數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述

1、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信,南 京 理 工 大 學(xué),第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,數(shù)據(jù)通信技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),是信息社會不可缺失的一種高效通信方式，是信息技術(shù)的重要組成。 信息技術(shù)：指的是用來擴(kuò)展人們信息器官功能、協(xié)助人們進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)。包括信息的獲取-傳遞-存儲加工-利用等過程。,課程背景,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,感測、通信、計(jì)算機(jī)和控制4大技術(shù)在信息系統(tǒng)各司其職，相互交叉、相互融合。 通信技術(shù)應(yīng)用實(shí)例（自動化領(lǐng)域）,課程背景,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的各個(gè)方面，是信息技術(shù)中不可缺少的部分。,課程背景,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,數(shù) 據(jù)

2、通 信 基 礎(chǔ) 知 識,網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 基礎(chǔ),局域網(wǎng)技 術(shù)與協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技 術(shù)與協(xié)議,網(wǎng) 絡(luò) 與 數(shù) 據(jù) 通 信 技 術(shù),網(wǎng) 絡(luò) 與 數(shù) 據(jù) 通 信 技 術(shù),第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,教材,第1章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述 第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 第3章 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 第4章 傳輸介質(zhì)及其應(yīng)用 第5章 數(shù)據(jù)通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 第6章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ) 第7章 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) 第8章 廣域網(wǎng)技術(shù)及Internet,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,教材,第9章 組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)配置 第10章 交換機(jī)的配置與管理 第11章 路由器的配置與管理 第12章 綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN 第13章 幀中繼 第14章 網(wǎng)絡(luò)安全初步

3、第15章 網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng),第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,總 目 錄,1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述 2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 3 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 4 傳輸介質(zhì)及其應(yīng)用 5 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ) 6 局域網(wǎng)技術(shù) 7 網(wǎng)絡(luò)互連 8 網(wǎng)絡(luò)布線與網(wǎng)絡(luò)安全,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,參考書籍 1. Data and Computer Communications (8th Edition) ，William Stallings，電子工業(yè)出版社 2.數(shù)據(jù)通信，人民郵電出版社 ； 3.數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，電子工業(yè)出版社 ； 4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信，中國電力出版社；,EMail: auto_,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,教學(xué)要求

4、 共2.5學(xué)分 2學(xué)分課堂教學(xué)0.5學(xué)分實(shí)驗(yàn) 考核要求： 筆試（70）實(shí)驗(yàn)（20）平時(shí)（10）,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,1.1 數(shù)據(jù)通信基本概念： 數(shù)據(jù)、信息、信號、通信、數(shù)據(jù)通信 1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) ： 基本概念、組成 1.3 協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn) 1.4 數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)與發(fā)展,第一章 主要內(nèi)容,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,數(shù)據(jù)、信息、信號,信息：是人對現(xiàn)實(shí)世界事物存在方式或運(yùn)動狀態(tài)的某種認(rèn)識; 數(shù)據(jù)：是把事物的某些屬性規(guī)范化后的表現(xiàn)形式;是信息的表示形式?？梢允亲帜浮?shù)字等的組合。 信號：是數(shù)據(jù)的具體的物理表現(xiàn)。是信息的傳輸形式。信息必須被轉(zhuǎn)化為電磁信號、光信號才能傳輸。,第 1 章 數(shù)據(jù)

5、通信系統(tǒng)概述,例子,數(shù)據(jù)：是把事物的某些屬性規(guī)范化后的表現(xiàn)形式;是信息的表示形式。 信號：是數(shù)據(jù)的具體的物理表現(xiàn)。是信息的傳輸形式。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,指通過某種系統(tǒng)由發(fā)送者傳遞給接收者的信號傳輸過程。 通信一致伴隨人類的生存和發(fā)展，自有人類活動就產(chǎn)生通信。分為四個(gè)發(fā)展階段：,通信？,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,第一階段：以語言為主，通過人力、烽火等原始手段傳遞信息。 第二階段：文字、印刷。（增加了信息傳播的手段） 第三階段：郵政、電報(bào)、電話、廣播。（進(jìn)入電氣時(shí)代，擴(kuò)大信息傳播范圍） 第四階段：信息時(shí)代，通過電子設(shè)備、光媒體傳遞數(shù)據(jù)、圖像、文本等。 現(xiàn)代通信技術(shù):借助電子電氣設(shè)備

6、及光等媒介，在兩點(diǎn)之間傳輸信息。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,指通過某種系統(tǒng)由發(fā)送者傳遞給接收者的信號傳輸過程。 通信一致伴隨人類的生存和發(fā)展，自有人類活動就產(chǎn)生通信。分為四個(gè)發(fā)展階段。,通信？,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,數(shù)據(jù)通信,數(shù)據(jù)通信是指依照通信協(xié)議，在兩個(gè)設(shè)備之間利用傳輸媒體進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換。 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)傳輸 可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與終端以及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,終端：,最早的電腦網(wǎng)絡(luò)是伴隨著主機(jī)（Host）和終端（Terminal）這兩個(gè)概念的出現(xiàn)而產(chǎn)生的。主機(jī)通常指大型機(jī)或功能較強(qiáng)的小型機(jī)，而終端則是指一種電腦外部設(shè)備。

7、對互聯(lián)網(wǎng)而言，“終端”一詞又引入了新的含義。終端泛指一切能夠接入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算設(shè)備，如個(gè)人電腦、網(wǎng)絡(luò)電視、可上網(wǎng)手機(jī)、PDA等。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,數(shù)據(jù)通信,數(shù)據(jù)通信是指依照通信協(xié)議，在兩個(gè)設(shè)備之間利用傳輸媒體進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換。 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)傳輸 可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與終端以及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,通信過程？ 人與人的交流：,相同語言 共同的語義 耳朵能聽到 足夠的音量 適當(dāng)?shù)念l率,設(shè)備間的通信： 對0、1的表示相同 接收端口打開 信號的能量足夠大 傳輸數(shù)據(jù)的頻率適當(dāng),第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,通信過程須考慮的問題,“0”、“1

8、”如何表示？ 信號電平大??？ 接收方怎樣知道已開始發(fā)送？ 發(fā)送的快慢？ 如何識別錯誤？ 多點(diǎn)發(fā)送要考慮什么問題？.,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成和模型 一個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由7部分組成,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,DTE: Data Terminal Equipment,數(shù)據(jù)終端設(shè)備。 DCE：Data Circuit-terminating Equipment，數(shù)據(jù)電路通信設(shè)備。 DTE、DCE區(qū)別：DTE是通信端點(diǎn)設(shè)備，而DCE是通信控制設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)中傳輸和接收DTE數(shù)據(jù)的設(shè)備。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成和模型 一個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由7

9、部分組成,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,1.3.1 協(xié)議 協(xié)議是指在數(shù)據(jù)通信時(shí)彼此共同遵守的規(guī)則的集合。 （例）,1.3 協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),不同公司的分層結(jié)構(gòu) SNA（System Network Architecture）IBM公司（1974） DNA（Digital Network Architecture） Digital公司 BNA（Burroughs Network Architecture ） 寶來機(jī)器公司 DSA（Distributed Systems Architecture ） Honeywell公司 OSI (Open System Interconnect) ISO 組織,第

10、1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,RS-232協(xié)議（電子工業(yè)協(xié)會EIA提出的異步通信標(biāo)準(zhǔn)） “1”：-3V-15V； “0”：+3V+15V； 每次傳輸一個(gè)字符，7位或8位；每位電壓持續(xù)時(shí)間相同； 每個(gè)字符前加一起始位（0），表示傳輸開始； 傳送完后加一停止位（1），表示傳輸結(jié)束； 物理連線必須在15米內(nèi)。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,1.3.1 協(xié)議 協(xié)議是指在數(shù)據(jù)通信時(shí)彼此共同遵守的規(guī)則的集合。 （例）,1.3 協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),不同公司的協(xié)議結(jié)構(gòu) SNA（System Network Architecture）IBM公司（1974） DNA（Digital Network Architecture）

11、 Digital公司 BNA（Burroughs Network Architecture ） 寶來機(jī)器公司 DSA（Distributed Systems Architecture ） Honeywell公司 OSI (Open System Interconnect) ISO 組織,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,1.3 協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn) 1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化組織 標(biāo)準(zhǔn)是網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的基礎(chǔ)，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)則會使網(wǎng)絡(luò)互操作能力差，資源浪費(fèi)，開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)大，開發(fā)周期長等。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中比較有影響的標(biāo)準(zhǔn)化組織有： （1）國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(The International

12、Standards Organization, ISO)：OSI （2）國際電信聯(lián)盟（The International Telecommunications Union-Telecommunication Standards Sector, ITU-T, formerly the CCITT）：VOIP （3）電氣與電子工程師協(xié)會（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE）,2.標(biāo)準(zhǔn)化組織,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,（3）電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE） 世界上最大的專業(yè)技術(shù)團(tuán)體，是一個(gè)非營利性科技學(xué)會。負(fù)責(zé)電

13、氣及電子工程、計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)領(lǐng)域中標(biāo)準(zhǔn)的制定。 IEEE設(shè)37個(gè)專業(yè)分會(Society)和3個(gè)聯(lián)合會(Council)，覆蓋了電力、電子、信息等廣泛領(lǐng)域； 每個(gè)專業(yè)分會都有自己的刊物,有70多種期刊雜志。該組織每年發(fā)表的論文著作數(shù)量占全世界該領(lǐng)域當(dāng)年發(fā)表量的30。 IEEE每年也會主辦或協(xié)辦三百多項(xiàng)技術(shù)會議。,2.標(biāo)準(zhǔn)化組織,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中比較有影響的標(biāo)準(zhǔn)化組織有： （3）電氣與電子工程師協(xié)會（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE） 擁有全球近175個(gè)國家三十六萬多名會員。 學(xué)

14、生會員（Student Member） 準(zhǔn)會員（Associate Member） 會員（Member） 高級會員（Senior Member） 會士（Fellow） 榮譽(yù)會員（Honor Member）；,2.標(biāo)準(zhǔn)化組織,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,（4）電子工業(yè)協(xié)會（The Electronic Industries Association, EIA）制定電氣相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。RS232 （5）美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（The American National Standards Institute, ANSI）,是國際化標(biāo)準(zhǔn)組織在美國的代表。 ASCII、FDDI、ANSI C,2.標(biāo)準(zhǔn)化組織,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化組織 標(biāo)準(zhǔn)是網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的基礎(chǔ)，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)則會使網(wǎng)絡(luò)互操作能力差，資源浪費(fèi)，開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)大，開發(fā)周期長等。,第 1 章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述,1.4.1 數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn) 通信對象的