计算机网络技术及应用 严耀伟 王方 第2章 数据通信原理简介

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1、第二章数据通信原理简介计算机网络技术及应用Contents通信系统简介1数据通信相关技术简介2通信方式实例32.1.1通信基本概念通信的根本目的是为了交换信息信息是对客观事物属性和特征的描述信息和消息的关系消息是通信传输和具体对象信息是抽象化的消息数据是符号化的信息，是传递信息的载体数字数据和模拟数据2.1.1通信基本概念信号与信道2.1.2数据交换方式数据交换按照某种方式动态地分配传输线路的资源，达到资源优化的目的分为电路交换、报文交换和分组交换2.1.2数据交换方式三种方式的对比2.1.2数据交换方式（1）电路交换电路交换在通信之前必须建立一条被通信双方独占的物理通路。通路由通信双方之间

2、的交换设备和设备之间的链路逐段连接而成。通路建立完成后，通信双方开始传送数据，数据传输完成后，被占用的通路才被释放公众电话网和移动电话网采用的都是电路交换技术2.1.2数据交换方式电路交换的优点通信线路为通信双方专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强双方通信时按发送顺序传送数据，不存在数据重新排序的问题；设备比较简单2.1.2数据交换方式电路交换的缺点电路交换连接平均建立的时间较长，尤其是对计算机通信来说电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通路在个别时间内空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低电路交换时，数据直达，不

3、同类型、不同规格、不同速率的设备很难协同工作，也难以在通信过程中进行差错控制2.1.2数据交换方式（2）报文交换报文交换以报文为数据交换的单位报文包含了将要发送的完整的数据信息报文长短很不一致报文附带有目标地址、源地址等信息报文在交换结点中采用存储转发的传输方式电子邮件（E-mail）适合采用报文交换方式2.1.2数据交换方式H1A子网BDECH5H6H4H2H3H1向H5发送分组路由器主机在结点路由器A暂存查找转发表找到转发的端口在结点路由器C暂存查找转发表找到转发的端口在结点路由器E暂存查找转发表找到转发的端口最后到达目的主机H5（3）分组交换2.1.2数据交换方式报文交换的优点报文交换

4、不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文由于采用存储转发的传输方式，交换结点具有路由选择功能某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性便于类型、规格和速度不同的设备之间进行通信提供多目标服务允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转发通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间逐段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了线路的利用率2.1.2数据交换方式报文交换的缺点由于数据进入交换结点后要经历存储和转发的过程，包括接收报文、检验正确性、排队和发送等，从而引起转发时延。网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文

5、交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据只适用于数字信号由于报文长度没有限制，而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路被占用时，还可能要存储几个完整报文等待转发，这要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，这进一步增加了传送时延2.1.2数据交换方式分组交换分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个报文首先分割为若干个较短的分组，然后再把这些携带源地址、目的地址和编号信息的分组逐个发送出去2.1.2数据交换方式加速了数据在网络中的传输；简化了存储管理；减少了出错机率，适用于计算机通信分组交换的优点和缺点仍

6、然存在存储转发时延；降低了通信效率；分组交换可能出现分组失序、丢失或重复2.1.2数据交换方式H1A子网BDECH5H6H4H2H3H1向H5发送分组H2向H6发送分组注意分组路径的变化！路由器主机分组交换2.1.3数据传输方式数据传输与数据交换的关系微观与宏观本小节要介绍数据传输方式1.基带传输与频带传输2.有线传输与无线传输3.单工、半双工与全双工传输4.串行方式传输与并行方式传输5.异步方式与同步方式传输2.1.3数据传输方式1.基带传输与频带传输数字信号不经过调制，直接在线路中传输的方式称为基带传输频带传输是指信号经过调制后再送到信道中传输，最后在接收端进行解调的通信方式2.1.3数

7、据传输方式2.有线传输与无线传输有线：双绞线通信、电缆通信和光缆通信无线：声音、电磁波2.1.3数据传输方式3.单工、半双工和全双工单工方式中数据只能单方向传输广播、遥控器、电视半双工指在同一时刻，只允许数据在一个方向上传输对讲机全双工指可以同时进行双向数据传输固定电话、手机2.1.3数据传输方式4.串行方式与并行方式串行传输方式指使用一条数据线将数据一位一位地传输。串行方式只需要很少的数据线就可以在系统间交