ch3-數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1、變電站綜合自動化原理變電站綜合自動化原理第三章第三章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院2第三章第三章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.1 3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3.2 3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)3.3 3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識3.4 3.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSIOSI基本參考模型基本參考模型3.5 3.5 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)3.6 3.6 現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院31、信息：、信息：用于描述客觀世界的事實(shí)、概念和指令，有

2、多種存在形式，如用于描述客觀世界的事實(shí)、概念和指令，有多種存在形式，如文字、聲音、圖像等。文字、聲音、圖像等。2、信道：、信道：傳輸信息的通道，分為傳輸信息的通道，分為物理信道物理信道和和邏輯信道邏輯信道。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 物理信道是指用來傳送信號或數(shù)據(jù)的物理信道是指用來傳送信號或數(shù)據(jù)的物理通路物理通路，由傳輸介質(zhì)及相關(guān)控制設(shè)備，由傳輸介質(zhì)及相關(guān)控制設(shè)備組成，組成，真實(shí)存在真實(shí)存在。網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的物理通路稱為。網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的物理通路稱為通信鏈路通信鏈路。 邏輯信道是在物理信道的基礎(chǔ)上邏輯信道是在物理信道的基礎(chǔ)上想象想象出來的一種通路，實(shí)質(zhì)上是將物理信道出來的一種通路

3、，實(shí)質(zhì)上是將物理信道傳輸?shù)男畔⑷藶榈姆诸?。傳輸?shù)男畔⑷藶榈姆诸悺?一條物理信道可對應(yīng)一條物理信道可對應(yīng)多個(gè)多個(gè)邏輯信道邏輯信道3、數(shù)據(jù)：、數(shù)據(jù)：是是信息信息的表現(xiàn)形式，分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。的表現(xiàn)形式，分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。4、信號：、信號：數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的電磁形式，對應(yīng)有模擬信號和數(shù)字信號。的電磁形式，對應(yīng)有模擬信號和數(shù)字信號。一、數(shù)據(jù)通信的基本概念：一、數(shù)據(jù)通信的基本概念：河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院45、碼元：、碼元：指承載信息量的基本信號單位。如果一個(gè)碼元攜帶二進(jìn)制信息的指承載信息量的基本信號單位。如果一個(gè)碼元攜帶二進(jìn)制信息的位數(shù)為位數(shù)為M，則它可以表示，則它可以表示

4、N=2M個(gè)有效離散值（二進(jìn)制數(shù)）個(gè)有效離散值（二進(jìn)制數(shù)）。6、帶寬：、帶寬：指信道能傳送信號的指信道能傳送信號的頻率寬帶頻率寬帶，即可傳送信號的最高頻率與最低，即可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差；由傳輸介質(zhì)、接口部件、傳輸協(xié)議以及傳輸信息的特征等多頻率之差；由傳輸介質(zhì)、接口部件、傳輸協(xié)議以及傳輸信息的特征等多種因素決定，是衡量傳輸系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。種因素決定，是衡量傳輸系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。7、數(shù)據(jù)傳輸速率：、數(shù)據(jù)傳輸速率：指通信線上傳輸信息的速度，有指通信線上傳輸信息的速度，有數(shù)據(jù)速率數(shù)據(jù)速率S和和調(diào)制速率調(diào)制速率B兩種表示方法。兩種表示方法。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)8、信

5、道容量：、信道容量：表示一個(gè)信道的表示一個(gè)信道的最大最大數(shù)據(jù)傳輸速率，數(shù)據(jù)傳輸速率，bps。S單位時(shí)間內(nèi)所傳送的單位時(shí)間內(nèi)所傳送的二進(jìn)制位二進(jìn)制位的有效位數(shù)，的有效位數(shù)，bps；B單位時(shí)間內(nèi)所傳送單位時(shí)間內(nèi)所傳送碼元碼元個(gè)數(shù)，個(gè)數(shù)，Baud。SBlog2NN 一個(gè)碼元所能表示的有效離散值的個(gè)數(shù)一個(gè)碼元所能表示的有效離散值的個(gè)數(shù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院59、調(diào)制解調(diào)器（、調(diào)制解調(diào)器（Modem）：）：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)利用模擬電話線路進(jìn)行數(shù)字通訊：計(jì)算機(jī)利用模擬電話線路進(jìn)行數(shù)字通訊：計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息是計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息是數(shù)字信號數(shù)字信號，而在電話線上傳遞的卻只能是

6、，而在電話線上傳遞的卻只能是模擬電信號模擬電信號。當(dāng)當(dāng)兩臺計(jì)算機(jī)兩臺計(jì)算機(jī)要通過電話線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，就需要一個(gè)設(shè)備負(fù)責(zé)要通過電話線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，就需要一個(gè)設(shè)備負(fù)責(zé)數(shù)模的轉(zhuǎn)換數(shù)模的轉(zhuǎn)換。計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，需要把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，這個(gè)過程稱為計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，需要把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，這個(gè)過程稱為“調(diào)制調(diào)制（Modulation）”，也稱，也稱D/A轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。經(jīng)過調(diào)制的信號通過經(jīng)過調(diào)制的信號通過電話載波電話載波傳送到另一計(jì)算機(jī)之前，還要把模擬信號還原為計(jì)傳送到另一計(jì)算機(jī)之前，還要把模擬信號還原為計(jì)算機(jī)能識別的數(shù)字信號，這個(gè)過程為算機(jī)能識別的數(shù)字信號，這個(gè)過程為“解調(diào)

7、解調(diào)（Demodulation）”，也稱，也稱A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。正是通過這樣一個(gè)正是通過這樣一個(gè)“調(diào)制調(diào)制”與與“解調(diào)解調(diào)”的數(shù)模轉(zhuǎn)換過程，從而實(shí)現(xiàn)了兩臺計(jì)算機(jī)的數(shù)模轉(zhuǎn)換過程，從而實(shí)現(xiàn)了兩臺計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通訊。之間的遠(yuǎn)程通訊。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院69、調(diào)制解調(diào)器（、調(diào)制解調(diào)器（Modem）：）：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)載波通信載波通信（有線、無線）（有線、無線）：語音信號頻率在語音信號頻率在1007500Hz的范圍內(nèi)，要用的范圍內(nèi)，要用無線電波無線電波把話音信號直接傳播出去，把話音信號直接傳播出去，需要需要功率很大功率很大的發(fā)射機(jī)，而且還必須要用的發(fā)射機(jī)，而且還必

8、須要用巨型發(fā)射天線巨型發(fā)射天線(發(fā)射天線的長度至少要有波發(fā)射天線的長度至少要有波長的四分之一長的四分之一)。若要傳送頻率為。若要傳送頻率為5000Hz的信息，要用長度為的信息，要用長度為15千米的天線。千米的天線。如果用如果用導(dǎo)線導(dǎo)線來傳送低頻信號，線路利用率太低，遠(yuǎn)距離傳輸成本太高。來傳送低頻信號，線路利用率太低，遠(yuǎn)距離傳輸成本太高。都需要利用都需要利用高頻的載波高頻的載波，即把，即把低頻的有用信號低頻的有用信號疊加到載波上，使載波的疊加到載波上，使載波的頻率頻率、幅度幅度或或相位相位發(fā)生相應(yīng)的變化發(fā)生相應(yīng)的變化( (“調(diào)制調(diào)制”) )；由于經(jīng)調(diào)制后的信號中包含有原始信號的信息，；由于經(jīng)調(diào)制

9、后的信號中包含有原始信號的信息，傳輸?shù)綄Ψ胶螅?jīng)解調(diào)、濾波等一系列過程后，可使原信號得以恢復(fù)。傳輸?shù)綄Ψ胶?，?jīng)解調(diào)、濾波等一系列過程后，可使原信號得以恢復(fù)。利用載波技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)利用載波技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)“頻分復(fù)用頻分復(fù)用”（FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing）。即在同一條線路上，利用各種不同頻率的高頻載波來即在同一條線路上，利用各種不同頻率的高頻載波來“載送載送”多路信號多路信號，使它們在，使它們在同一條線路上同時(shí)傳送而互不干擾，信號傳到對方后再進(jìn)行還原和各路分離。同一條線路上同時(shí)傳送而互不干擾，信號傳到對方后再進(jìn)行還原和各路分離。傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的載波電話載波電話通信

10、是把低頻話音信號疊加到高頻的載波上通信是把低頻話音信號疊加到高頻的載波上, ,使載波的使載波的幅度幅度隨著話隨著話音信號幅度的變化而變化。音信號幅度的變化而變化。FM頻道頻道廣播屬于廣播屬于調(diào)頻廣播調(diào)頻廣播，采用，采用頻率調(diào)制頻率調(diào)制的方式進(jìn)行廣播播出。它的特點(diǎn)是音質(zhì)的方式進(jìn)行廣播播出。它的特點(diǎn)是音質(zhì)清晰，可以雙聲道立體聲傳輸，但傳播距離比較短，在沒有中繼轉(zhuǎn)播站的情況下，清晰，可以雙聲道立體聲傳輸，但傳播距離比較短，在沒有中繼轉(zhuǎn)播站的情況下，其傳輸距離一般不超過其傳輸距離一般不超過100公里。一般公里。一般城市廣播城市廣播會選擇調(diào)頻頻率播出。會選擇調(diào)頻頻率播出。電力載波通信電力載波通信河南理工

11、大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院73.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)11、頻帶傳輸：、頻帶傳輸：10、基帶傳輸：、基帶傳輸： 基帶信號基帶信號：信源發(fā)出的：信源發(fā)出的沒有經(jīng)過調(diào)制沒有經(jīng)過調(diào)制（頻譜搬移和變換）的（頻譜搬移和變換）的原始電信號原始電信號，其特，其特點(diǎn)是點(diǎn)是頻率較低頻率較低。 根據(jù)原始電信號的特征，可分為根據(jù)原始電信號的特征，可分為數(shù)字?jǐn)?shù)字基帶信號和基帶信號和模擬模擬基帶信號。基帶信號。 通俗的說通俗的說,基帶信號就是信源發(fā)出的基帶信號就是信源發(fā)出的直接表達(dá)了要傳輸?shù)挠杏眯畔⒅苯颖磉_(dá)了要傳輸?shù)挠杏眯畔⒌男盘柕男盘柭暡暡?模擬基帶信號模擬基帶信號)，計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的，計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)

12、生的0或或1數(shù)字脈沖信號數(shù)字脈沖信號(數(shù)字基帶信號數(shù)字基帶信號)基帶傳輸基帶傳輸：在信道中直接傳送基帶信號：在信道中直接傳送基帶信號應(yīng)用：基帶傳輸不需要調(diào)制解調(diào)器，設(shè)備花費(fèi)小；由于在近距離范圍內(nèi)基帶信號應(yīng)用：基帶傳輸不需要調(diào)制解調(diào)器，設(shè)備花費(fèi)小；由于在近距離范圍內(nèi)基帶信號衰減不大。適合衰減不大。適合100m以內(nèi)的短距離數(shù)據(jù)傳輸。如從計(jì)算機(jī)到監(jiān)視器、打印機(jī)等外以內(nèi)的短距離數(shù)據(jù)傳輸。如從計(jì)算機(jī)到監(jiān)視器、打印機(jī)等外設(shè)的信號就是基帶傳輸?shù)摹４蠖鄶?shù)的局域網(wǎng)使用基帶傳輸，如常見的設(shè)的信號就是基帶傳輸?shù)?。大多?shù)的局域網(wǎng)使用基帶傳輸，如常見的10BaseT網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)使用的就是基帶信號（使用的就是基帶信號（10M

13、bps）。）。在在遠(yuǎn)距離通信遠(yuǎn)距離通信時(shí)，時(shí)，先將基帶信號先將基帶信號調(diào)制調(diào)制成較高頻率范圍的成較高頻率范圍的頻帶信號頻帶信號，再將這，再將這種頻帶信號在信道中傳輸。種頻帶信號在信道中傳輸。載波傳輸載波傳輸能實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的目的能實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的目的河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院812、寬帶傳輸：、寬帶傳輸：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)使用使用寬頻帶寬頻帶進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)就稱為寬帶傳輸系統(tǒng)，本質(zhì)上是進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)就稱為寬帶傳輸系統(tǒng)，本質(zhì)上是頻帶傳輸技術(shù)。頻帶傳輸技術(shù)。一般進(jìn)行一般進(jìn)行子頻帶分割子頻帶分割，實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)“多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)”。 將鏈路容量分解成兩個(gè)或更多的信道（將鏈路

14、容量分解成兩個(gè)或更多的信道（邏輯信道邏輯信道），每個(gè)信道可以攜帶不同的），每個(gè)信道可以攜帶不同的信號。這樣就能把聲音、圖像和數(shù)據(jù)信息的傳輸綜合在信號。這樣就能把聲音、圖像和數(shù)據(jù)信息的傳輸綜合在一個(gè)物理信道一個(gè)物理信道中進(jìn)行，以中進(jìn)行，以滿足高速、大容量數(shù)據(jù)通信的需求。滿足高速、大容量數(shù)據(jù)通信的需求。13、串行傳輸：、串行傳輸：指一位一位的傳送數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端只要指一位一位的傳送數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端只要一根傳輸線一根傳輸線即可。缺點(diǎn)是傳輸速度較慢。即可。缺點(diǎn)是傳輸速度較慢。14、并行傳輸：、并行傳輸：一次可傳送一個(gè)字節(jié)（一次可傳送一個(gè)字節(jié)（8位），發(fā)送端到接收端用位），發(fā)送端到接收端用多

15、根線多根線。傳輸速度快，傳輸距離短。計(jì)算機(jī)傳輸速度快，傳輸距離短。計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線內(nèi)部總線多為并行傳輸。多為并行傳輸。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院9二、傳輸介質(zhì)二、傳輸介質(zhì)常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介可分為兩類：一類是常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介可分為兩類：一類是有線有線的，主要有同軸電纜、的，主要有同軸電纜、雙絞線及光纜；另一類是雙絞線及光纜；另一類是無線無線的，主要有微波、無線電和紅外線等。的，主要有微波、無線電和紅外線等。 1、同軸電纜及相關(guān)設(shè)備、同軸電纜及相關(guān)設(shè)備3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)u圓筒式的圓筒式的外導(dǎo)體外導(dǎo)體(屏蔽層屏蔽層，接地，接地)套在套在內(nèi)導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)體（一根細(xì)芯）外面（一根細(xì)

16、芯）外面u兩個(gè)導(dǎo)體間用絕緣材料互相隔離兩個(gè)導(dǎo)體間用絕緣材料互相隔離u屏蔽層防止外部電磁波干擾異常信號的傳遞（屏蔽層防止外部電磁波干擾異常信號的傳遞（靜電屏蔽原理靜電屏蔽原理）河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院10三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)u 分類：粗纜、細(xì)纜分類：粗纜、細(xì)纜u用途：有線電視網(wǎng)用途：有線電視網(wǎng)(RG-59) 局域網(wǎng)局域網(wǎng)(RG-8粗纜粗纜10BASE-5、RG-58細(xì)纜細(xì)纜10BASE-2)u細(xì)纜細(xì)纜連接設(shè)備：電纜、連接設(shè)備：電纜、BNC頭、頭、T型頭及終端匹配設(shè)備等。型頭及終端匹配設(shè)備等。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1、同軸電纜及相關(guān)設(shè)備：、同軸電纜及相關(guān)設(shè)備： 最大的

17、干線段長度：最大的干線段長度：184m； 最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長度：最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長度：925m； 每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)：每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)：30；u細(xì)纜組網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)：細(xì)纜組網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)：河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院11u 粗纜粗纜連接設(shè)備：包括轉(zhuǎn)換器、連接設(shè)備：包括轉(zhuǎn)換器、DIX連接器及電纜、連接器及電纜、N系列插頭、系列插頭、N系列系列匹配器等。匹配器等。u 粗纜組網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)有：粗纜組網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)有：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 最大的干線段長度：最大的干線段長度：500m； 最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長度：最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長度：2500m；河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理

18、工大學(xué)電氣學(xué)院122、雙絞線、雙絞線(Twisted-pair)：u由由兩根導(dǎo)線兩根導(dǎo)線按一定按一定扭距扭距相互絞合在一起的傳輸介質(zhì)，每根線加絕緣層并有相互絞合在一起的傳輸介質(zhì)，每根線加絕緣層并有顏色標(biāo)記。成對線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。顏色標(biāo)記。成對線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。u一般由兩根一般由兩根22-26號絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成號絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成u實(shí)際使用時(shí)，雙絞線是由實(shí)際使用時(shí)，雙絞線是由多對雙絞線多對雙絞線一起包在一個(gè)絕緣電纜套管里的，典一起包在一個(gè)絕緣電纜套管里的，典型的雙絞線有型的雙絞線有四對四對的。的。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河

19、南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院132、雙絞線、雙絞線：雙絞線按其雙絞線按其電氣特性分級電氣特性分級或分類?；蚍诸?。pEIA/TIA第一、二類雙絞線第一、二類雙絞線在在LAN中很少使用中很少使用pEIA/TIA第三類雙絞線第三類雙絞線符合符合EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)中確定的標(biāo)準(zhǔn)中確定的100水平布線電水平布線電纜的要求，可用來進(jìn)行纜的要求，可用來進(jìn)行10Mbps和和IEEE802.3 10Base-T的語音和數(shù)據(jù)傳輸；的語音和數(shù)據(jù)傳輸；pEIA/TIA第四類雙絞線第四類雙絞線適用于包括適用于包括16Mbps令牌環(huán)局域網(wǎng)在內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸令牌環(huán)局域網(wǎng)在內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率；可以是速率；可以是UTP

20、，也可以是，也可以是STP。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院142、雙絞線、雙絞線：雙絞線按其雙絞線按其電氣特性分級電氣特性分級或分類?；蚍诸悺EIA/TIA第五類雙絞線第五類雙絞線適用于適用于16Mbps以上的速率，最高可達(dá)以上的速率，最高可達(dá)100Mbps。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)使用雙絞線組網(wǎng)，網(wǎng)卡必須帶有使用雙絞線組網(wǎng)，網(wǎng)卡必須帶有RJ45接口，還需要集線器接口，還需要集線器HUB，總共需要總共需要4根導(dǎo)線通信，兩根用于發(fā)送數(shù)據(jù)，兩根用于接收數(shù)據(jù)。根導(dǎo)線通信，兩根用于發(fā)送數(shù)據(jù)，兩根用于接收數(shù)據(jù)。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院1

21、5雙絞線（雙絞線（10BASET）以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)范為：）以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)范為：利用雙絞線組網(wǎng)，具有造價(jià)低、速率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。利用雙絞線組網(wǎng)，具有造價(jià)低、速率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，雙絞線已成為最主流的末端傳輸介質(zhì)。在實(shí)際應(yīng)用中，雙絞線已成為最主流的末端傳輸介質(zhì)。3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)允許允許5個(gè)網(wǎng)段，個(gè)網(wǎng)段，每網(wǎng)段最大長度每網(wǎng)段最大長度100m；在同一信道上允許連接在同一信道上允許連接4個(gè)中繼器或集線器個(gè)中繼器或集線器(Hub)；在其中的三個(gè)網(wǎng)段上可以增加節(jié)點(diǎn)；在其中的三個(gè)網(wǎng)段上可以增加節(jié)點(diǎn)；在另外兩個(gè)網(wǎng)段上，除做中繼器鏈路外，不能接任何節(jié)點(diǎn)；在另外兩個(gè)網(wǎng)段上，除做中繼器鏈

22、路外，不能接任何節(jié)點(diǎn)；最大站點(diǎn)數(shù)最大站點(diǎn)數(shù)1024，網(wǎng)絡(luò)直徑不超過，網(wǎng)絡(luò)直徑不超過2500m。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院163、光纖（、光纖（Fibre）：）：由許多細(xì)如發(fā)絲的玻璃纖維外加絕緣護(hù)套組成。光束由許多細(xì)如發(fā)絲的玻璃纖維外加絕緣護(hù)套組成。光束在玻璃纖維內(nèi)傳輸，防磁防電，傳輸穩(wěn)定，適用于高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)，在玻璃纖維內(nèi)傳輸，防磁防電，傳輸穩(wěn)定，適用于高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)，是組成快速網(wǎng)絡(luò)的最好選擇。是組成快速網(wǎng)絡(luò)的最好選擇。三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院173、光纖：、光纖：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工

23、大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院183、光纖：、光纖：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 利用光纜連接的網(wǎng)絡(luò)，每一段必須連接利用光纜連接的網(wǎng)絡(luò)，每一段必須連接光電轉(zhuǎn)換器光電轉(zhuǎn)換器（光纖收發(fā)器、光貓光纖收發(fā)器、光貓） 光端機(jī)光端機(jī)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院193、光纖：、光纖：3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院20n基于光纜的網(wǎng)絡(luò)有基于光纜的網(wǎng)絡(luò)有10BASE-FL、 10BASE-FB、 10BASE-FP等等n10BASE-FL光纖網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)規(guī)則為：光纖網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)規(guī)則為：三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)最大段長：最大段

24、長：2000m；每段最大節(jié)點(diǎn)（每段最大節(jié)點(diǎn)（NODE）數(shù)）數(shù)2；每網(wǎng)絡(luò)最大節(jié)點(diǎn)（每網(wǎng)絡(luò)最大節(jié)點(diǎn)（NODE）數(shù)）數(shù)1024；每鏈的最大每鏈的最大HUB數(shù)數(shù)4。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院21三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院224、無線媒體：、無線媒體：不使用電子或光學(xué)導(dǎo)體，通常大氣便是數(shù)據(jù)的物理通路；不使用電子或光學(xué)導(dǎo)體，通常大氣便是數(shù)據(jù)的物理通路；無線媒體有：無線媒體有：無線電無線電、微波及紅外線等三種主要類型。、微波及紅外線等三種主要類型。 3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)三、傳輸介質(zhì)三、傳輸介質(zhì)l 902925MH

25、zl 2.4GHz（各國共同各國共同的的ISM頻段頻段：WiFi，Bluetooth，ZigBee）l 5.725.85GHz 需要考慮的重要問題是：電磁波頻率的范圍（頻譜）是相當(dāng)有限的。需要考慮的重要問題是：電磁波頻率的范圍（頻譜）是相當(dāng)有限的。未受管制的頻率：未受管制的頻率： ISM(Industrial Scientific Medical) 頻段頻段，無需授權(quán)，無需授權(quán)許可，只需要遵守一定的發(fā)射功率許可，只需要遵守一定的發(fā)射功率(一般低于一般低于1W)，并且不要對其它頻段，并且不要對其它頻段造成干擾即可造成干擾即可 。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院23絕大多數(shù)情況下，絕大多數(shù)

26、情況下，不可能不可能在任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在一個(gè)在任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在一個(gè)專用的通路。專用的通路。如何在兩個(gè)如何在兩個(gè)沒有直接連接沒有直接連接的節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)呢？呢？ 數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換按數(shù)據(jù)傳送的實(shí)現(xiàn)手段分，交換可分為：按數(shù)據(jù)傳送的實(shí)現(xiàn)手段分，交換可分為：電路交換電路交換、報(bào)文交換報(bào)文交換和和分分組交換組交換三種基本技術(shù)。三種基本技術(shù)。一、電路交換的工作原理一、電路交換的工作原理 電路交換是指在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一個(gè)從源節(jié)點(diǎn)到目電路交換是指在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一個(gè)從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)節(jié)點(diǎn)的專用電路專用電路。 1、電路交換的三個(gè)過程、電路交換的三個(gè)過程 （1）電路

27、的）電路的建立建立在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，要先經(jīng)過在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，要先經(jīng)過呼叫呼叫過程建過程建立一條端到端的電路。立一條端到端的電路。 （2）數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸：在數(shù)據(jù)傳輸過程中，所建立的電路必須時(shí)刻保：在數(shù)據(jù)傳輸過程中，所建立的電路必須時(shí)刻保持連接狀態(tài)。持連接狀態(tài)。 （3）電路的）電路的拆除拆除：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方發(fā)出拆除請求，：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方發(fā)出拆除請求，逐個(gè)節(jié)點(diǎn)拆除連接到對方的通路。逐個(gè)節(jié)點(diǎn)拆除連接到對方的通路。3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù) ( Data Switching )河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院24一、電路交換的工作原理一、電路交換的工作原理 2、

28、電路交換技術(shù)的特點(diǎn)：、電路交換技術(shù)的特點(diǎn)：3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：（1）電路接續(xù)時(shí)間長：網(wǎng)絡(luò)比較繁忙時(shí)，可能無法接續(xù)，即）電路接續(xù)時(shí)間長：網(wǎng)絡(luò)比較繁忙時(shí)，可能無法接續(xù)，即“呼叫阻塞呼叫阻塞”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。（2）線路利用率低：即使通信雙方之間暫時(shí)不傳送數(shù)據(jù)時(shí)，其占用的電）線路利用率低：即使通信雙方之間暫時(shí)不傳送數(shù)據(jù)時(shí)，其占用的電路也路也不能為其它通信所用不能為其它通信所用。電路交換在整個(gè)通信過程中通信雙方一直獨(dú)占該電路，因此其實(shí)時(shí)性強(qiáng)，電路交換在整個(gè)通信過程中通信雙方一直獨(dú)占該電路，因此其實(shí)時(shí)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延小。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延小。電路交換比較適用于一次傳送的信息量大和通

29、信過程中實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)電路交換比較適用于一次傳送的信息量大和通信過程中實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院25二、報(bào)文交換的工作原理二、報(bào)文交換的工作原理 當(dāng)端點(diǎn)間交換的數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性和突發(fā)性時(shí)，采用電路交換方法會造成信當(dāng)端點(diǎn)間交換的數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性和突發(fā)性時(shí)，采用電路交換方法會造成信道容量和有效時(shí)間的浪費(fèi)。道容量和有效時(shí)間的浪費(fèi)。3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)1、報(bào)文交換原理：、報(bào)文交換原理：報(bào)文交換時(shí)端與端之間報(bào)文交換時(shí)端與端之間無需先通過呼叫建立連接無需先通過呼叫建立連接 某一站點(diǎn)需要發(fā)送報(bào)文時(shí)，首先將一個(gè)某一站點(diǎn)需要發(fā)送報(bào)文時(shí)，首先將一個(gè)目的地址目的地址附加到

30、報(bào)文上。附加到報(bào)文上。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收到報(bào)文并檢查無誤后，就每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收到報(bào)文并檢查無誤后，就暫存暫存這個(gè)報(bào)文；然后根據(jù)目標(biāo)地這個(gè)報(bào)文；然后根據(jù)目標(biāo)地址的址的路由信息路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，并并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的交通情況在適當(dāng)?shù)母鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)中的交通情況在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候時(shí)候轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)到下一個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)?？梢?，可見，報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中一站一站地一站一站地向前傳送。向前傳送。 報(bào)文報(bào)文經(jīng)過多次的經(jīng)過多次的存儲存儲-轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)，最后到達(dá)目標(biāo)，最后到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。報(bào)文交換的本質(zhì)就是報(bào)文交換的本質(zhì)就是存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文交換的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，報(bào)文交換的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，報(bào)文

31、報(bào)文(Message)(Message)就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變長度不限且可變。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院26二、報(bào)文交換的工作原理二、報(bào)文交換的工作原理3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)延延時(shí)時(shí)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院27二、報(bào)文交換的工作原理二、報(bào)文交換的工作原理 2、報(bào)文交換的特點(diǎn)：、報(bào)文交換的特點(diǎn)： （1）報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用）報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用“存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)”方式，在傳送報(bào)文時(shí)，方式，在傳送報(bào)文時(shí)，一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道；（2）在交換節(jié)點(diǎn)中需要）在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩

32、沖存儲緩沖存儲，報(bào)文需要，報(bào)文需要排隊(duì)排隊(duì)，故報(bào)文交換不能滿足，故報(bào)文交換不能滿足實(shí)實(shí)時(shí)通信時(shí)通信的要求。的要求。3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)（1）電路利用效率高：多個(gè)報(bào)文可以）電路利用效率高：多個(gè)報(bào)文可以分時(shí)共享分時(shí)共享兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通道，所以兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通道，所以對于同樣的通信量，對電路的傳輸能力要求較低。對于同樣的通信量，對電路的傳輸能力要求較低。（2）在）在報(bào)文交換報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)上，通信量大時(shí)仍然可以接收報(bào)文，不過傳送網(wǎng)絡(luò)上，通信量大時(shí)仍然可以接收報(bào)文，不過傳送延遲延遲會會增加；增加；電路交換電路交換網(wǎng)絡(luò)上則網(wǎng)絡(luò)上則不能接受新的呼叫（呼叫阻塞）不能接受新的呼叫（呼叫阻塞）。（3）報(bào)

33、文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到）報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地多個(gè)目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很難做到這一點(diǎn)；難做到這一點(diǎn)；3、報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)：、報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)： 河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院28二、報(bào)文交換的工作原理二、報(bào)文交換的工作原理 4、報(bào)文交換的缺點(diǎn)：、報(bào)文交換的缺點(diǎn)：（1）不能滿足）不能滿足實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)或或交互式交互式的通信要求，報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的的通信要求，報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間長且延遲時(shí)間長且不不定定；（2）有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到）有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到過多的數(shù)據(jù)而無存儲空間過多的數(shù)據(jù)而無存儲空間或或不能及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)不能及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，就不得不時(shí)，就不得不丟棄報(bào)文。丟棄報(bào)文。（

34、3）報(bào)文交換對）報(bào)文交換對網(wǎng)絡(luò)要求太高網(wǎng)絡(luò)要求太高。由于對報(bào)文的長度沒有限制（長報(bào)文），。由于對報(bào)文的長度沒有限制（長報(bào)文），中間節(jié)點(diǎn)的存儲容量就必須無限大。因此實(shí)際網(wǎng)絡(luò)不采用報(bào)文交換方中間節(jié)點(diǎn)的存儲容量就必須無限大。因此實(shí)際網(wǎng)絡(luò)不采用報(bào)文交換方式。式。 3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院29三、分組交換的工作原理三、分組交換的工作原理3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)p 分組交換時(shí)是報(bào)文交換的一種分組交換時(shí)是報(bào)文交換的一種改進(jìn)改進(jìn)p 它將報(bào)文分成它將報(bào)文分成若干分組若干分組，每個(gè)分組的，每個(gè)分組的長度有一個(gè)上限長度有一個(gè)上限，有限長度的分組，有限長度的分組

35、使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的存儲能力降低了，分組可以存儲到內(nèi)存中，提高交換使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的存儲能力降低了，分組可以存儲到內(nèi)存中，提高交換速度速度p計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最為廣泛最為廣泛的一種交換技術(shù)。的一種交換技術(shù)。分組交換有分組交換有虛電路交換虛電路交換和和數(shù)據(jù)報(bào)分組交換數(shù)據(jù)報(bào)分組交換兩種。兩種。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院30三、分組交換的工作原理三、分組交換的工作原理 1、虛電路分組交換原理和特點(diǎn)：、虛電路分組交換原理和特點(diǎn)：3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù) 在虛電路交換中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間要在虛電路交換中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)

36、點(diǎn)之間要先建一條先建一條邏輯通路邏輯通路（規(guī)劃但未占用）（規(guī)劃但未占用）。每個(gè)分組除了包含。每個(gè)分組除了包含數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)之外還包含之外還包含一個(gè)一個(gè)虛電路標(biāo)識符虛電路標(biāo)識符。 在預(yù)先建好的路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，在預(yù)先建好的路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，不再不再需要路由選擇需要路由選擇來判定。來判定。每個(gè)分組數(shù)據(jù)通過同一條通路傳輸。每個(gè)分組數(shù)據(jù)通過同一條通路傳輸。 之所以稱為之所以稱為“虛電路虛電路”，是因?yàn)樵撾娐?，是因?yàn)樵撾娐贩菍Ｓ梅菍Ｓ玫模?，仍然需要緩沖和排隊(duì)仍然需要緩沖和排隊(duì)。主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。在數(shù)據(jù)傳送之

37、前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。并非電路交換那樣的專用通路，分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍然需要緩沖，并并非電路交換那樣的專用通路，分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍然需要緩沖，并在線路上進(jìn)行排隊(duì)等待輸出在線路上進(jìn)行排隊(duì)等待輸出河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院31三、分組交換的工作原理三、分組交換的工作原理 2、數(shù)據(jù)報(bào)分組交換原理與特點(diǎn)：、數(shù)據(jù)報(bào)分組交換原理與特點(diǎn)：3.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù) 每個(gè)分組的傳送是被每個(gè)分組的傳送是被單獨(dú)處理單獨(dú)處理的。每個(gè)分組稱為一個(gè)的。每個(gè)分組稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的地

38、址信息和節(jié)點(diǎn)所存儲一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的地址信息和節(jié)點(diǎn)所存儲的的路由信息路由信息，找出一個(gè)合適的出路，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣的發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)。，找出一個(gè)合適的出路，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣的發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院32一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識利用利用通信設(shè)備和線路通信設(shè)備和線路，將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)，將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來，以功能完善的系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)軟件（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)換方式

39、、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交換資源共享和信息交換的系統(tǒng)。的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)絡(luò)的主要作用作用是資源共享和信息交換。是資源共享和信息交換。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由以下三個(gè)部分組成：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由以下三個(gè)部分組成： （1）具有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)；）具有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)； （2）通信設(shè)備與線路；）通信設(shè)備與線路； （3）功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件。）功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院333.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院34二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)

40、絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)在物理上的連接形式物理上的連接形式。星形結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)及網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。星形結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)及網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用中，主要是將星型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)和環(huán)型結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中，主要是將星型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)和環(huán)型結(jié)構(gòu)綜合綜合應(yīng)用。應(yīng)用。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院35二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識1 1、星形結(jié)構(gòu)：、星形結(jié)構(gòu)：以以中央節(jié)點(diǎn)中央節(jié)點(diǎn)為中心，節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸必須通過中央節(jié)點(diǎn)，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為中心，節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸必須通過中央節(jié)點(diǎn)，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信間的通信

41、最多只需兩步最多只需兩步中心節(jié)點(diǎn)通常由中心節(jié)點(diǎn)通常由集線器集線器(Hub)或或交換機(jī)交換機(jī)充當(dāng)，是目前局域網(wǎng)最常見的方式。充當(dāng)，是目前局域網(wǎng)最常見的方式。 要求中央節(jié)點(diǎn)的可靠性很高。要求中央節(jié)點(diǎn)的可靠性很高。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、網(wǎng)絡(luò)控制容易、便于擴(kuò)充；優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、網(wǎng)絡(luò)控制容易、便于擴(kuò)充；缺點(diǎn)：對中央節(jié)點(diǎn)依賴性較高缺點(diǎn)：對中央節(jié)點(diǎn)依賴性較高河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院36二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識2 2、總線結(jié)構(gòu)：、總線結(jié)構(gòu)：采用一條稱為公共總線的傳輸介質(zhì)，將各計(jì)算機(jī)直接與總線連接。采用一條稱為公共總線的傳輸介質(zhì)，將各計(jì)算機(jī)直接與

42、總線連接。主機(jī)對從設(shè)備的控制是利用主機(jī)對從設(shè)備的控制是利用廣播方式廣播方式發(fā)送下去的，從設(shè)備只對含有自己地發(fā)送下去的，從設(shè)備只對含有自己地址碼的指令做出回應(yīng)；在從設(shè)備做回應(yīng)的情況下，其他從設(shè)備和主機(jī)保持沉址碼的指令做出回應(yīng)；在從設(shè)備做回應(yīng)的情況下，其他從設(shè)備和主機(jī)保持沉默。默?？偩€結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)起通信，總線結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)起通信，競爭總線競爭總線的現(xiàn)象。要通過的現(xiàn)象。要通過主機(jī)主機(jī)進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)的行相應(yīng)的調(diào)度調(diào)度來協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)備訪問傳輸介質(zhì)的順序（仲裁機(jī)制）。主機(jī)對整來協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)備訪問傳輸介質(zhì)的順序（仲裁機(jī)制）。主機(jī)對整個(gè)總線必須具有絕對的個(gè)總線必須具有絕對的控制權(quán)控制權(quán)。河南理工

43、大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院37二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識2 2、總線結(jié)構(gòu)：、總線結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：安裝簡單、易于擴(kuò)充、可靠性高優(yōu)點(diǎn)：安裝簡單、易于擴(kuò)充、可靠性高缺點(diǎn)：由于共用一條總線，對實(shí)時(shí)性要求較高的場合不太適用；傳輸距離缺點(diǎn)：由于共用一條總線，對實(shí)時(shí)性要求較高的場合不太適用；傳輸距離有限，故障診斷和隔離也比較困難。有限，故障診斷和隔離也比較困難。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院38二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識3 3、環(huán)形結(jié)構(gòu)：、環(huán)形結(jié)構(gòu)：各節(jié)點(diǎn)通過各節(jié)點(diǎn)通過接口接口連接在一條連

44、接在一條閉合的環(huán)形閉合的環(huán)形通信線路中通信線路中環(huán)形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：每個(gè)端用戶都與相臨的兩個(gè)端用戶相連，因而存在環(huán)形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：每個(gè)端用戶都與相臨的兩個(gè)端用戶相連，因而存在著點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，但總是以著點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，但總是以單向方式操作單向方式操作，即每臺計(jì)算機(jī)按位置不同有一個(gè)，即每臺計(jì)算機(jī)按位置不同有一個(gè)順序編號，信號按計(jì)算機(jī)編號順序以順序編號，信號按計(jì)算機(jī)編號順序以“接力接力”方式傳輸。方式傳輸。例如：若計(jì)算機(jī)例如：若計(jì)算機(jī)A欲將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)欲將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)D時(shí)，必須先傳送給時(shí)，必須先傳送給B，B收到收到信號后發(fā)現(xiàn)不是給自己的，于是再傳給信號后發(fā)現(xiàn)不是給自己的，于是再傳給C ，直到傳送到計(jì)

45、算機(jī)，直到傳送到計(jì)算機(jī)D 。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院393.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識3 3、環(huán)形結(jié)構(gòu)：、環(huán)形結(jié)構(gòu)：p 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)例子是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)例子是令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)(Token ring network ) 。老式的令牌環(huán)網(wǎng)。老式的令牌環(huán)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)中，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)16Mbps；新型的快速令牌環(huán)網(wǎng)速度可達(dá)；新型的快速令牌環(huán)網(wǎng)速度可達(dá)100Mbps。p如果多個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)要同時(shí)往外發(fā)送數(shù)據(jù)包，就會形成沖突。如果多個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)要同時(shí)往外發(fā)送數(shù)據(jù)包，就會形成沖突。在令牌環(huán)網(wǎng)中有在令牌環(huán)網(wǎng)中有一個(gè)一個(gè)令牌令牌(Token)，沿著環(huán)形總線在入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)計(jì)

46、算機(jī)間依，沿著環(huán)形總線在入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)間依次傳遞。令牌實(shí)際上是一個(gè)特殊格式的幀，本身次傳遞。令牌實(shí)際上是一個(gè)特殊格式的幀，本身并不包含信息并不包含信息，僅控制信，僅控制信道的使用，確保在道的使用，確保在同一時(shí)刻只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)占信道同一時(shí)刻只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)占信道。令牌有令牌有“閑閑”和和“忙忙”兩種狀態(tài)。兩種狀態(tài)。“閑閑”表示令牌沒有被占用，即網(wǎng)中沒表示令牌沒有被占用，即網(wǎng)中沒有計(jì)算機(jī)在傳送信息；有計(jì)算機(jī)在傳送信息；“忙忙”表示令牌已被占用，即網(wǎng)中有信息正在傳送。表示令牌已被占用，即網(wǎng)中有信息正在傳送。所有的站點(diǎn)都可以俘獲令牌。所有的站點(diǎn)都可以俘獲令牌。希望傳送數(shù)據(jù)的希望傳送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)計(jì)算

47、機(jī)只有取得節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)只有取得“閑閑”令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并在發(fā)送之前將其置為令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并在發(fā)送之前將其置為“忙忙”狀態(tài)。狀態(tài)。當(dāng)所傳數(shù)據(jù)被目的節(jié)點(diǎn)接收后，令牌被重新置為當(dāng)所傳數(shù)據(jù)被目的節(jié)點(diǎn)接收后，令牌被重新置為“閑閑”。令牌環(huán)網(wǎng)需要維護(hù)令牌，一旦失去令牌就無法工作，所以需要選擇專門的令牌環(huán)網(wǎng)需要維護(hù)令牌，一旦失去令牌就無法工作，所以需要選擇專門的節(jié)點(diǎn)監(jiān)視和管理令牌節(jié)點(diǎn)監(jiān)視和管理令牌。解決方法：解決方法：優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性好，優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性好，信息吞吐量大，網(wǎng)的周長可達(dá)信息吞吐量大，網(wǎng)的周長可達(dá)200km，節(jié)點(diǎn)可達(dá)幾百，節(jié)點(diǎn)可達(dá)幾百個(gè)；網(wǎng)絡(luò)個(gè)；網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡單實(shí)現(xiàn)簡單，組成這個(gè)只需節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)、

48、網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，以及連接，組成這個(gè)只需節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，以及連接器，沒有價(jià)格昂貴的節(jié)點(diǎn)集中設(shè)備，如集線器和交換機(jī)。器，沒有價(jià)格昂貴的節(jié)點(diǎn)集中設(shè)備，如集線器和交換機(jī)。缺點(diǎn)：由于環(huán)路是封閉的，所以擴(kuò)充不便。如果要新添加或移動節(jié)點(diǎn)，缺點(diǎn)：由于環(huán)路是封閉的，所以擴(kuò)充不便。如果要新添加或移動節(jié)點(diǎn)，就必須就必須中斷整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中斷整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在環(huán)的兩端作好連接器才能連接。，在環(huán)的兩端作好連接器才能連接。環(huán)上傳輸?shù)娜魏涡畔⒍急仨毚┻^所有環(huán)上傳輸?shù)娜魏涡畔⒍急仨毚┻^所有端點(diǎn)，因此，如果環(huán)的端點(diǎn)，因此，如果環(huán)的某一點(diǎn)斷開某一點(diǎn)斷開，環(huán)上所有端間的通信便會終止。環(huán)上所有端間的通信便會終止。為克服這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的

49、脆弱，采用為克服這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的脆弱，采用雙環(huán)雙環(huán)或多環(huán)結(jié)構(gòu)：每個(gè)端點(diǎn)除與或多環(huán)結(jié)構(gòu)：每個(gè)端點(diǎn)除與一個(gè)環(huán)相連外，還連接到備用環(huán)上，當(dāng)主環(huán)故障時(shí)，自動轉(zhuǎn)到備用環(huán)上。一個(gè)環(huán)相連外，還連接到備用環(huán)上，當(dāng)主環(huán)故障時(shí)，自動轉(zhuǎn)到備用環(huán)上。 河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院40二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識3 3、環(huán)形結(jié)構(gòu)：、環(huán)形結(jié)構(gòu)：基于光纖雙環(huán)網(wǎng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)基于光纖雙環(huán)網(wǎng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院413.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型1、層次結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)n 網(wǎng)絡(luò)的基本功能：為地理位置不

50、同的計(jì)算機(jī)用戶之間網(wǎng)絡(luò)的基本功能：為地理位置不同的計(jì)算機(jī)用戶之間提供訪問通路。提供訪問通路。n 下述功能是必須提供的：下述功能是必須提供的： 1. 連接源結(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的連接源結(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的物理傳輸線路物理傳輸線路（可經(jīng)過中間結(jié)點(diǎn)）（可經(jīng)過中間結(jié)點(diǎn)） 2. 每條線路兩端的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行二進(jìn)制通信每條線路兩端的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行二進(jìn)制通信 3. 無差錯(cuò)的信息傳送無差錯(cuò)的信息傳送 4. 多個(gè)用戶共享一條物理線路多個(gè)用戶共享一條物理線路 5. 按照地址信息，進(jìn)行路由選擇按照地址信息，進(jìn)行路由選擇 6. 信息緩沖和流量控制信息緩沖和流量控制 7. 滿足各種用戶的訪問要求滿足各種用戶的訪問要求一、協(xié)議及體系結(jié)構(gòu)一、協(xié)

51、議及體系結(jié)構(gòu)3.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型n 可見，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，將一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)可見，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，將一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干個(gè)功能相對簡單的子系統(tǒng)，分解為若干個(gè)功能相對簡單的子系統(tǒng)，“分而治之分而治之”，是對該復(fù)，是對該復(fù)雜問題處理的最好方法。雜問題處理的最好方法。n 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般按照功能功能進(jìn)行分層。進(jìn)行分層。 功能分層功能分層河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院43二、二、OSI基本參考模型基本參考模型 3.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型p開放系統(tǒng)互連開放系統(tǒng)互連OSI（

52、Open System Interconnection）基本參考模型是由國）基本參考模型是由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO制定的標(biāo)準(zhǔn)化開放式制定的標(biāo)準(zhǔn)化開放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型?！伴_放開放”的含義是能使任何兩個(gè)遵循該參考模型及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互連。的含義是能使任何兩個(gè)遵循該參考模型及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互連。p OSI七層模型七層模型從下到上從下到上分別為：分別為：物理層物理層(Physical Layer, PH)、數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer, DL)、網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer, N)、傳輸層傳輸層(Transport

53、 Layer, T)、會話層會話層(Session Layer, S)、表示層表示層(Presentation Layer, P)和和應(yīng)用應(yīng)用層層(Application Layer, A)。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院44二、二、OSI基本參考模型基本參考模型 3.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型上面上面4 4層為層為用戶層用戶層，屬于，屬于高層功能高層功能，主要完成，主要完成通信處理通信處理功能功能，通常需要由，通常需要由終終端計(jì)算機(jī)提供端計(jì)算機(jī)提供。下面下面3 3層是層是通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)，屬于，屬于低層功能低層功能，主要完成，主要完成數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送功能

54、，功能，是是網(wǎng)絡(luò)與終網(wǎng)絡(luò)與終端計(jì)算機(jī)均需具備端計(jì)算機(jī)均需具備的功能。的功能。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院451、OSI模型中的數(shù)據(jù)傳輸過程模型中的數(shù)據(jù)傳輸過程 3.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型發(fā)送進(jìn)程發(fā)送進(jìn)程送給送給接收進(jìn)程接收進(jìn)程的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是經(jīng)過是經(jīng)過發(fā)送方各層發(fā)送方各層從上到下從上到下的傳遞到的傳遞到物理媒物理媒體體，通過物理媒體傳輸?shù)剑ㄟ^物理媒體傳輸?shù)浇邮辗浇邮辗胶?，再?jīng)過后，再經(jīng)過接收方各層接收方各層從下到上從下到上的傳遞，最后的傳遞，最后到達(dá)接收進(jìn)程。（垂直方向）到達(dá)接收進(jìn)程。（垂直方向）河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院463.4

55、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型為了保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)為了保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間各節(jié)點(diǎn)之間的準(zhǔn)確傳輸，的準(zhǔn)確傳輸，發(fā)送方發(fā)送方數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)從上到下逐層傳遞從上到下逐層傳遞的過程中，每層都要對其的過程中，每層都要對其加上適當(dāng)?shù)募由线m當(dāng)?shù)目刂菩畔⒖刂菩畔7、H6、H1（報(bào)頭報(bào)頭，包含，包含數(shù)據(jù)長度、標(biāo)識符（表征數(shù)據(jù)身份的數(shù)據(jù)長度、標(biāo)識符（表征數(shù)據(jù)身份的ID信息）、源地址、目的地址等字段）信息）、源地址、目的地址等字段）到最底層數(shù)據(jù)成為由到最底層數(shù)據(jù)成為由“0”或或“1”組成組成的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)比特流比特流，然后再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電，然后再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電平信號在物理媒體上傳輸至接收方。平信號在

56、物理媒體上傳輸至接收方。1、OSI模型中的數(shù)據(jù)傳輸過程模型中的數(shù)據(jù)傳輸過程 河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院473.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型接收方接收方在向上傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，過程恰恰相反，要在向上傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，過程恰恰相反，要逐層剝?nèi)ブ饘觿內(nèi)グl(fā)送方相應(yīng)層加上發(fā)送方相應(yīng)層加上的控制信息；的控制信息；1、OSI模型中的數(shù)據(jù)傳輸過程模型中的數(shù)據(jù)傳輸過程 河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院482、OSI基本參考模型各層功能基本參考模型各層功能 3.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型(1)、物理層、物理層( ( 傳輸數(shù)據(jù)單位傳輸數(shù)據(jù)單位比特比特）

57、建立在建立在通信介質(zhì)通信介質(zhì)基礎(chǔ)上，是網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備之間的接口?；A(chǔ)上，是網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備之間的接口。主要功能是：產(chǎn)生并檢測電壓以便發(fā)送和接收攜帶數(shù)據(jù)的信號主要功能是：產(chǎn)生并檢測電壓以便發(fā)送和接收攜帶數(shù)據(jù)的信號p 主要設(shè)備主要設(shè)備 傳輸介質(zhì)、傳輸介質(zhì)、連接器連接器（RS-232C/422/485接口、接口、RJ45）和）和收發(fā)器收發(fā)器等。等。p 具體功能具體功能能在能在DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）/DCE（數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備或數(shù)據(jù)通信設(shè)（數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備或數(shù)據(jù)通信設(shè)備）之間傳送原始的備）之間傳送原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位二進(jìn)制數(shù)據(jù)位（比特流比特流） 。 提供為在提供為在DTE、DCE之間建立、保持和

58、拆除物理鏈路所需的機(jī)械、之間建立、保持和拆除物理鏈路所需的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性。電氣、功能和規(guī)程特性。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院493.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型(2)、數(shù)據(jù)鏈路層、數(shù)據(jù)鏈路層( ( 傳輸數(shù)據(jù)單位傳輸數(shù)據(jù)單位幀幀）主要功能：在主要功能：在不可靠的物理線路上不可靠的物理線路上提供提供無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，比特流為了實(shí)現(xiàn)這一功能，比特流被組織成包含被組織成包含地址、控制、數(shù)據(jù)及校驗(yàn)碼等信地址、控制、數(shù)據(jù)及校驗(yàn)碼等信息息的的數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀，并以此為單位進(jìn)行傳輸。其中：地址確定了幀將發(fā)送到何處，并以此為單位進(jìn)行

59、傳輸。其中：地址確定了幀將發(fā)送到何處，而糾錯(cuò)和控制信息則確保幀無差錯(cuò)到達(dá)。如果在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，接收點(diǎn)檢測而糾錯(cuò)和控制信息則確保幀無差錯(cuò)到達(dá)。如果在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，接收點(diǎn)檢測到所傳數(shù)據(jù)中有差錯(cuò)，就要通知發(fā)送方重發(fā)這一幀。到所傳數(shù)據(jù)中有差錯(cuò)，就要通知發(fā)送方重發(fā)這一幀。 p 主要設(shè)備主要設(shè)備 網(wǎng)卡網(wǎng)卡、網(wǎng)橋、總線控制器、網(wǎng)橋、總線控制器河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院503.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型(3)、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)層( 傳輸數(shù)據(jù)單位傳輸數(shù)據(jù)單位分組分組）主要功能：是將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對應(yīng)的主要功能：是將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對應(yīng)的物理地址物理地址，并決定如何將，并決定如何將

60、數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)分組跨越通信子網(wǎng)跨越通信子網(wǎng)從發(fā)送方路由到接收方從發(fā)送方路由到接收方。網(wǎng)絡(luò)層通過綜合考慮發(fā)送優(yōu)先權(quán)、網(wǎng)絡(luò)擁塞程度、服務(wù)質(zhì)量以及可選路由網(wǎng)絡(luò)層通過綜合考慮發(fā)送優(yōu)先權(quán)、網(wǎng)絡(luò)擁塞程度、服務(wù)質(zhì)量以及可選路由的花費(fèi)來決定從一個(gè)的花費(fèi)來決定從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)A 到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)B 的最佳的最佳路徑。路徑。p 主要設(shè)備主要設(shè)備 路由器路由器、網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)、硬件防火墻等。、交換機(jī)、硬件防火墻等。河南理工大學(xué)電氣學(xué)院河南理工大學(xué)電氣學(xué)院513.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型參考模型(4)、傳輸層、傳輸層( 傳輸數(shù)據(jù)單位傳輸數(shù)據(jù)單位報(bào)文報(bào)文)p 傳輸層與