计算机网络基础与应用(第三版)1-3认识数据通信技术

计算机网络基础与应用(第三版)1-3认识数据通信技术汇报人：AA2024-01-20BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目录CONTENTS数据通信技术概述数据通信基础知识数据通信协议与标准数据通信技术与设备数据通信技术的应用与实践数据通信技术的挑战与未来发展BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01数据通信技术概述数据通信技术是指通过传输媒介，将数据信息从发送端传输到接收端，实现信息交换和共享的技术。定义从早期的电报、电话通信，到现代的计算机网络通信，数据通信技术经历了漫长的发展历程，不断推动着人类社会的进步。发展历程数据通信技术的定义与发展数据通信系统的基本组成负责将原始数据信息进行编码、调制等处理，以便在传输媒介上进行传输。用于承载数据信息传输的物理媒介，如电缆、光纤、无线电波等。对经过传输媒介传输的数据信息进行解码、解调等处理，还原出原始数据信息。对整个数据通信系统进行控制和管理，确保系统的正常运行和数据的安全传输。发送端设备传输媒介接收端设备控制与管理系统计算机网络电信网络物联网多媒体通信数据通信技术的应用领域01020304实现计算机之间的远程通信和数据共享，构建各种规模的计算机网络。提供电话、传真、短信等电信业务，实现语音、图像和数据的传输。通过数据通信技术，将各种智能设备连接起来，实现设备间的互联互通和智能化管理。支持音频、视频等多媒体信息的传输和处理，实现远程会议、在线教育等多媒体应用。BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02数据通信基础知识指通过计算机或其他数字设备对数字、字符、图像、语音等信息的传输、交换和处理。数据通信通信系统信息、数据和信号实现数据通信所需的设备、线路和软件的集合。信息是数据的内涵，数据是信息的载体，信号是数据的传输形式。030201数据通信的基本概念并行传输是同时传输多个比特，而串行传输是逐位传输。并行传输与串行传输同步传输以固定的时钟节拍来发送数据，异步传输则是以字符为单位进行传输。同步传输与异步传输单工通信只允许数据在一个方向上传输；半双工通信允许数据在两个方向上传输，但不能同时进行；全双工通信则允许数据在两个方向上同时传输。单工、半双工和全双工通信数据通信的传输方式由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞在一起组成，可传输模拟信号和数字信号。双绞线由内导体、绝缘层、外导体和护套组成，具有较高的带宽和较好的抗干扰能力。同轴电缆以光导纤维为传输介质，利用光的全反射原理进行数据传输，具有传输距离远、速率高、抗干扰能力强等优点。光纤通过电磁波在自由空间中的传播实现数据交换，包括微波通信、卫星通信、移动通信等。无线通信数据通信的传输介质BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03数据通信协议与标准负责传输比特流，提供物理媒介接口和电气特性。物理层负责将数据组合成帧，进行差错控制和流量控制。数据链路层负责路由选择和逻辑地址寻址，实现不同网络之间的通信。网络层OSI参考模型传输层负责建立、管理和终止会话，提供同步和对话控制功能。会话层表示层应用层01020403提供网络应用服务，如电子邮件、文件传输和远程登录等。提供可靠的端到端数据传输服务，确保数据的完整性和顺序性。负责数据格式的转换和加密解密等数据处理功能。OSI参考模型TCP/IP协议族TCP协议提供可靠的、面向连接的数据传输服务，通过确认机制、重传机制和流量控制机制确保数据的可靠传输。UDP协议提供无连接的、不可靠的数据传输服务，适用于实时性要求较高的应用。IP协议负责网络层的数据传输，提供路由选择和逻辑地址寻址功能。ICMP协议用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，如报告错误和进行网络诊断等。SSH协议FTP协议用于文件传输，支持上传、下载和删除文件等操作。POP3和IMAP协议用于电子邮件的接收，支持邮件的下载、存储和管理等功能。DNS协议用于域名解析，将域名转换为对应的IP地址。用于Web浏览器和服务器之间的通信，支持文本、图像、音频和视频等多种数据类型。HTTP协议SMTP协议用于电子邮件的发送，支持邮件的格式化、编码和传输等功能。提供安全的远程登录和数据传输服务，支持数据加密和身份验证等功能。常见的数据通信协议与标准BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04数据通信技术与设备同步通信与异步通信同步通信以固定的时钟节拍进行数据传输，异步通信则以字符为单位进行传输，每个字符前后加有起始位和停止位。串行通信与并行通信串行通信逐位传输数据，适用于远距离传输；并行通信同时传输多位数据，适用于近距离高速传输。模拟通信与数字通信模拟通信传输模拟信号，数字通信传输数字信号。两者在信号形式、传输方式、抗干扰能力等方面存在差异。数据通信技术123用于将计算机的数字信号转换为模拟信号以便在电话线上传输，以及将接收到的模拟信号转换回数字信号供计算机处理。调制解调器（Modem）物理层设备，用于连接多个网络设备，提供简单的信号放大和转发功能。集线器（Hub）数据链路层设备，根据MAC地址进行数据转发和过滤，具有更高的传输效率和安全性。交换机（Switch）数据通信设备一种常用的串行通信接口标准，定义了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间的接口规范。RS-232接口以太网是一种广泛应用的局域网技术，其接口标准包括RJ-45、光纤等，支持多种传输速率和传输模式。以太网接口通用串行总线（USB）接口是一种高速、灵活的数据传输接口，广泛应用于计算机外设、移动设备等领域。USB接口数据通信网络接口BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05数据通信技术的应用与实践03虚拟局域网技术虚拟局域网（VLAN）通过逻辑划分而非物理位置来组建局域网，提高了网络管理的灵活性和安全性。01以太网技术以太网是一种广泛应用的局域网技术，采用CSMA/CD协议，支持高速数据传输和多种传输介质。02无线局域网技术无线局域网（WLAN）利用无线通信技术实现局域网内的数据传输，具有灵活性和便携性。局域网中的数据通信技术帧中继技术帧中继是一种高效的数据链路层协议，适用于广域网中的高速数据传输。ATM技术异步传输模式（ATM）是一种面向连接的、快速分组交换技术，提供多种服务质量保证。MPLS技术多协议标签交换（MPLS）是一种结合了路由和交换技术的广域网解决方案，提高了网络传输效率和可靠性。广域网中的数据通信技术互联网中的数据通信技术TCP/IP是互联网的基础协议，包括传输控制协议（TCP）和网络协议（IP），提供可靠的、面向连接的数据传输服务。UDP协议用户数据报协议（UDP）是一种无连接的传输层协议，适用于实时性要求较高或简单的数据传输应用。HTTP/HTTPS协议超文本传输协议（HTTP）和安全的超文本传输协议（HTTPS）是互联网上应用最广泛的协议之一，用于Web页面的浏览和数据传输。TCP/IP协议BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06数据通信技术的挑战与未来发展网络拥塞01随着数据量的爆炸式增长，网络拥塞成为数据通信面临的主要挑战之一。网络拥塞会导致数据传输延迟、丢包等问题，严重影响网络性能。安全性问题02数据通信涉及大量敏感信息的传输，如个人隐私、商业机密等。保障数据传输的安全性是数据通信技术的重要挑战，需要采取加密、认证等安全措施。异构网络融合03随着各种不同类型网络的发展，如物联网、5G网络等，如何实现异构网络之间的融合与互通成为数据通信技术面临的另一挑战。数据通信技术的挑战随着5G、6G等新一代移动通信技术的发展，数据通信速度将不断提升，满足大数据、云计算等应用对高速数据传输的需求。高速化人工智能、机器学习等技术的引入将使数据通信更加智能化，实现自适应、自优化等功能，提高网络性能和用户体验。智能化随着环保意识的提高，数据通信技术的绿色化发展将成为趋势，通过节能、减排等手段降低对环境的影响。绿色化数据通信技术的未来发展趋势边缘计算将数据处理和分析任务从中心服务器转移到网络边缘设备，降低数据传输延迟，提高处理效率。利