數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)DataCommunicationsandNetworking.ppt

2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,1,數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò) Data Communications and Networking,楊獻(xiàn)春 南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 /yangxc ,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,2,C & C,計算機(jī)與通信 Computer & Communication 計算機(jī)的發(fā)展促進(jìn)了通信事業(yè)的發(fā)展 通信的發(fā)展擴(kuò)大了計算機(jī)的應(yīng)用范圍 二者互相促進(jìn)，密不可分，共同發(fā)展 計算機(jī)與通信結(jié)合的產(chǎn)物 數(shù)據(jù)通信（網(wǎng)） 計算機(jī)通信（網(wǎng)） 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 分布式系統(tǒng) C & C = Computer Communications,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,3,思考題,弄清四個關(guān)系 通信與計算機(jī) 數(shù)據(jù)通信與計算機(jī)通信 計算機(jī)通信網(wǎng)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng),2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,4,通信與計算機(jī)的關(guān)系,電信主要包括話音通信、圖像通信、數(shù)據(jù)通信、視頻通信。數(shù)據(jù)及計算機(jī)通信是為計算機(jī)之間的遠(yuǎn)程信息交換、分布處理、資源共享提供服務(wù)的。 數(shù)據(jù)及計算機(jī)通信是通信技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，通信系統(tǒng)的性能提高及其技術(shù)的迅猛發(fā)展得益于計算機(jī)硬件與軟件技術(shù)的不斷進(jìn)步。 按照定義，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)構(gòu)成。今天面對的通信子網(wǎng)以電信業(yè)運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)為主干。 從電信網(wǎng)或計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)角度，發(fā)展趨勢都是全球多媒體網(wǎng)絡(luò)。通過電信、數(shù)據(jù)、有線電視的業(yè)務(wù)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)綜合化實現(xiàn) 多網(wǎng)合一或網(wǎng)絡(luò)融合，計算機(jī)通信將覆蓋所有的傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)。,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,5,為什么要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)？,IT技術(shù)是以微電子學(xué)為基礎(chǔ)，融合了通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)的綜合性技術(shù)領(lǐng)域。計算機(jī)學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)與IT領(lǐng)域其它學(xué)科是相互交叉、滲透的。 “The network is the computer”。 信息網(wǎng)絡(luò)時代的計算機(jī)工作者面對的是基于網(wǎng)絡(luò)豐富資源的一個龐大虛擬機(jī)器，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是必修的課程。數(shù)據(jù)通信則是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)。 隨著Internet的普及與發(fā)展，我們面對的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以數(shù)據(jù)通信技術(shù)及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)作為支撐的全球性網(wǎng)絡(luò)。 通信網(wǎng)絡(luò)在IT業(yè)有著十分重要的地位。,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,6,通信網(wǎng)絡(luò)在IT領(lǐng)域的地位,IT業(yè)三大定律 摩爾定律（Gordon Moores Law） Every 18 months, processing power doubles while cost holds constant. 每過18個月,微處理器處理能力翻倍而價格不變。 吉爾德定律（George Gilders Law） The total bandwidth of communications systems will triple every year for the next twenty-five years. 未來25年內(nèi)，通信系統(tǒng)總帶寬每年翻三番。 梅特卡夫定律（Bob Metcalfes Law） The usefulness, or utility, of a network equals the square of the number of users. 網(wǎng)絡(luò)的利用價值等于用戶數(shù)的平方。,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,7,通信網(wǎng)絡(luò)在IT領(lǐng)域的地位,包括微處理器在內(nèi)的集成電路、通信網(wǎng)絡(luò)、軟件是IT業(yè)的三大支柱。 三大定律中一條涉及微處理器，兩條與通信網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。表明了網(wǎng)絡(luò)在IT中的重要地位。 梅特卡夫定律定量描述了單機(jī)與聯(lián)網(wǎng)之間的巨大差別和網(wǎng)絡(luò)的重要價值,反映了數(shù)據(jù)/計算機(jī)通信網(wǎng)相對于其它通信網(wǎng)絡(luò)的效率差別。 問題1：比較電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的效率。 電話網(wǎng)1:1，電視網(wǎng)1:N，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)N2。 根據(jù)吉爾德定律與摩爾定律得知，通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展大大快于微處理器的發(fā)展。 問題2：根據(jù)吉爾德定律，假如目前網(wǎng)絡(luò)最大速率為10G bps，5年后預(yù)計最大速率為多少？ 網(wǎng)絡(luò)帶寬每年增4倍，5年后增至45=1024倍，達(dá)到10.24Tbps。,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,8,問題3：比較網(wǎng)絡(luò)帶寬與微處理器性能兩者的增長速度。,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,9,課程介紹,涵蓋我系原數(shù)據(jù)通信、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及Internet技術(shù)三門課程內(nèi)容，以數(shù)據(jù)通信和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為題分兩個學(xué)期講授。 旨在通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理，使學(xué)生了解和掌握計算機(jī)之間及人機(jī)之間通信與組網(wǎng)的有關(guān)基本概念與技術(shù)。 教材:Data and Computer Communications （Sixth Edition）影印本，美國著名計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教授William Stallings編著，高教出版社出版,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,10,課程主題 Computer Communications and Networking Technologies,Computer Communications electronic transmission of data from one system to another manner in which computer exchange info with each other Networking communication methodology and protocols topology and design addressing and routing reliability, interoperability and security standards Technologies various networking schemes that have been devised,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,11,教學(xué)內(nèi)容,通信模型與術(shù)語 通信系統(tǒng)硬件 傳輸媒體，數(shù)據(jù)通信接口，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 數(shù)據(jù)傳輸 信號分析，信道傳輸特性，數(shù)據(jù)編碼，數(shù)據(jù)傳輸方式，線路復(fù)用，鏈路控制 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 OSI，TCP/IP，IEEE802 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 拓?fù)?，交換，路由選擇，擁塞控制，互聯(lián)，安全，管理，性能 網(wǎng)絡(luò)工程 規(guī)劃設(shè)計，系統(tǒng)集成，綜合布線，管理維護(hù) 數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史及趨勢,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,12,教學(xué)要求,教學(xué)目標(biāo) 基本知識（概念、方法、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)） 基礎(chǔ)理論（數(shù)學(xué)、算法、模型） 實際技能（網(wǎng)絡(luò)編程、軟件工具） 認(rèn)知層次 識記 理解 簡單應(yīng)用 綜合應(yīng)用,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,13,知識基礎(chǔ)與后繼課程,數(shù)學(xué) 微積分 概率與隨機(jī)過程 數(shù)論,電子學(xué) 數(shù)字信號處理,計算機(jī)科學(xué) 計算機(jī)組織結(jié)構(gòu) 計算機(jī)操作系統(tǒng) 計算機(jī)程序設(shè)計 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析,數(shù)據(jù)通信 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) TCP/IP協(xié)議,Internet 軟件技術(shù),Internet 應(yīng)用開發(fā)技術(shù),多媒體技術(shù),網(wǎng)絡(luò)信息安全,分布式系統(tǒng),2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,14,教學(xué)安排,數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 廣域網(wǎng)技術(shù) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 局域網(wǎng)技術(shù)與系統(tǒng) TCP/IP協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)信息安全 網(wǎng)絡(luò)工程,學(xué)時安排 課堂教學(xué) 120學(xué)時 課余實驗 40學(xué)時 聯(lián)機(jī)自學(xué) 200學(xué)時 修課成績 平時作業(yè) 10% 實驗報告 10% 課堂測驗 20% 期末考試 60%,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,15,教學(xué)交流,教學(xué)主頁URL： /yangxc/dcc2003.html 本課程教學(xué)大綱、講稿幻燈片皆已放在個人教學(xué)主頁上，可供選課者瀏覽或下載。但只允許用于本課程學(xué)習(xí)，不得侵權(quán)利用。 教學(xué)論壇URL： /bbs 電子郵件地址： 答疑時間地點： 雙周二上午9:0010:00；玉輝樓A305,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,16,課后閱讀電子書,Shay W. A.，數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)教程，高傳善等譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2000.3 Douglas E. Comer ，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)，徐賢良等譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2000.8 Tamara Dean，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實用教程，陶華敏等譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2000.9 Anthony Jones， Windows網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，京京工作室譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2000.3 URL: /yangxc/bookshelf/lib01.html,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,17,教 學(xué) 參 考 書 目,Behrouz Forouzan, Data Communications and Networking，第2版，機(jī)械工業(yè)出版社, 2002. （全年） Michael A. Gallo, Computer Communications and Networking Technologies，高等教育出版社, 2003. （全年） Andrew S. Tanenbaum, Computer Networks，Third Edition, 清華大學(xué)出版社, 1997. （全年） 謝希仁，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，第4版，電子工業(yè)出版社, 2003. （全年）,2004年2月-2005年1月,南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 楊獻(xiàn)春,18,教 學(xué) 參 考 書 目,潘新民，計算機(jī)通信技術(shù)，電子工業(yè)出版社, 2002. （第一學(xué)期） Leon W. Couch II, Digital and Analog Communication Systems, Fifth Edition, 清華大學(xué)出版社, 1998. （第一學(xué)期） Darren L. Spohn, Data Network Design, Second Edition, 人民郵電出版社, 2000. （第一學(xué)期） John G. Proakis, Contemporary Communication Systems Using MATLAB, 西安交通大學(xué)出版社, 2001. （第一學(xué)期） James F. Kurose, Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet，高等教育出版社, 2001. （第二學(xué)期） William Stallings, Local & Metropolitan Area Networks, 第6版, 電子工業(yè)出版社, 2001. （第二學(xué)期） Douglas E. Comer, Internetworking with TCP/IP Volume 1: Principles, protocols, and Architecture, Third Edition, 清華大學(xué)出版社, 1998