 使用信道的时间分成一个个的时间片（时隙），按一定规则将这些时 间片分配给各路信号， 间片分配给各路信号，每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进 行传输，这就是时分多路复用。 行传输，这就是时分多路复用。 ③波分多路复用 波分多路复用是一种光纤传送技术， 波分多路复用是一种光纤传送技术，实质上也是一种频分多路复用技 由于在光纤通道上传输的是光波， 术。由于在光纤通道上传输的是光波，光波在光纤上的传输速度是固 定的，在一条光纤通道上， 定的，在一条光纤通道上，按照光波的波长不同划分为若干个子信道 ，每个子信道传输一路信号就叫做波分多路复用技术。 每个子信道传输一路信号就叫做波分多路复用技术。
优点：抗干扰性强，支持多点连接。缺点：物理可靠性不好，极易出 优点：抗干扰性强，支持多点连接。缺点：物理可靠性不好， 故障。 故障。
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4.3.3 数据传输介质
•有线传输媒质 有线传输媒质
–3、光纤： 、光纤： •利用光的反射和全反射原理 利用光的反射和全反射原理 •适合于长距离传输信息 具有最佳数据保密性及最高传输 适合于长距离传输信息,具有最佳数据保密性及最高传输 适合于长距离传输信息 效率，带宽高，传输损耗小。 效率，带宽高，传输损耗小。
同轴电缆分为两种：一种是 欧姆电缆 用于数字传输， 欧姆电缆， 同轴电缆分为两种：一种是50欧姆电缆，用于数字传输，由于 多用于基带传输，也叫基带同轴电缆；另一种是75欧姆电缆 欧姆电缆， 多用于基带传输，也叫基带同轴电缆；另一种是 欧姆电缆， 用于模拟传输，叫宽带同轴电缆。 用于模拟传输，叫宽带同轴电缆。
–抗干扰能力差 抗干扰能力差 –价格便宜 价格便宜 –安装方便，适用于点到点连接和多点 安装方便， 安装方便 连接，传输距离100 100米 连接，传输距离100米
4.3.3 数据传输介质
有线传输媒质
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2、同轴电缆 、
有较好的屏蔽层，因此有较好的抗干扰的能力。 有较好的屏蔽层，因此有较好的抗干扰的能力。
4.2.1 计算机网络定义
1．计算机网络定义 ． 计算机网络是将处于不同地理位置的多台具有独立功能的 计算机借助于网络硬件和软件（网络协议、 计算机借助于网络硬件和软件（网络协议、网络操作系统 连接起来， 等）连接起来，以实现数据通信和资源共享为主要目的的 系统。 系统。 若干个主机 一个通信子网 一系列的通信协议
4.2.2 计算机网络的组成与功能
2．计算机网络的功能 ． （1）信息交换 信息交换是指通过计算机网络完成网络中各个结 点之间的数据传送，它是实现其他功能的基础。 点之间的数据传送，它是实现其他功能的基础。 （2）资源共享 资源共享是计算机联网的主要目的， 资源共享是计算机联网的主要目的 ， 共享的资源 包括硬件、软件、数据和信息。 包括硬件、软件、数据和信息。 （3）分布式处理 （4）网络管理
4.3.2 差错控制
差错产生的原因
•
数据传输中所产生的差错都是由噪声引起 的。由于噪声会造成传输中的数据信号失 真，产生差错，因此在传输中要尽量减少 产生差错， 噪声。 噪声。
6.2.2 差错控制
差错控制
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差错控制就是指在数据通信过程中，发现、检测差错， 差错控制就是指在数据通信过程中，发现、检测差错，对差 错进行纠正，从而把差错限制在数据传输所允许的尽可能的 错进行纠正， 范围内的技术和方法。 范围内的技术和方法。 差错控制编码：差错控制编码是用以实现差错控制的编码 用以实现差错控制的编码， 差错控制编码：差错控制编码是用以实现差错控制的编码， 分纠错码和检错码两种。 分纠错码和检错码两种。 差错控制方法主要有两类：自动请求重发和前向纠错。 差错控制方法主要有两类：自动请求重发和前向纠错。
第4章 计算机网络技术与应用 章
莫益军
大学计算机基础 – 版权 © 2010 Mo Yijun 版权所有
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教学目的
•了解计算机网络发展历史 •掌握计算机网络的定义及其功能、分类 掌握计算机网络的定义及其功能、 •了解数据通信结构与协议 •掌握网络提携结构 •掌握计算机局域网基本知识 •熟悉Internet 熟悉Internet
4.3.2 数据交换技术
数据交换技术主要有三种类型：电路交换、 数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换 和分组交换。 和分组交换。 • 1.电路交换 1.电路交换 • 就是在两个用户要进行通信时，首先要建立一条临 就是在两个用户要进行通信时， 时的专用线路，用户通信时独占这条线路， 时的专用线路，用户通信时独占这条线路，不与其 他用户共享，直到通信一方释放这条专用线路。 他用户共享，直到通信一方释放这条专用线路。
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4.1计算机网络发展史 计算机网络发展史
2．计算机网络的产生与发展 计算机网络的发展经历了一个从简单到复杂， 计算机网络的发展经历了一个从简单到复杂 ， 从 低级到高级的过程，这个过程可分为四个阶段： 低级到高级的过程，这个过程可分为四个阶段： 第一阶段：具有通信功能的单机系统。 第一阶段：具有通信功能的单机系统。 第二阶段：具有通信功能的多机系统。 第二阶段：具有通信功能的多机系统。 第三阶段：计算机通信网络。 第三阶段：计算机通信网络。 第四阶段： 计算机网络系统。 第四阶段 ： 计算机网络系统 。 主要特点是多媒体 信息传输、资源共享和分布式处理。 信息传输、资源共享和分布式处理。
4.3.3. 数据传输介质
传输媒质也称为传输介质或传输媒介。 传输媒质也称为传输介质或传输媒介 。 它是网 络中连接收发双方的物理通路， 络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传 送信息的载体。 送信息的载体。
1. 传输媒质性能指标的评价 • 传输距离 ：传输介质的最大传输距离 • 抗干扰牲 ：防止噪声与电磁干扰的能力 • 带宽 ：信道所能传送信号的频率宽度 • 衰减性 ：信号在传输过程中的衰减程度 • 性价比 ：性价比高为好
4.3.2数据交换技术 数据交换技术
数据交换技术主要有三种类型：电路交换、 数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分 组交换。 组交换。 3.分组交换 3.分组交换 在分组交换网中， 在分组交换网中，将要传输的报文划分成一个个小的数据 称为分组（packet）， ），然后以分组为单位按照与报文 块，称为分组（packet），然后以分组为单位按照与报文 交换同样的方法进行传输。分组头部中包含了分组编号， 交换同样的方法进行传输。分组头部中包含了分组编号， 当各分组都到达目的节点后，目的节点按分组编号重组报 当各分组都到达目的节点后， 文。