计算机网络基础与Internet应用 王俊红 第2章 计算机网络通信与体系结构

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1、第2章计算机网络通信与体系结构主要内容2.1数据通信基础2.2计算机网络体系结构2.3数据传输介质2.4网络的拓扑结构2.1数据通信基础主要内容2.1.1数据通信的基本概念2.1.2模拟数据与数字数据的传输形式2.1.3数据传输中的检错与纠错2.1.4多路复用2.1.5数据传输方式2.1.6数据交换方式返回2.1.1数据通信的基本概念1．数据（数据是有意义的实体，是描述事物的形式。）2．信号（信号是数据的电磁编码或电子编码。）3．信息（信息是数据的内容和解释。）4．信源（通信过程中发送信息的设备称为信源。）5．信宿（通信过程中接受信

2、息的设备称为信宿。）6．信道（信源和信宿之间的通信线路称为信道。）返回2.1.2模拟数据与数字数据的传输形式1．模拟数据在模拟信道上传输如图所示2．数字数据在模拟信道上传输（频带传输:只占有有限的频带）如图所示3．模拟数据在数字信道上传输4．数字数据在数字信道上传输（基带传输：占有很大的频带）如图所示返回模拟数据在模拟信道上传输返回数字数据在模拟信道上传输返回数字数据在模拟信道上传输返回只有两种相位的调相方式称为两相调制。为了提高信息的传输速率，还经常采用四相调制和八相调制方式。（a）四相调制方式的相位分配（b）八相调制方式的相位分

3、配数字数据在数字信道上传输返回双极性码单极性码常用的RS-232就是一种典型的不归零型双极性二元码接口电路。比起单极性码来，双极性码的可靠性要高，抗干扰性强。数字数据在数字信道上传输返回2.1.3数据传输中的检错与纠错常用误码率来表示错码的程度。误码率可表示为：在计算机通信网中，通常要求误码率应在10-5－10-9之间。信道噪声分为热噪声与冲击噪声两类。热噪声由传输介质导体的电子热运动产生。热噪声是一种随机噪声，所引起的传输差错为随机差错，这种差错的特点是在数据序列中前后位之间的差错彼此无关。冲击噪声是由外界电磁突发干扰引起，与热噪

4、声相比，冲击噪声幅度较大，是引起传输差错的主要原因。错误之间有相关性。返回2.1.3数据传输中的检错与纠错1．检错码检错码是指在发送每一组信息时发送一些附加位，通过这些附加位，接收端可以判断所接收的数据是否正确。（奇偶校验、CRC校验）2．纠错码指在发送每一组信息时发送足够的附加位，借助于这些附加信息，接收端在接收译码器的控制下不仅可以发现错误，而且还能自动纠正错误。（方块校验）返回2.1.4多路复用多路复用的原理如下图所示，在发送端，多路复用器合并N个输入信号，在接收端，多路复用器通过译码，从复合信号中分离出原始信号。分为三大类：

5、频分多路复用（FDM）和时分多路复用（TDM）波分多路复用返回频分多路复用在物理信道的可用带宽超过单路信号所需带宽的情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个子信道，每个子信道传输一路信号。（例如语音信号300-3400Hz）为避免相临频段互扰，频段之间必须保留一定的间隙，该间隙称为保护带。返回时分多路复用如果物理信道所能达到的传输率超过传单一信源要求的数据传输率，则可将物理信道按时间分成时间片，供多个信源轮流使用。返回2.1.5数据传输方式1．并行传输方式采用并行传输方式，可以一次传输多位数据。相应地，从发送端到接收端的信道需要若

6、干根传输线。例如，计算机的并行口常用于连接打印机，每次并行输出8位数据，如图所示。2．串行传输方式串行传输是一位一位地传送的，从发送端到接收端只要一根传输线即可如图所示。串行数据通信又有三种不同的方向性结构：单工、半双工和全双工，如图所示。返回并行传输方式返回串行传输方式返回单工、半双工和全双工返回2.1.6数据交换方式1.线路交换2.报文交换3.分组交换返回1.线路交换进行数据通信时，在数据传输期间，源结点与目标结点之间存在一条由中转结点构成的专用物理线路。需要线路建立、数据传送和线路拆除三个过程。如图示返回线路交换返回线路交换方

7、式的优点是：通信实时性强，适用于交互式会话类通信。线路交换方式的缺点是：对突发性通信不适应，系统效率低；系统不具有存储数据的能力，不能平滑交通量；系统不具备差错控制能力，无法发现与纠正传输过程中发生的数据差错。在进行线路交换方式研究的基础上，人们提出了存储转发交换方式。2.报文交换报文:在发送数据时，不管发送数据的长度是多少，都把它当做一个逻辑单元，在发送的数据上加上目的地址、源地址与控制信息，按一定的格式打包后组成一个报文。报文交换的传输方式为“存储——转发”，特点如下：线路利用率较高可以将一个报文发送到多个目的地可以设置优先权每

8、个报文都要进行路由实时性较差返回3.分组交换分组交换的传输方式为“存储——转发”，实时性较差。分组交换与报文交换的区别在于限制所传输数据的最大长度,典型的最大长度是1000或几千比特。发送站将一个长报文分成多个报文分组，接收站将多个报