2.网络通信概述

2.1网络通信2.1.1通信的概念通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另方。

塞缪尔·莫尔斯（SamuelFinleyBreeseMorse，1791年4月27日-1872年4月2日)是一名享有盛誉的美国画家、电报之父。亚历山大·贝尔是一位美国发明家和企业家。他获得了世界上第一台可用的电话机的专利权（发明者为意大利人安东尼奥·梅乌奇），创建了贝尔电话公司（AT&T公司的前身）。其被世界誉为“电话之父”。2.1.2数据信息和数据通信数据信息数据是信息的载体，它是客观事实、概念或图像等用于通信的一种形式化的表现。把具有一定编码、格式和位长要求的数字信号称为数据信息。数据通信简单地说，数据通信就是将数据信息通过适当的传输线路从一台机器传送到另一机器。实质上包括处理和传输两层含义，计算机网络中数据处理工作主要由计算机系统完成，数据传输是靠数据通信系统来实现。数据通信的特点（P16）数据通信的质量指标（P16）2SiChuanEngineeringTechnicalCollege-19592.1.3数据传输方式基带传输所谓基带就是电信号所固有的基本频率。例如，电视信号的基本频带为0-6MHz，数字信号的基本频带为零至若千兆赫兹，由传输速率而定。当利用数据传输系统直接传输基带信号时，则称之为基带传输。频带传输所谓频带传输，就是利用调制器把二进制信号调制成能在公共电话线上传输的音频信号（模拟信号），将音频信号在传输介质中传送到接收端后，再经过解调器的解调，把音频信号还原成二进制的电信号。宽带传输宽带是指比音频带宽更宽的频带，它包括大部分电磁波频谱。使用这种宽频带进行传输的系统，称为宽带传输系统。并行通信和串行传送（P20）3SiChuanEngineeringTechnicalCollege-19592.1.4网络通信要素通信的目的是传送消息（message）。数据（data）是运送消息的实体。信号（signal）则是数据的电气的或电磁的表现。第一个要素是消息来源，即发送方。第二个通信要素是消息的目的地址，即接收方。第三个要素称为通道，包括提供消息传送途径的介质。通信的三个要素：满足了三要素，是否能进行网络通信？ȱȸȹȺȻȾɈɚɞɖ啥意思？还应对数据进行编码、设计通信策略！数据分段技术理论上来说，可以将一次通信的内容（如音乐视频或电子邮件消息）作为一大块连续的高容量比特流，通过网络从源发送到目的。但如果真以这种方式传输消息，那就意味着在传输此数据期间，同一个网络中的其它设备都不能发送或接收消息。这种大型数据流会导致严重的延迟。而且，一旦互联网络基础架构中有一条链路在传输期间出现故障，那么整个消息都会丢失，必须全部重传。所以，更好的办法是先将数据划分为更小、更易于管理的片段，然后再通过网络发送。将数据流划分为较小的片段称为分段。消息分段主要有两个优点：首先，通过从源设备向目的设备发送一个个小片段，就可以在网络上交替发送许多不同会话。第二，分段可以增强网络通信的可靠性。每个消息的独立片段无需经过网络中的同一条路径从源设备传送到目的设备。因此，如果某条路径因数据流量过大或故障而堵塞，仍可以使用备用路径将各个消息片段转发到目的设备。如果有部分消息未能传送到目的，则只需重新传输丢失的部分。交换技术线路交换线路交换（CircuitExchanging）方式与电话交换方式的工作过程很类似。在线路交换中，两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接。速度快、延迟小，利用率低。空分线路交换和时分线路交换。（P18）存储交换（又称存储转发交换）存储和转发交换（StoreAndForwardSwitching）是指一种交换技术，在其中帧在被转发到适当的端口之前被完全处理。这个处理包括计算循环冗余码校验（CRC）和检测目的地地址。另外，帧必须暂时存储直到网络资源可用来转发这条信息。根据信息的大小，存储交换可分为报文交换、分组交换、帧中继交换和信元交换。2.1.5网络传输介质双绞线同轴电缆光纤无线电波微波红外线激光选择数据传输介质吞吐量成本尺寸和可扩展性中间设备抗噪性2.2网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。2.2.1网络协议概述语义语义是解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。语法语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。时序时序是对事件发生顺序的详细说明。（也可称为“同步”）。2.2.2标准化组织ISO（国际标准化组织InternationalOrganizationforStandardization）CCITT（国际电报电话咨询委员会InternationalTelephoneandTelegraphConsultativeCommittee）ECMA（欧洲计算机制造商协会）ANSI（美国全国标准协会AmericanNationalStandardsInstitute）IEEE（电气和电子工程师协会InstituteofElectricalandElectronicEngneers）EIA（电子工业协会ElectronicIndustriesAssociation）国家标准和技术协会(NIST，NationalInstituteofStandardsandTechnology)国际商用机器公司(IBM，InternationalBusinessMachine)2.3网络体系结构概述网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。它广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连（OSI-OpenSystemInterconnection)的参考模型。2.3.1计算机网络体系机构的形成阿帕网为美国国防部高级研究计划署开发的世界上第一个运营的封包交换网络，它是全球互联网的始祖。2.3.2网络分层和网络协议分层的基本原则：网络中的每一结点都具有相同的分层结构，在每一相邻层间有一个定义清晰的接口，该接口定义下层向上层提供的原语操作和服务。每一层完成一组特定的有明确含义的协议功能，并尽可能地减少在相邻层间传递信息的数量。同一结点中的每一层能够同相邻层通信，但是不能跨层通信。两个结点问的通信，除物理层(最低层)为水平通信外，其他各层都是垂直通信，也就是说网络中各个结点之间的直接接口，只能是物理层。协议分层的好处：使复杂的通信控制结构便于管理，因为每一个控制层的功能，都是在它的下一层提供的服务上增加一部分新的相对来说较少的功能，整个系统的正确性建立在每一控制层的正确性的基础上。使复杂的通信控制结构的实现更为可靠，避免在一个功能部件或接口上出现故障扩散成为危及整个系统的大故障。由于每一层的功能都是独立的，所以对其修改和增加，不会影响其他的控制层。2.3.2网络分层和网络协议2.4OSI参考模型与TCP/IP模型2.4.1OSI参考模型概述OSI（OpenSystemInterconnect）开放式系统互联。一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。国际标准化组织ISO发布的最著名的标准是ISO/iI