《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)》01_03-04課件

1、1.3通信基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1.3.1數(shù)據(jù)通信的基本概念 數(shù)據(jù)通信就是在不同的計(jì)算機(jī)之間傳送二進(jìn)制代碼序列的過程。1.幾個(gè)基本概念(1) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是傳遞信息的實(shí)體。數(shù)據(jù)有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種形式。模擬數(shù)據(jù)是指在某個(gè)區(qū)間產(chǎn)生的連續(xù)的值，如聲音、溫度等。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)指的是某個(gè)區(qū)間產(chǎn)生的離散的值，如整數(shù)序列等。(2) 信號信號是數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式，是數(shù)據(jù)的電磁編碼或電子編碼。它使數(shù)據(jù)能以適當(dāng)?shù)男问皆谕ㄐ沤橘|(zhì)上傳輸。信號有模擬信號和數(shù)字信號兩種形式。模擬信號是在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可以連續(xù)取值的信號，是一種連續(xù)變化的電信號。數(shù)字信號是一種離散的脈沖序列，直接用恒定的兩種電平表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的0和1。如計(jì)算機(jī)的輸出、數(shù)

2、字儀表的測量結(jié)果等。(3)信道信道是指信息傳輸?shù)耐ǖ?，即信息進(jìn)行傳輸時(shí)所經(jīng)過的一條通路。(4) 通信方式 按照數(shù)據(jù)信息在傳輸鏈路上的傳送方向，通信方式可分為以下三種：單工通信：信息只能向一個(gè)方向傳送。如廣播。半雙工通信：信息的傳遞可以是雙向的，但一方發(fā)送信息的時(shí)候，另一方只能接收，如對講機(jī)。全雙工通信：通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。如電話。 2.數(shù)據(jù)交換技術(shù)(1) 電路交換(Circuit Switching) 電路交換具有嚴(yán)格的三個(gè)步驟：呼叫建立傳送信息呼叫拆除電路交換的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好。缺點(diǎn)是呼叫時(shí)間大大長于數(shù)據(jù)傳送時(shí)間，通信帶寬不能充分利用，效率低。(2) 報(bào)文交換(Message

3、 Switching) 欲發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)稱為一個(gè)報(bào)文。報(bào)文交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式來傳輸數(shù)據(jù)。報(bào)文交換不需要在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立一條專用的通信線路。 報(bào)文交換的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是線路利用率較高，一個(gè)報(bào)文送到多個(gè)目的站點(diǎn)。缺點(diǎn)是傳輸延遲較長。(3) 分組交換(Packet Switching)屬于“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”交換方式。但每次只能發(fā)送其中一個(gè)分組。優(yōu)點(diǎn)是傳輸時(shí)間短，傳輸延遲小，可靠性高，通信費(fèi)用低。(4) 高速分組交換技術(shù)(High Speed Packet Switching Technology)幀中繼(Frame Relay)是一種高速分組技術(shù)。最有發(fā)展前途的高速分組交換技術(shù)是ATM異步傳輸模式。1.3

4、.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為了使網(wǎng)絡(luò)中不同的工作站、服務(wù)器和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間能可靠地傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)都必須使用同一語言，因而必須約定好通用的通信規(guī)則。這種為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議， 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通常被分為幾個(gè)層次，每層完成自己單獨(dú)的功能。通信雙方只有在共同的層次間才能相互聯(lián)系。 1.OSI七層協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1978年提出“開放系統(tǒng)互連參考模型”，即著名的 OSI(Open System Interconnection)。 將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的通信協(xié)議規(guī)定為：物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層 應(yīng)用層等2.TCP/IP協(xié)議TCP/IP協(xié)議是70年代中期美國

5、國防部ARPANET廣域網(wǎng)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。Internet就是以它為基礎(chǔ)組建的。TCP/IP協(xié)議成了事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 1.4網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)與設(shè)備1.4.1網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 傳輸介質(zhì)可分為：有線傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì)兩大類 1.有線傳輸介質(zhì)(1) 雙絞線電纜(簡稱雙絞線) 為了使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小，電纜中的每一對雙絞線都由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互扭繞而成。 雙絞線分屏蔽和無屏蔽兩種。雙絞線的特點(diǎn)雙絞線的線路損耗較大，傳輸速率低。但價(jià)格便宜，容易安裝。常用于對通信速率要求不高的網(wǎng)絡(luò)連接中。 (2) 同軸電纜 金屬屏蔽網(wǎng)可防止中心導(dǎo)體向外輻射電磁場，也可用來防止外界電磁場干擾中心導(dǎo)體的

6、信號。 同軸電纜可分為基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜 同軸電纜是目前LAN局域網(wǎng)與有線電視網(wǎng)中普遍采用的比較理想的傳輸介質(zhì) (3) 光纖光纜是由一組光纖組成的用來傳播光束的、細(xì)小而柔韌的傳輸介質(zhì)。光纖與電導(dǎo)體構(gòu)成的傳輸媒體最基本的差別是，它的傳輸信息是光束，而非電氣信號。因此，光纖傳輸?shù)男盘柌皇茈姶诺母蓴_，并具有很大的帶寬。2.無線傳輸介質(zhì)目前有三種無線傳輸介質(zhì)：微波紅外線激光。 無線傳輸介質(zhì)優(yōu)點(diǎn)不受地域限制，可以輕易跨越障礙物；架設(shè)靈活，可以隨心所欲地增加或重新配置用戶端設(shè)備；安裝和拆裝十分簡單方便，大大節(jié)約了設(shè)備安裝的時(shí)間和成本；允許在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)訪問網(wǎng)絡(luò)，而不需指定地點(diǎn)。 1.4.2網(wǎng)

7、絡(luò)互聯(lián)設(shè)備組成基本的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件有：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)適配器連接線 如果要擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，就需要增加網(wǎng)間連接設(shè)備：調(diào)制解調(diào)器集線器網(wǎng)橋路由器1.服務(wù)器（Server）服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的提供者，是一臺高性能計(jì)算機(jī)，用于網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)行應(yīng)用程序、處理各網(wǎng)絡(luò)工作站成員的信息請示等。根據(jù)作用的不同服務(wù)器可分為文件服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。 2.工作站（Workstation）也稱客戶機(jī)，由服務(wù)器進(jìn)行管理和提供服務(wù)的、連入網(wǎng)絡(luò)的任何計(jì)算機(jī)都屬于工作站，其性能一般低于服務(wù)器。3.網(wǎng)絡(luò)適配器（Network Interface Card,NIC）也稱網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)接口卡，在局域網(wǎng)中用于將用

8、戶計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)相連。網(wǎng)絡(luò)適配器的功能讀入由其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸過來的數(shù)據(jù)包，將其變成客戶機(jī)或服務(wù)器可以識別的數(shù)據(jù)，通過主板上的總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿栌?jì)算機(jī)設(shè)備中將計(jì)算機(jī)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)，打包后輸送至其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。4.調(diào)制解調(diào)器（Modem）是一個(gè)通過電話撥號接入Internet的必備的硬件設(shè)備。 調(diào)制解調(diào)器的作用當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送信息時(shí)，將計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成可以用電話線傳輸?shù)哪M信號，通過電話線發(fā)送出去接收信息時(shí)，把電話線上傳來的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送給計(jì)算機(jī)，供其接收和處理。 5.中繼器（Repeater）信號在線纜中傳輸時(shí)會受到干擾，產(chǎn)生衰減。如果信號衰減到一定的程度，信號將不能被識別，計(jì)算機(jī)之間不能通信。因此必須使信號保持原樣繼續(xù)傳播才有意義。 當(dāng)安裝一個(gè)局域網(wǎng)而物理距離又超過了線路的規(guī)定長度時(shí)，就可以用中繼器進(jìn)行延伸；中繼器也可以收到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信號后將其放大發(fā)送到另一網(wǎng)絡(luò)，從而起到連接兩個(gè)局域網(wǎng)的作用。 6.網(wǎng)橋（Bridge）和網(wǎng)關(guān)（Gateway）網(wǎng)橋的作用網(wǎng)橋的作用是連接網(wǎng)絡(luò)分支，并具有“過濾幀