數據通信網絡基礎課件

1、數據通信基礎N 網絡層目錄Contents了解數據通信系統(tǒng)模型；理解數據、信息、信號與信道的概念。學習目標1數據通信系統(tǒng)模型2數據3信息4信號5信道數據通信系統(tǒng)模型信道主機A調制解調器A調制解調器B公共交換電話網絡主機B完成數字信號與模擬信號的轉換完成模擬信號與數字信號的轉換信源信宿終端設備數據電路終端設備傳輸系統(tǒng)終端設備數據電路終端設備源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)數 據主機A主機B數據信息類型視頻音頻文本圖像01010101101100101010101111010001010110011010100010111010101101100100位(bit)：一個“0”或“1”就分別代表1位。 字節(jié)(

2、Byte)：一個字節(jié)由8位二進制數組成，如101011001KB=1024Byte；1MB=1024KB ; 1GB=1024MB。數據（Data）是用于表示客觀事物的未經加工的原始素材。信 息信息是數據的內容和解釋。表示信息的形式可以是計算機網絡234.78數值、文字、 圖形、聲音、圖像以及動畫凡經過加工處理或換算得到的數據，即可稱為信息。等，這些表示媒體歸根到底都是數據的一種形式。 信 號信號是數據的電子或電磁編碼。信號可分為模擬信號和數字信號。主機A調制解調器A調制解調器BPSTN主機B完成數字信號與模擬信號的轉換完成模擬信號與數字信號的轉換信道是信號在通信系統(tǒng)中傳輸的通道。 信 道主機

3、AInternet主機B物理信道（傳輸介質）邏輯信道在一條物理信道上，可以建立多條邏輯信道，而每一條邏輯信道，只允許一路信號通過。數據通信的三種方式目錄Contents理解數據通信方式；了解單工、半雙工、全雙工通信之間的區(qū)別。學習目標1單工通信2半雙工通信3全雙工通信單工通信接收端發(fā)送端單向信道單向傳輸不能反向傳輸數據信號僅沿一個方向傳輸，發(fā)送方只能發(fā)送不能接收，接收方只能接收不能發(fā)送。單工(Simplex)指的是通信信道是單向信道，任何時候都不能改變信號的傳送方向。廣播電視半雙工通信發(fā)送端/接收端發(fā)送端/接收端接收器信號傳輸接收器發(fā)送器發(fā)送器半雙工信道可以反向傳輸，但同一時刻只能單向半雙工通

4、信中信號可以沿著兩個方向傳送，但同一時刻只限于一個方向傳輸，即兩個方向的傳輸只能交替進行。對講機全雙工通信發(fā)送端/接收端發(fā)送端/接收端接收器信號傳輸接收器發(fā)送器發(fā)送器全雙工信道可以同時雙向傳輸全雙工通信是指同時可以作雙向的通信，通信的一方在發(fā)送信息的同時也能接收信息。計算機間通信省在線開放課程路由交換技術與應用網絡基礎N 網絡基礎計算機網絡概念計算機網絡就是將分布在不同地理位置的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來，并配置網絡軟件，以實現資源共享的系統(tǒng)不同地理位置終端通信設備和通信線路資源共享計算機網絡特點計算機網絡的特點與功能1自主性自主功能的計算機主機（H

5、ost）或節(jié)點40%+=數據資源軟件資源硬件資源通過網絡設備及通信線路連接起來，并遵循所規(guī)定的通信規(guī)則計算機網絡特點計算機網絡的特點與功能1自主性2互聯(lián)性主機主機通信設備傳輸介質計算機網絡特點計算機網絡的特點與功能1自主性2互聯(lián)性3三個目的實現通信交往信息資源交流計算機分布資源共享或協(xié)同工作計算機網絡特點計算機網絡的特點與功能1自主性2互聯(lián)性3三個目的1計算機之間及用戶間相互通信2實現硬件、軟件及數據等資源的共享3計算機之間或用戶間協(xié)同工作計算網絡結構資源子網通信子網路由器主機服務器通信子網：由通信控制處理機、通信線路和其他網絡通信設備組成資源子網：由主機系統(tǒng)、終端、終端控制器、連網外設、各種

6、軟件資源與信息資源組成。省級在線開放課程路由交換技術與應用按覆蓋范圍分類N 網絡基礎計算機網絡分類之計算機網絡分類按覆蓋范圍分類按拓撲結構分類 按傳輸方式分類 按用途和采用技術分類按覆蓋范圍分類局域網LAN城域網MAN廣域網WAN按覆蓋范圍分按覆蓋范圍分各類特點？1 局域網（LAN）局域網（Local Area Network，LAN），是指在一個較小的范圍（例如一棟大樓、一所學校）內的計算機、終端和外部設備通過高速通信線路相連接形成的計算機網絡交換機交換機交換機辦公室內局域網一棟樓內局域網路由器1有限的地理范圍通常具有較好的性能2易于建立、管理和維護3有線局域網VS無線局域網共享式局域網VS

7、交換式局域網局域網特點2城域網（MAN）城市區(qū)域網絡簡稱城域網（Metropolitan Area Network，MAN），覆蓋范圍約為幾千米到幾十千米，是介于局域網和廣域網之間的一種高速網絡1用于局域網之間的連接實現大量用戶間的數據、語音、圖形與視頻等多種信息的傳遞2城域網特點路由器XX工業(yè)大學局域網路由器XX師范大學局域網路由器路由器XX科技大學局域網XX信息大學局域網2廣域網（WAN）廣域網（Wide Area Network，WAN），其網絡覆蓋范圍巨大。廣域網的覆蓋范圍從幾十千米到幾千千米不等。廣域網可以覆蓋若干個國家和地區(qū)，甚至橫跨幾個洲。路由器北京市網絡路由器上海市網絡路由器廣

8、州市網絡西安市網絡路由器通信網絡接入廣域網需要申請省級在線開放課程路由交換技術與應用網絡拓撲結構N 網絡基礎按拓撲結構分類網絡拓撲是由網絡節(jié)點設備和通信介質構成的網絡結構圖中心計算機小王的終端小李的終端小張的終端小型局域網的拓撲圖1總線型拓撲結構2星型拓撲結構3環(huán)型拓撲結構4樹型拓撲結構5網狀拓撲結構路由交換技術與應用N 網絡基礎省級在線開放課程OSI參考模型OSI參考模型分層結構面向用戶應用1.物理層2.數據鏈路層3.網絡層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應用層OSI參考模型面向數據通信Web服務電子郵件FTP路由器C路由器B路由器A主機A以太網ATM專線以太網OSI參考模型各層功能1.物

9、理層2.數據鏈路層3.網絡層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應用層OSI參考模型定義了通信網絡之間物理鏈路的電氣或機械特性物理層負責將0、1的比特流與電壓（高電平、低電平）或光等傳輸方式之間的互換，實現的是按位(bit)傳輸主機A主機B0101010101011.物理層2.數據鏈路層3.網絡層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應用層OSI參考模型負責物理層面上互連的、節(jié)點之間的通信傳輸數據鏈路層利用物理層的服務，在通信的實體間透明地傳輸以“幀”為單位的數據單元，并采用差錯控制和流量控制方法建立可靠的數據傳輸鏈路。010101010101主機A主機B數據幀與比特流之間的轉換負責節(jié)點之間的數據傳

10、輸OSI參考模型各層功能1.物理層2.數據鏈路層3.網絡層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應用層OSI參考模型傳輸以“分組”為單位的數據，完成目標尋址、路由轉發(fā)的功能網絡層由于網絡是錯綜復雜的，要想傳輸到目的地，要解決的關鍵問題是選擇路徑，另外還要解決擁塞、服務質量等問題主機A主機B網路層負責選擇一條路徑將數據傳送到目的端通信者A通信者B郵局收發(fā)郵件郵局收發(fā)郵件郵局分揀郵件郵局分揀郵件郵件運輸部門郵件運輸寫信、貼郵票收集信件、蓋郵戳分揀信件運輸郵件拆信、閱讀信件分發(fā)郵件分揀信件運輸郵件第一層第二層第三層第四層OSI參考模型各層功能1.物理層2.數據鏈路層3.網絡層4.傳輸層5.會話層6.表示

11、層7.應用層OSI參考模型在兩個節(jié)點之間通信鏈路已建立的基礎上，實現節(jié)點間端到端的傳輸傳輸層傳輸層要向會話層提供通信服務的可靠性，避免報文的出錯、丟失、延遲時間紊亂、重復、亂序等差錯。主機A主機B傳輸層在網絡層的基礎上實現端到端的傳輸應用程序1應用程序1通信者A通信者B郵局收發(fā)郵件郵局收發(fā)郵件郵局分揀郵件郵局分揀郵件郵件運輸部門郵件運輸寫信、貼郵票收集信件、蓋郵戳分揀信件運輸郵件拆信、閱讀信件分發(fā)郵件分揀信件運輸郵件第一層第二層第三層第四層OSI參考模型各層功能1.物理層2.數據鏈路層3.網絡層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應用層OSI參考模型管理和協(xié)調不同主機上各種進程之間的通信會話層用戶之間進行數據傳輸可以理解為用戶之間進行對話，在傳輸層建立端到端連接的基礎上，對話用戶之間建立和釋放會話連接，確保會話過程的連續(xù)性以及實現管理數據交換等功能。主機A主機B負責建立、管理和終止應用程序之間的會話OSI參考模型各層功能1.物理層2.數據鏈路層3.網絡層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應用層OSI參考模型關心的是所傳輸的數據的表現方式，它的語法和語義表示層表示層提供一個可供應用層選擇的服務的集合，使得應用層可以根據這些服務功能解釋數據的含義，它如同應用程序和網絡之間的翻譯官主機B語音、圖像等數據格式轉換數據加解密過程網絡標準格