网络通信基础详解

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1、主题四国家信息化工程师认证考试管理中心通信基础2.2基础概念单工、半双工、全双工模拟和数字周期信号简单信号和复合信号振幅、周期和相位数字信号分解介质带宽和有效带宽信道容量串行与并行一对一通信与一对多通信模拟信号三要素振幅：在波上任一点信号的值。它等于波形上给定点到水平轴的垂直距离。周期：完成一个波形循环所要经历的时间（频率＝1/周期）相位：描述了波形相对与时间轴零点的位置。最大值Ｔ最小值介质带宽和有效带宽介质带宽：传输介质有一个有限的带宽，它只能传输某些频率范围内的信号。有效带宽：数字信号的频谱包括不同振幅的无数个频率，而我们只传输那些具有重要振幅的分量，我们可以

2、已合理的精度在接收端复制出数字信号，其带宽称为有效带宽。串行与并行并行传输：两个短距离的设备之间的传输，如打印缆。串行传输：远距离的设备之间的传输，便宜、可靠、速度慢。问题：如何在串行传输时，使接收设备知道何时开始传输？设备1设备201101100设备1设备20110110001101100发送01101100从右到左a)并行传输b)串行传输异步与同步异步传输：每个被传送的字符前有起始位，后有停止位。速率慢，开销大，适用于低速设备。同步传输：字符组合成数据帧成组发送数据帧包含一组同步字符使收发双方进入同步。传输速度快，开销少。单工/半双工/全双工单工：信号只能在一

3、个方向上传输半双工：通信可以在两个方向上传输，但不同时全双工：通信可在双方向同时进行设备１设备１设备１设备１设备１设备１双绞线的结构(2)双绞线的颜色序号12345678颜色橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕连接UTP和RJ45接头(1)同轴电缆的类型和技术标准类型技术标准细缆粗缆直径0.25英寸0.5英寸传输距离185m500m接头螺旋形BNC头(端接)T形头(分接)AUI阻抗50Ω50Ω应用的局域网类型10Base2(细缆以太网)10Base5(粗缆以太网)光纤的结构光纤的尺寸描述光纤尺寸的参数有两个：内芯直径和反射层直径，其度量单位都为微米(μm,1μm=1×10-6

4、m)。最细的光纤其内芯直径通常只有5~10μm，粗一些的光纤其内芯直径为50~100μm。局域网中最常用的光纤是62.5μm/125μm的光纤，其中62.5μm是内芯直径，而125μm是反射层的直径。光纤的类型多模光纤(MultimodeFiber,MMF)光信号不止一种波长，常用多模光纤中主要有Ala类50/125μm和Alb类62.5/125μm两种类型。单模光纤(SinglemodeFiber,SMF)光信息只有一种波长，典型的单模光纤尺寸为8μm/125μm红外线红外线(Infrared,IR)技术广泛的应用在电视机和立体声系统的遥控器中，也可以做为网络通

5、信的介质。它通过使用位于红外频率波谱中的锥形或者线型光束来传输数据信号。红外网络需要通信的双方设备都拥有一个收发器，最好还有同步软件。传输速度4Mbit/s~16Mbit/s。红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理(如墙壁)，并且易受外界光线干扰。无线电波窄带无线电波发射器与接收器使用相同的频率传输信号，如广播收音机。容易被非法听众截获信号。扩频无线电波(1)跳频扩频(Frequencyhoppingspreadspectrum,FHSS)(2)直序扩频(Directsequencespreadspectrum,DSSS)2.11网络连接设备中继器集线器网桥（

6、生成树网桥、源路由网桥）交换机网卡路由器网关中继器中继器(Repeater)最简单的互连设备。它工作在OSI模型的物理层，用于扩展LAN网段的长度，延伸信号传输的范围，例如可加大线缆的传输距离。中继器可以连接不同类型的线缆。中继器中继器的工作就是重发bit，将所收到的bit信号进行再生和还原并传给每个与之相连的网段。中断器是一个没有鉴别能力的设备，它会精确的再生所收到的bit信号包括错误信息，而且再生后传给每个与之相连网段而不管目的计算机是否在该网段上。但是，中继器的速度很快且时延很小。集线器的功能集线器(Hub)其实是一个具有多个端口的中继器。它可以集中网络连接

7、，可以重发bit信号。最常用的集线器是连接以太网中计算机的集线器，线缆从单个节点的NIC连接到中心集线器。一般8~24个端口。其他类型的集线器包括用于令牌环网络的多站接入单元(MAU/MSAU)等。中继器和集线器交换机的功能交换机(Switch)其实是更先进的网桥，它除了具备网桥的所有功能外，还通过在节点或虚电路间创建临时逻辑连接，使得整个网络的带宽得到最大化的利用。通过交换机连接的网段内的每个节点，都可以使用网络上的全部带宽来进行通信，而不是各个节点共享带宽。交换机与集线器的区别交换机的并行程度更高，不同于集线器的共享带宽。8口集线器(100Mbps)与8口交换

8、机(400