1、通信到底干嘛的一通信中研究的幾個(gè)問題首先，用什么信息格式傳遞給對(duì)方-編碼問題。類似研究人類“語言學(xué)”的問題，用什么樣的表達(dá)方式“表達(dá)”信息。其次，如何找到對(duì)方-尋址問題。研究類似門牌號(hào)碼規(guī)則、尋找道路等問題。最后，信息傳遞的額外要求，如安全、快捷等-優(yōu)化問題。研究加密、節(jié)省成本、提高效率、增強(qiáng)管理、方便運(yùn)營等問題。說說“編碼”廣義的“編碼”問題，可以歸納為“信息用什么信息格式傳送到目的地”的問題的集合，包括信息論中的信源編碼和信道編碼過程，包括數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換、抽樣、復(fù)用、解復(fù)用，也包括各種數(shù)據(jù)幀、分組、信元的封裝格式。一.通信系統(tǒng)的一般模型一音頻編碼把話筒內(nèi)振膜的震動(dòng)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)弱不同的電流，這個(gè)

2、電流就是我們說的模擬信號(hào)。模擬信號(hào)容易受外界的干擾，傳輸過程中耗損很大，傳輸距離增大時(shí)，多級(jí)放大器迭加會(huì)引起失真的疊加，從而使信號(hào)的失真越來越大，數(shù)字信號(hào)可以很好的解決這一問題。數(shù)字信號(hào)經(jīng)過抽樣量化后通過信道編碼后就能在線路上傳輸了。二圖像和視頻編碼圖像編碼比語音編碼復(fù)雜，圖像的數(shù)據(jù)量大，要考慮實(shí)時(shí)性和清晰度。主要標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-2、MPEG-4/H.264/AVC/和AVS（中國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)）。三.幾種典型的數(shù)據(jù)技術(shù)和數(shù)據(jù)格式1.以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)（Ethernet）是一種計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。IEEE制定的IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)給出了以太網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定了包括物理層的連線、電信號(hào)和介

3、質(zhì)訪問層協(xié)議的內(nèi)容。以太網(wǎng)是當(dāng)前應(yīng)用最普遍的局域網(wǎng)技術(shù)。在邏輯上，以太網(wǎng)仍然使用總線型拓?fù)浜虲SMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect 即帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問）的總線爭用技術(shù)。以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)如下：2.IP數(shù)據(jù)包格式IP數(shù)據(jù)包的編碼格式如下：IP數(shù)據(jù)包長度是可變的，理論上最大長度可達(dá)65535字節(jié)，但大多數(shù)的鏈路層都會(huì)對(duì)它進(jìn)行“切分”。IP數(shù)據(jù)包中還有一種ICMP的報(bào)文協(xié)議，如下圖所示，我們看到的只是“火車的車身”，它會(huì)加上IP數(shù)據(jù)包頭、以太網(wǎng)幀頭后再局域網(wǎng)中傳送。四.數(shù)據(jù)包、幀和信元名稱的統(tǒng)一問題一般來說：l “數(shù)據(jù)報(bào)”是

4、比較通用的說法，不限定在任何層，也不限定任何技術(shù)；l “幀”一般指數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)報(bào)；l “數(shù)據(jù)包”一般指網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)報(bào)。講講“尋址”一尋址簡介單工、半雙工、全雙工分別像單行道、獨(dú)木橋、新干線二通信網(wǎng)上的地址格式1.電話交換網(wǎng)電話號(hào)碼2.IP網(wǎng)IP地址3.以太網(wǎng)MAC地址4.互聯(lián)網(wǎng)url四以太網(wǎng)內(nèi)的尋址ARP（地址解析協(xié)議）步驟：1. A發(fā)送ARP（地址解析協(xié)議）的以太網(wǎng)幀，這個(gè)幀包含A的MAC地址、A的IP地址、目的地B的IP地址，而把目的地的MAC地址設(shè)置為00000000，意思是：本包要發(fā)送給局域網(wǎng)中的所有主機(jī)。2. A發(fā)現(xiàn)“B的IP地址和ARP幀中相同”，記下B的MAC，以后A和B直接

5、通信，就不用發(fā)組播了。五IP網(wǎng)的尋址1.IP地址規(guī)劃某臺(tái)主機(jī)的IP地址描述。它分為兩個(gè)部分，第一部分是我們常說的IP“主機(jī)地址”，另一部分叫做“子網(wǎng)掩碼”。2.DNS-互聯(lián)網(wǎng)上的大翻譯家DNS（Domain Name System）是因特網(wǎng)的一項(xiàng)核心服務(wù)，是“域名和IP地址相互映射的一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫”，能夠使人不用去記IP。DNS 使用TCP和UDP端口53。3.IP路由路由不同網(wǎng)段間IP數(shù)據(jù)包的傳送。IP路由的技術(shù)原理將任何一個(gè)IP數(shù)據(jù)包的目的IP地址取出，與路由表對(duì)照，定位出口在哪里，并將IP數(shù)據(jù)包輸送到該出口上去。IP路由協(xié)議路由表獲取和建立的機(jī)制。6.TCP/UDP的端口TCP/UDP

6、端口與交換機(jī)、路由器的物理接口沒有直接的關(guān)系，它是特指TCP/IP中邏輯意義上的一種特殊“地址”。如果把IP地址比作一間房子，端口就是出入房子的門。一個(gè)IP地址的端口有65536個(gè)之多，其中0-1024系統(tǒng)保留。8.NAT-網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT英文全稱是“Network Address Translation”,中文意思是“網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換”，顧名思義，它是一種把私網(wǎng)IP地址翻譯成公網(wǎng)IP地址。談?wù)劇皟?yōu)化”分層的思想分技術(shù)類別的思想一優(yōu)化具體體現(xiàn)1.分層分層必須滿足以下要求：a.功能劃分類似的功能要放在同一層，各個(gè)層次有自己的職責(zé)。b.垂直關(guān)系要明確每個(gè)層次與上下層的關(guān)系，層次之間的邊界要合理，使層

7、次間的信息流量盡量小。c.水平關(guān)系要明確每個(gè)層面與其對(duì)等層面的關(guān)系。ISO/OSI 7層1物理層物理層處于OSI參考模型的最低層。物理層的主要功能是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明地傳送比特流。2數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實(shí)體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，采用差錯(cuò)控制、流量控制方法，使有差錯(cuò)的物理線路變成無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層主要任務(wù)是通過路由算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?。網(wǎng)絡(luò)層要實(shí)現(xiàn)路由器選擇、擁塞控制與網(wǎng)絡(luò)互連等功能。4傳輸層傳輸層的主要任務(wù)是向用戶提供可靠的端到端（End-to-End）服務(wù)，透明地傳送報(bào)文。它向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，

8、因而是計(jì)算機(jī)通體體系結(jié)構(gòu)中最關(guān)鍵的一層。5會(huì)話層會(huì)話層的主要任務(wù)是組織兩個(gè)會(huì)話進(jìn)程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換。6表示層表示層主要用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。它包括數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)等功能。7應(yīng)用層應(yīng)用層是OSI參考模型中的最高層。應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)，以滿足用戶的需要。應(yīng)用層不僅要提供應(yīng)用進(jìn)程所需要的信息交換和遠(yuǎn)程操作，而且還要作為應(yīng)用進(jìn)程的用戶代理（User Agent），來完成一些為進(jìn)行信息交換所必需的功能。它包括：文件傳送訪問和管理FTAM、虛擬終端VT、事務(wù)處理TP、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問RDA、制造業(yè)報(bào)文規(guī)范MMS、目錄服務(wù)DS等協(xié)議。2.

9、復(fù)用技術(shù)-一根線“掰”成幾“瓣”用a.確定復(fù)用將管線拆成若干部分（無論是用頻率拆分還是時(shí)隙拆分），每個(gè)部分確定由某條業(yè)務(wù)連接獨(dú)占，各行其道。以下都屬于確定復(fù)用范疇：FDM PDH SDH WDMb.統(tǒng)計(jì)復(fù)用管線不作確定的“拆分”，而是每條業(yè)務(wù)連接通過各自的標(biāo)識(shí)號(hào)來做區(qū)分，各個(gè)業(yè)務(wù)連接根據(jù)自身需要來爭搶資源，系統(tǒng)會(huì)定義爭搶的優(yōu)先級(jí)以及擁塞時(shí)的拋棄優(yōu)先級(jí)。以下技術(shù)屬于統(tǒng)計(jì)復(fù)用范疇：PSPDN(X.25) 幀中繼 PPP ATM 以太網(wǎng)3.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲芯?“排兵布陣”a.面向連接：傳送信息所占的通道在傳送前通過信令建立起來。b.非面向連接：傳送信息所占的通道在傳送過程中一站一站地向前推進(jìn)而沒有所謂的“

10、連接”。三優(yōu)化的案例1.MPLSMPLS是IP通信網(wǎng)的未來和希望。MPLS要解決的就是各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，尤其是IP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題。MPLS將IP數(shù)據(jù)包根據(jù)其業(yè)務(wù)類型打上不同的“標(biāo)簽”，每種標(biāo)簽標(biāo)識(shí)不同的傳送優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)高就先傳送，優(yōu)先級(jí)低就后傳送，如果優(yōu)先級(jí)最低，而當(dāng)時(shí)線路上寬帶不足，那么這個(gè)數(shù)據(jù)包就被丟棄。路由與交換1.HUB和交換機(jī)HUB的工作原理是廣播，一個(gè)數(shù)據(jù)包需要送達(dá)所有的端口，造成資源浪費(fèi)且浪費(fèi)時(shí)間。 以太網(wǎng)交換機(jī)保存著每個(gè)終端的MAC地址對(duì)應(yīng)表，可以直接傳送數(shù)據(jù)到終端，無需廣播到所有端口。以太網(wǎng)交換機(jī)分為2層交換機(jī)和3層交換機(jī)，3層交換機(jī)具備路由功能。2. 路由器a.工作原理：路由器工作在IP網(wǎng)絡(luò)層，它實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。兩個(gè)功能：l 路由表及路由協(xié)議，路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的依據(jù)是路由表。l 從輸入線路接收數(shù)據(jù)后，分析與修改包頭，查找輸出端口，把數(shù)據(jù)搬到輸出線路上。交通指示牌和路由表b.路由發(fā)現(xiàn)-路由協(xié)議：負(fù)責(zé)路由器獲取路由表的協(xié)議。3.IP網(wǎng)檢測工具：ICMPICMP(Internet Control Message Protocol互聯(lián)網(wǎng)報(bào)文控制協(xié)議),