第1章 计算机网络教案22(2)

–具有高数据传输速率、低误码率的高质量数据传输能力

?城域网 MAN Metropolitan Area Network

–一般为几公里至几十公里

?广域网 WAN Wide Area Network

–也称为远程网，是一种跨越较大地域的网络，其范围可跨越城市、地区甚至国家 –通信速率要比局域网低得多，而信息传输误码率要比局域网高得多

1.3.2 －按管理方式分类

?客户机/服务器网络（Client/Server）

C/S结构是最常用、最重要的一种网络类型。改进结构为浏览器/服务器结构(B/S Browser/Server)。

?对等网：是最简单的网络，网络中不需要专门的服务器，既可以使用其它计算机上的资源，

也可以为其它计算机提供共享资源。比较适合于部门内部协同工作的小型网络，不易管理与监控。

1.3.2 －按网络的使用范围分类

?公用网（Public Network）

公用网一般是由国家邮电或电信部门建设的通信网络。按规定缴纳相关租用费用的部门和个人均可以使用公用网

?专用网（Private Network）

专用网是指单位自建的、满足本单位业务需求的网络。专用网不向本单位以外的人提供服务。如，军队、铁路、电力等系统均拥有本系统的专用网。 1.4 计算机网络的功能与应用

1.4.1 计算机网络的基本功能与特点

–基本功能主要有：数据通信、资源共享、集中管理、分布式处理、可靠性高、均衡负荷和综

合信息服务等。

1.4.2 计算机网络的典型应用

–办公自动化系统、管理信息系统、电子数据交换和电子商务、远程教育、电子银行、企业网

络等。

1.4.1 －计算机网络的基本功能与特点 ?数据通信

数据通信是计算机网络基本的功能，可实现不同地理位置的计算机与终端、计算机与计算机之间的数据传输。 ?资源共享

资源共享包括网络中软件、硬件和数据资源的共享，这是计算机网络最主要和最有吸引力的功能。 ?集中管理 ?分布式处理

将作业分解交给不同的计算机，均衡使用网络资源 ?可靠性高

网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后备机 ?均衡负荷

当网络中的某台计算机处理任务的负荷过重时，新的任务可通过网内的结点和线路分送到其它较空闲的某台计算机，以提高整个系统的利用率。 ?综合信息服务

1.4.2 － 计算机网络的典型应用

?办公自动化系统(OAS-Office Automation System) ?管理信息系统(MIS-Management Information Systems)

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?电子数据交换(EDI-Electronic Data Interchange) ?现代远程教育(Distance Education) ?电子银行 ?企业信息化

1.5 网络的标准及标准化组织

?1.5.1 －两类标准

–国际标准化组织(ISO)的网络的开放系统互连参考模型(OSI/RM) –事实标准 ：Internet所使用的TCP/IP参考模型

?1.5.2 －有影响的标准化组织

– 最有影响的两个组织是ISO 和IEEE

1.5.2 －国际标准化组织(ISO)

?世界上最大、最有权威性的国际标准化专门机构。

?著名的具有七层协议结构的开放系统互联参考模型(OSI)、ISO9000

标准等。

1.5.2 －美国国家标准协会ANSI

系列质量管理和品质保证

?ANSI（American National Standards Institute)

?ANSI同时也是一些国际标准化组织的主要成员，如国际标准化委员会和国际电工委员会

(IEC)。ANSI标准广泛应用于各个领域，典型应用有：美国标准信息交换码(ASCII)和光纤分布式数据接口(FDDI)等。

1.5.2 －电气与电子工程师协会IEEE

?IEEE-Institute of Electrical and Electronics Engineers

?由从事电气工程、电子和计算机等有关领域的专业人员组成，是世界上最大的专业技术团体。IEEE下设许多专业委员会，其定义或开发的标准在工业界有极大的影响和作用力。

?IEEE802制定了著名的IEEE802系列标准，如IEEE802.3以太网标准、IEEE802.4令牌总线网

标准和IEEE802.5令牌环网标准等。 1.5.2 －国际电信联盟ITU

?ITU-International Telecommunication Union

?ITU是世界各国政府的电信主管部门之间协调电信事务的一个国际组织，它研究制定有关电信业务的规章制度，通过决议提出推荐标准，收集相关信息和情报，其目的和任务是实现国际电信的标准化。

?ITU

的实质性工作由无线通信部门(ITU-R)、电信标准化部门(ITU-T)和电信发展部门(ITU-D)承担。其中，ITU-T就是原来的国际电报电话咨询委员会(CCITT)，负责制订电话、电报和数据通信接口等电信标准化。 1.5.2 －国际电工委员会IEC

?IEC- International Electrotechnical Commission ?它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标

准化工作。

?IEC负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作，ISO则负责其他领域内的国际标

准化工作。

1.5.2 －电子工业协会EIA

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?EIA是美国的一个电子工业制造商组织

?EIA颁布了许多与电信和计算机通信有关的标准。例如，众所周知的RS－232标准，定义了数

据终端设备和数据通信设备之间的串行连结。

?在结构化网络布线领域，EIA与美国电信行业协会(TIA)联合制定了商用建筑电信布线标准（如

EIA/TIA568标准），提供了统一的布线标准并支持多厂商产品和环境。 1.5.2 － Internet协会ISOC ?ISOC-Internet Society

?非政府的全球合作性国际组织，主要工作是协调全球在Internet方面的合作，就有关Internet的发展、可用性和相关技术的发展组织活动。

? ISOC采用会员制，会员来自全球不同国家各行各业的个人和团体。ISOC由会员推选的监管

委员会进行管理。

?中国互联网协会成立于2001年5月，由国内从事互联网行业的网络运营商、服务提供商、设

备制造商、系统集成商以及科研、教育机构等70多家互联网从业者共同发起成立。 本章要点

?计算机网络是利用通信设备和通信线路，将地理位置分散的、具有独立功能的多个计算机系统互连起来，通过网络软件实现网络中资源共享和数据通信的系统。 ?计算机网络的发展的四个阶段

(1)以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机通信网； (2)多个自主功能的主机通过通信线路互联，形成资源共享的计算机网络； (3) 形成具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络； (4) 向互连、高速、智能化方向发展的计算机网络。 本章要点

?计算机网络在中国起步较晚，但发展很快。目前已经建成和正在建设中的基于Internet技术的

公用计算机网络有10个。

?从系统功能的角度看，计算机网络由通信子网和资源子网两部分组成；从系统构成的角度看，

计算机网络由网络硬件和网络软件两部分组成。

本章要点

?计算机网络的类型可从不同的角度进行划分。

–按照网络的拓扑结构可分为：星形、总线形、环形、树形和网状形等； –按照网络的地理覆盖范围可分为：局域网、城域网和广域网； –按照网络的管理方式可分为：客户机/服务器网络和对等网络； –按照网络的使用范围可分为：公用网和专用网；

–按照网络的数据传输方式可分为：广播式网络和点对点网络； –按照网络的带宽和传输能力可分为：窄带网和宽带网。 本章要点

?计算机网络的基本功能与特点是：数据通信、资源共享、集中管理、分布式处理、可靠性高、

均衡负荷及综合信息服务等。

?计算机网络的典型应用有：办公自动化系统、管理信息系统、电子数据交换、现代远程教育、

电子银行、企业信息化等。 本章要点

?由一些权威标准化组织正式认证并采纳的标准称为合法标准，如OSI/RM；未曾被相关行业标

准化组织认可，但却得到广泛应用的标准称为既成事实标准，如TCP/IP参考模型。

?在网络和数据通信领域有影响的标准化组织有：国际标准化组织、美国国家标准协会、电气与

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电子工程师协会、国际电信联盟、国际电工委员会、电子工业协会、美国国家标准与技术研究院和Internet协会等。 第2章 数据通信基础 学习目标

– 掌握数据通信的基本概念和常用术语 – 掌握数据通信的主要技术指标和通信方式 – 掌握常用传输介质的类型和特性

– 了解数据通信中的编码方法与传输技术 – 掌握多路复用技术的概念、了解实现方法 – 掌握数据交换技术的概念、了解实现方法 – 了解差错控制的概念、原理与方法

第2章 数据通信基础 教学内容

2.1 相关基本概念 2.2 数据传输介质

2.3 数据编码与传输技术 2.4 多路复用技术 2.5 数据交换技术 2.6 差错控制技术 2.7 本章要点小结

2.1 相关基本概念

2.1.1 数据通信系统的模型 2.1.2 数据通信的常用术语 2.1.3 数据通信方式

2.1.4 数据通信中的同步方式 2.1.5 数据通信中的主要技术指标

2.1.1 － 数据通信系统的模型

数据通信是依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。 2.1.1 －通信系统模型

?信源指信息的来源或发送者，信宿指信息的归宿或接收者。 ?信道是传输信号的通路，由传输线路及相应的附属设备组成

2.1.1 －噪声

?噪声是指信号在传输过程中受到的干扰 ?按产生的原因可分为：

– 内部噪声：来自通信系统内部，例如：随机热噪声是由导体中电子的热扰动引起的，它存在

于所有电子器件和传输线路中，引起的差错是随机差错

– 外部噪声：来自通信系统外部，例如：冲击噪声是由外界特定的短暂原因（如，电火花等）

所造成的，引起的差错是突发差错。 2.1.2 数据通信常用术语

?数据是指描述物体的数字、字母或符号，有模拟数据和数字数据之分。

?信号是数据在传输过程中的表示形式，是用于传输的电子、光或电磁编码，有模拟信号和数字

信号之分。

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?数据是信息的载体，信息是数据的内容和解释，而信号是数据的编码。

2.1.2 －模拟信号与数字信号 2.1.2 －信道和带宽

?信道是传输信号的通路，一条传输线路上可以存在多个信道。

?信号带宽指信号的频率范围，而信道带宽是信道上能够传输信号的最大频率范围

2.1.3 数据通信方式 －串行通信

?将待传送的每个字符的二进制代码按由低到高位的顺序，依次发送。

?特点是：成本低，利用率高，速度慢，需串/并转换，适合长距离的传输。

2.1.3 数据通信方式 －并行通信

?将表示一个字节的二进制代码同时通过8条并行的通信信道发送出去，即每次发送一个字节 ?特点是：成本高，速度快，不需串/并转换；但是信道的利用率低。

2.1.3 －单工、半双工和全双工通信

?单工通信

–只支持数据在一个方向上传输（正向或反向），任何时候不能改变信号的传输方向。

?半双工通信

– 允许信号在两个方向上传输，但某一时刻只允许信号在一个信道上单向传输 ?全双工通信

–允许数据同时在两个方向上传输（即允许双向传输，并且可以同时进行）。

2.1.4 数据通信中的同步方式

?同步，就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。 ? 两种同步方式 –异步传输 –同步传输

2.1.4 －异步传输

? 在异步传输中 比特被划分成小组（通常是字符）独立进行传输 ?异步传输中比特小组一般以字符为单位，具体组成如下： ? 起始位 、 数据位 、校验位 、停止位

2.1.4 －异步传输

?无数据传输时，停止位（逻辑―0‖） ?有数据传输时，检测起始位（逻辑―1‖）

?按收、发双方约定的时钟频率对约定的字符比特数（5～8bit）进行接收 ?差错控制，完成一个字符的传输。

?特点：数据传输额外开销大，主要用于低速设备，例如键盘、某些打印机等。

2.1.4 －同步传输

?在同步传输方式下，比特被划分成大组（通常是数据帧）独立进行传输。 ?同步传输比特组成

–同步字符 –地址字段

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