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

2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,1,數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡 Data Communications and Networking,楊獻春 南京大學計算機科學與技術系 /yangxc ,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,2,C & C,計算機與通信 Computer & Communication 計算機的發(fā)展促進了通信事業(yè)的發(fā)展 通信的發(fā)展擴大了計算機的應用范圍 二者互相促進，密不可分，共同發(fā)展 計算機與通信結(jié)合的產(chǎn)物 數(shù)據(jù)通信（網(wǎng)） 計算機通信（網(wǎng)） 計算機網(wǎng)絡 分布式系統(tǒng) C & C = Computer Communications,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,3,思考題,弄清四個關系 通信與計算機 數(shù)據(jù)通信與計算機通信 計算機通信網(wǎng)與計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡與分布式系統(tǒng),2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,4,通信與計算機的關系,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)及計算機通信是為計算機之間的遠程信息交換、分布處理、資源共享提供服務的。 數(shù)據(jù)及計算機通信是通信技術與計算機技術相結(jié)合的產(chǎn)物，通信系統(tǒng)的性能提高及其技術的迅猛發(fā)展得益于計算機硬件與軟件技術的不斷進步。 按照定義，計算機網(wǎng)絡由通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)構成。今天面對的通信子網(wǎng)以電信業(yè)運營的網(wǎng)絡為主干。 從電信網(wǎng)或計算機網(wǎng)絡角度，發(fā)展趨勢都是全球多媒體網(wǎng)絡。通過電信、數(shù)據(jù)、有線電視的業(yè)務數(shù)字化和網(wǎng)絡綜合化實現(xiàn) 多網(wǎng)合一或網(wǎng)絡融合，計算機通信將覆蓋所有的傳統(tǒng)電信業(yè)務。,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,5,為什么要學習數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡？,IT技術是以微電子學為基礎，融合了通信技術、計算機技術、自動化技術、網(wǎng)絡技術和智能技術的綜合性技術領域。計算機學科的知識結(jié)構與IT領域其它學科是相互交叉、滲透的。 “The network is the computer”。 信息網(wǎng)絡時代的計算機工作者面對的是基于網(wǎng)絡豐富資源的一個龐大虛擬機器，計算機網(wǎng)絡是必修的課程。數(shù)據(jù)通信則是計算機網(wǎng)絡的技術基礎。 隨著Internet的普及與發(fā)展，我們面對的計算機網(wǎng)絡是以數(shù)據(jù)通信技術及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)作為支撐的全球性網(wǎng)絡。 通信網(wǎng)絡在IT業(yè)有著十分重要的地位。,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,6,通信網(wǎng)絡在IT領域的地位,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,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,7,通信網(wǎng)絡在IT領域的地位,包括微處理器在內(nèi)的集成電路、通信網(wǎng)絡、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)絡有關。表明了網(wǎng)絡在IT中的重要地位。 梅特卡夫定律定量描述了單機與聯(lián)網(wǎng)之間的巨大差別和網(wǎng)絡的重要價值,反映了數(shù)據(jù)/計算機通信網(wǎng)相對于其它通信網(wǎng)絡的效率差別。 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)絡最大速率為10G bps，5年后預計最大速率為多少？ 網(wǎng)絡帶寬每年增4倍，5年后增至45=1024倍，達到10.24Tbps。,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,8,問題3：比較網(wǎng)絡帶寬與微處理器性能兩者的增長速度。,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,9,課程介紹,涵蓋我系原數(shù)據(jù)通信、計算機網(wǎng)絡以及Internet技術三門課程內(nèi)容，以數(shù)據(jù)通信和計算機網(wǎng)絡為題分兩個學期講授。 旨在通過學習數(shù)據(jù)通信基礎知識和計算機網(wǎng)絡原理，使學生了解和掌握計算機之間及人機之間通信與組網(wǎng)的有關基本概念與技術。 教材:Data and Computer Communications （Sixth Edition）影印本，美國著名計算機網(wǎng)絡教授William Stallings編著，高教出版社出版,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,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,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,11,教學內(nèi)容,通信模型與術語 通信系統(tǒng)硬件 傳輸媒體，數(shù)據(jù)通信接口，網(wǎng)絡設備 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，線路復用，鏈路控制 網(wǎng)絡體系結(jié)構與協(xié)議 OSI，TCP/IP，IEEE802 網(wǎng)絡技術 拓撲，交換，路由選擇，擁塞控制，互聯(lián)，安全，管理，性能 網(wǎng)絡工程 規(guī)劃設計，系統(tǒng)集成，綜合布線，管理維護 數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡發(fā)展歷史及趨勢,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,12,教學要求,教學目標 基本知識（概念、方法、技術、標準） 基礎理論（數(shù)學、算法、模型） 實際技能（網(wǎng)絡編程、軟件工具） 認知層次 識記 理解 簡單應用 綜合應用,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,13,知識基礎與后繼課程,數(shù)學 微積分 概率與隨機過程 數(shù)論,電子學 數(shù)字信號處理,計算機科學 計算機組織結(jié)構 計算機操作系統(tǒng) 計算機程序設計 數(shù)據(jù)結(jié)構與算法分析,數(shù)據(jù)通信 計算機網(wǎng)絡 TCP/IP協(xié)議,Internet 軟件技術,Internet 應用開發(fā)技術,多媒體技術,網(wǎng)絡信息安全,分布式系統(tǒng),2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,14,教學安排,數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)通信基礎 廣域網(wǎng)技術 計算機網(wǎng)絡 網(wǎng)絡體系結(jié)構 局域網(wǎng)技術與系統(tǒng) TCP/IP協(xié)議 網(wǎng)絡信息安全 網(wǎng)絡工程,學時安排 課堂教學 120學時 課余實驗 40學時 聯(lián)機自學 200學時 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,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,15,教學交流,教學主頁URL： /yangxc/dcc2003.html 本課程教學大綱、講稿幻燈片皆已放在個人教學主頁上，可供選課者瀏覽或下載。但只允許用于本課程學習，不得侵權利用。 教學論壇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,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,16,課后閱讀電子書,Shay W. A.，數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡教程，高傳善等譯，機械工業(yè)出版社，2000.3 Douglas E. Comer ，計算機網(wǎng)絡與因特網(wǎng)，徐賢良等譯，機械工業(yè)出版社，2000.8 Tamara Dean，計算機網(wǎng)絡實用教程，陶華敏等譯，機械工業(yè)出版社，2000.9 Anthony Jones， Windows網(wǎng)絡編程技術，京京工作室譯，機械工業(yè)出版社，2000.3 URL: /yangxc/bookshelf/lib01.html,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,17,教 學 參 考 書 目,Behrouz Forouzan, Data Communications and Networking，第2版，機械工業(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, 清華大學出版社, 1997. （全年） 謝希仁，計算機網(wǎng)絡，第4版，電子工業(yè)出版社, 2003. （全年）,2004年2月-2005年1月,南京大學計算機科學與技術系 楊獻春,18,教 學 參 考 書 目,潘新民，計算機通信技術，電子工業(yè)出版社, 2002. （第一學期） Leon W. Couch II, Digital and Analog Communication Systems, Fifth Edition, 清華大學出版社, 1998. （第一學期） Darren L. Spohn, Data Network Design, Second Edition, 人民郵電出版社, 2000. （第一學期） John G. Proakis, Contemporary Communication Systems Using MATLAB, 西安交通大學出版社, 2001. （第一學期） James F. Kurose, Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet，高等教育出版社, 2001. （第二學期） William Stallings, Local & Metropolitan Area Networks, 第6版, 電子工業(yè)出版社, 2001. （第二學期） Douglas E. Comer, Internetworking with TCP/IP Volume 1: Principles, protocols, and Architecture, Third Edition, 清華大學出版社, 1998