数据通信与计算机网络课件1
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计算机网络技术ppt课件
第一节 数据通信的基本概念
一、数据 数据是传递信息的实体，通信的目的是交换数据， 数据的表现形式可以是数字、文字、语音、图形或图 像等。为了传送这些数据，首先要将字母、数字、语 音、图形或图像用二进制代码的数据来表示；为了传 输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号 编码的方式表示；数据通信是指在不同计算机之间传 送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列 的模拟或数字信号的过程。 数据可分为：模拟数据、数字数据。 模拟数据是在某个区间内连续的值。如：声音、视 频是强度连续改变的波形。 数字数据则是离散的值。如：整数。
9
协议: 控制报文的收发
e.g., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
因特网: “万网之网”
松散的层次结构 公共的Internet（因特网） vs. 专有的 intranet（内联网） 因特网标准
RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force（因特网工程部）
1二、Leabharlann 号• 信号是数据的电磁或电子的编码。在通信中， 数据变成可在传输介质上传送的信号来发送。 它有两种形式：模拟信号和数字信号。
• 模拟信号：连续变化的电磁波，用电信号模拟 原有信息。
• 数字信号：一系列的电脉冲，直接用两种电平 表示二进制的1和0。
2
二、模拟数据和数字数据通信
模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号来表示和 传输。
6
3．数字数据的数字信号表示 数字数据也可以由数字信号来表示，即用二进制 形式的数字脉冲信号来表示。 为了改变其传播特性，这些脉冲可以有许多不同 的编码格式。常见的编码格式有三种：不归零编码 (NZR)、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码。 局域网中常采用后两种编码方式。
一、数据 数据是传递信息的实体，通信的目的是交换数据， 数据的表现形式可以是数字、文字、语音、图形或图 像等。为了传送这些数据，首先要将字母、数字、语 音、图形或图像用二进制代码的数据来表示；为了传 输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号 编码的方式表示；数据通信是指在不同计算机之间传 送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列 的模拟或数字信号的过程。 数据可分为：模拟数据、数字数据。 模拟数据是在某个区间内连续的值。如：声音、视 频是强度连续改变的波形。 数字数据则是离散的值。如：整数。
9
协议: 控制报文的收发
e.g., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
因特网: “万网之网”
松散的层次结构 公共的Internet（因特网） vs. 专有的 intranet（内联网） 因特网标准
RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force（因特网工程部）
1二、Leabharlann 号• 信号是数据的电磁或电子的编码。在通信中， 数据变成可在传输介质上传送的信号来发送。 它有两种形式：模拟信号和数字信号。
• 模拟信号：连续变化的电磁波，用电信号模拟 原有信息。
• 数字信号：一系列的电脉冲，直接用两种电平 表示二进制的1和0。
2
二、模拟数据和数字数据通信
模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号来表示和 传输。
6
3．数字数据的数字信号表示 数字数据也可以由数字信号来表示，即用二进制 形式的数字脉冲信号来表示。 为了改变其传播特性，这些脉冲可以有许多不同 的编码格式。常见的编码格式有三种：不归零编码 (NZR)、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码。 局域网中常采用后两种编码方式。
第一章 计算机网络概述 课件(共19张PPT)
• 采用通信子网后，可使每台入网主机不用去处理数据通信，也不用具有许多远程数据通信功能， 而只需负责信息的发送和接收，这样就减少了主机的通信开销。另外，由于通信子网是按统一 软、硬件标准组建，可以面向各种类型的主机，方便了不同机型互连，减少了组建网络的工作 量。
• 通信子网有三种类型： • （1）结合型 • 对于大多数局域网，由于其传输距离 ，互连主机不多，所以并未采用
• 工作站：是网络中用户使用的计算机设备，又称客户机。
•
终端：终端不具备本地处理能力，不能直接连接到网络上，只能通过网络上的主机与网络相连 发挥作用。常见的终端有：显示终端、打印终端、图形终端等。
•
传输介质：传输介质的作用是在网络设备之间构成物理通路，以便实现信息的交换。最常见的 传输介质类型是同轴电缆、双绞线和光纤。
• 2. 通信链路
•
通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现，如双绞线、同轴电 缆、光缆、卫星、微波等无线信道。
• 通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。物理链路是一条点到点的物理线路，中间没有任何交换节点。 在计算机网络钟，两个计算机之间的通路往往是由许多物理链路串结而成。逻辑链路是具备数据传输控制 能力，在逻辑上起作用的物理链路。在物理链路上加上用于数据传输控制的硬件和软件，就构成了逻辑链 路。只有在逻辑链路上才可以真正传输数据，而物理链路是逻辑链路形成的基础。
内容的 服务器；通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面，这样来实现各服务器的负荷均衡，同时用户也省了不少冤枉路。
• 分布处理是把任务分散到网络中不同的计算机上并行处理，而不是集中在一台大型计算机上，使其具有解决复杂问题的能力，大大提高效率和降低成本。
完整计算机网络ppt课件
物理层的基本概念与传输介质
物理层的基本概念
物理层是计算机网络体系结构中的最 底层，负责建立、管理和释放物理连 接，提供透明的比特流传输服务。
传输介质
物理层接口与标准
物理层接口规定了物理层设备与传输 介质之间的电气、机械和功能特性， 常见的物理层接口标准有EIA/TIA232、EIA/TIA-499等。
ATM的特点：支持多种业务类型（如语音、数据 、视频等）、高速传输、低延迟、QoS保障。
ATM在网络中的应用：作为骨干网传输技术，提 供高速、可靠的数据传输服务。
帧中继技术
帧中继（Frame Relay）的基本概念
一种简化的、面向连接的数据链路层协议，采用变长帧作为传输单位 。
03
包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字
段、数据字段和帧校验序列等。
无线局域网技术
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的概念：利用无线通信技 术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚。
无线局域网的标准：IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、 802.11n、802.11ac和802.11ax等。
01
02
03
应用层的基本概念
应用层是计算机网络体系 结构中的最高层，负责为 用户提供各种网络服务和 应用程序接口。
应用层的功能
实现用户与网络之间的交 互，包括网络应用、数据 传输、资源共享等。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、 DNS等协议都属于应用层 协议，用于实现不同的网 络应用。
DNS域名系统
传输层
向用户提供可靠的端到端的差错和 流量控制，保证报文的正确传输， 同时向高层屏蔽下层数据通信的细 节。
《数据通信与计算机网络》电子全套课件
网络协议
NETBEUI网络、IPX/SPX网络、 TCP/IP网络等
拓扑
总线型网络、星型网络、环型网络等
体系结构
以太网、令牌环网、AppleTalk网络等
Hale Waihona Puke 网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
12
1.2计算机网络的分类
LAN MAN WAN的距离标准 ：
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
1.1.3 计算机网络的定义 定义 ：计算机网络是自主计算机的互联集合。 它是具有独立功能的计算机、终端及其它设备， 用通信线路连接起来，按一定的方式进行通信 并实现资源共享的系统
1. 互联可以通过电缆（电话线、网线或光纤等）来实现，也可以 采用无线连接，使用无线电信号、激光或红外技术、或者卫星 传输。总之，两台计算机如果能互相交换信息即称为互联。
FDDI Dual Ring
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
8
1.1 计算机网络的发展过程
4.标准化网络
20世纪70年代后期，开始提出发展计算机网络 的国际标准化问题。ISO、CCITT、IEEE等都 成立了专门的研究机构，研究计算机系统的互 连、计算机网络协议标准化等问题。
1984年，ISO正式颁布了一个称为“开放系统互 连基本参考模型”（OSI模型）的国际标准 ISO7498。
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
2
1.1 计算机网络的发展过程
1.1.1 计算机网络的产生与发展 1．计算机—终端通信网络
50年代中期出现了“具有通信功能的单主机多终端 系统”。在这种系统中，一台计算机通过通信线路与 若干近地终端及远方终端连接，或多个终端共享一条 通信线路和一台主机连接，形成“终端—通信线路— 计算机”简单的通信系统，构成了计算机网络的雏形
计算机网络基础(数据通信基础)课件
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。
• 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。
第1课计算机网络课件(共20张PPT)浙教版(2023)初中信息技术七年级上册
信息科技七年级上册浙江教来自出版社（2023）目录
通过了解我国计算机的发展历程，感受计算机技术的发展 给社会发展带来的深刻影响；通过绘制网络示意图，了解计算机网络的概念、分类和功能。
探究生活中有哪些网？你知道超级计算机的计算速度有多快吗?
随着计算机技术的发展，为了更好地共享计算机的软硬件和数据资源，人们将分布在不同地点的计算机通过通信线路互联起来，形成了计算机网络。计算机网络推动人类文明进入新的发展阶段。
电子管
晶体管
晶体管
我国早在20 世纪 50年代已研发出第一代计算机，103 机（如图 1-1）是其中的典型代表，其运算速度仅为每秒几十次，曾在军事、航空航天、交通等领域发挥了较大作用。目前，天河二号、“神威・太湖之光”（如图1-2）等是我国最具代表的一批超级计算机。
103 机
天河二号
小结
1.查看并记录你所使用的计算机的硬件和软件配置。
2.收集并整理我国计算机发展的重要事件，并在组内进行分享和交流。
同学们再见！
授课老师：课件创作组
时间：2024年9月1日
广域网（WAN）所覆盖的地理范围更广，可以覆盖个国家、地区或横跨几个洲，形成国际性的远程网络。如互联网是世界上最大的广域网。
计算机网络还有其他的分类方式，如依据不同的拓扑结构高像机网络分为总线型、星型、环型等网络。
总线型
星型
环型
辨识信息科技教室中的交换机、网线等网络设备，以概念图等形式绘制信息科技教室的网络结构示意图。
神威・太湖之光
如果没有网络，你使用的计算机能做些什么？
二、计算机网络
计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物，它利用网卡、网线、交换机（如图 1-3）、路由器（如图 1-4）等网络设备，把分散的计算机连接起来，并通过网络协议实现计算机之间的相互通信和资源共享。
通过了解我国计算机的发展历程，感受计算机技术的发展 给社会发展带来的深刻影响；通过绘制网络示意图，了解计算机网络的概念、分类和功能。
探究生活中有哪些网？你知道超级计算机的计算速度有多快吗?
随着计算机技术的发展，为了更好地共享计算机的软硬件和数据资源，人们将分布在不同地点的计算机通过通信线路互联起来，形成了计算机网络。计算机网络推动人类文明进入新的发展阶段。
电子管
晶体管
晶体管
我国早在20 世纪 50年代已研发出第一代计算机，103 机（如图 1-1）是其中的典型代表，其运算速度仅为每秒几十次，曾在军事、航空航天、交通等领域发挥了较大作用。目前，天河二号、“神威・太湖之光”（如图1-2）等是我国最具代表的一批超级计算机。
103 机
天河二号
小结
1.查看并记录你所使用的计算机的硬件和软件配置。
2.收集并整理我国计算机发展的重要事件，并在组内进行分享和交流。
同学们再见！
授课老师：课件创作组
时间：2024年9月1日
广域网（WAN）所覆盖的地理范围更广，可以覆盖个国家、地区或横跨几个洲，形成国际性的远程网络。如互联网是世界上最大的广域网。
计算机网络还有其他的分类方式，如依据不同的拓扑结构高像机网络分为总线型、星型、环型等网络。
总线型
星型
环型
辨识信息科技教室中的交换机、网线等网络设备，以概念图等形式绘制信息科技教室的网络结构示意图。
神威・太湖之光
如果没有网络，你使用的计算机能做些什么？
二、计算机网络
计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物，它利用网卡、网线、交换机（如图 1-3）、路由器（如图 1-4）等网络设备，把分散的计算机连接起来，并通过网络协议实现计算机之间的相互通信和资源共享。
计算机网络课件完整版
2. Internet是从ARPANET逐步发展而来的，是世界上最 大的互联网络，称为“国际互联网”或“因特网”，它使 用的是TCP/IP协议。
1.2.4 计算机网络的发展历程
我国互联网发展的历程，我们可以将其划分为以下几个重要节点：
1．铁道部在1980年即开始进行计算机联网实验。然后，从1987年9月20 日钱天白教授发出第一封E-mail开始，到1994年4月20日NCFG正式连入 Internet这段时间里，中国的互联网在艰苦地孕育着。
资源子网 资源子网由各类主机、终端、其他外围设备及各种软件资源等组成，负责全网的数据处理 和向网络用户提供网络资源以及网络
服务。它是计算机网络的外层。 （１）主机 （２）终端 终端（Terminal）是用户访问网络的界面装置。 2．通信子网 通信子网是由网络结点和通信线路组成的独立的数据通信系统，承担全网的数据传输、转 接、加工和变换等通信处理工作，实
1.3.5按传播技术分类
根据所使用的传输技术，可以将网络分为：广播式网络和点到点网 络。
1.3.6按网络操作系统分类
根据使用的网络操作系统，可以将网络分为：Novell Netware 网、 UNIX网、Linux网、Windows NT网等。
1.4计算机网络的性能
1.4.1计算机网络的性能指标
性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。 1．速率
比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位
2．带宽
“带宽”（bandwidth）有以下两种不同的意义： （1）带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不 同频率成份所占据的频率范围 （2）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络 带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
1.2.4 计算机网络的发展历程
我国互联网发展的历程，我们可以将其划分为以下几个重要节点：
1．铁道部在1980年即开始进行计算机联网实验。然后，从1987年9月20 日钱天白教授发出第一封E-mail开始，到1994年4月20日NCFG正式连入 Internet这段时间里，中国的互联网在艰苦地孕育着。
资源子网 资源子网由各类主机、终端、其他外围设备及各种软件资源等组成，负责全网的数据处理 和向网络用户提供网络资源以及网络
服务。它是计算机网络的外层。 （１）主机 （２）终端 终端（Terminal）是用户访问网络的界面装置。 2．通信子网 通信子网是由网络结点和通信线路组成的独立的数据通信系统，承担全网的数据传输、转 接、加工和变换等通信处理工作，实
1.3.5按传播技术分类
根据所使用的传输技术，可以将网络分为：广播式网络和点到点网 络。
1.3.6按网络操作系统分类
根据使用的网络操作系统，可以将网络分为：Novell Netware 网、 UNIX网、Linux网、Windows NT网等。
1.4计算机网络的性能
1.4.1计算机网络的性能指标
性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。 1．速率
比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位
2．带宽
“带宽”（bandwidth）有以下两种不同的意义： （1）带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不 同频率成份所占据的频率范围 （2）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络 带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
计算机网络完整ppt课件
应用层
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
《通信与计算机网络》课件
传输层
1
TCP协议
学习TCP协议的特点和可靠性传输机制，以及拥塞控制算法。
2
UDP协议
了ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱUDP协议的快速传输性能和无连接特点，适用于实时应用。
应用层
H TTP
研究HTTP协议，了解Web页面的传输和请求过程。
FTP
了解FTP协议的文件传输和管理功能，实现可靠的文件传输。
DN S
理解DNS协议及其在域名解析中的作用，保证网络的可靠性。
《通信与计算机网络》 PPT课件
通过引人入胜的内容和生动的图像，此课件将帮助您更好地理解通信与计算 机网络的重要性和基本原理。
课程概述
本节课程将介绍《通信与计算机网络》课程的目标、重要性以及主要内容， 旨在帮助您全面理解网络通信领域的知识。
通信基础
通信原理
深入了解通信原理，并掌握常见的通信技术和协议。
总结
通过回顾所学内容，提供有用的学习建议，帮助您更好地巩固通信与计算机网络的知识，并应用 于实际工作中。
信号与噪声
了解不同类型的信号和噪声，以及它们对通信质量的影响。
计算机网络
网络原理
探索计算机网络的基本原理，如拓扑结构、协 议堆栈等。
协议和体系结构
学习常见的网络协议和体系结构，如TCP/IP协 议栈。
网络层
1
IP协议
深入研究IP协议，了解地址分配、路由和数据报文的传输。
2
路由和转发
掌握路由和转发的基本原理，包括路由器的工作原理。
数据通信基础知识PPT课件
的信号传输。
.
11
3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光
.
12
3.1 双绞线
双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP（IBM）
Type 1或Type 2
非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA）
电压范围
量化 编码
（ V） （十进制）（二进制）
0.5～0.7 t 0.3～0.5
3 011 2 010
t 0.1～0.3
1 001
110
101 -0.1～0.1
0
000
-0.3～-0.1 －1 111
t -0.5～-0.3 －2 110
-0.7～-0.5 －3 101
-0.9～-0.7 －4 100
∵ 10log10(S/N)=30 ∴S/N=10(30/10)=1000
∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps
.
8
Nyquist公式和Shannon公式的比较
C = 2B log2N 用于理想信道 数据传输率随信号抽样的离散值个数增加而增加。
C = B log2（1+S/N） 用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！） 无论信号抽样的离散值个数增加到多少，此公式给出了 有噪声信道可能达到的最大数据传输速率上限。 原因：噪声的存在将使抽样的离散值个数不可能无限增 加。
.
6
(1)无噪声下的信道容量（奈奎斯特定理）
Nyquist证明，无噪声下的信道的最大信号传输速率Rmax与
信道带宽B的关系，即奈奎斯特--无噪信道容量公式：
.
11
3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光
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3.1 双绞线
双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP（IBM）
Type 1或Type 2
非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA）
电压范围
量化 编码
（ V） （十进制）（二进制）
0.5～0.7 t 0.3～0.5
3 011 2 010
t 0.1～0.3
1 001
110
101 -0.1～0.1
0
000
-0.3～-0.1 －1 111
t -0.5～-0.3 －2 110
-0.7～-0.5 －3 101
-0.9～-0.7 －4 100
∵ 10log10(S/N)=30 ∴S/N=10(30/10)=1000
∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps
.
8
Nyquist公式和Shannon公式的比较
C = 2B log2N 用于理想信道 数据传输率随信号抽样的离散值个数增加而增加。
C = B log2（1+S/N） 用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！） 无论信号抽样的离散值个数增加到多少，此公式给出了 有噪声信道可能达到的最大数据传输速率上限。 原因：噪声的存在将使抽样的离散值个数不可能无限增 加。
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6
(1)无噪声下的信道容量（奈奎斯特定理）
Nyquist证明，无噪声下的信道的最大信号传输速率Rmax与
信道带宽B的关系，即奈奎斯特--无噪信道容量公式：
《数据通信与计算机网络(第三版)》(1-3章)课件
2.2.2模拟数据的数字传输
模拟信号数字化过程主要包括三个步骤：抽样、量化、编码，如图212所示。
图2-12模拟信号的数字传输
2.2 数据编码与数据传输
【例2-3】一路电话信号的频带为300～3400Hz，则抽样频率应该 是什么样的范围？
解：由题意得fH=3400Hz，因为电话信号属于低通信号，故用低通 抽样定理满足要求，即fS≥2fH= 2×3400=6800Hz，所以按照6800Hz的 抽样频率对300～3400Hz的电话信号抽样，则可以不失真地还原成原来 的话音信号。
2．数据通信系统模型 数据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 算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。从计 算机网络的角度看，数据通信系统是把数据源计算机所产生的数据迅 速、可靠、准确地传输到数据宿（目的）计算机或专用外设。
图2-2数据通信系统模型
2.1.2数据通信方式
1．按照数字信号排列顺序分类 数据在信道上传输有两种基本的通信方式一种是串行通信， 另一种是并行通信，如图2-3所示。
图2-3串行、并行通信方式
2.1.2数据通信方式
2．按照消息传递的方向与时间的关系分类
发端
发端
收端 发端
（a）全双工通信 数据
收端 发端
收端 发端
（b）半双工通信 数据
（c）单工通信
收端 收端
图2-4 全双工、半双工、单工通信方式
2.1.3数据通信系统的主要技术指标
1．数据传输速率
(1)波特率RB也称调制速率，以波形每秒的振荡数来衡量。如
果数据不压缩，波特率等于每秒钟传输的数据位数，如果数据进行 了压缩，那么每秒钟传输的数据位数通常大于调制速率。在信息传 输通道中，携带数据信息的信号单元叫码元，单位时间内通过信道 传输的码元数目称为码元传输速率，简称波特率。单位是“波特 ”(Baud)，记为B。波特率与码元长度有关：
计算机网络技术第1讲PPT课件-2024鲜版
对应OSI模型的网络层，负责数据包 的路由和转发。
2024/3/28
传输层
对应OSI模型的传输层，提供端到端 的可靠传输服务。
应用层
对应OSI模型的应用层、表示层和会 话层，负责处理特定的网络应用。
11
03
物理层技术
2024/3/28
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
20
网络层基本概念
网络层定义
网络层是OSI参考模型中的第三层， 负责在网络中进行数据包的传输 和路由选择。
网络层功能
网络层的主要功能包括路由选择、 数据包转发、拥塞控制等，确保 数据能够在网络中可靠、高效地 传输。
网络层协议
网络层协议包括IP、ICMP、 IGMP等，其中IP协议是网络层的 核心协议，负责数据包的传输和 路由选择。
2024/3/28
22
网络层设备
路由器
路由器是网络层的核心设备，负责在不同网络之间转发数据包，并 根据路由表进行路由选择。
三层交换机
三层交换机是具有路由功能的交换机，能够在数据链路层和网络层 之间进行数据交换和路由选择。
防火墙
防火墙是网络安全的重要设备，能够过滤和拦截非法访问和攻击，保 护网络的安全。
UDP与TCP的比较
UDP简单高效，适用于某些特定场景；TCP复杂可靠，适用于大多数 场景。两者各有优缺点，应根据实际需求选择合适的协议。
27
THANKS
感谢观看
2024/3/28
28
端口号
用于标识主机上运行的不同应用程序，实现多路复用和分用。
25
TCP协议详解
01
TCP协议特点
面向连接、可靠传输、基于字节流。
2024/3/28
传输层
对应OSI模型的传输层，提供端到端 的可靠传输服务。
应用层
对应OSI模型的应用层、表示层和会 话层，负责处理特定的网络应用。
11
03
物理层技术
2024/3/28
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
20
网络层基本概念
网络层定义
网络层是OSI参考模型中的第三层， 负责在网络中进行数据包的传输 和路由选择。
网络层功能
网络层的主要功能包括路由选择、 数据包转发、拥塞控制等，确保 数据能够在网络中可靠、高效地 传输。
网络层协议
网络层协议包括IP、ICMP、 IGMP等，其中IP协议是网络层的 核心协议，负责数据包的传输和 路由选择。
2024/3/28
22
网络层设备
路由器
路由器是网络层的核心设备，负责在不同网络之间转发数据包，并 根据路由表进行路由选择。
三层交换机
三层交换机是具有路由功能的交换机，能够在数据链路层和网络层 之间进行数据交换和路由选择。
防火墙
防火墙是网络安全的重要设备，能够过滤和拦截非法访问和攻击，保 护网络的安全。
UDP与TCP的比较
UDP简单高效，适用于某些特定场景；TCP复杂可靠，适用于大多数 场景。两者各有优缺点，应根据实际需求选择合适的协议。
27
THANKS
感谢观看
2024/3/28
28
端口号
用于标识主机上运行的不同应用程序，实现多路复用和分用。
25
TCP协议详解
01
TCP协议特点
面向连接、可靠传输、基于字节流。
《数据通信与计算机网络课件》(王磊) 第2章
循环冗余校验是一种通过多项式除法运算检测错误的方法， 因此首先需要了解多项式和二进制数之间的联系。
数据通信与计算机网络
【注】关于多项式和二进制数
从数学的角度来讲，所有的数都可以用多项式来表示。例如， 123可以表示为：
123=1×102+2×101+3×100 这里的1、2、3分别是多项式的系数。扩展开来，对于二进制数 10111，可以表示为以x为基数的多项式： x4+x2+x+1 当然，反过来用一串二进制数来表示一个多项式也是可以的。
带限信号的频率上限为fH，用fS≥2fH的频率对其进行抽样，那
么在接收端就可以通过低通滤波器将该信号完整的恢复出来。
PCM的编码过程包括采样、电平量化和编码三个步骤。
数据通信与计算机网络
脉冲编码调制（PCM）
数据通信与计算机网络 差错控制编码
差错控制编码概述
差错控制编码的实质就是通过增加冗余信息来保证数据传输 的完整性和准确性。
奇偶校验的主要优点是简单，缺点是当出现偶数个错误的时 候检测不能显示出错，因此奇偶校验只能检测出部分传输差错。
数据通信与计算机网络
为了增强奇偶校验的检错能力，人们在奇偶校验的基础上 又开发出了二维奇偶校验的方法（又称水平垂直奇偶校验）， 其方法是对数据块进行水平和垂直两个方向进行校验，其在传 输时按列顺序进行传输。
0
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数据通信与计算机网络
循环冗余校验（CRC）
循环冗余校验（Cyclic Redundancy Code，CRC）是普兰奇 （Prange）在1957年提出的。在其后的20多年里，随着循环码的 代数结构、性能和编译方法的不断提高，极大的推动了循环冗余 校验在实际差错控制系统中的应用。目前，循环冗余校验过程已 由集成电路产品实现，由于其运算速度较快，因此在多种通信和 网络设备中广泛应用。
数据通信与计算机网络
【注】关于多项式和二进制数
从数学的角度来讲，所有的数都可以用多项式来表示。例如， 123可以表示为：
123=1×102+2×101+3×100 这里的1、2、3分别是多项式的系数。扩展开来，对于二进制数 10111，可以表示为以x为基数的多项式： x4+x2+x+1 当然，反过来用一串二进制数来表示一个多项式也是可以的。
带限信号的频率上限为fH，用fS≥2fH的频率对其进行抽样，那
么在接收端就可以通过低通滤波器将该信号完整的恢复出来。
PCM的编码过程包括采样、电平量化和编码三个步骤。
数据通信与计算机网络
脉冲编码调制（PCM）
数据通信与计算机网络 差错控制编码
差错控制编码概述
差错控制编码的实质就是通过增加冗余信息来保证数据传输 的完整性和准确性。
奇偶校验的主要优点是简单，缺点是当出现偶数个错误的时 候检测不能显示出错，因此奇偶校验只能检测出部分传输差错。
数据通信与计算机网络
为了增强奇偶校验的检错能力，人们在奇偶校验的基础上 又开发出了二维奇偶校验的方法（又称水平垂直奇偶校验）， 其方法是对数据块进行水平和垂直两个方向进行校验，其在传 输时按列顺序进行传输。
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数据通信与计算机网络
循环冗余校验（CRC）
循环冗余校验（Cyclic Redundancy Code，CRC）是普兰奇 （Prange）在1957年提出的。在其后的20多年里，随着循环码的 代数结构、性能和编译方法的不断提高，极大的推动了循环冗余 校验在实际差错控制系统中的应用。目前，循环冗余校验过程已 由集成电路产品实现，由于其运算速度较快，因此在多种通信和 网络设备中广泛应用。
网络技术基础数据通信基础PPT课件
带宽与速度：1.54Mb/s
11
2.2信息及主要特点
1、数据信道和模拟信道
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12
数据信道和模拟信道
1、模拟信道传送
13
数字信道传送
数字通信系统的任务是传输数字信息，数 字信息可能来自数据终端设备的原始数据信号， 也可能来自模拟信号经数字化处理后的脉冲编码 信号。 频带信号：指音频模拟信号，即带宽为300Hz3400Hz的普通电话信号。 基带信号：在计算机数据通信中，主要指数字 信号，它是一种矩形波，其分量的频率范围相差 很大。
21
字节级同步
两端每次以字节为单位传输数据，并在字 节两端加特殊记号，作为开始与结束。 优点： 接收方按字节来接收，虽然会出现时钟差 异，但由于字节短，差错较少。 异步机制与同步机制。
22
同步传输与异步传输
同步传输：接收端与发送端具有共同时钟。
方式
位级同步与帧级同步采用同步控制
异步传输：接收端与发送端不需要严格的时间
24
基本概念 信息及其主要特性 传输介质 数据编码 多路复用技术 数据交换技术 差错控制及检错
3
本章学习目标
➢记忆数据通信的基本概念 ➢了解数据通信的主要构成与信息主要特性 ➢记忆主要传输介质的特性 ➢理解数据编码 ➢了解多路复用技术、交换技术 ➢理解差错控制
4
2.1基本概念
通信系统模型
5
(1)信息（Information）是客观事物属性和相互联系特 性的表征，它反映了客观事物的存在形式和运动状态。
(2)数据（Data）一般可以理解为“信息的数字化形式” 或“数字化的信息形式”。狭义的“数据”通常是指具 有一定数字特性的信息，如统计数据、气象数据、测量 数据及计算机中区别于程序的计算数据等。但在计算机 网络系统中，数据通常被广义地理解为在网络中存储、 处理和传输的二进制数字编码。
数据通信与计算机网络(第4版)[杨心强,陈国友][电子教案]第2章 数据通信基础知识
![数据通信与计算机网络(第4版)[杨心强,陈国友][电子教案]第2章 数据通信基础知识](https://img.taocdn.com/s3/m/54102f6669eae009581bec3b.png)
停止位 0 1 0 1个字符 0 1 0 1 0 线路空闲 传送方向
21
起始位
2.2.1 传输方式(续4)
同步传输 每一个字符使用起止位按位进行传送， 数据块以帧作为整体传输，并做到：①发/收之间 的位同步；②每一帧建立同步标志，建立帧同步。
┅ 帧信息 同 步 标 志 帧信息 同 步 标 志 ┅ 传送方向
56253传输媒体续1电信领域使用的电磁波的频谱无线电微波红外线可见光紫外线x射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视hzlfmfhfvhfuhfshfehfthf波段1010101011101210131014101510161010101012101410161018102010221024移动无线电57253传输媒体续21导向传输媒体双绞线把两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互樫绞缠在一起形成的线对
(1)数字数据，数字信号(如0/1→一个/另一个电平) (2)数字数据，模拟信号(如ASK、FSK和PSK) (3)模拟数据，数字信号(如话音信号的PCM调制) (4)模拟数据，模拟信号(如AM、FM和PM)
16
第 2 章：内容提纲
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 信息、数据和信号 传输方式和传输速率 传输损伤和传输质量 通信编码 传输信道及传输媒体
1 kb/s＝1000b/s，1Mb/s＝1000kb/s， 1Gb/s＝1000Mb/s，1Tb/s＝1000Gb/s。
调制速率与数据信号速率的关系： Rb = R B log 2 M
26
2.2.3 频带利用率
频带利用率 指单位传输带宽所能实现的传输速 率。
RB η= B
(Bd/Hz) 或
2
数据通信与计算机网络
21
起始位
2.2.1 传输方式(续4)
同步传输 每一个字符使用起止位按位进行传送， 数据块以帧作为整体传输，并做到：①发/收之间 的位同步；②每一帧建立同步标志，建立帧同步。
┅ 帧信息 同 步 标 志 帧信息 同 步 标 志 ┅ 传送方向
56253传输媒体续1电信领域使用的电磁波的频谱无线电微波红外线可见光紫外线x射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视hzlfmfhfvhfuhfshfehfthf波段1010101011101210131014101510161010101012101410161018102010221024移动无线电57253传输媒体续21导向传输媒体双绞线把两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互樫绞缠在一起形成的线对
(1)数字数据，数字信号(如0/1→一个/另一个电平) (2)数字数据，模拟信号(如ASK、FSK和PSK) (3)模拟数据，数字信号(如话音信号的PCM调制) (4)模拟数据，模拟信号(如AM、FM和PM)
16
第 2 章：内容提纲
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 信息、数据和信号 传输方式和传输速率 传输损伤和传输质量 通信编码 传输信道及传输媒体
1 kb/s＝1000b/s，1Mb/s＝1000kb/s， 1Gb/s＝1000Mb/s，1Tb/s＝1000Gb/s。
调制速率与数据信号速率的关系： Rb = R B log 2 M
26
2.2.3 频带利用率
频带利用率 指单位传输带宽所能实现的传输速 率。
RB η= B
(Bd/Hz) 或
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数据通信与计算机网络
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9
概述-因特网(Internet)
进入 20 世纪 90 年代以后，以因特网为代表的 计算机网络得到了飞速的发展。
已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络。 已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。
10
概述-因特网(Internet)
因特网是世界上最大的计算机网络，是自印刷术 以来人类通信方面最大的变革。
30
因特网的组成-对等连接方式
运行 P2P 程序
E 网络边缘 C
运行 P2P 程序
F
运行 P2P 程序
31
网络核心 D
运行 P2P 程序
因特网的组成-核心部分
网络核心部分是因特网中最复杂的部分。
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提 供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够 向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数 据）。
33
因特网的组成-电路交换
两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起 来。
34
因特网的组成-电路交换
5 部电话机两两相连，需 10 对电线。
N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2 对电线。
当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电 线对的数量与电话机数的平方成正比。
35
因特网的组成-电路交换
因特网的边缘部分 主机
路由器 网络
因特网的核心部分
22
因特网的组成-边缘部分
处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所 有的主机。这些主机又称为端系统(end system)。
“主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上是指： “运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上 的另一个程序进行通信”。
数据通信与计算机网络（一）
胡骏 2012.2.13
胡骏 13588166596（566596） hujun@ 浙江大学光及电磁波研究中心 紫金港校区东五教学楼
2
课程设置
课堂讲授：8次 实验操作：3.26至3.29(周一至周四)
18:30—21:30 考试形式：开卷 成绩比例：试卷<=50%
概述-万维网 WWW
因特网已经成为世界上规模最大和增长速率最快 的计算机网络，没有人能够准确说出因特网究竟 有多大。
因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年代。由欧洲 原子核研究组织 CERN 开发的万维网 WWW (World Wide Web)被广泛使用在因特网上，大 大方便了广大非网络专业人员对网络的使用，成 为因特网的这种指数级增长的主要驱动力。
只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软 件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。
双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文 档。
29
因特网的组成-对等连接方式的特点
对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器 方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又 同时是服务器。
例如主机 C 请求 D 的服务时，C 是客户，D 是服 务器。但如果 C 又同时向 F提供服务，那么 C 又 同时起着服务器的作用。
24
因特网的组成-客户服务器方式
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉 及的两个应用进程。
客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服 务的关系。
客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
25
运行 客户 程序
A
客户
网络边缘 网络核心
运行 服务器
程序 B
服务器
客户 A 向服务器 B 发出请求服务，
17
用户
因特网 服务提供者
ISP1
因特网
ISP2
根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。
18
本地 ISP
本地 ISP 第二层 ISP
本地 ISP 大公司
第三层 第二层 第一层
本地 ISP
大公司
本地 ISP 本地 ISP
本地 ISP
第一层 ISP
第一层 ISP 第二层ISP
实验>=50% 平时（参考分）
3
第一讲
概述 网络的组成和分类 主要性能指标 网络体系结构
4
概述-网络
21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和 信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。
信息的传递要依靠网络，因此实现信息化离不开 完善的网络。
网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的 重要基础。
报文
文
连接释放
报 文 t
A B CD
比特流直达终点 数据传送 的特4点8
ABCD
报文 报文 报文
存储 存储 转发 转发
分组交换
ABCD
分组 分组 分组
存储 存储 转发 转发
因特网的组成-新型网络的基本特点
网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打 电话。
网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一 类型的计算机。
7
概述-计算机网络
计点算对点机连接网络
（这是最简单的网络）
计算机网络
总线网
计算机网集线络器
8 星形网
计算机网络
环形网
概述-计算机网络功能
连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交 换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接 连通一样。
共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共 享，也可以是硬件共享。
本地 ISP
第二层 ISP NAP 本地 ISP
第一一一级层级IISISSPPP
NAP 第二层ISP
本地 ISP
第二层 ISP
第二层 ISP
大公司
本地 ISP
本地 ISP
本地 ISP
公司
本地 ISP
A 校园网 校园网
B 校园网 校园网
主机A19→ 本地 ISP → 第二层 ISP → NAP → 第一层 ISP → NAP → 第二层 ISP → 本地 ISP → 主机B
20
因特网的组成
从因特网的工作方式上看
(1) 边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。这 部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、 音频或视频）和资源共享。
(2) 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组 成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性 和交换）。
21
因特网的组成-边缘部分与核心部分
络。 即使少数结点或链路被摧毁，整个网络仍保持
畅通。 这种新型的计算机网络就是采用分组交换的、基
于存储转发计算机网络。
39
分组交换
在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块 每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包） 依次把各分组发送到接收端 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文
报文
11010011101 • • • • • • • • 00101001110
因特网缩短了人际交往的时间和空间，改变了人 们的生活、工作、学习和交往方式，使世界发生 了极大的变化。
11
概述-因特网(Internet)
网络
互联网（网络的网络）
结点 链路
(a)
(b)
网12络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路
(link)组成。
概述-因特网(Internet) 主机
在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是实现分组交换(packet switching)的关键 32 构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心
部分最重要的功能。
因特网的组成-路由器
路由器是实现分组交换(packet switching)的关键 构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心 部分最重要的功能。
5
概述-网络
现在有三种最主要的网络： 电信网络（电话网） 有线电视网络 计算机网络
其中，计算机网络的发展最快，其技术已成为信 息时代的核心技术。
6
概述-计算机网络的产生背景
20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。 60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局
ARPA (Advanced Research Project Agency) 提 出要研制一种生存性(survivability)很强的网络。 传统的电路交换(circuit switching)的电信网有一 个缺点：正在通信的电路中有一个交换机或有一 条链路被炸毁，则整个通信电路就要中断。 如要改用其他迂回电路，必须重新拨号建立连接。 这将要延误一些时间。
15
概述-因特网发展的三个阶段
第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。 三级计算机网络 主干网、地区网和校园网（或企业网）。
16
概述-因特网发展的三个阶段
第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的 因特网。
出现了因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终 目的地。
41
网络核心部分 H2 路由器 网络
主机
H1
H4 H6
H5
42
H3
网络核心部分
路由器 H2 B D
H4 H6
主机 A H1
发送的 分组 H3
43
E
C
H5
因特网的组成-再谈路由器
在路由器中的输入和输出端口之间没有直接连线。
路由器处理分组的过程是： 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）； 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端 口转发； 把分组送到适当的端口转发出去。
1. 通话前先拨号建立连接。
• 可能只要经过一个交换机（如 A 到 B）
• 可能要经过多个交换机（如 C 到 D）
2. 通话过程中，通信双方一直占用所建立的连接。
3. 通话结束后，挂机释放连接。
概述-因特网(Internet)
进入 20 世纪 90 年代以后，以因特网为代表的 计算机网络得到了飞速的发展。
已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络。 已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。
10
概述-因特网(Internet)
因特网是世界上最大的计算机网络，是自印刷术 以来人类通信方面最大的变革。
30
因特网的组成-对等连接方式
运行 P2P 程序
E 网络边缘 C
运行 P2P 程序
F
运行 P2P 程序
31
网络核心 D
运行 P2P 程序
因特网的组成-核心部分
网络核心部分是因特网中最复杂的部分。
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提 供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够 向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数 据）。
33
因特网的组成-电路交换
两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起 来。
34
因特网的组成-电路交换
5 部电话机两两相连，需 10 对电线。
N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2 对电线。
当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电 线对的数量与电话机数的平方成正比。
35
因特网的组成-电路交换
因特网的边缘部分 主机
路由器 网络
因特网的核心部分
22
因特网的组成-边缘部分
处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所 有的主机。这些主机又称为端系统(end system)。
“主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上是指： “运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上 的另一个程序进行通信”。
数据通信与计算机网络（一）
胡骏 2012.2.13
胡骏 13588166596（566596） hujun@ 浙江大学光及电磁波研究中心 紫金港校区东五教学楼
2
课程设置
课堂讲授：8次 实验操作：3.26至3.29(周一至周四)
18:30—21:30 考试形式：开卷 成绩比例：试卷<=50%
概述-万维网 WWW
因特网已经成为世界上规模最大和增长速率最快 的计算机网络，没有人能够准确说出因特网究竟 有多大。
因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年代。由欧洲 原子核研究组织 CERN 开发的万维网 WWW (World Wide Web)被广泛使用在因特网上，大 大方便了广大非网络专业人员对网络的使用，成 为因特网的这种指数级增长的主要驱动力。
只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软 件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。
双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文 档。
29
因特网的组成-对等连接方式的特点
对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器 方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又 同时是服务器。
例如主机 C 请求 D 的服务时，C 是客户，D 是服 务器。但如果 C 又同时向 F提供服务，那么 C 又 同时起着服务器的作用。
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因特网的组成-客户服务器方式
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉 及的两个应用进程。
客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服 务的关系。
客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
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运行 客户 程序
A
客户
网络边缘 网络核心
运行 服务器
程序 B
服务器
客户 A 向服务器 B 发出请求服务，
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用户
因特网 服务提供者
ISP1
因特网
ISP2
根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。
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本地 ISP
本地 ISP 第二层 ISP
本地 ISP 大公司
第三层 第二层 第一层
本地 ISP
大公司
本地 ISP 本地 ISP
本地 ISP
第一层 ISP
第一层 ISP 第二层ISP
实验>=50% 平时（参考分）
3
第一讲
概述 网络的组成和分类 主要性能指标 网络体系结构
4
概述-网络
21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和 信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。
信息的传递要依靠网络，因此实现信息化离不开 完善的网络。
网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的 重要基础。
报文
文
连接释放
报 文 t
A B CD
比特流直达终点 数据传送 的特4点8
ABCD
报文 报文 报文
存储 存储 转发 转发
分组交换
ABCD
分组 分组 分组
存储 存储 转发 转发
因特网的组成-新型网络的基本特点
网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打 电话。
网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一 类型的计算机。
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概述-计算机网络
计点算对点机连接网络
（这是最简单的网络）
计算机网络
总线网
计算机网集线络器
8 星形网
计算机网络
环形网
概述-计算机网络功能
连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交 换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接 连通一样。
共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共 享，也可以是硬件共享。
本地 ISP
第二层 ISP NAP 本地 ISP
第一一一级层级IISISSPPP
NAP 第二层ISP
本地 ISP
第二层 ISP
第二层 ISP
大公司
本地 ISP
本地 ISP
本地 ISP
公司
本地 ISP
A 校园网 校园网
B 校园网 校园网
主机A19→ 本地 ISP → 第二层 ISP → NAP → 第一层 ISP → NAP → 第二层 ISP → 本地 ISP → 主机B
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因特网的组成
从因特网的工作方式上看
(1) 边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。这 部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、 音频或视频）和资源共享。
(2) 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组 成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性 和交换）。
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因特网的组成-边缘部分与核心部分
络。 即使少数结点或链路被摧毁，整个网络仍保持
畅通。 这种新型的计算机网络就是采用分组交换的、基
于存储转发计算机网络。
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分组交换
在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块 每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包） 依次把各分组发送到接收端 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文
报文
11010011101 • • • • • • • • 00101001110
因特网缩短了人际交往的时间和空间，改变了人 们的生活、工作、学习和交往方式，使世界发生 了极大的变化。
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概述-因特网(Internet)
网络
互联网（网络的网络）
结点 链路
(a)
(b)
网12络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路
(link)组成。
概述-因特网(Internet) 主机
在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是实现分组交换(packet switching)的关键 32 构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心
部分最重要的功能。
因特网的组成-路由器
路由器是实现分组交换(packet switching)的关键 构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心 部分最重要的功能。
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概述-网络
现在有三种最主要的网络： 电信网络（电话网） 有线电视网络 计算机网络
其中，计算机网络的发展最快，其技术已成为信 息时代的核心技术。
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概述-计算机网络的产生背景
20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。 60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局
ARPA (Advanced Research Project Agency) 提 出要研制一种生存性(survivability)很强的网络。 传统的电路交换(circuit switching)的电信网有一 个缺点：正在通信的电路中有一个交换机或有一 条链路被炸毁，则整个通信电路就要中断。 如要改用其他迂回电路，必须重新拨号建立连接。 这将要延误一些时间。
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概述-因特网发展的三个阶段
第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。 三级计算机网络 主干网、地区网和校园网（或企业网）。
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概述-因特网发展的三个阶段
第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的 因特网。
出现了因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终 目的地。
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网络核心部分 H2 路由器 网络
主机
H1
H4 H6
H5
42
H3
网络核心部分
路由器 H2 B D
H4 H6
主机 A H1
发送的 分组 H3
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E
C
H5
因特网的组成-再谈路由器
在路由器中的输入和输出端口之间没有直接连线。
路由器处理分组的过程是： 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）； 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端 口转发； 把分组送到适当的端口转发出去。
1. 通话前先拨号建立连接。
• 可能只要经过一个交换机（如 A 到 B）
• 可能要经过多个交换机（如 C 到 D）
2. 通话过程中，通信双方一直占用所建立的连接。
3. 通话结束后，挂机释放连接。