《数据通信与网络教程》

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1、数据通信与网络教程下载第1章通信、标准和协议简介1.1为什么学习通信为什么要学习计算机和通信呢?原因很多,从“这个技术领域让我着迷”到“我得学会把我的PC连上公司的网络”,不一而同。但最显著的原因是通信技术实际上已经进入到我们日常生活中的每一方面:从专业的、教育的用途到纯粹的娱乐。它已经变得如此普及,以致于我们要么接受它,要么对其应用一无所知。1.1.1简短回顾当然,人类进行通信的历史已很悠久。早在远古时期,人类就通过简单的语言和在洞穴的墙壁上画草图来交换信息。千百年来,人们一直使用语言、羊纸皮、石碑和烟雾信号来通信。传递信息最基本的方式就是听觉和视觉。你通过听别人说话,看代表某种意义的字

2、母和符号来得到信息。1837年,SamuelMorse发明了电报。由此,通信领域发生了巨大的变革。这一发明使通过一根铜线上的电脉冲来传递信息成为可能。报文的每一字符被转换为一串或长或短的电脉冲通俗地讲,就是点和划传输出去。这种字符和电脉冲的转换关系被称为莫尔斯码(MorseCode)。这种传递信息的能力不需明显的听觉或视觉作为媒体,带来了一系列的技术革新,并且永远地改变了人们的通信方式。1876年,AlexanderGrahamBell进一步发展了电报技术。他发现:不仅消息能被转换为电信号,声音也能直接被转换为电信号,然后由一条电压连续变化的导线传输出去。在导线的另一端,电信号被重新转换为

3、声音。这样,任意的两点,只要它们之间存在着物理连接,两端的人们就能互相通话。对于大多数习惯于用听和看来得到信息的人来说,这一发明简直是太不可思议了。对于早期的电话系统来说,每连接一个电话,就需要一对导线。要打一个电话,一个人必须首先把电话连上正确的线路,并且线路的另一端必须刚好有人在接听。这种电话没有铃声或其他的信号装置。交换板(见图1-1)的发明改变了这种情况。那是一种连接两部电话之间线路的交换装置。呼叫者只要拿起电话,说出所交换板要拨打的电话号码就可以了。当时的电话还没有发展到可以手动拨号或按键的程度。建立连接必须通过对话。也就是说,一个操作人员听到号码,然后用一个交换板将呼叫者的电话

4、线和被呼叫者的电话线连接起来。在接下来的70年里,电话系统不断发展,成了一种家庭常用设备。大多数人甚连接由一名交换板操作员至不清楚电话是如何工作的。我们只知道:人工建立只要键入一个号码,就能和世界各地的人通话。图1-1早期的交换板2数据通信与网络教程下载另一个通信领域的重要事件发生在1945年。世界上第一台电子计算机ENIAC(电子数字计算机)问世了。它是被设计用来在第二次世界大战中计算弹道轨迹的。它是第一台能真正处理电子信息的设备。尽管ENIAC与数据或计算机通信似乎没有直接关系,但是它表现出的计算和决策能力在当今的通信系统中至关重要。1947年,电子晶体管问世。这使得生产更小更便宜的计

5、算机成为可能,计算机与通信技术也逐渐紧密地联系起来。60年代出现了新一代的计算机,使诸如为电话调度进行路由选择和处理等新的应用变得经济可行。另外,随着越来越多的企业购买计算机,开发应用程序,他们之间进行信息传递的需求也随之增长。最早的计算机间的通信系统简单而可靠。它基本上是这样实现的:首先,把信息写到一盘磁带上,然后把它扔进汽车后箱,送到另一台计算机那儿(人们现在还在做着同样的事情,只是磁带换成了磁盘和光盘而已)。这样,另一台计算机就能从磁带上读出信息了。这是一种非常可靠的通信方式,当然,要是出了车祸或是洗车时忘了关窗,那就另当别论了。电子通信的另一个里程碑是PC的发展。桌面的计算能力产生

6、了存取信息的全新方式。80年代,成千上万的PC机进入了几乎每一个企业、公司、学校和组织机构,也为很多家庭所拥有。现在这么多人有计算机,客观上要求计算机之间能够更简便地交换信息。90年代诞生了万维网,这一应用使得世界各地的信息都能够在个人的桌面上轻易地得到。只要轻击鼠标,计算机用户就能存取文件、程序、视频和声音数据。美国在线和CompuServe等在线服务为他们的用户提供了广泛的服务,诸如聊天室、电子公告牌、机票预定系统等等。计算机和通信发展如此迅猛,以致于一旦失去它们,大多数的企业和学校将无法正常运作。我们如此依赖于它们,所以必须学习它们,并且要知道它们的能力和局限性。1.1.2应用计算机

7、之间互传数据只是通信的一个方面。比如,很多人都知道电视通过一副天线或一根电缆接收信号。1962年,一颗被用来在美国和欧洲之间传送电话及电视信号的通信卫星Telstar发射升空,标志着全球领域的通信技术又迈出了新的一步。通信卫星使在各大陆之间传输信息在技术上和经济上成为可能。目前有很多通信卫星传送电视信号。卫星图1-2描述了一个典型系统。在世界上某一角落的发送者发信号给一颗绕轨道运转的卫星,接着卫星把信号转发给其他经FCC