数据通信基本原理

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1、数据通信基本原理一、数据通信网络简介二、OSI参考模型三、TCP/IP协议栈四、以太网技术五、虚拟局域网六、路由一、数据通信网络简介1、概述2、网络发展历史3、网络拓扑4、网络分类1、概述InternetSOHOServerIPHotelIntranet移动在计算机网络出现的前期，计算机都是独立的设备，每台计算机独立工作，互不联系。计算机与通信技术的结合，对计算机系统的组织方式产生了深远的影响，使计算机之间的相互访问成为可能。不同种类的计算机通过同种类型的通信协议相互通信，产生了计算机网络。计算机网

2、络，就是把分布在不同地理区域的计算机以及专门的外部设备利用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享信息资源。2、网络发展历史Host低速连接WAN计算机网络的发展，主要经过以下三个阶段：1、以单计算机为中心的联机终端系统阶段简单连接，多终端共享计算机主机资源1960’s–1970’s2、以通信子网为中心的主机互联阶段基于网络的多主机互联1970’s–1980’s3、计算机网络体系结构标准化阶段网络互联，更注重多个网络之间互联互通1980’s–3、网络

3、拓扑拓扑结构：总线型、星型、树型环型、网型总线结构通常采用广播式信道，即网上的一个节点(主机)发信时，其它节点均能接收总线上的信息。环型结构采用点到点通信，即一个网络节点将信号沿一定方向传送到下一个网络节点在环内依次高速传输。星型结构中有一中心节点(集线器HUB)，执行数据交换网络控制功能。这种结构易于实现故障隔离和定位，但它存在瓶颈问题，一旦中心节点出现故障，将导致网络失效。一次为了增强网络可靠性，应采用容错系统，设立热备用中心节点。树型结构的连接方法象树一样从顶部开始向下逐步分层分叉，有时也称其

4、为层型结构。这种结构中执行网络控制功能的节点常处于树的顶点，在树枝上很容易增加节点，扩大网络，但同样存在瓶颈问题。网状结构的特点是节点的用户数据可以选择多条路由通过网络，网络的可靠性高，但网络结构、协议复杂。目前大多数核心网都采用这种结构。。3、网络拓扑4、网络分类按服务范围分：广域网WAN（WideAreaNetwork）广域网的服务范围通常为几十到几千公里，有时也称为远程网。局域网LAN（LocalAreaNetwork）局域网通常限定在一个较小的区域之内，一般局限于一幢大楼或建筑群，一个企业或

5、一所学校，局域网的直径通常不超过数千米。对LAN来说，一幢楼内传输媒介可选双绞线、同轴电缆，建筑群之间可选光纤。城域网MAN（MetropolitanAreaNetwork）城域网的地理范围比局域网大，可跨越几个街区，甚至整个城市，有时又称都市网。MAN可以为几个单位所拥有，也可以是一种公用设施，用来将多个LAN互连。对MAN来说，光纤是最好的传输媒介，可以满足MAN高速率、长距离的要求。个人局域网PAN（PersonalAreaNetwork）用无线电或红外线代替传统的有线电缆，实现个人信息终端的

6、智能化互联，组建个人化的信息网络。4、网络分类按交换方式分：电路交换（CS）在电路交换(circuitswitching)方式中，交换网根据应用要求将通信终端连接起来，在整个通信连接期间始终有一条电路被建立，并且该电路是独占的。电路交换具有时延小、传输可靠的优点，缺点是带宽固定，线路利用率低，电路建立及拆除时间长。分组交换（PS）分组交换又称数据包交换（packet-switching），或简称包交换。在这种方式中，用户数据被分成许多小包，称为数据包或分组（packets）。在这些数据包的前后加上一

7、些协议信息以后，被作为独立的实体在网络中传输。分组交换有虚电路分组交换和数据报分组交换两种。它是计算机网络中使用最广泛的一种交换技术。分组交换的优点在于线路利用率高、多路复用，缺点在于实时性较差。问题网络几种常见拓扑结构？二、OSI参考模型1、OSI模型结构2、物理层3、数据链路层4、网络层5、传输层6、会话层、表示层和应用层OSIRM：开放系统互连参考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）OSIRM定义了网络中设备所遵守的层次结构。分层结构的优点：简

8、化网络的操作提供设备间兼容性和标准接口促进标准化工作结构上可以分隔易于实现和维护1、OSI模型结构七层功能应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1234567底层:负责网络数据传输高层:负责主机之间的数据传输七层功能应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1234567提供应用程序间通信处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立主机端到端连接寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等比特流传输对等层通信每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；每一层使用