1、項目1 計算機網(wǎng)絡初步Page 2教學目標了解計算機網(wǎng)絡的基本概念掌握計算機網(wǎng)絡體系結構了解Internet與TCP/IP體系結構123Page 3教學內(nèi)容任務1了解計算機網(wǎng)絡基本概念任務2掌握計算機網(wǎng)絡體系結構任務3認識Internet與TCP/IP體系結構任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 41計算機網(wǎng)絡的定義 計算機網(wǎng)絡的定義：即將處于不同地理位置的相互獨立的計算機，通過通信設備和通信線路按照一定的通信協(xié)議連接起來，以達到資源共享和信息交流為目的的計算機互連系統(tǒng)。 我們可以通過下述三點理解這一概念。 (1) 組成計算機網(wǎng)絡的每臺計算機都是獨立的。即計算機之間沒有明顯的主從關系，每臺計

2、算機可以連網(wǎng)工作，也可以不連網(wǎng)工作。 (2) 建立計算機網(wǎng)絡的目的是資源共享。網(wǎng)絡用戶可以利用本地計算機訪問網(wǎng)絡中的遠程計算機的資源，還可以調用多臺計算機共同完成某項任務?？晒蚕淼木W(wǎng)絡資源包括計算機的硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)資源。 (3) 計算機之間在進行通信和交換信息時必須遵循共同的規(guī)則，即協(xié)議。協(xié)議是一組規(guī)則的集合，是進行交互的雙方必須遵守的約定，這些協(xié)議可以由硬件和軟件來實現(xiàn)。一、計算機網(wǎng)絡的定義任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 52計算機網(wǎng)絡的功能 由于網(wǎng)絡已經(jīng)越來越深入到我們生活、學習和工作的各個領域中，所以計算機網(wǎng)絡的功能就日益突現(xiàn)。目前，計算機網(wǎng)絡的主要功能表現(xiàn)在下面四個方

3、面。 (1) 資源共享 (2) 數(shù)據(jù)通信 (3) 提高計算機系統(tǒng)的可靠性 (4)實現(xiàn)網(wǎng)絡分布式處理任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 6 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展是一個從簡單到復雜，從單機到多機的復雜過程。從總體上來說，大致經(jīng)歷了五個階段。 1.面向終端的計算機網(wǎng)絡階段。 2.計算機-計算機網(wǎng)絡及分組交換網(wǎng)階段 3.計算機網(wǎng)絡體系結構標準化階段 4.局域網(wǎng)標準化和發(fā)展階段 5. 互連網(wǎng)(internet)及Internet蓬勃發(fā)展階段二、計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 7 1 計算機網(wǎng)絡的組成 從系統(tǒng)功能角度劃分，計算機網(wǎng)絡由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分組成。資源子網(wǎng)和通

4、信子網(wǎng)的劃分反映了網(wǎng)絡系統(tǒng)的物理結構，同時還有效地描述了網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)資源共享的方法。 從系統(tǒng)組成角度劃分，計算機網(wǎng)絡由網(wǎng)絡硬件和網(wǎng)絡軟件兩部分組成。三、計算機網(wǎng)絡的組成與分類任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 8 2 計算機網(wǎng)絡的分類 （1）按網(wǎng)絡地理覆蓋范圍劃分 按照網(wǎng)絡的地理覆蓋范圍劃分，計算機網(wǎng)絡分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)三種。 （2）按通信傳播方式劃分 按照網(wǎng)絡的通信傳播方式劃分，計算機網(wǎng)絡分為點對點式傳輸方式網(wǎng)和廣播式傳輸方式網(wǎng)兩種。 （3）按通信媒介劃分 按照網(wǎng)絡的通信媒體劃分，計算機網(wǎng)絡分為有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡兩種。任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 9 計算機網(wǎng)絡拓撲結構

5、是通過網(wǎng)絡中的節(jié)點與通信線路之間的幾何關系表示的網(wǎng)絡結構，反映的是網(wǎng)絡中各實體之間的結構關系。計算機網(wǎng)絡拓撲結構主要分為星形結構、總線形結構、樹形結構、環(huán)形結構和網(wǎng)狀結構等。1星形結構 在星形結構中，各節(jié)點是以星形方式連接起來的，系統(tǒng)中的每一個節(jié)點設備都以中心節(jié)點為中心，通過傳輸介質與中心節(jié)點連接。如圖1-3所示。星形結構的特點是網(wǎng)絡的擴容性很強、數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級容易控制、易實現(xiàn)監(jiān)控，但是中心節(jié)點的故障會引起全網(wǎng)的癱瘓。四、計算機網(wǎng)絡的拓撲結構圖 1-3 星形結構任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 10 2總線形結構 在總線形結構中，所有節(jié)點都由一條高速公用總線連接起來，其中一個節(jié)點是

6、網(wǎng)絡服務器，其它節(jié)點是工作站。如圖1-4所示?？偩€形結構的特點是結構簡單靈活、擴充性能好、節(jié)點設備的插入與拆卸非常方便、網(wǎng)絡可靠性高等，但由于所有的工作站在通信時都要通過這條公用的總線，所以實時性較差，并且總線的任意一點發(fā)生故障，都會造成全網(wǎng)的癱瘓。圖 1-4 總線形結構任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 11 3樹形結構 樹形結構是星形結構的擴展，是一種分層結構。在這種結構中，各節(jié)點按樹形組成。如圖1-5所示。樹形結構的特點是通信線路的總費用比星形結構低、網(wǎng)絡軟件也不復雜、維護也很方便，但數(shù)據(jù)傳輸延時較長。1-5 樹形結構任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 12 4環(huán)形結構 在環(huán)形結

7、構中，各節(jié)點首尾相連形成一個閉合的環(huán)路。數(shù)據(jù)信息按照固定的方向單向流動，兩個工作站節(jié)點之間僅有一條通路，并以同樣的速率串行地把該數(shù)據(jù)信息沿環(huán)路送到另一端的鏈路上。如圖1-6所示。環(huán)形結構的特點是安裝和監(jiān)控容易，但是由于環(huán)路是閉合的，所以不便于擴充、系統(tǒng)延遲時間長、信息傳輸效率相對較低。圖 1-6 環(huán)形結構任務1 了解計算機網(wǎng)絡基本概念Page 13 5網(wǎng)狀結構 網(wǎng)狀結構是將上述單一的拓撲結構混合起來形成的結構，它是容錯能力最強大的網(wǎng)絡拓撲結構。如圖1-7所示。該結構中的每一個節(jié)點和網(wǎng)絡中的其它節(jié)點均有鏈路連接。網(wǎng)狀結構的特點是故障診斷和隔離較方便、易于擴展、維護也很方便，但需要選擇智能型的集線

8、器、需要更多的線纜。一般適用于大型網(wǎng)絡。圖 1-7 網(wǎng)狀結構任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系結構Page 141網(wǎng)絡協(xié)議 通過通信設備和線路連接起來的計算機要想做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，就必須遵循事先約定的一組規(guī)則。 這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關的同步問題。這些為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定的集合稱為網(wǎng)絡協(xié)議。 一個網(wǎng)絡協(xié)議由三要素組成： (1) 語法：即用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結構與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序。 (2) 語義：即解釋控制信息每個部分的意義。它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與做出什么樣的響應。 (3) 同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。 人們形象地把

9、這三個要素描述為：語義表示要做什么，語法表示要怎么做，時序表示做的順序。一、網(wǎng)絡體系結構基礎任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系結構Page 152層次化的網(wǎng)絡體系結構 計算機網(wǎng)絡通常包含一組網(wǎng)絡協(xié)議，把它們按層次結構進行組織，每個層次可以包含若干個協(xié)議。每個協(xié)議完成的工作各不相同，不同協(xié)議可以實現(xiàn)不同的網(wǎng)絡功能。通常根據(jù)協(xié)議之間的相互協(xié)作關系，把它們按層次結構組織，每個層次可以包含若干個協(xié)議，層和層之間定義了信息交互的接口，使每個層次具有相對的獨立性。位于某個層次的協(xié)議既可以為上層協(xié)議提供服務，也可以調用下層提供的功能。 將網(wǎng)絡協(xié)議劃分成層次結構，是為了減少協(xié)議設計的復雜性，把一個復雜的問題分解成若干

10、個容易處理的子問題，而后逐個加以解決，會使思路清晰，不出或少出問題，這也是我們在解決工程問題時經(jīng)常使用的方法。 明確了網(wǎng)絡協(xié)議分層的好處后，給出網(wǎng)絡系統(tǒng)結構的定義如下：計算機網(wǎng)絡的各層及其各層協(xié)議的集合，稱為網(wǎng)絡的體系結構。 亦即計算機網(wǎng)絡的體系結構是對如何劃分層次，層次之間的關系及各層包含那些協(xié)議的精確定義。任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系結構Page 163協(xié)議和服務的關系 為了進一步理解網(wǎng)絡體系結構的概念，有必要明確協(xié)議和服務之間的關系。這里介紹向個相關的名詞： (1) 實體：在研究計算機網(wǎng)絡時，可以用實體抽象地表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件。多數(shù)情況下，實體通常是一個特定的軟件模塊。

11、(2) 服務訪問點：在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方，通常稱為服務訪問點SAP(service Access Point)。 (3) 服務原語：上層使用下層所提供的服務必須通過與下層交換一些命令來實現(xiàn)，這些命令稱為服務原語。 明確了這些概念后，可以重新給出協(xié)議的定義：協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集合。 協(xié)議和服務的概念是不同的，但又相互關聯(lián)。在協(xié)議的控制下，兩個對待實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層所提供的服務，體系結構中層與層之間的關系如圖1-8所示。在對等層實體間傳送的數(shù)據(jù)單位都稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（Prot

12、ocol Data Unit）。任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系結構Page 17 協(xié)議和服務在概念上是不一樣的，首先，協(xié)議的實現(xiàn)保證了本層能夠為上層提供服務。本層的服務用戶只能看見下層提供的服務而無法看見下層的具體協(xié)議，即下層的協(xié)議對上層的服務用戶是透明的。其次，協(xié)議是水平的，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則。而服務是垂直的，是由下層向上層通過層間接口提供的。另下，并非在一個層次內(nèi)完成的全部功 能都稱為服務，只有那些能夠被上層看得見的才能稱為服務。層與層之間交換的數(shù)據(jù)的單位稱為服務數(shù)據(jù)單元SDU(Service Data Unit)。圖1-8 體系結構中層與層之間的關系任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系

13、結構Page 18 OSI是開放系統(tǒng)互連基本參考模型 (Open System Interconnection Reference Model)的簡稱，“開放”的含義表示只要遵循OSI的標準，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方、也遵循同一標準的其他任何系統(tǒng)進行通信。 OSI參考模型將計算機網(wǎng)絡分為七個層次，如圖1-9所示，自下而上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。每層又包含了許多協(xié)議，這里僅以層為單位進行介紹，具體內(nèi)容在后面的章節(jié)中會逐步介紹。二、OSI的體系結構圖1-9 OSI體系結構任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系結構Page 191物理層 物理層與傳輸媒體直接相

14、連，因此也稱為物理層接口，是計算機與網(wǎng)絡連接的物理通道。其功能是控制計算機與傳輸媒體的連接，即可以建立、保持和斷開這種連接，以保證比特流的透明傳輸。物理層傳送的數(shù)據(jù)單位是比特，又稱位。物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，不屬于物理層。 2數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層傳輸數(shù)據(jù)的單位是幀，主要作用是通過數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，在不太可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。 數(shù)據(jù)鏈路層完成這一任務的方法是：分割來自物理層的原始比特位流信息，按照一定格式組成若干個幀，用幀中的校驗信息部分對整個數(shù)據(jù)幀進行校驗。如果校驗正確，則把其數(shù)據(jù)信息部分遞交上層；如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀有問題，則通知發(fā)送方重發(fā)該幀，直到正確收到該幀為止。此

15、外，為了解決計算機之間傳輸數(shù)據(jù)時的速度匹配問題，還需要有流量控制功能。這樣，數(shù)據(jù)鏈路層就把一條有可能出差錯的實際鏈路，轉變成為讓網(wǎng)絡層向下看起來好像是一條不出差錯的鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層的功能可以總結為負責數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除。任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系結構Page 203網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層使計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸變得可靠，但隨之出現(xiàn)的問題是當網(wǎng)絡中有很多計算機時，如何找到想要的通信對象。網(wǎng)絡層的主要任務是根據(jù)特定的原則和算法在網(wǎng)絡中選出一條通向目的結點的最佳路徑，使來自發(fā)送站點傳輸層的報文能夠到達目的站，并交付目的站的傳輸層。這就是網(wǎng)絡層的路由選擇功能，路由選擇機制的性能在很大程度上決定了網(wǎng)絡

16、的性能。 此外，在網(wǎng)絡層還要解決擁塞控制問題。網(wǎng)絡層所傳送的信息的基本單位叫做分組或包。 從體系結構的角度看，前面介紹的通信子網(wǎng)實際上由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層這三個層次構成。4傳輸層 傳輸層位于OSI參考模型的中部，是通信子網(wǎng)（下面3層）和資源子網(wǎng)（上面3層）之間，它隱藏了通信子網(wǎng)的細節(jié)，使高層用戶感覺不到通信子網(wǎng)的存在。傳輸層通常為高層用戶提供兩種服務，即可靠的數(shù)據(jù)將會和盡最大努力的數(shù)據(jù)交付。此外傳輸層還具有復用功能，可以同時為一臺計算機中的多個程序提供通信服務。傳輸層數(shù)據(jù)傳送的基本單位是報文段。任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系結構Page 215會話層 會話層是用戶應用程序與網(wǎng)絡的接口，屬于

17、進程級的層次。進程是操作系統(tǒng)中同多道程序并行引出的概念，它與程序的概念不同，程序是一個靜態(tài)的概念，而進程是一個動態(tài)的概念，是執(zhí)行中的程序，是程序在內(nèi)存中的副本，是有生存期的。會話層的任務就是提供一種有效的方法，以組織并協(xié)商兩個表示層進程之間的會話，并管理它們之間的數(shù)據(jù)交換。具體地說，就是發(fā)信權的控制和同步的確定方法。6表示層 不同的計算機可能采用不同的編碼方法來表示數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結構，為讓采用不同編碼方法的計算機能夠通信，能互相理解所交換數(shù)據(jù)，可以采用抽象語法來定義數(shù)據(jù)結構，并對其按某種標準進行編碼。表示層管理這些抽象數(shù)據(jù)結構，并負責在計算機內(nèi)部表示和網(wǎng)絡的標準表示法之間進行轉換。此外還有數(shù)據(jù)

18、加密和解密，數(shù)據(jù)壓縮功能。7應用層 應用層是OSI參考模型的最高層，是直接向用戶應用程序提供服務的層次從功能劃分看，OSI參考模型的低6層主要用于解決通信和表示問題，以實現(xiàn)網(wǎng)絡服務功能，而應用層則提供特定網(wǎng)絡服務所需要的各種應用協(xié)議，如郵件服務、文件傳輸服務等。任務2 掌握計算機網(wǎng)絡體系結構Page 22 圖1-10給出了在OSI參考模型中數(shù)據(jù)的傳送過程。發(fā)送進程發(fā)給接收進程的數(shù)據(jù)實際上經(jīng)過了發(fā)送方各層從上到下的傳遞，直到生理媒體才真正傳送到接收方。在接收方，再經(jīng)過從下到上各層的傳遞，最后到達接收進程。圖1-10 OSI參考模型中數(shù)據(jù)的實際傳送過程任務3 認識Internet與TCP/IP體系

19、結構Page 231Internet的產(chǎn)生發(fā)展 1969年，美國高級研究計劃署ARPA（Advanced Research Projects Agency）完成了計算機網(wǎng)絡ARPANET的研制，將位于加州大學洛杉磯分校（UCLA），斯坦福研究院（SRI），加州大學圣巴巴拉分校（UCSB）和猶他大學（UTAH）的4臺不同型號、不同操作系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)結構的計算機連接起來，并于1969年10月進行了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸實驗并獲得成功。ARPANET最初只是一個單個的分組交換網(wǎng)，并不是一個互聯(lián)網(wǎng)。所有要接在ARPANET上的主機都直接與就近的交換結點機相連。1983年，ARPA和美國國防部通信局研制成功了用于

20、異構網(wǎng)絡的TCP/IP協(xié)議，徹底解決了不同的計算機和系統(tǒng)之間的通信問題，美國加利福尼亞伯克萊分校把該協(xié)議作為其BSD UNIX的一部分，使得該協(xié)議得以在社會上流行起來，從而誕生了真正的Internet。1983年ARPANET各站點的通信協(xié)議全部更改為TCP/IP協(xié)議，這是全球因特網(wǎng)正式誕生的標志。同年ARPANET分解為兩個獨立的部分，一部分仍叫ARPANET，用于進一步的研究工作；另一部分稍大一些，成為著名的MILNET，用于軍方的非機密通信。在19831984年間因特網(wǎng)Internet就形成了。一、 Internet的產(chǎn)生、發(fā)展與標準化工作任務3 認識Internet與TCP/IP體系結

21、構Page 242因特網(wǎng)標準化工作 因特網(wǎng)的標準化工作對因特網(wǎng)的發(fā)展起到了非常重要的作用。因特網(wǎng)在制定其標準上一個很大的特點是面向公眾。因特網(wǎng)所有的技術文檔都可以從因特網(wǎng)上免費下載，而且任何人都可以用電子郵件隨時發(fā)表隊某個文檔的意見或建議，這種方式對因特網(wǎng)的迅速發(fā)展影響很大。 所有的RFC文檔都可以從Internet上免費下載，但并非所有的RFC文檔都是Internet標準，只有一小部分RFC文檔最后變成了Internet標準。從一個普通文檔上升到因特網(wǎng)的正式標準要經(jīng)過四個階段： （1）因特網(wǎng)草案(Internet Draft)。 （2）建議標準(Proposed Standard)。 （3）

22、草案標準(Draft Standard)。 （4）因特網(wǎng)標準(Internet Standard) 還有三種RFC（因特網(wǎng)標準），即歷史的、實驗的和提供信息的，即并不是所有RFC都是標準。任務3 認識Internet與TCP/IP體系結構Page 25 TCP/IP是一組用于實現(xiàn)網(wǎng)絡互連的通信協(xié)議。TCP/IP的參考模型將協(xié)議分成四個層次，它們分別是：1.應用層 應用層對應于OSI參考模型的高層，為用戶提供所需要的各種服務，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。2.傳輸層 傳輸層對應于OSI參考模型的傳輸層，為應用層實體提供端到端的通信功能，保證了數(shù)據(jù)包的順序傳送及數(shù)據(jù)的完整性。該層

23、定義了兩個主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）。TCP協(xié)議提供的是一種可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務；而UDP協(xié)議提供的則是不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務.二、 TCP/IP體系結構任務3 認識Internet與TCP/IP體系結構Page 263.網(wǎng)際互聯(lián)層 網(wǎng)際互聯(lián)層對應于OSI參考模型的網(wǎng)絡層，主要解決主機到主機的通信問題。它所包含的協(xié)議設計數(shù)據(jù)包在整個網(wǎng)絡上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機一個IP地址來完成對主機的尋址，它還負責數(shù)據(jù)包在多種網(wǎng)絡中的路由。該層有四個主要協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議（IP）、地址解析協(xié)議（ARP）、互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）和互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議（I

24、CMP）。 IP協(xié)議是網(wǎng)際互聯(lián)層最重要的協(xié)議，它提供的是一個不可靠、無連接的數(shù)據(jù)報傳遞服務。4.網(wǎng)絡接口層（即主機-網(wǎng)絡層） 網(wǎng)絡接入層與OSI參考模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層相對應。它負責監(jiān)視數(shù)據(jù)在主機和網(wǎng)絡之間的交換。事實上，TCP/IP本身并未定義該層的協(xié)議，而由參與互連的各網(wǎng)絡使用自己的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，然后與TCP/IP的網(wǎng)絡接入層進行連接。任務3 認識Internet與TCP/IP體系結構Page 271TCP/IP協(xié)議族 TCP/IP協(xié)議族包含一系列協(xié)議，分別對應各個不同的層次，完成特定的功能和應用，如圖1-12所示。三、 TCP/IP協(xié)議族及特點圖1-12TCP/IP協(xié)議族

25、任務3 認識Internet與TCP/IP體系結構Page 282OSI參考模型和TCP/IP參考模型的比較 兩種模型的相同點： (1)OSI參考模型和TCP/IP參考模型都采用了層次結構的概念； (2)都能夠提供面向連接和無連接兩種通信服務機制； 兩種模型的不同點： (1)前者是七層模型，后者是四層結構； (2)對可靠性要求不同（后者更高）； (3) OSI模型是在協(xié)議開發(fā)前設計的, 具有通用性；TCP/IP是先有協(xié)議集然后建立模型, 不適用于非TCP/IP網(wǎng)絡。 (4)實際市場應用不同（OSI模型只是理論上的模型，并沒有成熟的產(chǎn)品，而TCP/IP已經(jīng)成為“實際上的國際標準”） TCP/IP

26、的不足主要在于TCP/IP模型對“服務”、“協(xié)議”和“接口”等概念沒有很清楚地區(qū)分開，TCP/IP模型的通用性較差。此外，TCP/IP但網(wǎng)絡接口層嚴格來說并不是一個層次而僅僅是一個接口。課程小結 計算機網(wǎng)絡是將處于不同地理位置的相互獨立的計算機，通過通信設備和通信線路按照一定的通信協(xié)議連接起來，以達到資源共享和信息交流為目的的計算機互連系統(tǒng)。 計算機網(wǎng)絡的功能主要體現(xiàn)在資源共享、數(shù)據(jù)通信、提高計算機系統(tǒng)的可靠性和實現(xiàn)網(wǎng)絡分布式處理四個方面。 計算機網(wǎng)絡由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分構成。可以按照地理覆蓋范圍、通信媒介、通信傳播方式和拓撲結構等進行分類。 網(wǎng)絡協(xié)議包括語法、語義和同步三個要素。 可以

27、把復雜的網(wǎng)絡通信過程抽象為層次結構模型。開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型將整個網(wǎng)絡的通信功能分成7個層次，每個層次完成不同的任務。 TCP/IP體系包括網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層4個層次。謝謝觀看！項目2 物理層與數(shù)據(jù)通信技術教學目標Page 32了解計物理層的基本概念，物理層使用的傳輸介質及其特性掌握網(wǎng)絡結構化布線技術理解并掌握幾種典型的數(shù)據(jù)傳輸技術123認識幾種常用的物理層標準4教學內(nèi)容Page 33任務1了解物理層任務2認識傳輸介質任務3掌握網(wǎng)絡結構化布線技術任務4了解數(shù)據(jù)通信技術任務5了解數(shù)據(jù)交換技術任務6認識幾種常用的物理層標準任務1 了解物理層Page 34物理層：物理層處于計算機網(wǎng)絡

28、OSI參考模型的最低層，是整個開放系統(tǒng)的基礎，為設備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。比特是信息量的度量單位，即一個二進制位，同時也是物理層的數(shù)據(jù)傳輸單位。物理層的主要功能：為網(wǎng)絡提供物理連接，該層將信息從一臺主機通過傳輸介質送往另一臺主機，實現(xiàn)主機之間的比特流傳送。為數(shù)據(jù)端設備提供傳送數(shù)據(jù)的通路。傳輸數(shù)據(jù)。完成物理層的一些管理工作。任務1 了解物理層Page 35物理層的媒體和互連設備：物理層的媒體主要包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等設備。DTE與DCE之間的接口任務1 了解物理層Page 36物理層的主要任務：確定與傳輸媒體的接口的一些特性。機械特性。

29、也叫物理特性，指明通信實體間硬件連接接口的機械特點。ISO標準化DCE連接器：ISO-2110、ISO-2593、ISO-4902、ISO-4903、RJ-45。電氣特性。物理層的電氣特性說明了數(shù)據(jù)交換信號以及有關電路的特性。國際電信聯(lián)盟（ITU）定義DTE/DCE接口的各根導線的電氣連接方式有采用差動接收器的新型非平衡方式（V.10/X.26）、新型平衡方式（V.11/X.26）和非平衡方式（V.28）三種。任務1 了解物理層Page 37功能特性。物理層的功能特性規(guī)定了接口信號的來源、作用以及其他信號之間的關系，也就是物理接口上各條信號線的功能分配和確切定義。規(guī)程特性。物理層的規(guī)程特性規(guī)定

30、了使用交換電路進行數(shù)據(jù)交換的控制步驟，依據(jù)這些控制步驟的實施，可以使比特流的傳輸順利完成。任務2 認識傳輸介質Page 38傳輸介質：是指數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中在發(fā)送器和接收器之間的物理通路，它又稱為傳輸媒體或傳輸媒介。計算機網(wǎng)絡中采用的傳輸介質可分為兩大類，即導向傳輸媒體和非導向傳輸媒體。導向傳輸媒體。在兩個通信設備之間實現(xiàn)的物理連接部分，電磁波被導向沿著固體媒體（銅線或光纖）傳播，從一個設備傳輸?shù)搅硪粋€設備。非導向傳輸媒體。指自由空間，在非導向傳輸媒體中電磁波的傳輸常稱為無線傳播。任務2 認識傳輸介質Page 39同軸電纜：同軸電纜是由繞在同一軸線上的一對導體組成，導體因按“同軸”形式構成一組線對

31、，故得名同軸電纜。具有更高的帶寬和極好的噪聲抑制特性，并具有連接簡單、屏蔽性較好、有較強的抗干擾能力、在更高速度上可以傳輸?shù)酶h的特點。同軸電纜結構任務2 認識傳輸介質Page 40同軸電纜分類。按照特性阻抗數(shù)值：基帶同軸電纜。寬帶同軸電纜。根據(jù)其直徑大?。捍滞S電纜。細同軸電纜。常用的同軸電纜：50RG-8、RG-11、RG-58；75RG-59；93RG-62。任務2 認識傳輸介質Page 41雙絞線：由一對或者一對以上的相互絕緣的導線按照一定的規(guī)格互相纏繞（一般以逆時針纏繞）在一起而制成的一種傳輸介質，屬于信息通信網(wǎng)絡傳輸介質。雙絞線結構雙絞線實物任務2 認識傳輸介質Page 42雙絞線

32、的分類。按照與外層絕緣封套之間是否有金屬屏蔽層來區(qū)分：非屏蔽雙絞線(Unshielded Twisted Pair，UTP)。屏蔽雙絞線(Shielded Twisted Pair，STP)。根據(jù)其電氣性能劃分： 一類線（CAT1）；二類線（CAT2） 三類線（CAT3）；四類線（CAT4） 五類線（CAT5）；超五類線（CAT5e） 六類線（CAT6）；超六類或6A（CAT6A） 七類線（CAT7）雙絞線類型數(shù)字越大，版本越新，技術越先進，帶寬也越寬，但同時價格也越貴。任務2 認識傳輸介質Page 43光纜：光纜是為了滿足光學、機械或環(huán)境的性能規(guī)范而制造的，它是利用置于包覆護套中的一根或多根

33、光纖作為傳輸媒質并可以單獨或成組使用的通信線纜組件。光纜的基本結構任務2 認識傳輸介質Page 44光纜的傳輸原理。光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管（LED）或一束激光通過將電信號變?yōu)楣庑盘枺构饷}沖傳送至光纖，在另一端由光接收裝置使用光敏元件檢測脈沖接收光纖上傳來的光信號，并把它變?yōu)殡娦盘?，?jīng)解碼后再處理。光纜的分類：光纜傳輸?shù)墓庠纯梢圆捎脙煞N不同類型的發(fā)光管：發(fā)光二極管LED。（多模光纖）注入型激光二極管ILD。（單模光纖）任務2 認識傳輸介質Page 45無線傳輸：無線傳輸是指可利用無線電波在自由空間的傳播實現(xiàn)多種無線通信，而不需要架設或鋪埋電纜或光纜。無線電技術的原理在于導體中電流強

34、弱的改變會產(chǎn)生無線電波。微波。微波是指頻率為300MHz300GHz的電磁波，是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，即波長在1米（不含1米）到1毫米之間的電磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的統(tǒng)稱。微波在自由空間沿直線傳播，不會被大氣電離層反射回地面而直接進入宇宙空間，在使用微波進行長距離的通信時，目前主要采取兩種方式：任務2 認識傳輸介質Page 46地面微波接力通信。特點：通信信道容量大。微波傳輸質量高。建設投資少，見效快。缺點：易失真。惡劣氣候影響。隱蔽性和保密性較差。耗費人力物力。地面微波接力通信示意圖任務2 認識傳輸介質Page 47衛(wèi)星通信。特點：通信范圍大?？煽啃愿?。開通電路迅速

35、。多址特點。電路設置靈活。多址聯(lián)接。衛(wèi)星通信系統(tǒng)示意圖任務2 認識傳輸介質Page 48紅外線。紅外通信主要是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。原理。發(fā)送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈沖信號轉換成電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調電路進行解調，還原為二進制數(shù)字信號后輸出。特點：容量大、保密性強、抗電磁干擾性能好、設備結構簡單、體積小、重量輕、價格低。缺點：大氣信道中傳輸時易受氣候影響，不能穿透堅實的物體。任務2 認識傳輸介質Page 49激光。激光是一種新型光源，具有亮度高、方向性強、單色性好、相

36、干性強等特征。激光通信就是一種利用激光傳輸信息的通信方式。特點：通信容量大。保密性強。結構輕便，設備經(jīng)濟。通信距離限于視距，易受氣候影響。瞄準困難。任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術Page 50布線系統(tǒng)兩種模式：傳統(tǒng)布線模式結構化布線模式弊端：在線路路由上存在過多的牽制，管理錯綜復雜。重復施工造成材料和人員的浪費。各子系統(tǒng)獨立，互不兼容。不具備開放性和靈活性。難于維護和管理。難于擴展。特點：實用性。靈活性。開放性。模塊化。擴展性。經(jīng)濟性。任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術結構化布線系統(tǒng)的組成。結構化布線系統(tǒng)的組成任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術工作區(qū)子系統(tǒng)。工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設備連接到信息插座的連線組

37、成，是一個從信息插座延伸至終端設備的區(qū)域。該子系統(tǒng)包括水平配線系統(tǒng)的信息插座、連接信息插座和終端設備的跳線以及適配器。工作區(qū)子系統(tǒng)示意圖任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術水平布線子系統(tǒng)。水平布線子系統(tǒng)是指從工作區(qū)子系統(tǒng)的信息點出發(fā)，連接管理子系統(tǒng)的通信中間交叉配線設備的線纜部分，也叫分支干線子系統(tǒng)或水平干線子系統(tǒng)。水平布線子系統(tǒng)示意圖任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術水平布線子系統(tǒng)傳輸介質：特性阻抗為100歐姆的非屏蔽雙絞線電纜（UTP）。特性阻抗為150歐姆的屏蔽雙絞線電纜（STP）。62.5/125微米光纜。水平布線子系統(tǒng)布線類型：直接埋管線槽方式。先走線槽再分管方式。地面線槽方式。任務3 掌握網(wǎng)

38、絡結構化布線技術管理子系統(tǒng)。結構化布線系統(tǒng)的管理子系統(tǒng)也叫配線系統(tǒng)，主要由交接間的線纜、配線設備及輸入/輸出設備等設施組成，所用設備多設置于每層配線設備的房間內(nèi)，可實現(xiàn)垂直干線子系統(tǒng)和水平布線子系統(tǒng)之間的有效連接。交接設備連接方式的選用，應符合如下規(guī)定：交接線連接方式主要應用于對樓層上的線路進行較少修改、移位或重新組合的情況。插接線連接方式主要應用于經(jīng)常需要重組線路情況。在交接場地之間應留出空間，以便容納未來擴充的交接硬件。任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術設備間子系統(tǒng)。設備間子系統(tǒng)是建筑物內(nèi)多個系統(tǒng)、多種設備的集中化設備區(qū)，主要用于安置系統(tǒng)公共設備，如程控交換機、核心交換機、主機、服務器、配線連

39、續(xù)設備及建筑自動化和保安系統(tǒng)，它通過垂直干線子系統(tǒng)連接至管理子系統(tǒng)，使用電纜或光纜接收建筑物內(nèi)所有樓層傳輸過來的數(shù)據(jù)信息，是結構化布線系統(tǒng)最主要的管理區(qū)域。設備間子系統(tǒng)的設計既要遵守有關標準和技術規(guī)范，根據(jù)選用設備及安裝要求進行設計和規(guī)劃，又要滿足采光、防塵、隔音等工作環(huán)境的要求。設備間應盡量滿足以下三個方面的要求：電源；防火；防雷任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術建筑群子系統(tǒng)。建筑群子系統(tǒng)也叫戶外子系統(tǒng)、樓宇管理子系統(tǒng)，它是將一個建筑物中的電纜延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信設備和裝置上。建筑群子系統(tǒng)的主要特點和設計原則：建筑群子系統(tǒng)中，各種設施及設備受客觀環(huán)境和建設條件影響較大。不應只以局

40、部的需要為基點，使全程全網(wǎng)的傳輸質量有所降低。必須按照本地區(qū)通信線路的有關規(guī)定辦理。纜線鋪設應符合遠期發(fā)展規(guī)劃，且與近期需要和現(xiàn)狀相結合，使傳輸線路建設后能長期穩(wěn)定，安全可靠地運行。避免重復建設，節(jié)省工程投資。任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術結構化布線系統(tǒng)中的傳輸媒體。結構化布線系統(tǒng)中的傳輸媒體，就是指連接布線系統(tǒng)網(wǎng)絡中各個信息節(jié)點的物理通道，是各種數(shù)據(jù)信息能夠在布線系統(tǒng)中正確、快速傳輸?shù)奈镔|保障。同軸電纜。在現(xiàn)在多數(shù)的局域網(wǎng)環(huán)境中，同軸電纜基本已被雙絞線所取代。雙絞線。雙絞線是一種價格便宜、安裝方便、可靠性較高的傳輸媒體。光纖電纜。一般主干線都由光纖電纜組成。任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術結構

41、化布線系統(tǒng)中的連接部件。結構化布線系統(tǒng)中的配線架或各種接續(xù)設備和各種傳輸媒體的連接硬件，都屬于布線系統(tǒng)的連接部件。配線架。雙絞線連接設備。同軸電纜連接設備。光纜連接設備。中繼器。集線器。收發(fā)器。任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術結構化布線系統(tǒng)標準。進行結構化布線系統(tǒng)的設計和施工作業(yè)時，應嚴格遵守國家和行業(yè)有關部門制定的各項標準和規(guī)范，主要的標準和規(guī)范有：EIA/TIA 568 商業(yè)建筑電信布線標準。ISO/IEC 11801 建筑物通用布線的國際標準。EIA/TIA TSB-67 非屏蔽雙絞線系統(tǒng)傳輸性能驗收規(guī)范EIA/TIA 569 民用建筑物通信通道和空間標準。EIA/TIA 606 商業(yè)及建

42、筑物電信基礎結構的管理標準。EIA/TIA 民用建筑中有關通信接地標準。EIA/TIA 民用建筑通信管理標準。任務3 掌握網(wǎng)絡結構化布線技術GB/T50311-2000 建筑與建筑群綜合布線工程系統(tǒng)設計規(guī)范。GB50311-2007 綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范。GB/T 50312-2000 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范。CECS 72:97 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范。CECS 82:97 建筑與建群綜合布線系統(tǒng)工程施工與驗收標準JGJ/T 16-92 民用建筑電氣設計規(guī)范。GBJ232-82電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范。YD/T 2008-93城市住宅區(qū)和辦公樓電話通信設

43、施設計標準電氣及電子工程師學會IEEE802標準。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術信號與信道。信號。信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁波的表示形式，是與實際對應的、以電磁形式表示的連續(xù)或者離散的數(shù)據(jù)根據(jù)信號的表示方式不同，信號分為模擬信號和數(shù)字信號兩種。模擬信號和數(shù)字信號任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術信道。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信道是信息從發(fā)送端到接收端所經(jīng)過的傳輸介質，是傳送信號的通路。信道的最大傳輸率還與線路所受電磁干擾強弱有關，實際信道數(shù)據(jù)傳輸率的上限值、即信道容量的香農(nóng)(Shannon)公式為：公式中：C-信道容量，即信道最大傳輸率bps。 B-信道頻帶 Hz。 S-信道中信號功率。 N-信道中電磁噪聲功率。

44、 任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術信息在信道上的通信方式。通信線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息是有方向的，根據(jù)數(shù)據(jù)信息在信道上傳輸?shù)姆较?，可把?shù)據(jù)通信方式分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信三種。 三種通信方式任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術帶寬與時延。帶寬的定義。帶寬有兩種不同的意義：在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，帶寬用來表示網(wǎng)絡的通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力，因此網(wǎng)絡帶寬表示在單位時間內(nèi)從網(wǎng)絡中的某一點到另一點所能通過的最高數(shù)據(jù)率。指信號具有的頻帶寬度，信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍，帶寬在被用來描述信道時，帶寬是指能夠有效通過該信道的信號的最大頻帶寬度。對于模擬信號而言，帶寬又稱為頻寬，以赫茲（Hz

45、）為單位。通常，信道容量和信道帶寬具有正比的關系，帶寬越大，容量越高，所以要提高信號的傳輸率，信道就要有足夠的帶寬。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術信道帶寬。信道是對無線通信中發(fā)送端和接收端之間的通路的一種形象比喻，對于無線電波而言，它從發(fā)送端傳送到接收端，其間并沒有一個有形的連接，它的傳播路徑也有可能不只一條，但是我們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋霭l(fā)送端與接收端之間的工作，我們想象兩者之間有一個看不見的道路銜接，把這條銜接通路稱為信道。 帶寬模擬通信系統(tǒng)或傳輸介質中數(shù)字通信系統(tǒng)中信號頻率的通頻范圍,單位為赫茲數(shù)字系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸速率，其表示單位為比特/秒(bit/s)或波特/秒(Baud/s)任務4 了解數(shù)據(jù)通信技

46、術時延。在計算機網(wǎng)絡中，時延是指一個報文或分組從一個網(wǎng)絡的一端傳送到另一個端所需要的時間。由發(fā)送時延、傳輸時延和處理時延三個部分組成：發(fā)送時延是結點在發(fā)送數(shù)據(jù)時使數(shù)據(jù)塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間，其計算公式為：發(fā)送時延=數(shù)據(jù)塊長度/信道帶寬傳輸時延是電磁波在信道中需要傳輸一定的距離而花費的時間，其計算公式為：傳輸時延=信道長度/電磁波在信道上的傳輸速率處理時延是數(shù)據(jù)在交換節(jié)點為存儲轉發(fā)而進行一些必要的處理所需要的時間。傳輸數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時延就是以上三種時延之和：總時延=發(fā)送時延+傳輸時延+處理時延任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術數(shù)據(jù)通信方式。計算機網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中有兩種基本的通信：并行通信。并行通信

47、同時傳輸多個數(shù)據(jù)位，一般至少有8個數(shù)據(jù)位同時在兩臺設備之間傳輸，一個碼字的所有碼元并排，同時傳輸。串行通信。串行通信是指通信時的數(shù)據(jù)流以串行方式在信道上傳輸。串行傳輸是一位一位地傳送，即同時只傳輸一個比特位，從發(fā)送端到接收端只需一根傳輸線即可。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術同步方式。在串行通信中，通信雙方的收發(fā)數(shù)據(jù)序列必須取得一致，這樣才能使接收方準確地區(qū)分和接收發(fā)送方發(fā)送來的每一位數(shù)據(jù)，保證接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)相同，這就是通信中的同步。異步傳輸。異步傳輸方式以字符為單位傳輸數(shù)據(jù)，并且同一個字符內(nèi)相鄰兩位的間隔是固定的，而兩個字符間的間隔是不固定的，即字符內(nèi)同步，字符間異步。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技

48、術異步傳輸特點：每個字符代碼前后的起始和停止位標識字符的開始和結束。起始和停止位兼做線路兩端的同步時鐘，不再需要額外時鐘同步字符之間間隔任意。速率較低，適合于誤碼率高及對數(shù)據(jù)速率要求低的線路。異步傳輸任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術同步傳輸。同步傳輸不是以字符為單位而是以數(shù)據(jù)幀為單位傳輸?shù)摹Ｍ絺鬏敺绞降膫鬏斝时容^高，開銷小，但如果在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中有一位出錯，就必須重新傳輸整個數(shù)據(jù)塊，而且控制也比較復雜。同步傳輸任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術基帶傳輸與數(shù)字信號編碼。基帶傳輸。在數(shù)字通信信道上，基帶傳輸就是對基帶信號不加調制而直接在通信線路中進行傳輸，它將占用線路的全部帶寬，也就是數(shù)字數(shù)據(jù)被轉換成電信號時，利

49、用原有電信號的固有頻率和波形在線路上傳輸，故也可稱為數(shù)字基帶傳輸。數(shù)字信號的基帶傳輸。在某些有線信道中，特別是傳輸距離不太遠的情況下，數(shù)字基帶信號可以直接傳送，我們稱之為數(shù)字信號的基帶傳輸。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼。數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼，就是要解決數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號表示問題，即通過對數(shù)字信號進行編碼來表示數(shù)據(jù)。表示二進制數(shù)字的碼元的形式不同，便產(chǎn)生不同的編碼方案，主要有如下幾種：不歸零編碼（Non-Return to Zero，NRZ）曼徹斯特編碼（Manchester Encoding）差分曼徹斯特編碼（Difference Manchester Encoding）任

50、務4 了解數(shù)據(jù)通信技術頻帶傳輸與模擬信號編碼。頻帶傳輸。頻帶傳輸是指將數(shù)字信號調制成模擬信號再發(fā)送和傳輸，到達信宿時再把調制信號解調成原來的數(shù)字信號，通常調制解調器就是實現(xiàn)頻帶傳輸這種功能的互聯(lián)網(wǎng)設備。調制方式示意圖任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術頻帶傳輸?shù)恼{制方式有三種：調幅（ASK）調幅又稱振幅鍵控法ASK（Amplitude-Shift Keying），是按照數(shù)字數(shù)據(jù)的取值來改變載波信號的振幅。調頻（FSK）調頻又稱為頻移鍵控方式FSK（Frequency-Shift Keying），即用數(shù)字數(shù)據(jù)的取值去改變載波的頻率。調相（PSK）調相又稱為相移鍵控法PSK（Phase-Shift Keyin

51、g），是相位調制的簡稱，它是用載波信號的不同相位來表示二進制數(shù)。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術模擬信號數(shù)字傳輸。大多數(shù)數(shù)據(jù)都是連續(xù)的模擬數(shù)據(jù)，對應的是模擬信號，因此首先要轉換成為數(shù)字信號才能在數(shù)字通信網(wǎng)中傳輸處理。將模擬信號轉換成數(shù)字信號要經(jīng)過以下三個步驟：采樣。量化。編碼。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術多路復用技術。多路復用技術。多路復用技術就是將多路信號組合在一條物理信道上進行傳輸，到接收端再用專門的設備將各路信號分離開來，這樣使一條物理信道資源被多路信號共享。多路復用技術的基本原理是：各路數(shù)據(jù)信號進入同一個傳輸介質傳輸之前，就先采用調制技術調制成不會互相混淆干擾的信號，然后再經(jīng)過傳輸介質傳送到接收端

52、，而接收端通過解調技術將這些數(shù)據(jù)信號進行處理，使它們轉換成原來的數(shù)據(jù)信號，從而達到多路復用的目的。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術多路復用技術的類型：頻分多路復用（FDM）頻分多路復用（Frequency Division Multiplexing）是指，當傳輸介質的可用帶寬超過各路給定信號所需要的帶寬的總和時，可以把多個信號通過調制的方式使之在不同的載波頻率上，從而實現(xiàn)在同一傳輸介質上同時可以傳送多路信號的技術。頻分多路復用任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術多路復用技術的類型：時分多路復用技術（TDM）時分多路復用技術（Time Division Multiplexing）是指各路信號的數(shù)據(jù)傳輸速率的綜合已經(jīng)

53、超過傳輸介質所能達到的數(shù)據(jù)傳輸速率時，可以將傳輸介質按時間分成若干時間片段，輪換地分配給多路數(shù)據(jù)信號使用，每一路數(shù)據(jù)信號在自己的時間片段內(nèi)可獨占傳輸介質進行傳輸數(shù)據(jù)，每一個時間片段由復用的一個信號占用，這樣利用每個信號在時間上的交叉，就可以在一條傳輸戒指上傳送多個數(shù)據(jù)信號。時分多路復用技術又分為同步時分多路復用和異步時分多路復用兩種。任務4 了解數(shù)據(jù)通信技術多路復用技術的類型：波分多路復用技術（WDM）波分多路復用技術（Wavelength Division Multiplexing）是一種光纖傳送技術，它在一定的寬度上傳輸?shù)墓庑盘栒{制在特定的頻率上，然后將調制后的信號復用在一根光纖上，不同的

54、信息發(fā)送方使用不同波長的光波來傳輸數(shù)據(jù)，各路光波合成一個光束在光纖傳輸?shù)缆飞?，在信息接收端利用相同的設備將各路光波分開，經(jīng)過這樣的復用技術，可以使光纖的傳輸能力提高幾十倍。碼分多路復用技術（CDM）碼分多路復用技術的特點是，每個用戶可在同一時間使用同樣的頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸，這是一種共享傳輸介質的方法，且通信雙方之間不會互相干擾，因而抗干擾能力強。任務5 了解數(shù)據(jù)交換技術電路交換。電路交換（Circuit Switching）是指在進行通信的兩個設備之間建立起一條實際的物理通路，并且要求在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中，建立的通路為獨占通路。電路交換的通信過程。電路建立。數(shù)據(jù)傳輸。電路釋放。任務5 了解數(shù)據(jù)交

55、換技術電路交換的特點。數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會丟失并且可以保持原來的序列，且數(shù)據(jù)傳輸是實時通信，傳輸延時比較小。對于發(fā)送方和接收方要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的格式和類型都沒有具體的限制，只要發(fā)送方和接收方通信類型一致即可。在數(shù)據(jù)傳送開始之前就需要設置一條專用的傳輸通路，在線路釋放之前，這條通路由一對用戶完全占用，在兩臺主機之間已建立的物理線路連接為此次通信專用，因而電路利用率很低，因此這種交換技術適用于系統(tǒng)間要求高質量的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。電路交換時，由于數(shù)據(jù)直達，通信子網(wǎng)中的節(jié)點不能存儲數(shù)據(jù)，不能改變數(shù)據(jù)內(nèi)容，不同類型、規(guī)格、速率的終端很難在通信過程中進行差錯控制。任務5 了解數(shù)據(jù)交換技術分組交換與報

56、文交換。報文交換。報文交換方式是一種“存儲轉發(fā)”方式。源站在發(fā)送報文時，把目的地址添加在報文中，然后發(fā)給相鄰的節(jié)點。收到報文的節(jié)點根據(jù)目的地址和自身的轉發(fā)算法決定下一個接收報文的節(jié)點，如此往復，直到該報文到達目的地。報文交換的工作過程。報文交換的特點。任務5 了解數(shù)據(jù)交換技術分組交換。分組交換是報文交換的一種改進，它將報文分成若干個分組，每個分組的長度有一個上限，有限長度的分組使得每個節(jié)點所需的存儲能力降低了，分組可以存儲到內(nèi)存中，提高了交換速度。數(shù)據(jù)報分組。虛電路分組交換。分組交換的特點。任務5 了解數(shù)據(jù)交換技術交換技術的比較。三種交換技術：電路交換。報文交換。分組交換。不同的交換技術適用于

57、不同的場合：對于較輕和間歇式負載來說，報文交換是最合適的，可以通過撥號線路來實行通信；對于較重和持續(xù)的負載來說，使用租用的線路以電路交換方式進行通信是合適的；對于必須交換中等到大量數(shù)據(jù)的情況，可用分組交換方法。任務5 了解數(shù)據(jù)交換技術三種交換的比較任務6 認識幾種常用的物理層標準EIA-232-E 接口標準。EIA-232-E 是由美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制定的著名物理層標準。EIA-232是DTE與DCE之間的接口標準。DTE實際上是數(shù)據(jù)的信源或信宿，DCE是完成數(shù)據(jù)由信源到信宿的傳輸任務。EIA-232接口只控制DTE與DCE之間的通信，與連接在兩個DCE間的電話網(wǎng)絡沒有直接的關系。EIA-

58、232接口任務6 認識幾種常用的物理層標準EIA-232具有四個特性：機械特性。電氣特性。功能特性。規(guī)程特性。EIA-232的信號定義任務6 認識幾種常用的物理層標準RS-449接口標準。EIA在1977年制定了一個新的接口標準RS-499，用于克服EIA-232接口的缺點。EIA-232接口標準有兩個較大的弱點，它們分別是：數(shù)據(jù)的傳輸速率最高為20kb/s。連接電纜的最大長度不能超過15m。實際上，RS-449由三個標準組成，其機械、功能和規(guī)程特性由RS-499定義，其電氣特性則分別由RS-423A和RS-422A兩個標準定義。謝謝觀看！項目3 數(shù)據(jù)鏈路層與局域網(wǎng)技術教學目標Page 92了

59、解數(shù)據(jù)鏈路層及局域網(wǎng)掌握數(shù)據(jù)鏈路層工作原理了解局域網(wǎng)體系結構123教學內(nèi)容Page 93任務1認識數(shù)據(jù)鏈路層任務2了解局域網(wǎng)體系結構任務3了解以太網(wǎng)標準任務4掌握以太網(wǎng)設備與相關技術任務5認識無線局域網(wǎng)任務6了解其他局域網(wǎng)技術任務1 認識數(shù)據(jù)鏈路層 Page 94數(shù)據(jù)鏈路層（data link layer）：開放系統(tǒng)互連（OSI）模型中的第二層，提供相鄰結點間透明、可靠的信息傳輸服務。數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單位是幀。數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能鏈路管理功能幀同步功能差錯控制功能流量控制功能透明傳輸功能尋址功能任務1 認識數(shù)據(jù)鏈路層Page 95流量控制不需要協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議停

60、止等待協(xié)議連續(xù)重傳請求（RQ）協(xié)議滑動窗口協(xié)議任務1 認識數(shù)據(jù)鏈路層Page 96鏈路控制規(guī)程HDLC：高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程，面向比特的數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議的代表，此協(xié)議不依賴于任何一種字符編碼集。HDLC的操作方式（1）非平衡配置（2）平衡配置HDLC的幀的結構任務1 認識數(shù)據(jù)鏈路層Page 97點對點協(xié)議PPP：（Point to Point Protocol）協(xié)議是在點對點鏈路上運行的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。PPP協(xié)議為在點對點連接上傳輸多協(xié)議數(shù)據(jù)包提供了一個標準方法。PPP協(xié)議組成PPP協(xié)議幀的格式PPP協(xié)議的工作過程任務2 了解局域網(wǎng)的體系結構Page 98局域網(wǎng)（Local Area Netw