计算机网络基础教案：数据通信基础

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1、第二章数据通信基础一、教学目标：1.了解数据通信的基木概念2.了解数据传输方式3.理解数据交换技术4.理解差错检验与校止技术二、教学重点、难点数据通信的数据传输方式、数据交换技术、差错检验与校正技术三、教学方法教师讲解、演示、提问；四、教具使用计算机一台、多媒体幻灯片演示五、教学内容与过程导入：由现在的网络通讯中的一些普通关键词引入新课讲授新课：（多媒体幻灯片演示或板书）第二章数据通信基础2.1数据通信的基本概念2丄1信息和数据1•信息信息是对客观事物的反映，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也町表示物质与外

2、部的联系。信息有各种存在形式。2.数据信息可以用数字的形式來表示，数字化的信息称为数据。数据可以分成两类：模拟数据和数字数据。2.1.2信道和信道容量1.信道信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。第二章数据通信基础物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输及其附属设备组成。逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并不一定存在与Z对应的物理传输介质，而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。2.信道的分类信道按使用权限可分为专业信道利共用信道。信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信

3、道。信道按传输信号的种类町分为模拟信道和数字信道。3・信道容量信道容屋是指信道传输信息的最大能力，通常用数据传输率来表示。即单位吋间内传送的比特数越大，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量大。2丄3码元和码字在数字传输中，有吋把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”，例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列，通常称为“码字”。2.1.4数据通信系统主要技术指标1.比特率：比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的冇效位(bit

4、)数，单位用比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。2.波特率：波特率是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过程中,线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特(baud)。3.误码率：课码率指信息传输的错课率，也称课码率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。4.吞吐量：吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中，吞吐量二信道容量X传输效率。5.通道的传播延迟：信号在信道屮传播，从信源端到达信宿端需要一定的吋间，这个吋间叫做传播延迟(或时延)。2.1.5

5、带宽与数据传输率1•信道带宽倍道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之?i，::。带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。1•数据传输率数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。-•般來说，数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定，如果每一位所占时间越小，则速率越高。2.2数据传输方式2.2.1数据通信系统模型2.2.2数据线路的通信方式根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有：单工通信半双工通信双工通信2.2.

6、3数据传输方式数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调制变样后再传输，可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。1•基带传输2.频带传输2.宽带传输2.3数据交换技术通常使用四种交换技术：电路交换报文交换分组交换信元交换。2.3.1电路交换电路交换（也称线路交换）在电路交换方式屮，通过网络节点（交换设备）在工作站之间建立专用的通信通道，即在两个工作站Z间建立实际的物理连接。一旦通信线路建立,这对端点就独占该条物理通道，直至通信线路被取消。电路交换的主要优点是实时性好，由于信道专用，通信速率较高；缺点是线路利用率低，不能连接不同

7、类型的线路组成链路，通信的双方必须同时工作。电路交换必定是面向连接的，电话系统就是这种方式。电路交换的三个阶段：电路建立阶段数据传输阶段拆除电路阶段2.3.2报文交换报文是一个带冇冃的端信息和控制信息的数据包。报文交换采取的是“存储一转发”（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。报文交换的主耍缺点是网络的延时较长口变化比较大，因而不宜用于实时通信或交互式的应用场合。在20世纪40年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换（messageswitching）o报文交换的时延较长，从

8、儿分钟到儿小时不等。现在，报文交换已经很少有人使用了。2.3.3分组交换分组交换也称包交换，它是报文交换的一种改进，也属于存储-转发交换方式，但它不是以报文为单位，而是以长度受到限制的报文分组（Packet）为单位进行传