计算机网络基础与应用项目三计算机网络数据通信

计算机网络基础与应用项目三计算机网络数据通信计算机网络数据通信概述数据传输方式数据交换技术数据通信协议数据通信应用与发展contents目录01计算机网络数据通信概述数据通信是实现计算机与计算机之间、计算机与终端之间以及终端与终端之间信息交换的过程。数据通信系统是利用传输媒介（如电缆、光纤、电磁波等）和设备（如调制解调器、集线器、交换机等）实现数据传输和交换的系统。数据通信系统的主要任务是实现快速、可靠、高效的数据传输和交换，以满足各种应用的需求。数据通信的基本概念传输媒介传输设备终端设备数据通信协议数据通信系统的组成01020304用于传输数据的媒介，如双绞线、同轴电缆、光纤等。用于实现数据传输和交换的设备，如调制解调器、集线器、交换机等。用于产生和接收数据的设备，如计算机、手机、终端机等。规定数据传输和交换规则的协议，如TCP/IP协议等。指数据传输的速度，通常以比特率（bitpersecond）表示。传输速率指数据传输过程中出现错误的概率。误码率指传输媒介能够传输数据的频率范围或数据量大小。带宽指数据从发送端到接收端所需的时间。延迟数据通信的主要性能指标02数据传输方式数据一位一位地顺序传送，占用通信线路少，适合远距离通信，但传输速度慢。串行传输数据以字节为单位（或以字为单位）同时传输，占用通信线路多，适合近距离通信，但传输速度快。并行传输串行传输和并行传字符一位一位地传送，每一位数据都加起始位和停止位，接收端检测到起始位后开始接收数据，并忽略多余的字符。数据块（一组字符）之间有固定的时钟信号，接收端按照时钟信号同步接收数据。异步传输和同步传同步传输异步传输在信道上直接传输原始数据信号，信号的频率范围有限（0-2000Hz）。基带传输将原始数据信号调制到较高频率的载波信号上，再通过信道传输，信号的频率范围较宽（几百kHz-几十MHz）。频带传输基带传输和频带传03数据交换技术总结词电路交换是一种在通信过程中保持通信链路状态的方法，它通过建立、保持和释放通信链路来实现数据传输。详细描述在电路交换中，通信双方在通信之前建立一条专用的通信链路，并在整个通信过程中一直保持该链路状态，直到通信结束。这种方式的优点是数据传输实时性强，适用于对实时性要求高的通信应用，如电话通信。电路交换报文交换是一种将数据信息封装成报文，并通过存储转发的方式进行交换和传输的通信方式。总结词在报文交换中，发送方将数据信息封装成报文，通过通信网络发送给接收方。在传输过程中，报文会在各个节点进行存储和转发，最终到达目的地。这种方式的优点是适用于不同速率和不同通信协议的设备之间进行通信，但实时性较差。详细描述报文交换分组交换分组交换是一种将数据信息分割成若干个较小的数据段，并逐个进行交换和传输的通信方式。总结词在分组交换中，发送方将数据信息分割成若干个数据段（即分组），并为每个分组添加地址和控制信息，通过通信网络发送给接收方。在传输过程中，各节点会对分组进行存储和转发，最终到达目的地并按照原始顺序进行重组。这种方式的优点是能够充分利用通信链路的带宽资源，适用于大量数据的传输，如互联网通信。详细描述总结词信元交换是一种基于固定长度单元进行交换和传输的通信方式。要点一要点二详细描述在信元交换中，数据信息被分割成固定长度的信元，每个信元包含一定的数据和控制信息。通过将信元作为传输单元，可以实现在不同速率和不同通信协议的设备之间进行高效的数据传输。这种方式的优点是能够提供良好的实时性能和高效的带宽利用率，常见于ATM（异步传输模式）网络中。信元交换04数据通信协议数据链路层协议是计算机网络体系结构中的第二层协议，负责控制数据在物理媒体上的传输。数据链路层协议概述PPP是一种常用的数据链路层协议，用于在点对点连接上传输数据。它提供了数据压缩、错误检测和数据流控制等功能。点对点协议（PPP）以太网是一种流行的局域网标准，使用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议进行数据传输。以太网协议（Ethernet）VLAN通过将物理网络划分为多个逻辑子网，提高了网络管理的灵活性和安全性。虚拟局域网（VLAN）数据链路层协议网络层协议概述：网络层协议位于计算机网络体系结构的第三层，负责处理数据包的路由和转发。动态主机配置协议（DHCP）：DHCP是一种用于自动分配IP地址的协议，使主机能够动态获取网络配置信息。路由协议：路由协议用于自动发现和维护路由表，以便将数据包从一个网络节点转发到另一个网络节点。常见的路由协议包括RIP、OSPF和BGP。IP协议（InternetProtocol）：IP是TCP/IP协议族中最重要的协议之一，负责在互联网上传输数据。它使用32位地址标识主机，并通过路由表进行数据包的路由。网络层协议传输层协议概述01传输层协议位于计算机网络体系结构的第四层，负责端到端的数据传输和流量控制。传输控制协议（TCP）02TCP是一种可靠的、面向连接的传输层协议，提供数据顺序和流量控制功能。它通过建立连接、发送数据、确认接收和关闭连接等步骤实现可靠传输。用户数据报协议（UDP）03UDP是一种无连接的传输层协议，提供简单的不可靠的数据传输服务。它不保证数据的顺序或可靠性，适用于需要快速传输但对准确性要求不高的应用，如流媒体和实时游戏。传输层协议05数据通信应用与发展有线数据通信的应用有线数据通信广泛应用于电话通信、电视信号传输、互联网接入等领域。通过有线介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）传输信号，具有传输质量稳定、传输距离长等优点。有线数据通信的发展随着技术的发展，有线数据通信也在不断演进。从传统的铜线传输到光纤传输，传输带宽和传输速率得到了极大的提升。同时，有线宽带技术也在不断演进，如DSL、cablemodems、光纤到户（FTTH）等，提供了更高速、更稳定的互联网接入服务。有线数据通信的应用与发展无线数据通信的应用无线数据通信以其便捷性广泛应用于移动通信、无线局域网（WLAN）、无线宽带接入等领域。移动设备如手机、平板电脑等通过无线信号与网络连接，实现了随时随地的数据通信和互联网接入。无线数据通信的发展无线数据通信技术不断发展，从2G到5G，传输速率和传输质量得到了极大的提升。同时，无线局域网技术也在不断演进，如Wi-Fi6等，提供了更高速、更稳定的无线连接。无线数据通信的应用与发展发展趋势随着技术的不断发展，数据通信新技术呈现出以下几个发展趋势。首先，传输速率和传输质量不断提升，以满足日益增长的数据通信需求。其次，网络融合成为趋势，有线和无线数据通信将进一步融合，实现更灵活、更高效的数据通信。最后，网络安全和隐私保护成为重要发展方向，保障用户数据的安全和