第1章 数据通信与网络.ppt

数据通信与网络技术 普通高校本科计算机专业特色教材精选周昕主编 总目录 第1章数据通信系统概述第2章数据通信基础第3章数据交换技术第4章传输介质及其应用第5章数据通信设备和网络互连设备第6章网络技术基础第7章计算机局域网第8章广域网技术及Internet 总目录 第9章组网与网络配置第10章交换机的配置与管理第11章路由器的配置与管理第12章综合业务数据网ISDN第13章帧中继第14章网络安全初步第15章网络综合布线系统 第1章数据通信系统概述 1 1数据通信基本概念1 2数据通信系统1 3协议和标准1 4数据通信的特点与发展1 5小结习题 1 1数据通信基本概念1 1 1引言计算机的发明 特别是Internet的出现 使以数据为主的计算机通信网得到了迅速的发展 网络的出现也改变了我们的生活方式 人们希望快速的获取最新的信息 这也促使数据通信技术得到更快的发展 数据通信也从20世纪50年代的萌芽时期开始 快速发展到现在的高速发展和广泛应用时期 数据通信虽然在我国发展较晚 但近些年却发展很快 中国公用计算机网 中国教育和科研网等网络的发展 数据通信虽然在我国发展较晚 但近些年却发展很快 中国公用计算机网 中国教育和科研网等网络的发展 标志着我国数据通信进入了一个崭新的高速发展时期 1 1 2数据通信的基本概念数据是预先约定的具有某种含义的数字或字母 符号 以及它们的组合 数据涉及到事物的表示形式 是信息的载体 而信息则是数据的内容和解释 例如 约定用负电压表示二进制数字 1 用正电压表示二进制数字 0 这里数字 0 和 1 就是数据 通俗而言 数据通信是计算机与通信相结合而产生的一种通信方式和通信业务 在数据通信的过程当中 实际上是大家在共享信息 这个共享可以是局部的也可以是远程的 因此说 数据通信是指依照通信协议 在两个设备之间利用传输媒体进行的数据交换 它可实现计算机与计算机 计算机与终端以及终端与终端之间的数据信息传递 1 2数据通信系统1 2 1数据通信系统的基本概念数据通信系统是指能够完成数据通信任务的完整系统 必须要解决下面的一系列问题 包括 l 通信接口 将发送端产生的信号传输给通信信道并进行传输 而且在接收端能对数据做出正确解释 2 同步 发送器和接收器之间 传输系统和接收设备之间必须要同步 确定何时信号开始 何时结束等 3 传输系统利用率 传输系统利用率指有效地使用传输设备 如采用多路复用技术和拥塞控制技术等 4 交换管理 在两个实体通信期间的各种协调管理 5 差错检测 对数据流量进行控制 对通信过程中产生的差错进行检测和校验 6 寻址和路由 决定信号到达目的地的路径 以保证端到端的数据传输 7 恢复 在系统由某种原因被中断后 对系统进行必要的恢复 8 报文格式 由两个对话实体进行协商 使报文格式一致 9 网络安全 保证准确并且安全地将数据从发送端传至接收端 10 网络管理 对复杂的通信系统进行配置 监控和故障处理等管理 1 2 2数据通信系统的组成和模型一个数据通信系统可以简单的用3个术语概括 发送器 传输媒介和接收器 一个数据通信系统由7部分组成的 见图 1 3协议和标准1 3 1协议所谓协议 是指在数据通信时彼此共同遵守的规则的集合 协议定义了什么是通信 如何通信以及何时通信等问题 1 3 2标准与标准化组织1 标准概述标准是网络通信发展的基础 如果没有标准则会使网络互操作能力差 资源浪费 开发风险大 开发周期长等 目前有两类标准 一类是因为广泛使用而得到发展的标准 称为事实标准 事实标准在生产中逐渐成为人们共同遵守的法则 第二种标准是由那些得到国家或国际公认的机构正式认证并采纳的标准 见图 图1 2标准的种类 2 标准化组织在数据通信领域中比较有影响的标准化组织有 1 国际标准化组织 TheInternationalStandardsOrganization ISO 2 国际电信联盟 TheInternationalTelecommunicationsUnion TelecommunicationStandardsSector ITU T formerlytheCCITT 3 电气与电子工程师协会 TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers IEEE IEEE负责计算机 电气电子等专业标准的制定 4 电子工业协会 TheElectronicIndustriesAssociation EIA 5 美国国家标准协会 TheAmericanNationalStandardsInstitute ANSI 1 4数据通信的特点与发展1 4 1数据通信的特点数据通信与其它通信方式相比有其自己的特点 1 通信对象的范围广在电报 电话通信中 涉及的是人与人之间的通信 而数据通信除了人与人之间的通信之外 更主要的是人通过终端与计算机之间的通信或者是计算机与计算机之间的通信 2 传输内容为二进制数据电话通信传输的是连续的语音信号 电报通信传输的是具有特定含义的报文 而数据通信传输的则是以二进制形式表示的数据 3 通信的可靠性高电话 电报在信息传输中若出现差错比较容易纠正 而数据传输中如果出现差错则较难纠正 为了保证传输质量 一般需要采用差错控制技术 因此数据传输的可靠性高 4 通信的复杂性高数据通信的影响因素比较多 传输的内容 方式也不同 对数据通信的要求也有很大差别 因而在实现数据通信时涉及的因素也比较复杂 1 4 2数据通信的发展数据通信领域迅速发展 应用范围和应用规模不断扩大 新的应用业务不断涌现 特别是网络互联技术的不断更新和发展以及移动式数据通信的迅速发展 使得数据通信与网络技术不断更新换代 现代网络技术向高速 宽带 数字传输与综合利用的方向发展 1 5小结数据是预先约定的具有某种含义的数字或字母 符号 以及它们的组合 数据涉及到事物的表示形式 是信息的载体 而信息则是数据的内容和解释 数据通信是计算机与通信相结合而产生的一种通信方式和通信业务 数据通信是指依照通信协议 在两个设备之间利用传输媒体进行的数据交换 数据通信包含两方面的含义 即数据的传输和数据的处理 数据传输是数据通信的基础 而数据处理使数据的远距离交换得以实现 数据通信系统是指能够完成数据通信任务的完整系统 其基本作用是完成两个实体间数据的交换 同时还要关注系统利用率 接口 同步 交换 等等关键问题 一个数据通信系统由7部分组成 发送方和接收方的数据终端设备 DTE 发送方和接收方的数据电路通信设备 DCE 传输媒体 通信过程所传输的的信息 数据 协议 协议 是指在数据通信时彼此共同遵守的规则的集合 或者说协议实际上是实体间通信时所使用的一种语言 标准化问题已引起了国际上的广泛关注 目前有两类标准 一类是事实标准 一类是得到国家或国际公认的机构正式认证并采纳的标准 数据通信有着自身