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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章引論1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程(識(shí)記)第一代:以單計(jì)算機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。時(shí)間:20世紀(jì)60年代。產(chǎn)生原因:計(jì)算機(jī)主機(jī)昂貴,通信線路和設(shè)備便宜。缺點(diǎn):主機(jī)負(fù)荷較重;通信線路的利用率低;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)屬集中控制方式,可靠性低。為了提供通信線路利用率,減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)而采用的技術(shù):多點(diǎn)通信線路一個(gè)主機(jī)通過(guò)一條通信線路上串接多個(gè)終端,分時(shí)共享,提高信道的利用率。終端集中器和前端處理機(jī)。第二代:計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。時(shí)間:20世紀(jì)60年代中期到70年代中期。分為通信子網(wǎng)和資源資網(wǎng)。通信子網(wǎng)面向通信控制和通信處理,主要包括:通信控制處理機(jī)ccp,網(wǎng)絡(luò)控制中心ncc,分組組裝/拆卸設(shè)備pad,網(wǎng)關(guān)g等。資源子

2、網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享。它由各種擁有資源的用戶主機(jī)和軟件(網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)等)所組成,主要包括:主機(jī)host,終端設(shè)備t,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)。以遠(yuǎn)程大規(guī)?;ヂ?lián)為主要特點(diǎn),由arpanet發(fā)展和演化而來(lái)。arpanet的主要特點(diǎn):資源共享、分散控制、分組交換、采用專門的通信控制處理機(jī)、分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些特點(diǎn)往往被認(rèn)為是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的典型特征。根據(jù)應(yīng)用目的分為三類:為在一定范圍內(nèi)共享專用資源而建立的網(wǎng)絡(luò);為進(jìn)行通信處理和服務(wù)為目的的通信網(wǎng)絡(luò);用于商務(wù)的公用分組交換數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。第三代:遵循網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)建成的網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化水平可分為兩個(gè)階段:各計(jì)算

3、機(jī)制造廠商網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)際網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)-iso/osi。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念(識(shí)記)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)把地理上分散的計(jì)算機(jī)有機(jī)地連起來(lái),以達(dá)到數(shù)據(jù)通信和資源共享的目的的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和終端分時(shí)系統(tǒng)的區(qū)別a、終端分時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是有一臺(tái)主機(jī)和多個(gè)終端組成,各個(gè)終端不具備單獨(dú)的數(shù)據(jù)處理能力。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多臺(tái)主機(jī)互聯(lián),共享一個(gè)或多個(gè)大容量存儲(chǔ)器,可共享這些大容量存儲(chǔ)器上的軟件和數(shù)據(jù)資源,也可共享其他主機(jī)的外圍設(shè)備等。b、由于終端數(shù)目增加,終端分時(shí)系統(tǒng)的計(jì)算速度將會(huì)顯著降低。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)增加工作節(jié)點(diǎn),除增加通信線路外,其速度保持不變。c、終端分時(shí)系統(tǒng)中全部資源集中

4、在主機(jī)中,各個(gè)終端用戶共享中心計(jì)算機(jī)資源。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)用戶除占有本身的資源外,并能共享網(wǎng)絡(luò)中全部公共資源。d、終端分時(shí)系統(tǒng)屬于集中控制,可靠性低。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用分布式控制方式,有較高的可靠性。網(wǎng)絡(luò)用戶共享全部資源、終端用戶共享中心計(jì)算機(jī)資源;資源子網(wǎng)具有獨(dú)立數(shù)據(jù)處理能力、2個(gè)終端用戶不能在同一時(shí)刻都在運(yùn)行。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與多機(jī)系統(tǒng)區(qū)別耦合度:計(jì)算機(jī)(或處理機(jī))間互連的緊密程度。可用處理機(jī)之間的距離及相互連接的信號(hào)線數(shù)目來(lái)說(shuō)明。局域網(wǎng)為中等耦合度的系統(tǒng),廣域網(wǎng)為松耦合度的系統(tǒng),多機(jī)系統(tǒng)為緊耦合度的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)的區(qū)別計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)硬件連接、系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信控制等方

5、面基本一樣。兩種系統(tǒng)的差別僅在組成系統(tǒng)的高層軟件上:分布式系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)多個(gè)計(jì)算機(jī)組成系統(tǒng)的整體性,強(qiáng)調(diào)各計(jì)算機(jī)在分布式計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)協(xié)調(diào)下自治工作,用戶對(duì)各計(jì)算機(jī)的分工和合作是感覺不到的,系統(tǒng)透明性允許用戶按名字請(qǐng)求服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)則以共享資源為主要目的,方便用戶訪問(wèn)其他計(jì)算機(jī)所具有阿的資源,要人為地進(jìn)行全部網(wǎng)絡(luò)管理。3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能(識(shí)記)1、數(shù)據(jù)通信。這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最基本的功能,也是實(shí)現(xiàn)其他功能的基礎(chǔ)。如電子郵件、傳真、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換等。2、資源共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要目的是共享資源。共享的資源有:硬件資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源。其中共享數(shù)據(jù)資源是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最重要的目的。3、提高可靠性。計(jì)算機(jī)

6、網(wǎng)絡(luò)一般都屬分布式控制方式,如果有單個(gè)部件或少數(shù)計(jì)算機(jī)失效,網(wǎng)絡(luò)可通過(guò)不同路由來(lái)訪問(wèn)這些資源。4促進(jìn)分布式數(shù)據(jù)處理和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展。利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分布處理,建立性能優(yōu)良、可靠性高的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成(識(shí)記)1.網(wǎng)絡(luò)軟件:對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行全面管理,合理的調(diào)度和分配,并采取一系列保密措施,防止用戶的不合理訪問(wèn),防止數(shù)據(jù)和信息的破壞與丟失,包括:(1)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議軟件:通過(guò)協(xié)議程序?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議功能; (2)網(wǎng)絡(luò)通信軟件:實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工作站之間的通信;(3)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源共享,管理用戶的應(yīng)用程序?qū)Σ煌Y源的訪問(wèn)(最主要) (4)網(wǎng)絡(luò)管理及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件:管理軟件主要對(duì)網(wǎng)

7、絡(luò)進(jìn)行管理、對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù);應(yīng)用軟件主要為網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù),是網(wǎng)絡(luò)用戶解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的軟件。網(wǎng)絡(luò)軟件最主要特征:研究的重點(diǎn)不是在網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)的各個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)本身的功能方面,而是如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)特有的功能方面;2.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)組成,通信子網(wǎng)面向通信和通信處理;資源子網(wǎng)包括擁有資源的用戶主機(jī)和請(qǐng)求資源的用戶終端;網(wǎng)絡(luò)的組成元素:網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)絡(luò)單元)和通信鏈路;網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn):端節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)端節(jié)點(diǎn):通信的源和宿節(jié)點(diǎn),例用戶和終端轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn):指網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中起控制和轉(zhuǎn)發(fā)作用的節(jié)點(diǎn),例如:交換機(jī)、集中器、通信鏈路:傳輸信息的信道,如電話線、同軸電纜、無(wú)線電線路、光纖等5、計(jì)算

8、機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類(領(lǐng)會(huì))按距離分為:廣域網(wǎng)wan、局域網(wǎng)lan、城域網(wǎng)man;按通信介質(zhì)分為:有線網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng);按傳播方式分為:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式,連接各個(gè)計(jì)算機(jī),主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):星形、樹形、環(huán)形、網(wǎng)形廣播式傳播方式:用一個(gè)共同的傳播介質(zhì)把各個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái),主要包括以同軸電纜連接起來(lái)的總線形網(wǎng)和以微波、衛(wèi)星為傳輸介質(zhì)的傳播的廣播形網(wǎng);按速率分為:低300b/s1.4mb/s、中1.5mb/s45mb/s、高速50mb/s1000mb/s;按使用范圍分為:公用網(wǎng)和專用網(wǎng);按網(wǎng)絡(luò)控制方式分為:(1) 集中式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):控制功能集中在一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)點(diǎn)上,所有的信息流都必須經(jīng)過(guò)這些節(jié)點(diǎn)之一。星型和樹

9、型網(wǎng)絡(luò);優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,其網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)很容易從傳統(tǒng)的分時(shí)操作系統(tǒng)經(jīng)適當(dāng)擴(kuò)充和改造而成;缺點(diǎn):實(shí)時(shí)性差、可靠性低、缺乏較好的可擴(kuò)充性和靈活性。(2) 分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):不存在控制中心,網(wǎng)絡(luò)中的任一節(jié)點(diǎn)都至少和另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連接,信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),可能有多條路徑。分組交換、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò);優(yōu)點(diǎn):具有信息處理的分布性、可靠性、可擴(kuò)充性及靈活性按網(wǎng)絡(luò)環(huán)境分為:部門網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)絡(luò)。按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分:a、星形結(jié)構(gòu)。一類轉(zhuǎn)接中心僅起連通作用,另一類有轉(zhuǎn)接和數(shù)據(jù)處理雙重功能。優(yōu)點(diǎn):建網(wǎng)容易,控制簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):屬于集中控制,對(duì)中心節(jié)點(diǎn)依賴性大,可靠性低。線路利用率低,可擴(kuò)充性差。b、層次結(jié)構(gòu)

10、或樹形結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn):使為數(shù)眾多的計(jì)算機(jī)能共享一條通信線路,以提高線路利用率。增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的分布處理能力,以改善網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可擴(kuò)充性。(吃草貓總結(jié)的優(yōu)點(diǎn)在教材上沒看到,不過(guò)覺得有道理-cheli)典型的應(yīng)用是低層節(jié)點(diǎn)解決不了的問(wèn)題,請(qǐng)求高層解決。c、總線形結(jié)構(gòu)。常用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):csma/cd,令牌傳送。特點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活,可擴(kuò)充,信道利用率高,傳輸速率高,網(wǎng)絡(luò)建造容易。但實(shí)時(shí)性較差,且總線的任何一點(diǎn)故障都會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。d、環(huán)形結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)單向流動(dòng),可用令牌控制。特點(diǎn):傳輸時(shí)延確定,網(wǎng)絡(luò)建造容易,但可靠性差,靈活性差。e、點(diǎn)-點(diǎn)部分連接的不規(guī)則形。在廣域網(wǎng)中,互聯(lián)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)不一定直接互聯(lián),以任

11、意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接。f、點(diǎn)-點(diǎn)全連接結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中每一節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)上其他所有節(jié)點(diǎn)都有通信線路連接。這種網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性隨處理機(jī)數(shù)目增加而迅速增長(zhǎng)。線路條數(shù)=n(n-1)/26、數(shù)據(jù)通信技術(shù)(領(lǐng)會(huì))數(shù)據(jù)通信技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),它將計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合,完成編碼數(shù)據(jù)的傳輸,轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)和處理。通信模型信源發(fā)送器傳輸系統(tǒng)接收器信宿通信任務(wù):傳輸系統(tǒng)的使用、接口、信號(hào)產(chǎn)生、同步、交換管理、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)、數(shù)據(jù)流控制、尋址、路由選擇、恢復(fù)、信息格式化、安全性、網(wǎng)絡(luò)管理。(可以結(jié)合打電話的過(guò)程來(lái)理解p18的通信任務(wù))數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)的交換技術(shù)線路交換:如電話網(wǎng),是從一點(diǎn)到另一點(diǎn)傳遞信息的最簡(jiǎn)單的方式。屬于預(yù)分配電路資源

12、系統(tǒng),即在一次接續(xù)中,電路資源預(yù)先分配給一對(duì)用戶固定使用,不管在這條電路上實(shí)際有無(wú)數(shù)據(jù)傳輸,電路一直被占用,直到雙方通信完畢拆除連接為止。優(yōu)點(diǎn):信息傳輸時(shí)延小。電路是“透明”的。信息傳送的吞吐量大。缺點(diǎn):所占用的帶寬是固定的,所以網(wǎng)絡(luò)資源的利用率較低。用戶在租用數(shù)字專線傳遞數(shù)據(jù)信息時(shí),要承受較高經(jīng)濟(jì)代價(jià)。報(bào)文分組交換:是一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的交換方式。它是將需要傳送的信息劃分為一定長(zhǎng)度的包,也稱為分組,以分組為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的。而每個(gè)分組信息都載有接收地址和發(fā)送地址的標(biāo)識(shí),在傳送數(shù)據(jù)分組之前,必須首先建立虛電路,然后依序傳送。缺點(diǎn):大量的資源消耗在糾錯(cuò)補(bǔ)償上。由于采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式工作,因此在傳輸過(guò)

13、程中存在一定的延時(shí)。幀中繼:利用了現(xiàn)代設(shè)備的高傳輸速率和低誤碼率,剝除了由于差錯(cuò)控制引入的大部分開銷。atm(asynchronoustransfermode)異步傳送模式。從幀中繼繼承了高可靠性的傳輸系統(tǒng),較少的糾錯(cuò)開銷和高層次捕錯(cuò)特點(diǎn),又采用固定長(zhǎng)度的幀。擴(kuò)展了線路交換,在建立虛通道時(shí),可動(dòng)態(tài)定義數(shù)據(jù)速率。isdn:窄帶isdn基于線路交換,貢獻(xiàn)在于幀中繼;寬帶isdn基于報(bào)文分組交換,貢獻(xiàn)在于atm。7、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議體系結(jié)構(gòu)(識(shí)記)通信協(xié)議是為了在不同系統(tǒng)中的實(shí)體間通信使用的,往往制定成一系列規(guī)則,用來(lái)統(tǒng)治兩個(gè)實(shí)體間的數(shù)據(jù)交換。協(xié)議的三要素:語(yǔ)法、語(yǔ)義、規(guī)則。協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的思想:

14、用一個(gè)構(gòu)造好的模塊集合來(lái)完成不同的通信功能。8、一個(gè)簡(jiǎn)化的文件傳輸協(xié)議體系結(jié)構(gòu)(識(shí)記)以一個(gè)簡(jiǎn)單的例子理解協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。協(xié)議數(shù)據(jù)單元(pdu):對(duì)等實(shí)體之間所傳送的數(shù)據(jù)單元。接口數(shù)據(jù)單元(idu):相鄰兩層實(shí)體之間傳送的信息單元。服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)(sap):在相鄰兩層之間實(shí)體實(shí)現(xiàn)多對(duì)多的關(guān)系。連接端點(diǎn)(cep):在對(duì)等實(shí)體間實(shí)現(xiàn)多對(duì)多的關(guān)系。9、tcp/ip協(xié)議(識(shí)記)tcp/ip協(xié)議集是以tcp(transmissioncontrolprotocol)傳輸控制協(xié)議和ip(interconnectionprotocol)互連網(wǎng)協(xié)議為代表的協(xié)議集,它已被廣泛地應(yīng)用于解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互連問(wèn)題,成為事實(shí)上

15、的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。tcp/ip網(wǎng)絡(luò)體系分為四個(gè)獨(dú)立的層次:(1)應(yīng)用層:支持各種用戶的應(yīng)用程序所需的處理功能;(2)傳輸層:確保全部數(shù)據(jù)都能達(dá)到信宿的應(yīng)用程序,并且數(shù)據(jù)到達(dá)順序和它們發(fā)送的順序相同,傳輸控制協(xié)議(tcp);(3)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層:用來(lái)定義網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)和數(shù)據(jù)穿過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的路由選擇;網(wǎng)間協(xié)議(ip);(4)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層:用來(lái)定義終端系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)的交換發(fā)送計(jì)算機(jī)必須向網(wǎng)絡(luò)提供信宿地址;10、osi/rm模型(識(shí)記)(opensysteminterconnect/referencemodel)開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型。作為計(jì)算機(jī)通信體系結(jié)構(gòu)的模型由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(iso)制定的,所又稱為iso/o

16、si網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層原則:根據(jù)不同層次的抽象分層;每層有明確的功能;每層功能有助于制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn);各層邊界盡量減少跨借口的通信量;層數(shù)不能太少也不能太多。osi七層:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、任務(wù)層、表示層、應(yīng)用層層次 作用 協(xié)議數(shù)據(jù)單元應(yīng)用層 提供給用戶對(duì)osi環(huán)境的訪問(wèn)和分布式信息服務(wù) apdu表示層 提供應(yīng)用進(jìn)程在數(shù)據(jù)表示(語(yǔ)法)差異上的獨(dú)立性 ppdu會(huì)話層 為應(yīng)用程序間的通信提供控制結(jié)構(gòu),spdu包括建立、管理、終止連接(任務(wù))傳輸層 提供可靠、透明的端點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸, tpdu并提供端點(diǎn)間的錯(cuò)誤校正和流控制網(wǎng)絡(luò)層 為更高層次提供獨(dú)立于數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)的 報(bào)文組系統(tǒng)選擇,并

17、負(fù)責(zé)建立、維持和結(jié)束連接鏈路層 為穿越物理鏈路的信息提供可靠的轉(zhuǎn)輸手段。 幀為數(shù)據(jù)(幀)塊發(fā)送提供必要的同步,差錯(cuò)控制和流控制物理層 保證無(wú)特定結(jié)構(gòu)的位流在物理介質(zhì)上的傳輸, 比特規(guī)范物理介質(zhì)訪問(wèn)的機(jī)械、電氣、功能和過(guò)程特性11、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信標(biāo)準(zhǔn)(識(shí)記)一類是所謂既成事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。此類標(biāo)準(zhǔn)事先沒有作過(guò)周密規(guī)劃。另一類是正式標(biāo)準(zhǔn)。由權(quán)威的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的。標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn):(1) 將保證某種裝備或軟件有一個(gè)巨大市場(chǎng);(2) 將鼓勵(lì)大量生產(chǎn),在一些情況下,大規(guī)模集成電路的使用或超大規(guī)模集成電路的技術(shù)的應(yīng)用,可以生產(chǎn)成本大降低;(3) 在設(shè)備選擇和使用 中給用戶更多的靈活性,不同廠商的設(shè)備可以相互通

18、位。標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn):(1) 標(biāo)準(zhǔn)容易使用技術(shù)僵化;(2) 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)時(shí),容易為人所左右和產(chǎn)生妥協(xié),當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí),新的技術(shù)可能產(chǎn)生;(3) 同一個(gè)項(xiàng)目會(huì)有很多標(biāo)準(zhǔn);第二章數(shù)據(jù)通信技術(shù)一。數(shù)據(jù)傳輸(在發(fā)送器和接收器之間通過(guò)傳輸介質(zhì)進(jìn)行的,以電磁波形式進(jìn)行傳輸)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒σ揽康脑兀?1)傳送信號(hào)的質(zhì)量(2)傳輸介質(zhì)的特性1.直接連接:兩臺(tái)設(shè)備之間傳輸信道為直接連接的通信形式,即只有用于增強(qiáng)信號(hào)的放大器或中繼器,由一條通信線路連接,而不是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);2.頻率、頻譜和帶寬(1)時(shí)域概念 電磁信號(hào)是連續(xù)或離散的;正弦波:s(t)=asin(2ft+)(注:少一個(gè)字符)(a)振幅(a):信號(hào)對(duì)比時(shí)間的峰

19、值,單位:伏特或瓦特(b)頻率(f):信號(hào)重復(fù)的速度,單位:周/秒或赫茲(hz)(c)周期(t):信號(hào)重復(fù)一次所需的時(shí)間,單位:秒t=1/f;(d)相位():在一個(gè)完整的信號(hào)周期范圍內(nèi)對(duì)時(shí)間相對(duì)位置的度量(2)頻域概念基本頻率或基波:當(dāng)全部信號(hào)的頻率是某一頻率的整數(shù)倍時(shí),后者稱為基波;即存在兩個(gè)信號(hào),信號(hào)a的頻率是信號(hào)b頻率的整數(shù)倍,那么信號(hào)b稱為基波,且信號(hào)a、b合成后的頻率為b的頻率(基波的頻率);(3)頻譜:信號(hào)所包括頻率的范圍;(針對(duì)合成信號(hào),頻率范圍是信號(hào)a和信號(hào)b的頻率區(qū)間)信號(hào)的絕對(duì)帶寬(4)有效帶寬或帶寬:信號(hào)的大部分能量往往包含在頻率較窄的一段頻帶稱為(5)直流成分:3.數(shù)據(jù)

20、傳輸速率與帶寬的關(guān)系(1)兩者關(guān)系成正比:數(shù)據(jù)傳輸速率越大,其有效的帶寬越寬;同樣,傳輸?shù)挠行捲綄?,?shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试酱?2)信號(hào)的帶寬集中在某個(gè)頻率范圍內(nèi),該頻率可稱中心頻率,中心頻率越高,帶寬越寬且數(shù)據(jù)傳輸速率越高二。模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸1.數(shù)據(jù)(1)模擬數(shù)據(jù):在某些時(shí)間間隔上取連續(xù)的值,如語(yǔ)音和視頻(2)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù):取離散值,如文本和整數(shù)(采用ascii碼形式表現(xiàn),八位為一個(gè)字節(jié))2.信號(hào)(1)模擬信號(hào):是連續(xù)變化的電磁波形式,傳輸介質(zhì)可以是有線的、無(wú)線的(2)數(shù)據(jù)信號(hào):以電氣信號(hào)形式從一點(diǎn)到另一點(diǎn)進(jìn)行傳播,傳輸介質(zhì)是有線的3數(shù)據(jù)和信號(hào)(1)模擬數(shù)據(jù)可以用電磁信號(hào)表現(xiàn);通過(guò)編碼譯碼器可以用

21、數(shù)字信號(hào)表現(xiàn);(2)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以用數(shù)據(jù)信號(hào)表現(xiàn);通過(guò)modem可以用模擬信號(hào)表現(xiàn);4.傳輸模擬信號(hào)數(shù)據(jù)信號(hào)模擬數(shù)據(jù)兩種方案:(1)信號(hào)和模擬數(shù)據(jù)占據(jù)同樣的頻譜 (2)模擬數(shù)據(jù)編碼后,占據(jù)頻譜的不同部分用編碼譯碼器對(duì)模擬數(shù)據(jù)編碼,產(chǎn)生數(shù)字化比特流數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)modem編碼,產(chǎn)生模擬信號(hào) (1)表現(xiàn)二進(jìn)制的兩個(gè)值(1或0),信號(hào)由兩個(gè)電平構(gòu)成 (2)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼后產(chǎn)生預(yù)期屬性的數(shù)據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)和信號(hào)模擬傳輸數(shù)字傳輸模擬信號(hào)通過(guò)放大器傳播,無(wú)論信號(hào)是模擬還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),處理方法是相同的如表現(xiàn)為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),信號(hào)通過(guò)中繼器傳播,每個(gè)中繼器從入口處取得信號(hào)后,將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)再生后產(chǎn)生新的模擬信號(hào)將其從出口送出數(shù)字信號(hào)

22、未使用數(shù)字信號(hào)由1和0構(gòu)成的比特流表示,可以表示為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或編碼后的模擬數(shù)據(jù),信號(hào)通過(guò)中繼器傳播,在每個(gè)中繼器入口處取得數(shù)據(jù)后,將比特流再生后,產(chǎn)生新的數(shù)字信號(hào),將其從出口處送出信號(hào)處理三傳輸損耗模擬信號(hào):傳輸損耗會(huì)導(dǎo)致各種隨機(jī)的改變而降低了信號(hào)的質(zhì)量;數(shù)字信號(hào):引起位串錯(cuò)誤,既1變?yōu)?或相反;最有影響的損耗包括:衰減、衰減失真、延時(shí)變形、噪聲1.衰減 提出的三個(gè)問(wèn)題:(1)第一:接收到的信號(hào)必須有足夠的強(qiáng)度,這樣接收器里的電子電路才能辨認(rèn)、解釋信號(hào);(2)第二:信號(hào)須比收到的噪聲維持一個(gè)更高的電平,以避免出錯(cuò);(3)第三:衰減是頻率增量函數(shù);解決問(wèn)題:(1)針對(duì)第一、第二問(wèn)題,可以在線路設(shè)置

23、放大器或中繼器,來(lái)增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度;(2)第三個(gè)問(wèn)題針對(duì)模擬信號(hào)的,可以在線路上加載線圈以改變線路的電氣屬性,或使用高頻放大器將高頻放大;2.延遲變形(有線傳輸介質(zhì)特有的現(xiàn)象,對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)影響比較大)延遲變形:由于信號(hào)中各種成分延遲使得接收到的信號(hào)變形,這種效果然稱為延遲變形;3.噪聲接收到的信號(hào)包括:傳送的信號(hào)、因傳輸系統(tǒng)造成的失真、在傳輸和接收之間在某處插入的不必要的信號(hào)(噪聲)分類:(1)熱噪聲(2)內(nèi)調(diào)制雜音(3)串?dāng)_(4)脈沖噪聲4.信道容量信道容量:在給定條件下,給定通信路徑或信道上數(shù)據(jù)傳送速度稱為信道容量;相關(guān)概念:(1)數(shù)據(jù)傳輸速率:每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)(bits/s)(2)帶寬:傳送

24、信號(hào)的帶寬,由發(fā)送器及且傳輸介質(zhì)的性質(zhì)決定的,用周/秒或赫茲表達(dá);(3)噪聲:在通信信道的平均噪聲;(4)誤碼率:發(fā)生錯(cuò)誤的頻率;5.信道的最大容量1)、nyquist定理:是非理想有限帶寬無(wú)噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋磉_(dá)式。2)、shannon定理:。四有線傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì):數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)里發(fā)送器和接收器之間的物理通路;數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和特征由:信號(hào)和介質(zhì)兩者決定;1.同軸電纜(1)組成:由兩個(gè)導(dǎo)體組成,一個(gè)空心圓柱形導(dǎo)體(網(wǎng)狀)圍裹一個(gè)實(shí)心導(dǎo)體,從內(nèi)到外:內(nèi)導(dǎo)體,絕緣材料,外屏蔽層、塑料外皮(2)直徑:1.022.54cm(單根) (3)型號(hào): g-8或rg-11(50歐)粗纜 rg-58/u或

25、c/u(50歐)細(xì)纜rg-59(75歐)catv電纜rg-62(93歐)arcnet網(wǎng)絡(luò)及ibm3270(4)類型:a?;鶐S電纜:其屏蔽線是用銅線做成網(wǎng)狀的,特征阻抗:50歐,又分為細(xì)、粗兩種 1)粗纜:適用大型的局部網(wǎng)絡(luò),連接距離長(zhǎng),可靠性高,但需安收發(fā)器和收發(fā)器電纜,造價(jià)高;最大距離:2500米 2)細(xì)纜:安裝簡(jiǎn)單、造價(jià)低,但接頭多,容易接觸不良;最大距離925米;以上兩種均用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。b。寬帶同軸電纜 注:由于同軸電纜外層起到電磁屏蔽的作用,所以它的抗干擾性能比雙絞線強(qiáng);2.雙絞線(1)組成:由按一定密度的螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根包有絕緣層的銅線、外部再包裹屏蔽層或橡塑外皮而成;(2

26、)分類:按傳輸質(zhì)量分:1類到5類,局域網(wǎng)絡(luò)中使用3,4和5類雙絞線;主要用于星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),即以集線器或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為中心a。非屏蔽雙絞線(utp)電纜(塑料封套、絕緣層、銅導(dǎo)線)作用:可以將串?dāng)_降至最低或是加以消除,并可降低非平衡型互電容;與雙絞線的類型、長(zhǎng)度和方向有關(guān);傳輸特性傳輸速率 范例3類 16mhz10mb/s ieee802.54mb/s令牌環(huán)網(wǎng),802.310mb/s以太網(wǎng)4類 20mhz16mb/s ieee802.516mb/s令牌環(huán)網(wǎng)5類 100mhz155mb/s ieee802.3z100base-t快速以太網(wǎng)/ansix3t9.5100mb/scddi系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):(1)使

27、布線系統(tǒng)與通信系統(tǒng)所使用的布線系統(tǒng)相統(tǒng)一;(2)非常容易安裝,輕、薄、易彎曲 (3)無(wú)屏蔽外套,較細(xì)小,節(jié)省空間; (4)平衡傳輸,避免了外界干擾; (5)將串?dāng)_減至最小或加以消除 (6)可支持高速數(shù)據(jù)的應(yīng)用; (7)通過(guò)emc測(cè)試;(8)使用保持獨(dú)立、具有開放性、非常適用于結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)b。屏蔽雙絞線(stp)電纜(塑料封套、屏蔽層、絕緣層、銅導(dǎo)線) 類似同軸電纜,必須配有支持屏蔽功能的特殊連接器和相應(yīng)的安裝技術(shù)。具有較高的傳輸速率,100m內(nèi)可達(dá)到155mb/s3.光纖電纜(1)物理特性:a。成分:采用三種物質(zhì)來(lái)制造光纖 超純二氧化硅:傳輸損耗最小,但成本太高,一般不用;多成分玻璃:性

28、能價(jià)格比最優(yōu),常用; 塑料纖維:成本最低,但傳輸損耗最大,有時(shí)可用于短距離傳輸;b。構(gòu)成:由里到外分別為:纖芯、包層、護(hù)套;傳輸方式:?jiǎn)文?單條光通路)和多模 光纖的類型由模式、材料及芯和外的尺寸決定,芯的尺寸及純度決定光的傳輸量; 注:光只能單向傳輸,若要實(shí)行雙向通信,光纖需成對(duì)出現(xiàn);速率:2.4gb/s5gb/s,無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)20km以上;(2)傳輸原理 (3)傳輸過(guò)程:a。在發(fā)送端利用將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào) 光源分為:發(fā)光二極管led固態(tài)器件,產(chǎn)生可見光,定向性較差,用于多模光纖;注入型激光二極管:固態(tài),產(chǎn)生激光,減少損耗,用于單模光纖; b。光信號(hào)通過(guò)光纖介質(zhì)向接收端進(jìn)行傳輸 c。

29、接收端接收前利用(光電二極管)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 光檢波器分為:pin檢波器:增加硅、apd檢波器:增強(qiáng)電磁場(chǎng)(4)傳輸特性:一般用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,5、無(wú)線傳輸介質(zhì)(識(shí)記)天線通過(guò)大氣和外層空間傳輸和接收電磁信號(hào)。低頻信號(hào)適合全向傳輸、高頻信號(hào)適合定向傳輸。1)、地面微波:要求在“可視線”范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸,通過(guò)微波中繼站的串聯(lián)使用完成遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)程通信服務(wù)。天線100米高時(shí),傳輸距離約82km,頻帶的使用權(quán)限是嚴(yán)格控制的,頻率越高,天線可以越小且更便宜。2)、衛(wèi)星微波:通信衛(wèi)星是一個(gè)微波轉(zhuǎn)播臺(tái)。衛(wèi)星從一個(gè)頻率(上行鏈路5.93-6.42ghz)接收地面?zhèn)鬏攣?lái)的信號(hào),將其放大或再生后,再?gòu)牧硪粋€(gè)頻率

30、(下行鏈路3.7-4.2ghz)發(fā)送到地面站。低于1ghz的頻帶噪聲太多,高于10ghz的頻帶衰減太嚴(yán)重。具有廣播性質(zhì),但有1/4秒的傳輸延遲。3)、紅外傳輸:不能貫穿墻壁,沒有安全、干擾、頻率分配問(wèn)題。4)、不同介質(zhì)的比較:雙絞線(價(jià)廉、建筑物內(nèi)布線)、同軸電纜(價(jià)格稍貴,容量大現(xiàn)在新建網(wǎng)絡(luò)似乎沒有用同軸電纜的了吧?)、光纖(費(fèi)用高、高速及中遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò))、無(wú)線介質(zhì)(傳輸率受限制、費(fèi)用不低、終端靈活)六。數(shù)據(jù)編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù):在數(shù)字信道上傳送需進(jìn)行數(shù)字信號(hào)編碼;在模擬信道上傳送需進(jìn)行調(diào)制編碼;模擬數(shù)據(jù):在數(shù)字信道上傳送需要采樣編碼;在模擬信道上傳送一般使用基帶信號(hào);1.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼采用兩

31、個(gè)電壓電平表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字01方法: a、不歸零制nrz:無(wú)電壓表是0,負(fù)電壓表是1。b、曼徹斯特碼:在每位的中間有一個(gè)跳變,既作為時(shí)鐘又作為數(shù)據(jù),從高到低的跳變表示1,從低到高的跳變表示0。c、差分曼徹斯特碼:取值由每位開始的邊界是否存在跳變而定,一位的開始邊界有跳變代表0,無(wú)跳變代表1。2.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制編碼(因?yàn)樵谀M信道上傳輸,所以要轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào))模擬信號(hào)發(fā)送的基礎(chǔ)就是載波信號(hào),連續(xù)、頻率恒定的信號(hào);調(diào)制形式:(1)幅移鍵控法ask,調(diào)幅;容易增益變化,一種效率相當(dāng)?shù)偷恼{(diào)制技術(shù),不同振幅表示二進(jìn)制(2)頻移鍵控法fsk,調(diào)頻;不同的兩個(gè)頻率表示二進(jìn)制;(3)相移鍵控法psk,調(diào)相;

32、相位移動(dòng)表示二進(jìn)制3.模擬信號(hào)的數(shù)字信號(hào)編碼將模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)編碼即將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)字化過(guò)程;pcm編碼:脈沖編碼調(diào)制,脈沖調(diào)制(1)采樣定理:模擬信號(hào)有最高頻率或帶寬f(max),采樣周期為t,采樣的頻率為f=1/t,若能滿足f=1/t=2f(max),那么采樣后的離散序列就能無(wú)失真地恢復(fù)出原始連續(xù)模擬信號(hào);(2)pcm編碼過(guò)程第一步:每隔一定的時(shí)間對(duì)連續(xù)模擬信號(hào)采樣,第二步:量化分級(jí)過(guò)程,將脈沖信號(hào)按量級(jí)比較,取整,成為數(shù)字信號(hào);第三步:編碼用以表示采樣量化后的量化幅度,用一定位數(shù)的二進(jìn)制碼表示,若有n個(gè)量化級(jí),則就有l(wèi)og(2)n位,e1載波是一種pcm的(脈碼調(diào)制)載波標(biāo)

33、準(zhǔn),你只需要記住他的速率是32路*8000次*8位=2.048mbps幀長(zhǎng)256位,每秒鐘采樣8000次/s,每次量化電平編碼8位,共32路其中30路用于傳送用戶數(shù)據(jù),2路用于傳送控制信號(hào)傳送時(shí)間=發(fā)送時(shí)間+傳輸時(shí)間 發(fā)送時(shí)間=總數(shù)據(jù)量/速度(數(shù)據(jù)傳輸速率)傳輸時(shí)間=路線長(zhǎng)度/光速 35784公里設(shè)一個(gè)波形的持續(xù)周期為t,則波特率b可以由下式給出:b=1/t(波特) 比特率又稱為信息速率,即數(shù)據(jù)速度波特率是單位時(shí)間內(nèi)傳送碼元的數(shù)目,碼元就是你要用若個(gè)比特表示的最小單位,比如字節(jié)(8比特)。比特率單位時(shí)間內(nèi)傳送比特的數(shù)目。比如傳送字節(jié)(8字節(jié))的速度是100波特率,那么其比特率就是800。在信息

34、傳輸通道中,攜帶數(shù)據(jù)信息的信號(hào)單元叫碼元,每秒鐘通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元數(shù)稱為碼元傳輸速率,簡(jiǎn)稱波特率。波特率是傳輸通道頻寬的指標(biāo)。每秒鐘通過(guò)信道傳輸?shù)男畔⒘糠Q為位傳輸速率,簡(jiǎn)稱比特率。比特率表示有效數(shù)據(jù)的傳輸速率。出錯(cuò)率=接收的錯(cuò)誤比特?cái)?shù)/傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)第三章通信接口和數(shù)據(jù)鏈路控制 傳輸過(guò)程:數(shù)據(jù)從發(fā)送端發(fā)送到數(shù)據(jù)被接收端接收的整個(gè)過(guò)程;傳輸包含通信控制和傳輸數(shù)據(jù);通信控制主要執(zhí)行各種輔助操作,并不時(shí)進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈鍌€(gè)階段:(1)建立通信鏈路:用戶將接收終端地址告訴交換網(wǎng)絡(luò),交換網(wǎng)絡(luò)根據(jù)地址信息,查詢接收終端是否同意通信,若同意,則由交換網(wǎng)絡(luò)在發(fā)送和接收終端建立通信鏈路;(2)建立數(shù)據(jù)傳

35、輸鏈路:(3)傳送通信控制信號(hào)和傳輸數(shù)據(jù)信息;(4)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束,雙方通過(guò)控制信息確認(rèn)傳輸結(jié)束;(5)由通信雙方或一方通知交換網(wǎng)絡(luò),通信結(jié)束,切斷數(shù)據(jù)傳輸鏈路;數(shù)據(jù)通訊所必須的條件:(1)幀同步:對(duì)于幀的開始和結(jié)束必須可以識(shí)別;(2)流量控制:發(fā)送端的數(shù)據(jù)速率不能超過(guò)接收端的數(shù)據(jù)速率;(3)錯(cuò)誤控制:對(duì)錯(cuò)誤必須糾正;(4)尋址:雙方必須指定身份(5)在鏈路上同時(shí)傳輸控制信息和數(shù)據(jù)信息;(6)連接管理:在數(shù)據(jù)交換過(guò)程中,通信站點(diǎn)間需要大量的協(xié)調(diào)工作;一數(shù)據(jù)通信接口1.異步和同步傳輸 異步傳輸:傳送的字符中包含起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位;同步傳輸:傳送幀的形式8位標(biāo)志、控制域、數(shù)據(jù)域、控制

36、域、8位標(biāo)志;兩者比較:對(duì)于大小適度的比特塊,同步比異步傳輸效率高;異步傳輸由于只是一塊一塊的傳,效率肯定低,至少20%以上的開銷。為了達(dá)到同步可以采取的措施有提供專門的時(shí)鐘線路、一方發(fā)脈沖另一方以收到的脈沖為時(shí)鐘、將同步信息嵌入數(shù)據(jù)信號(hào)。為了確認(rèn)開始和結(jié)束,需用前綴后綴標(biāo)志。同步傳輸鏈路控制協(xié)議hdlc開銷為0.6%。2.線路配置識(shí)別數(shù)據(jù)鏈路的特征是:線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和半雙工或全雙工連接形式(1)線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):指?jìng)鬏斀橘|(zhì)上工作站點(diǎn)的物理配置 (2)全雙工和半雙工 半雙工:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接中,同一時(shí)間內(nèi),只能有一個(gè)站點(diǎn)可以傳輸信號(hào); 全雙工:同一時(shí)間內(nèi),兩個(gè)站點(diǎn)可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù);數(shù)字信號(hào):全雙工需

37、要兩條分離的傳輸通道;半雙工需要一條;模擬信號(hào):在相同頻道上接收和發(fā)送-無(wú)線傳輸采用半雙工,有線傳輸采用全雙工(兩條);在不同頻道上接收和發(fā)送-無(wú)線傳輸采用全雙工,有線傳輸采用全雙工(單條)3.接口標(biāo)準(zhǔn)(指dte和dce之間的接口標(biāo)準(zhǔn))dte(數(shù)據(jù)終端設(shè)備):終端、計(jì)算機(jī)的統(tǒng)稱;dce(數(shù)據(jù)線路端接設(shè)備):將dte連入傳輸網(wǎng)絡(luò)中;如modem接口的特征:(1)機(jī)械特征:規(guī)定dce與dte的實(shí)際物理連接細(xì)節(jié);(2)電氣特征:規(guī)定dce與dte編碼、電壓、信號(hào)比特的一致性,從而決定能夠達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸速率和距離;(3)功能特征:指定每條線路須完成的功能;可分為數(shù)據(jù)、控制、時(shí)序和電氣接口(4)過(guò)程特征

38、:傳送數(shù)據(jù)的事件序列;(一)v.24/eia-232-e(232接口) 機(jī)械規(guī)范說(shuō)明:iso2110;電氣:v.28;功能:v2.4過(guò)程:v2.41.機(jī)械規(guī)范說(shuō)明:25針接插件; 2.電氣規(guī)范說(shuō)明:使用數(shù)字信號(hào),電平值可以按二進(jìn)制值或控制信號(hào)來(lái)解釋 -3伏以下為0,+3伏以上為1;-3伏以下為斷開(off),+3伏以上為接通(on);接口信號(hào)速度限定為20kb/s,距離為=(信號(hào)從發(fā)送端到接收端傳輸時(shí)間*2接收端處理時(shí)間特點(diǎn):控制簡(jiǎn)單,但在信號(hào)傳輸時(shí)延較長(zhǎng)時(shí)傳輸效率比較低;(2)滑動(dòng)窗口協(xié)議 窗口機(jī)制:允許發(fā)送站連續(xù)發(fā)送多個(gè)幀而不需要應(yīng)答 a發(fā)送窗口發(fā)送端允許連續(xù)發(fā)送的幀的序號(hào)表 發(fā)送窗口的尺

39、寸:發(fā)送端允許連續(xù)發(fā)送的最大幀數(shù)(幀取值0至2(n)-1) 發(fā)送窗口的下沿:最先發(fā)送但還未收到應(yīng)答的幀的序號(hào) 發(fā)送窗口的上沿:=(發(fā)送窗口的下沿+發(fā)送窗口的尺寸-1)/2(n)(2的n次方) 特點(diǎn):發(fā)送端將發(fā)送的幀放入緩沖區(qū)做為副本,成功,刪除副本, b接收窗口接收方允許接收的幀的序號(hào)表 接收窗口的尺寸:接收方每次允許接收的幀數(shù);處理方法:(1)如果接收的幀的序號(hào)正好等于接收窗口的下沿,且校驗(yàn)正確,接收方將幀交給上層實(shí)體,并向發(fā)送方返回應(yīng)答,且接收窗口向前滑動(dòng)一個(gè)序號(hào);(2)如果接收窗口下沿的幀校驗(yàn)錯(cuò)誤或該幀未收到,接收方照樣可以處理其他落在接收窗口的幀,但不能交給上層;只有接收窗口的下沿的幀

40、被正確收到,才能將其連同其他正確幀送給上層,并滑動(dòng)窗口;(3)捎帶應(yīng)答:實(shí)際的通信過(guò)程中,雙方都要有數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)方,可以數(shù)據(jù)幀中增加一個(gè)字段,用來(lái)攜帶對(duì)方的應(yīng)答信息,這種方式稱為捎帶應(yīng)答;使用條件:a接收方接收幀后,正好也有數(shù)據(jù)要發(fā)給發(fā)送方,可以捎帶應(yīng)答;暫時(shí)沒有數(shù)據(jù)但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間準(zhǔn)備好了,可以捎帶應(yīng)答; b不能捎帶應(yīng)答,由單獨(dú)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答幀,通常用對(duì)某一個(gè)幀的應(yīng)答來(lái)代替對(duì)該幀之前的所有幀的應(yīng)答(要求前面的幀是連續(xù)且校驗(yàn)正確) (4)出錯(cuò)全部重發(fā)協(xié)議發(fā)送窗口的尺寸大于1(不能超過(guò)2(n)-1),接收窗口的尺寸等于1;對(duì)接收的最后一個(gè)幀作應(yīng)答,如檢驗(yàn)錯(cuò)誤,返回應(yīng)答,要求發(fā)送方重新發(fā)送全部幀;(5

41、)選擇重發(fā)協(xié)議 接收窗口大于1(不能超過(guò)2(n)-1),某個(gè)幀出錯(cuò)時(shí),其它幀可能落入接收窗口中,且校驗(yàn)正確,這些幀可以接收,只需重發(fā)出錯(cuò)幀既可;2差錯(cuò)控制(1)差錯(cuò)編碼理論傳輸錯(cuò)誤分類:(1)單個(gè)錯(cuò):由隨機(jī)的信道熱噪聲引起,一次只影響一個(gè)比特,且錯(cuò)誤之間沒有聯(lián)系;(2)突發(fā)錯(cuò):由瞬間的脈沖噪聲引起,突發(fā)錯(cuò)所影響的最大連續(xù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)稱為突發(fā)長(zhǎng)度;差錯(cuò)編碼:在數(shù)據(jù)塊中加入冗余信息的過(guò)程;錯(cuò)誤的驗(yàn)證:接收端通過(guò)驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊中冗余信息是否存在關(guān)聯(lián)關(guān)系,判斷數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中是否存在錯(cuò)誤;差錯(cuò)編碼的策略:(1)檢錯(cuò)碼:冗余信息只具有檢錯(cuò)功能,即接收方只能判斷數(shù)據(jù)塊是否有錯(cuò),但不能確切知道錯(cuò)誤的位置,不能糾正

42、錯(cuò)誤;(2)糾錯(cuò)碼:冗余信息具有糾錯(cuò)能力,即接收方不僅可以判斷數(shù)據(jù)塊是否有錯(cuò),而且還可以知道錯(cuò)誤的位置,只要將相應(yīng)位置取反即能獲得正確的數(shù)據(jù);海明距離:兩個(gè)碼字的對(duì)應(yīng)比特取不同的比特?cái)?shù)編碼集的海明距離:一個(gè)有效編碼集中,任意兩個(gè)碼字的海明距離的最小值;差錯(cuò)控制:主要是檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的問(wèn)題。概念:?jiǎn)蝹€(gè)錯(cuò)、突發(fā)錯(cuò)、差錯(cuò)編碼、檢錯(cuò)碼、糾錯(cuò)碼、兩個(gè)碼字的海明距離、編碼集的海明距離。重要結(jié)論:如果能檢測(cè)出d個(gè)錯(cuò)誤,則編碼集的海明距離至少應(yīng)為d+1;如果要能糾正d個(gè)錯(cuò)誤,則編碼集的海明距離至少應(yīng)為2d+1。海明碼:是一種可以糾正一比特錯(cuò)的高效率線性分組碼?;舅枷耄簩⒋齻餍畔⒋a元分成許多長(zhǎng)度k的組,其后附加r

43、個(gè)監(jiān)督碼元(也稱校驗(yàn)比特),構(gòu)成長(zhǎng)為n=k+r比特的分組碼。分組碼中每個(gè)校驗(yàn)比特和某幾個(gè)特定的信息比特構(gòu)成偶檢驗(yàn)關(guān)系。校驗(yàn)比特?cái)?shù)r必須滿足:2r=n+1,即2r=k+r+1。7-4海明碼,校驗(yàn)比特的生成(利用二進(jìn)制運(yùn)算中a+a=0)和錯(cuò)誤的糾正(公式與信息比特的位置對(duì)應(yīng))。循環(huán)冗余碼(crc):信息多項(xiàng)式k(x),冗余多項(xiàng)式r(x),碼多項(xiàng)式p(x)。p(x)=xr.k(x)+r(x)。生成多項(xiàng)式g(x),g(x)除xr.k(x)得到余式r(x)。crc漏檢率非常低,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)crc-12、ctc-16、crc-itu。hdlc協(xié)議(高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議):面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議。hdl

44、c是面向比特的通信協(xié)議,主站、從站、復(fù)合站、不平衡配置、平衡配置、nrm、abm、arm。hdlc幀結(jié)構(gòu)(標(biāo)志域f:位填充技術(shù)、透明的數(shù)據(jù)傳輸;地址域a:廣播地址;控制域c:信息幀i幀、管理幀s幀、無(wú)編號(hào)幀u幀;信息域info;幀校驗(yàn)序列域fcs:crc-itu或crc-32)。hdlc幀結(jié)構(gòu)、內(nèi)容: f a c info fcs f符號(hào) 定 義長(zhǎng)度(bit) 內(nèi) 容 f 標(biāo)志域 8用特殊的位模式01111110作為標(biāo)志確定幀首、幀尾。 a 地址域 8標(biāo)識(shí)從站的地址。 c 控制域 8用控制域的格式區(qū)分信息幀、管理幀、無(wú)編號(hào)幀三種幀。info 信息域 任 意透明、編碼獨(dú)立的數(shù)據(jù)信息。只有信息幀和

45、某些無(wú)編號(hào)幀含有信息域。fcs幀校驗(yàn)序列域 16采用循環(huán)冗余校驗(yàn)(crc)除標(biāo)志域外的所有其他域的校驗(yàn)序列。hdlc幀類型:1)信息幀(i幀):用于實(shí)現(xiàn)信息的編號(hào)傳送,其控制段的第一位為0,它具有發(fā)送序號(hào)n(s),用于標(biāo)明所發(fā)送信息幀的序號(hào),只有信息幀才有此序號(hào)。還有捎帶的肯定應(yīng)答信號(hào)n(r),用于標(biāo)明預(yù)期接收的幀的序號(hào),并對(duì)以前收到的幀進(jìn)行確認(rèn)。p/f:詢問(wèn)/終止位。2)管理幀(s幀):用于實(shí)現(xiàn)流量和差錯(cuò)控制??刂谱侄蔚那皟晌粸?0。只含有接收序號(hào)n(r),作用同i幀的n(r)。不包含信息段。3)無(wú)編號(hào)幀(u幀):用于鏈路控制。無(wú)n(s),n(r)字段。 hdlc操作過(guò)程:鏈路建立和拆除、雙

46、向數(shù)據(jù)交換、接收站忙、后退重發(fā)、超時(shí)重發(fā)。3、多路復(fù)用技術(shù)(識(shí)記)頻分多路復(fù)用(fdm):把傳輸線的總頻帶劃分成若干個(gè)分頻帶,以提供多條數(shù)據(jù)傳輸信道,每個(gè)信道以某一固定頻率提供給一個(gè)固定終端使用,多用于模擬信號(hào)傳輸。在無(wú)線電廣播、有線電視中的應(yīng)用、itu及美國(guó)貝爾的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)分多路復(fù)用(tdm):各路信號(hào)按時(shí)間相位錯(cuò)開共享同一信道,在時(shí)間上按順序排隊(duì)輪流傳輸,因此在宏觀上(報(bào)文級(jí))是并行的,但在微觀上(字符級(jí))是串行的。多用于數(shù)字信號(hào)的傳輸。數(shù)字傳輸系統(tǒng):ccitt的e1標(biāo)準(zhǔn)2.048mb/s第四章數(shù)據(jù)交換技術(shù)一線路交換使用線路交換方式,就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)站之間建立一條專用線路,線路交換方

47、式的通信包括建立連接、數(shù)據(jù)傳送和斷開連接。線路交換中主要使用了空分交換和時(shí)分交換技術(shù)來(lái)承載多種語(yǔ)章頻率。線路交換的通信過(guò)程:a、建立連接。b、數(shù)據(jù)傳送。c、斷開連接。線路交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):a、用戶分機(jī)。b、本地回路(用戶回路):用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的鏈路。c、交換機(jī):網(wǎng)絡(luò)的交換中心。d、主干線:交換機(jī)之間的線路。線路交換技術(shù):a、空分交換。交換機(jī)的基本構(gòu)件是可由控制部件通斷的金屬交叉形觸點(diǎn)或半導(dǎo)體門電路,通過(guò)它可在各輸入線和輸出線之間構(gòu)成任意物理通路。b、時(shí)分交換。是時(shí)分復(fù)用(tdm)在交換上的應(yīng)用,將輸入信號(hào)按順序取樣,組織成位流段的循環(huán)幀,每幀的位流段數(shù)量等于輸入信號(hào)的數(shù)量。允許多個(gè)低速位流共享一條高速總線,以提高線路的利用率。線路交換的主要特點(diǎn):1.線路交換是一種實(shí)時(shí)交換,就性能而言,數(shù)據(jù)傳送以前,呼叫建立有一個(gè)延遲,通過(guò)傳輸鏈路時(shí)有一個(gè)傳輸延遲,而節(jié)點(diǎn)上的延遲很小,適用于實(shí)時(shí)(全程鏈路層-報(bào)文分組層,分別對(duì)應(yīng)osi模型的最低三層a物理層:處理站點(diǎn)(計(jì)算機(jī)、終端dte)和(連接報(bào)文分組交換結(jié)點(diǎn)dce)鏈路之間的物理接口規(guī)范說(shuō)明為x.25標(biāo)準(zhǔn),有時(shí)也用eia232標(biāo)準(zhǔn)

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