數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課件

1、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)N 網(wǎng)絡(luò)層目錄Contents了解數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型；理解數(shù)據(jù)、信息、信號(hào)與信道的概念。學(xué)習(xí)目標(biāo)1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型2數(shù)據(jù)3信息4信號(hào)5信道數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型信道主機(jī)A調(diào)制解調(diào)器A調(diào)制解調(diào)器B公共交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)B完成數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換完成模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換信源信宿終端設(shè)備數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備傳輸系統(tǒng)終端設(shè)備數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)數(shù) 據(jù)主機(jī)A主機(jī)B數(shù)據(jù)信息類(lèi)型視頻音頻文本圖像01010101101100101010101111010001010110011010100010111010101101100100位(bit)：一個(gè)“0”或“1”就分別代表1位。 字節(jié)(

2、Byte)：一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)組成，如101011001KB=1024Byte；1MB=1024KB ; 1GB=1024MB。數(shù)據(jù)（Data）是用于表示客觀事物的未經(jīng)加工的原始素材。信 息信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。表示信息的形式可以是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)234.78數(shù)值、文字、 圖形、聲音、圖像以及動(dòng)畫(huà)凡經(jīng)過(guò)加工處理或換算得到的數(shù)據(jù)，即可稱(chēng)為信息。等，這些表示媒體歸根到底都是數(shù)據(jù)的一種形式。 信 號(hào)信號(hào)是數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼。信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。主機(jī)A調(diào)制解調(diào)器A調(diào)制解調(diào)器BPSTN主機(jī)B完成數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換完成模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換信道是信號(hào)在通信系統(tǒng)中傳輸?shù)耐ǖ馈?信 道主機(jī)

3、AInternet主機(jī)B物理信道（傳輸介質(zhì)）邏輯信道在一條物理信道上，可以建立多條邏輯信道，而每一條邏輯信道，只允許一路信號(hào)通過(guò)。數(shù)據(jù)通信的三種方式目錄Contents理解數(shù)據(jù)通信方式；了解單工、半雙工、全雙工通信之間的區(qū)別。學(xué)習(xí)目標(biāo)1單工通信2半雙工通信3全雙工通信單工通信接收端發(fā)送端單向信道單向傳輸不能反向傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)僅沿一個(gè)方向傳輸，發(fā)送方只能發(fā)送不能接收，接收方只能接收不能發(fā)送。單工(Simplex)指的是通信信道是單向信道，任何時(shí)候都不能改變信號(hào)的傳送方向。廣播電視半雙工通信發(fā)送端/接收端發(fā)送端/接收端接收器信號(hào)傳輸接收器發(fā)送器發(fā)送器半雙工信道可以反向傳輸，但同一時(shí)刻只能單向半雙工通

4、信中信號(hào)可以沿著兩個(gè)方向傳送，但同一時(shí)刻只限于一個(gè)方向傳輸，即兩個(gè)方向的傳輸只能交替進(jìn)行。對(duì)講機(jī)全雙工通信發(fā)送端/接收端發(fā)送端/接收端接收器信號(hào)傳輸接收器發(fā)送器發(fā)送器全雙工信道可以同時(shí)雙向傳輸全雙工通信是指同時(shí)可以作雙向的通信，通信的一方在發(fā)送信息的同時(shí)也能接收信息。計(jì)算機(jī)間通信省在線(xiàn)開(kāi)放課程路由交換技術(shù)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)N 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是將分布在不同地理位置的具有獨(dú)立工作能力的計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備用通信設(shè)備和通信線(xiàn)路連接起來(lái)，并配置網(wǎng)絡(luò)軟件，以實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)不同地理位置終端通信設(shè)備和通信線(xiàn)路資源共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與功能1自主性自主功能的計(jì)算機(jī)主機(jī)（H

5、ost）或節(jié)點(diǎn)40%+=數(shù)據(jù)資源軟件資源硬件資源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及通信線(xiàn)路連接起來(lái)，并遵循所規(guī)定的通信規(guī)則計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與功能1自主性2互聯(lián)性主機(jī)主機(jī)通信設(shè)備傳輸介質(zhì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與功能1自主性2互聯(lián)性3三個(gè)目的實(shí)現(xiàn)通信交往信息資源交流計(jì)算機(jī)分布資源共享或協(xié)同工作計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與功能1自主性2互聯(lián)性3三個(gè)目的1計(jì)算機(jī)之間及用戶(hù)間相互通信2實(shí)現(xiàn)硬件、軟件及數(shù)據(jù)等資源的共享3計(jì)算機(jī)之間或用戶(hù)間協(xié)同工作計(jì)算網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)路由器主機(jī)服務(wù)器通信子網(wǎng)：由通信控制處理機(jī)、通信線(xiàn)路和其他網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備組成資源子網(wǎng)：由主機(jī)系統(tǒng)、終端、終端控制器、連網(wǎng)外設(shè)、各種

6、軟件資源與信息資源組成。省級(jí)在線(xiàn)開(kāi)放課程路由交換技術(shù)與應(yīng)用按覆蓋范圍分類(lèi)N 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)之計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)按覆蓋范圍分類(lèi)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi) 按傳輸方式分類(lèi) 按用途和采用技術(shù)分類(lèi)按覆蓋范圍分類(lèi)局域網(wǎng)LAN城域網(wǎng)MAN廣域網(wǎng)WAN按覆蓋范圍分按覆蓋范圍分各類(lèi)特點(diǎn)？1 局域網(wǎng)（LAN）局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN），是指在一個(gè)較小的范圍（例如一棟大樓、一所學(xué)校）內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端和外部設(shè)備通過(guò)高速通信線(xiàn)路相連接形成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)辦公室內(nèi)局域網(wǎng)一棟樓內(nèi)局域網(wǎng)路由器1有限的地理范圍通常具有較好的性能2易于建立、管理和維護(hù)3有線(xiàn)局域網(wǎng)VS無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)共享式局域網(wǎng)VS

7、交換式局域網(wǎng)局域網(wǎng)特點(diǎn)2城域網(wǎng)（MAN）城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)稱(chēng)城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN），覆蓋范圍約為幾千米到幾十千米，是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)1用于局域網(wǎng)之間的連接實(shí)現(xiàn)大量用戶(hù)間的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖形與視頻等多種信息的傳遞2城域網(wǎng)特點(diǎn)路由器XX工業(yè)大學(xué)局域網(wǎng)路由器XX師范大學(xué)局域網(wǎng)路由器路由器XX科技大學(xué)局域網(wǎng)XX信息大學(xué)局域網(wǎng)2廣域網(wǎng)（WAN）廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN），其網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍巨大。廣域網(wǎng)的覆蓋范圍從幾十千米到幾千千米不等。廣域網(wǎng)可以覆蓋若干個(gè)國(guó)家和地區(qū)，甚至橫跨幾個(gè)洲。路由器北京市網(wǎng)絡(luò)路由器上海市網(wǎng)絡(luò)路由器廣

8、州市網(wǎng)絡(luò)西安市網(wǎng)絡(luò)路由器通信網(wǎng)絡(luò)接入廣域網(wǎng)需要申請(qǐng)省級(jí)在線(xiàn)開(kāi)放課程路由交換技術(shù)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)N 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫怯删W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和通信介質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖中心計(jì)算機(jī)小王的終端小李的終端小張的終端小型局域網(wǎng)的拓?fù)鋱D1總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)路由交換技術(shù)與應(yīng)用N 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)省級(jí)在線(xiàn)開(kāi)放課程O(píng)SI參考模型OSI參考模型分層結(jié)構(gòu)面向用戶(hù)應(yīng)用1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話(huà)層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型面向數(shù)據(jù)通信Web服務(wù)電子郵件FTP路由器C路由器B路由器A主機(jī)A以太網(wǎng)ATM專(zhuān)線(xiàn)以太網(wǎng)OSI參考模型各層功能1.物

9、理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話(huà)層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型定義了通信網(wǎng)絡(luò)之間物理鏈路的電氣或機(jī)械特性物理層負(fù)責(zé)將0、1的比特流與電壓（高電平、低電平）或光等傳輸方式之間的互換，實(shí)現(xiàn)的是按位(bit)傳輸主機(jī)A主機(jī)B0101010101011.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話(huà)層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型負(fù)責(zé)物理層面上互連的、節(jié)點(diǎn)之間的通信傳輸數(shù)據(jù)鏈路層利用物理層的服務(wù)，在通信的實(shí)體間透明地傳輸以“幀”為單位的數(shù)據(jù)單元，并采用差錯(cuò)控制和流量控制方法建立可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。010101010101主機(jī)A主機(jī)B數(shù)據(jù)幀與比特流之間的轉(zhuǎn)換負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳

10、輸OSI參考模型各層功能1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話(huà)層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型傳輸以“分組”為單位的數(shù)據(jù)，完成目標(biāo)尋址、路由轉(zhuǎn)發(fā)的功能網(wǎng)絡(luò)層由于網(wǎng)絡(luò)是錯(cuò)綜復(fù)雜的，要想傳輸?shù)侥康牡?，要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是選擇路徑，另外還要解決擁塞、服務(wù)質(zhì)量等問(wèn)題主機(jī)A主機(jī)B網(wǎng)路層負(fù)責(zé)選擇一條路徑將數(shù)據(jù)傳送到目的端通信者A通信者B郵局收發(fā)郵件郵局收發(fā)郵件郵局分揀郵件郵局分揀郵件郵件運(yùn)輸部門(mén)郵件運(yùn)輸寫(xiě)信、貼郵票收集信件、蓋郵戳分揀信件運(yùn)輸郵件拆信、閱讀信件分發(fā)郵件分揀信件運(yùn)輸郵件第一層第二層第三層第四層OSI參考模型各層功能1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話(huà)層6.表示

11、層7.應(yīng)用層OSI參考模型在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通信鏈路已建立的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間端到端的傳輸傳輸層傳輸層要向會(huì)話(huà)層提供通信服務(wù)的可靠性，避免報(bào)文的出錯(cuò)、丟失、延遲時(shí)間紊亂、重復(fù)、亂序等差錯(cuò)。主機(jī)A主機(jī)B傳輸層在網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)端到端的傳輸應(yīng)用程序1應(yīng)用程序1通信者A通信者B郵局收發(fā)郵件郵局收發(fā)郵件郵局分揀郵件郵局分揀郵件郵件運(yùn)輸部門(mén)郵件運(yùn)輸寫(xiě)信、貼郵票收集信件、蓋郵戳分揀信件運(yùn)輸郵件拆信、閱讀信件分發(fā)郵件分揀信件運(yùn)輸郵件第一層第二層第三層第四層OSI參考模型各層功能1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話(huà)層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型管理和協(xié)調(diào)不同主機(jī)上各種進(jìn)程之間的通信會(huì)話(huà)層用戶(hù)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸可以理解為用戶(hù)之間進(jìn)行對(duì)話(huà)，在傳輸層建立端到端連接的基礎(chǔ)上，對(duì)話(huà)用戶(hù)之間建立和釋放會(huì)話(huà)連接，確保會(huì)話(huà)過(guò)程的連續(xù)性以及實(shí)現(xiàn)管理數(shù)據(jù)交換等功能。主機(jī)A主機(jī)B負(fù)責(zé)建立、管理和終止應(yīng)用程序之間的會(huì)話(huà)OSI參考模型各層功能1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話(huà)層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型關(guān)心的是所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的表現(xiàn)方式，它的語(yǔ)法和語(yǔ)義表示層表示層提供一個(gè)可供應(yīng)用層選擇的服務(wù)的集合，使得應(yīng)用層可以根據(jù)這些服務(wù)功能解釋數(shù)據(jù)的含義，它如同應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的翻譯官主機(jī)B語(yǔ)音、圖像等數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)加解密過(guò)程網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)格