數(shù)據(jù)通信的基本概念

數(shù)據(jù)通信的基本概念第1頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.

數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)是包含有一定內(nèi)容的物理符號(hào)，是傳送信息的載體。第2頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.

數(shù)據(jù)與信息信息是指數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的表示形式或向人們提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界事實(shí)的知識(shí)，它不隨載荷符號(hào)的形式不同而改變。第3頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.

數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)是信息傳送的形式，信息是數(shù)據(jù)表達(dá)的內(nèi)涵第4頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.信號(hào)與信道信號(hào)是數(shù)據(jù)的電編碼、電磁編碼或其它編碼。信號(hào)可以分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。第5頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.信號(hào)與信道信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，包括通信設(shè)備和傳輸媒體。信道按傳輸信號(hào)的形式可以分為模擬信道和數(shù)字信道。模擬信道用于傳輸模擬信號(hào)，數(shù)字信道用于傳輸數(shù)字信號(hào)。第6頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)是指在某個(gè)區(qū)間產(chǎn)生的連續(xù)值，如：聲音、視頻、溫度、壓力。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是有限個(gè)離散值，如字符串、整數(shù)數(shù)列。第7頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)模擬信號(hào)是在一定范圍內(nèi)可以連續(xù)取值的信號(hào)，是一種連續(xù)變化的電信號(hào)，它可以不同頻率在介質(zhì)上傳輸。第8頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)是一種離散的脈沖序列，它的取值是有限個(gè)數(shù)，它以恒定的正電壓/負(fù)電壓或正電壓/0電壓，表示“1”、“0”，可以用不同的位速率在介質(zhì)上傳輸。第9頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)據(jù)通信模型通信系統(tǒng)的基本作用是在發(fā)送方(信源)和接收方(信宿)之間傳遞和交換信息。根據(jù)通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞消息，通信系統(tǒng)可以分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。第10頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)據(jù)通信模型模擬通信系統(tǒng)利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息，如現(xiàn)在廣泛使用的電話、廣播和電視。系統(tǒng)一般由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪聲源組成第11頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)據(jù)通信模型第12頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)據(jù)通信模型人們?nèi)粘Ｊ褂玫膿芴?hào)上網(wǎng)就是一個(gè)模擬通信系統(tǒng)的實(shí)例，發(fā)送端工作站發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后，送到公共電話網(wǎng)上傳輸，到接收端經(jīng)調(diào)制解調(diào)器變換為數(shù)字信號(hào)后，與服務(wù)器通信

第13頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)據(jù)通信模型數(shù)字通信系統(tǒng)利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息，如計(jì)算機(jī)通信，數(shù)字電話、數(shù)字電視等。數(shù)字通信系統(tǒng)由信源、信源編碼器、信道編碼器、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器以及發(fā)送端和接收端時(shí)鐘同步組成第14頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)據(jù)通信模型第15頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)據(jù)通信模型主要特點(diǎn)：數(shù)字通信抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的差錯(cuò)控制，傳輸質(zhì)量高，通過(guò)對(duì)信號(hào)加密和防火墻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)保密通信，但數(shù)字通信所占的信道帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于模擬信道

第16頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)據(jù)通信模型人們?nèi)粘Ｊ褂玫膿芴?hào)上網(wǎng)就是一個(gè)模擬通信系統(tǒng)的實(shí)例，發(fā)送端工作站發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后，送到公共電話網(wǎng)上傳輸，到接收端經(jīng)調(diào)制解調(diào)器變換為數(shù)字信號(hào)后，與服務(wù)器通信第17頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5.

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)帶寬信號(hào)在通信線路上傳輸時(shí)最高頻率與最低頻率之差叫信號(hào)的頻帶寬度，簡(jiǎn)稱帶寬或稱為通頻帶。數(shù)字信號(hào)帶寬與脈沖寬度成反比第18頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5.

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)信道容量即單位時(shí)間內(nèi)最大可傳輸信息的位數(shù)，是信道傳輸信息的最大能力的指標(biāo)

第19頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5.

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)位速率位速率也稱信號(hào)速率，常用S表示，位速率是數(shù)字信號(hào)的傳輸速率，它用單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位數(shù)來(lái)表示，其單位為位每秒(bps)第20頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5.

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)波特率波特率也稱調(diào)制速率，也稱碼元速率

第21頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5.

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)誤碼率誤碼率指信息傳輸?shù)腻e(cuò)誤率，是衡量傳輸系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)。誤碼率以在接收的碼元中的錯(cuò)誤碼元占總傳輸碼元的比例來(lái)衡量，通常應(yīng)低于10-6

第22頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)傳輸1.數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程2.基帶傳輸和寬帶傳輸3.并行傳輸和串行傳輸?shù)?3頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程

兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸首先需要將信息用二進(jìn)制代碼來(lái)表示，其次還要將二進(jìn)制代碼以一定的信號(hào)形式(如電壓、電流、脈沖等)來(lái)表示，然后將信號(hào)經(jīng)由信道進(jìn)行傳輸，到達(dá)接收方后，再根據(jù)這些信號(hào)恢復(fù)為代碼，從而得到發(fā)送端的信息

第24頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)概念

模擬通信：模擬信號(hào)通過(guò)模擬信道進(jìn)行傳輸。

數(shù)字通信：模擬信號(hào)通過(guò)數(shù)字信道進(jìn)行傳輸。

數(shù)據(jù)通信：是專指信源和信宿中數(shù)據(jù)的形式是數(shù)字的，而不論是通過(guò)數(shù)字信道傳輸還是模擬信道傳輸

第25頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)：⑴抗干擾能力強(qiáng)⑵適合遠(yuǎn)距離傳輸⑶安全保密性好⑷適合多媒體信息傳輸?shù)?6頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.基帶傳輸和寬帶傳輸數(shù)據(jù)傳輸方式依其數(shù)據(jù)在傳輸線上原樣不變地傳輸還是調(diào)制變樣后再傳輸，可以分為基帶傳輸和寬帶傳輸兩大類第27頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴基帶信號(hào)與基帶傳輸二進(jìn)制數(shù)字脈沖信號(hào)稱為基帶信號(hào)基帶傳輸是將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)加到電纜上進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳輸方式第28頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵寬帶信號(hào)與寬帶傳輸寬帶信號(hào)是將多組基帶信號(hào)分別調(diào)制不同頻率的載波，并由這些載波分別占用不同頻段的調(diào)制載波組成

第29頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵寬帶信號(hào)與寬帶傳輸寬帶傳輸是將數(shù)據(jù)加載到載波信號(hào)上進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳輸方式第30頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵寬帶信號(hào)與寬帶傳輸基帶傳輸和寬帶傳輸最重要的區(qū)別在于：基帶傳輸采用的是“直接控制信號(hào)狀態(tài)”的傳輸方式，而寬帶傳輸采用的是“控制載波信號(hào)狀態(tài)”的傳輸技術(shù)

第31頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.并行傳輸和串行傳輸依據(jù)傳輸線數(shù)目的多少，可以將數(shù)據(jù)傳輸方式分為：并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸用于短距離、高速率的通信，串行傳輸用于長(zhǎng)距離、低速率的通信第32頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴并行傳輸并行傳輸是指數(shù)字信號(hào)以成組的方式在多個(gè)并行信道上傳輸，數(shù)據(jù)由多條數(shù)據(jù)線同時(shí)傳送與接收，每個(gè)比特使用單獨(dú)的一條線路

第33頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴并行傳輸并行傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)在于傳送速率高，發(fā)收雙方間不存在字符同步的問(wèn)題，缺點(diǎn)是需要多個(gè)并行信道，增加了設(shè)備的成本，而且并行線路的電平相互干擾也會(huì)影響傳輸質(zhì)量，不適合做較長(zhǎng)距離的通信，主要用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部或同一系統(tǒng)設(shè)備間的通信

第34頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴并行傳輸常見(jiàn)的并行傳輸如計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?5頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵串行傳輸串行傳輸就是將比特流逐位在一條信道上傳送。需要解決收發(fā)雙方如何保持碼組或字符同步的問(wèn)題。相對(duì)于并行傳輸，串行傳輸?shù)男实?，傳輸速率慢，但由于只有一條信道，減少了設(shè)備的成本，且易于實(shí)現(xiàn)與維護(hù)。計(jì)算機(jī)與Modem之間的通信

就是串行傳輸?shù)?6頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵串行傳輸相對(duì)于并行傳輸，串行傳輸?shù)男实停瑐鬏斔俾事?，但由于只有一條信道，減少了設(shè)備的成本，且易于實(shí)現(xiàn)與維護(hù)。計(jì)算機(jī)與Modem之間的通信就是串行傳輸

第37頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)通信

1.掌握單工、半雙工和全雙工通信的基本原理、特點(diǎn)及主要區(qū)別；2.掌握異步傳輸和同步傳輸?shù)幕竟ぷ髟恚?.理解多路復(fù)用技術(shù)的基本工作原理第38頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.單工、半雙工和全雙工通信在串行通信中，根據(jù)數(shù)據(jù)流的方向可以將通信分為單工、半雙工和全雙工通信3種方式。⑴單工通信⑵半雙工通信⑶全雙工通信第39頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六單工通信

單工通信是指在兩個(gè)通信設(shè)備間，信息只能沿著一個(gè)方向被傳輸。采用單工通信時(shí)，在通信設(shè)備雙方中，一方為發(fā)送設(shè)備，另一方為接收設(shè)備。廣播和電視節(jié)目的傳送以及尋呼系統(tǒng)都屬于單工通信的例子第40頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六半雙工通信半雙工通信是指兩個(gè)通信設(shè)備間的信息交換可以雙向進(jìn)行，但不能同時(shí)進(jìn)行。也就是說(shuō)，在同一時(shí)間內(nèi)僅能使信息在一個(gè)方向上傳輸半雙工通信設(shè)備的兩端要求既要有發(fā)送設(shè)備，又要有接收設(shè)備，因此該方式需要具有信道轉(zhuǎn)換能力，通常用軟件控制換向，換向過(guò)程中存在換向的延時(shí)時(shí)間，也可以采用人工操作機(jī)械開(kāi)關(guān)的方法進(jìn)行控制。其典型的例子是對(duì)講機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端的通信第41頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑶全雙工通信

全雙工通信是指兩個(gè)通信設(shè)備間可以同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)方向上的信息傳輸。兩個(gè)通信應(yīng)同時(shí)具有發(fā)射和接收的功能，與通信站相接的傳輸設(shè)備和傳輸控制協(xié)議必須提供全雙工的工作方式，同是還應(yīng)對(duì)緩存器作特殊的考慮，如想進(jìn)行同時(shí)讀寫就要求緩存中也能同時(shí)釋放和分配存儲(chǔ)器等。我們平時(shí)使用的手機(jī)類似于全雙工通信第42頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六異步傳輸和同步傳輸⑴異步傳輸⑵同步傳輸?shù)?3頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴異步傳輸異步傳輸方式又稱為起止式同步方式，它是以字符為單位進(jìn)行同步的，且每一字符的起始時(shí)刻可以為任意第44頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一般“起”信號(hào)的長(zhǎng)度規(guī)定為1個(gè)碼元寬度，極性為“0”，即用空號(hào)(space)代表，“止”信號(hào)可以為1、1.5或2個(gè)碼元的寬度，其長(zhǎng)度的選取與所采用的傳輸代碼類型有關(guān)。在異步傳輸方式中字符可以被單獨(dú)發(fā)送或連續(xù)發(fā)送，字符與字符的間隔期間可以連續(xù)發(fā)送“1”狀態(tài)，當(dāng)不傳字符時(shí)，不要求收發(fā)時(shí)鐘同步，僅在傳輸字符時(shí)，收發(fā)時(shí)鐘才需要在字符的每一位上同步。異步傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)字符本身就包括了本字符的同步信息，不需要在線路兩端設(shè)置專門的同步設(shè)備。其缺點(diǎn)是每發(fā)一個(gè)字符就要添加一對(duì)起止信號(hào)，線路的開(kāi)銷增加，傳輸效率低。異步傳輸方式常用于≤1200bps的低速率數(shù)據(jù)傳輸中，目前仍在廣泛使用。第45頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵同步傳輸同步傳輸方式是以固定的時(shí)鐘節(jié)拍來(lái)連續(xù)串行發(fā)送數(shù)字信號(hào)的一種方法第46頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六同步傳輸方式中，要求收發(fā)兩端的時(shí)鐘都必須在每個(gè)比特上保持一致。在同步傳輸中，數(shù)據(jù)的發(fā)送一般以幀為單位。傳送時(shí)在每個(gè)幀的幀首加兩個(gè)或兩個(gè)以上同步字符Sync，幀內(nèi)每個(gè)字符前后不附加起止位。同步字符Sync是一個(gè)獨(dú)特的比特組合，用于通知接收方一個(gè)幀已經(jīng)到達(dá)。Sync類似于異步傳輸中的起始位，但它除了具有起始位的功能外，還能確保接收方的采樣速度和比特的到達(dá)速度保持一致，收、發(fā)方一般采用同一同步時(shí)鐘。實(shí)現(xiàn)同步傳輸方式的收發(fā)時(shí)鐘同步方法有兩種：外同步法和自同步法。同步傳輸方式具有較高的效率，常用于大于2400bps的速率的傳輸?shù)?7頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.多路復(fù)用技術(shù)⑴頻分多路復(fù)用技術(shù)⑵時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)⑶波分復(fù)用技術(shù)第48頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴頻分多路復(fù)用技術(shù)頻分多路復(fù)用將信道的可用帶寬劃分為若干個(gè)小頻帶，每個(gè)小頻帶傳送一路信號(hào)，形成一個(gè)子信道。頻分多路復(fù)用常用于模擬信號(hào)的傳輸，如收音機(jī)、電視機(jī)等，F(xiàn)DM也用于寬帶網(wǎng)絡(luò)。載波電話通信系統(tǒng)是頻分多路復(fù)用的典型例子第49頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)是將通信信道傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間劃分為若干個(gè)時(shí)間段，每一路信號(hào)占用一個(gè)時(shí)間段，在其占用的一段時(shí)間內(nèi)，信號(hào)獨(dú)自使用信道的全部帶寬。時(shí)分多路復(fù)用通常用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳送，也可用于模擬信號(hào)的傳送。時(shí)分多路復(fù)用在任一時(shí)刻，只傳送一種信號(hào)，多路信號(hào)分時(shí)地在信道中傳送，而頻分多路復(fù)用是在任一時(shí)刻，同時(shí)傳送多路信號(hào)，各路信號(hào)占用的頻帶不同第50頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑶波分復(fù)用技術(shù)波分復(fù)用是把光波波長(zhǎng)分割復(fù)用，在一根光纖中同時(shí)傳輸多波長(zhǎng)光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)?；驹硎窃诎l(fā)送端將不同的光信號(hào)組合起來(lái)，也即是復(fù)用過(guò)程；耦合到光線線路上用一根光纖進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長(zhǎng)的光信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)，即完成解復(fù)用過(guò)程，再通過(guò)進(jìn)一步處理恢復(fù)出原信號(hào)后送入不同的終端第51頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)交換

1.掌握電路交換的工作原理、工作特點(diǎn)及適用網(wǎng)絡(luò)類型2.掌握?qǐng)?bào)文交換的工作原理、工作特點(diǎn)及適用網(wǎng)絡(luò)類型3.掌握分組交換的工作原理、工作特點(diǎn)及適用網(wǎng)絡(luò)類型第52頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)主要是電路交換、報(bào)文交換和分組交換三種。電路交換的原理類似于傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)，在教學(xué)中可以采用類比的方法進(jìn)行教學(xué)有利于學(xué)生對(duì)電路交換的理解；報(bào)文交換的原理類似于平時(shí)的郵政系統(tǒng)，與人們郵寄信件的過(guò)程非常相似，教學(xué)中可以以人們郵寄信件來(lái)輔助報(bào)文交換的理解；分組交換的方式有兩種情況：虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)。教學(xué)中要分析清楚兩種情況的區(qū)別第53頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)交換1.電路交換2.報(bào)文交換3.分組交換第54頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.電路交換⑴電路交換的原理⑵電路交換的特點(diǎn)⑶適用范圍第55頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴電路交換的原理電路交換過(guò)程主要有三個(gè)階段：電路建立、數(shù)據(jù)傳輸和電路拆除。①電路建立在傳輸數(shù)據(jù)之前，先經(jīng)過(guò)呼叫過(guò)程建立一條端到端的電路。②數(shù)據(jù)傳輸電路建立以后，數(shù)據(jù)就可以從源站發(fā)送往目的站，電路連接是全雙工的，數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向傳輸。在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，所建立的連接必須始終保持連接狀態(tài)。③電路拆除數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方發(fā)出拆除請(qǐng)求，然后逐節(jié)拆除到對(duì)方的節(jié)點(diǎn)鏈路，將電路的使用權(quán)交還給網(wǎng)絡(luò)，以供其他用戶使用電路交換屬于電路資源預(yù)分配系統(tǒng)，即每次通信時(shí)，通信雙方都要連接電路，且在一次連接中，電路被預(yù)分配給一對(duì)固定用戶。不管該電路上是否有數(shù)據(jù)傳輸，其他用戶都不能使用該電路直至通信雙方要求拆除此電路為止第56頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵電路交換的特點(diǎn)電路交換方式的特征是在整個(gè)連接路徑中均采用物理連接，具有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：信息傳輸時(shí)延??；電路是透明的；信息傳送的吞吐量大。采用電路交換方式傳送數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)：所占用的帶寬是固定的，造成網(wǎng)絡(luò)資源的利用率較低；由于通信的傳輸通路是專用的，采用電路交換方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的效率較低；通信雙方在信息傳輸速率、編碼格式、同步方式、通信規(guī)程等要完全兼容，不同速率和不同通信協(xié)議之間的用戶不能通信第57頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑶適用范圍電路交換方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以用于公用交換網(wǎng)，即電話網(wǎng)，以及專線方式，如數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)。電路交換適用于信息量大的場(chǎng)合第58頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.報(bào)文交換報(bào)文交換也稱為包交換，它將用戶的一個(gè)報(bào)文分成若干個(gè)報(bào)文組，以報(bào)文組為單位采用“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”交換方式進(jìn)行通信第59頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.報(bào)文交換⑴報(bào)文交換的工作原理⑵報(bào)文交換的特點(diǎn)第60頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴報(bào)文交換的工作原理報(bào)文交換采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)原理，即交換機(jī)把來(lái)自用戶的報(bào)文先暫時(shí)存在節(jié)點(diǎn)機(jī)內(nèi)排隊(duì)等候，網(wǎng)絡(luò)上鏈路空閑時(shí)就轉(zhuǎn)發(fā)出去至下一節(jié)點(diǎn)，報(bào)文在下一節(jié)點(diǎn)再存貯-轉(zhuǎn)發(fā)，直到到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。信息是以報(bào)文為單位傳輸?shù)?，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有信息處理、存儲(chǔ)和路由選擇的功能第61頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵報(bào)文交換的特點(diǎn)報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)是：報(bào)文交換過(guò)程沒(méi)有電路接續(xù)，可以采用多路復(fù)用，提高線路的利用率；用戶不需要叫通對(duì)方就可以發(fā)送報(bào)文；容易實(shí)現(xiàn)不同類型的終端之間的通信。報(bào)文交換的缺點(diǎn)是：數(shù)據(jù)時(shí)延較大，不利于實(shí)時(shí)通信；要求交換機(jī)有高速處理能力及大的存儲(chǔ)容量，增加了設(shè)備的開(kāi)支第62頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.分組交換分組交換采用了“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”的方式，同時(shí)把報(bào)文分割成若干較短的按一定格式組成的分組進(jìn)行交換和傳輸。分組交換有虛電路分組交換和數(shù)據(jù)報(bào)分組交換兩種，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù)第63頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.分組交換⑴虛電路分組交換⑵數(shù)據(jù)報(bào)分組交換⑶分組交換的特點(diǎn)第64頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴虛電路分組交換虛電路分組交換在傳送數(shù)據(jù)前必須在發(fā)送端和接收端之間建立一條邏輯連接，數(shù)據(jù)按照事先建好的路徑順序傳輸。傳送數(shù)據(jù)量較大時(shí)，通常采用虛電路方式第65頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵數(shù)據(jù)報(bào)分組交換數(shù)據(jù)報(bào)分組中每個(gè)分組的大小有嚴(yán)格的限制，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。各數(shù)據(jù)報(bào)所走的路徑不一定相同，各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的地的順序可能不同，有的數(shù)據(jù)報(bào)會(huì)丟失第66頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑶分組交換的特點(diǎn)分組交換采用“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”方式，不獨(dú)占信道；信息傳輸時(shí)延較??；為不同通信規(guī)程的數(shù)據(jù)終端間能相互通信提供了會(huì)話環(huán)境；可靠性高。分組交換的技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，軟件及硬件結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜；網(wǎng)絡(luò)附加的信息較多。分組交換主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)終端連網(wǎng)第67頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)交換

電路交換在數(shù)據(jù)傳輸之前必須先設(shè)置一條完全的通路，在線路拆除之前，該通路由一對(duì)用戶完全占用，線路利用率不高。對(duì)于較輕和間接式負(fù)載，可以通過(guò)電話撥號(hào)來(lái)使用公用電話系統(tǒng)線路，對(duì)于很重和持續(xù)的負(fù)載，可以使用租用的電路交換線。報(bào)文交換的報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式，報(bào)文需要排隊(duì)，不適合于交互式通信，不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求。分組交換方式和報(bào)文交換方式類似，但報(bào)文被分成分組傳送，并規(guī)定了最大長(zhǎng)度。分組交換技術(shù)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)中最廣泛使用的一種交換技術(shù)，線路利用率高，適用于交換中等數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)交換到大容量設(shè)備的情況第68頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六差錯(cuò)控制我們經(jīng)常在電視上看到這樣一種游戲，甲對(duì)乙作某種動(dòng)作，乙模仿甲的動(dòng)作再向丙演示，丙再向丁演示，……這樣，最后一個(gè)人演示的動(dòng)作與甲的動(dòng)作有了很大的區(qū)別。這說(shuō)明在動(dòng)作傳輸過(guò)程中，出現(xiàn)了差錯(cuò)。數(shù)據(jù)通信也有這種出現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，如果一組數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯(cuò)誤，在接收端就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的解釋，得不到正確的結(jié)果。在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中，如果差錯(cuò)控制在一定的范圍內(nèi)，對(duì)接收方影響還不大，如果差錯(cuò)太多，就影響數(shù)據(jù)的正確傳輸了，需要采取必要的手段對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行控制第69頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六差錯(cuò)控制1.差錯(cuò)控制機(jī)制2.差錯(cuò)控制基本方式3.

常用的檢糾錯(cuò)碼第70頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.差錯(cuò)控制機(jī)制⑴差錯(cuò)與差錯(cuò)控制⑵噪聲種類⑶差錯(cuò)控制方法第71頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.差錯(cuò)控制機(jī)制⑴差錯(cuò)與差錯(cuò)控制差錯(cuò)也稱為傳輸差錯(cuò)，是指數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中，由于外界因素或線路本身的電器特性，使接收端接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)不一致。差錯(cuò)控制是指在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，使用必要的技術(shù)或方法，發(fā)現(xiàn)或糾正數(shù)據(jù)傳輸中的差錯(cuò)，把差錯(cuò)限制在盡可能小的范圍內(nèi)的控制技術(shù)第72頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.差錯(cuò)控制機(jī)制⑵噪聲種類傳輸差錯(cuò)是一般是由噪聲引起的，噪聲主要有兩類：一類是熱噪聲，是電子在傳輸介質(zhì)導(dǎo)體中作高速雜亂運(yùn)行，產(chǎn)生的一種寬頻背景噪聲，是隨機(jī)的噪聲；另一類沖擊噪聲，是由外界電磁干擾引起的，沖擊噪聲比熱噪聲幅度大，是引起傳輸差錯(cuò)的主要原因第73頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.差錯(cuò)控制機(jī)制⑶差錯(cuò)控制方法檢錯(cuò)法，是在要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊上附加冗余位，使接收方知道有差錯(cuò)發(fā)生，但不知道是什么樣的差錯(cuò)，然后向發(fā)送方請(qǐng)求重傳，常用的是奇偶校驗(yàn)碼和CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼；糾錯(cuò)法，是在要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊上附加足夠的冗余信息，使接收方能夠推導(dǎo)出已發(fā)出的數(shù)據(jù)應(yīng)該是什么，常用的是海明校驗(yàn)碼第74頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.差錯(cuò)控制基本方式差錯(cuò)控制基本方式主要有檢錯(cuò)反饋重發(fā)、前向糾錯(cuò)和混合糾錯(cuò)三種⑴檢錯(cuò)反饋重發(fā)⑵前向糾錯(cuò)方式⑶混合糾錯(cuò)第75頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.差錯(cuò)控制基本方式⑴檢錯(cuò)反饋重發(fā)檢錯(cuò)反饋重發(fā)又稱為自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)，簡(jiǎn)稱ARQ。工作原理：發(fā)送端對(duì)所發(fā)送的序列進(jìn)行差錯(cuò)控制編碼，接收端根據(jù)檢驗(yàn)序列的編碼規(guī)則判決有無(wú)誤碼，若發(fā)現(xiàn)有誤碼，則利用反向信道要求發(fā)端重發(fā)有錯(cuò)的信息，直至接收端檢測(cè)認(rèn)為無(wú)誤為止，從而達(dá)到糾正差錯(cuò)的目的?？梢怨ぷ饔诎腚p工鏈路和全雙工鏈路上第76頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六檢錯(cuò)反饋重發(fā)工作于半雙工鏈路上的又叫停等式ARQ，發(fā)送端在發(fā)完一組信息后就停下來(lái)等待接收端由反饋信道送回的判決信號(hào)。如果送回的是“否認(rèn)”(NAK)或收到的是“否認(rèn)”信號(hào)，在計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)前則需重發(fā)該組信號(hào)。如收到“肯定”信號(hào)，則繼續(xù)發(fā)送下一組。這種方式常用于面向字符的傳輸控制協(xié)議中。工作于全雙工鏈路上的ARQ，信息組和判決信號(hào)均被編號(hào)，發(fā)送端可連續(xù)發(fā)送信息，同時(shí)檢測(cè)接收端送回的判決信號(hào)，并依據(jù)接收端的要求重發(fā)全部或選擇重發(fā)部分信息，這種連續(xù)式ARQ系統(tǒng)常用于面向比特的傳輸控制規(guī)程中反饋重發(fā)方式的缺點(diǎn)是需要雙向信道，且實(shí)時(shí)性較差第77頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵前向糾錯(cuò)方式工作原理是：發(fā)送端將信息編成具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力的碼字并發(fā)送出去，接收端對(duì)收到的碼字進(jìn)行譯碼，譯碼時(shí)不但能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而且能自動(dòng)進(jìn)行錯(cuò)誤糾正，并且將已糾正的信息送給接收器。特點(diǎn)：不需要反向信道，也不存在由于反饋重發(fā)而造成的時(shí)延，實(shí)時(shí)性好；需要較為復(fù)雜的譯碼設(shè)備，為了確定和糾正錯(cuò)誤碼元，有較多的冗余碼元，傳輸效率有所下降第78頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑶混合糾錯(cuò)混合糾錯(cuò)方式綜合了上述兩種糾錯(cuò)方式，其基本原理是發(fā)端發(fā)送具有一定糾錯(cuò)能力的碼字，接收端對(duì)所收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，就對(duì)少量的能糾正的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，而對(duì)于超過(guò)糾錯(cuò)能力的差錯(cuò)通過(guò)反饋重發(fā)方式予以糾正第79頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.

常用的檢糾錯(cuò)碼常用的檢糾錯(cuò)碼主要有循環(huán)冗余碼

奇偶檢驗(yàn)碼

等重碼

方陣檢驗(yàn)碼

第80頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.

常用的檢糾錯(cuò)碼循環(huán)冗余碼CRC，又稱多項(xiàng)式碼。它利用事先生成的一個(gè)多項(xiàng)式去除要發(fā)送的信息多項(xiàng)式，得到多項(xiàng)式就是所需的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。循環(huán)碼檢驗(yàn)具有良好的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)，發(fā)送端編碼器和接收端檢測(cè)譯碼器的實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，同時(shí)，具有十分強(qiáng)的檢錯(cuò)能力，特別適合于檢測(cè)突發(fā)性錯(cuò)誤，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用第81頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.

常用的檢糾錯(cuò)碼奇偶檢驗(yàn)碼是一種最常見(jiàn)的檢錯(cuò)碼。它是在一個(gè)二進(jìn)制數(shù)上加上一個(gè)校驗(yàn)位，以便檢測(cè)差錯(cuò)。在偶校驗(yàn)中，要在每個(gè)字符上加上一個(gè)附加位，使得該字符中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。在奇校驗(yàn)中，要在每一個(gè)字符上增加一個(gè)附加位，使得該字符中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，接收方則通過(guò)判斷接收的數(shù)據(jù)中1的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)來(lái)確定傳輸是否出錯(cuò)。奇偶校驗(yàn)方法非常簡(jiǎn)單，但并不十分可靠，奇偶校驗(yàn)一般只用于通信要求較低的環(huán)境。通常偶校驗(yàn)用于異步傳輸或低速傳輸，奇校驗(yàn)用于同步傳輸?shù)?2頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.

常用的檢糾錯(cuò)碼等重碼又叫恒比碼，其特點(diǎn)是碼集中每個(gè)碼組中“1”和“0”的個(gè)數(shù)保持恒定比例，如果接收端收到碼不符合恒比規(guī)律，就認(rèn)定有錯(cuò)。該碼只能檢測(cè)奇數(shù)個(gè)差錯(cuò)，所以在實(shí)際中常運(yùn)用反饋重發(fā)方式使差錯(cuò)明顯減少第83頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.

常用的檢糾錯(cuò)碼方陣檢驗(yàn)碼也稱為行列監(jiān)督碼，其碼字中的每個(gè)碼元受到行和列的兩次監(jiān)督。方陣碼常用于糾正突發(fā)差錯(cuò)，該碼常用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部通信系統(tǒng)中第84頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、課堂總結(jié)

1.差錯(cuò)控制機(jī)制（噪聲種類和差錯(cuò)控制方法）2.差錯(cuò)控制的基本方式（檢錯(cuò)反饋重發(fā)方式、前向糾錯(cuò)方式和混合方式）3.常用的檢錯(cuò)碼（CRC、奇偶檢驗(yàn)碼、等重碼、方陣檢碼碼）第85頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六四、課堂練習(xí)1.數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)的主要原因是什么？3.簡(jiǎn)述奇偶檢驗(yàn)碼的工作原理。第86頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的內(nèi)涵理解網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)的思想掌握網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念第87頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)思想是學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，只有很好地理解了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾砸约熬W(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)的思想，才能理解與掌握開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)為什么要使用一定的協(xié)議可以使用現(xiàn)實(shí)生活中的打電話進(jìn)行比喻教學(xué)；而網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)思想可以用人與人交流的例子進(jìn)行比喻教學(xué)，有助于學(xué)生對(duì)抽象的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的理解與掌握第88頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述人與人在日常生活中相互交流時(shí)，都在不知不覺(jué)遵守了一定的約定，幾個(gè)人聊天會(huì)圍繞一個(gè)共同的話題，如果某個(gè)人對(duì)這個(gè)話題不了解的話或是聽(tīng)不懂別人所說(shuō)的語(yǔ)言，那他便不能與參與交流。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的交流，各計(jì)算機(jī)也必須遵守一些事先約定好的規(guī)則，如果網(wǎng)絡(luò)中某臺(tái)計(jì)算機(jī)不遵守這一規(guī)則，則該計(jì)算機(jī)就不能與其他交流，如果用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)就是進(jìn)行不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。為了使計(jì)算機(jī)之間能夠順利地進(jìn)行交流，人們?yōu)槠渲贫讼鄳?yīng)的規(guī)則，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)第89頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述1.

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念2.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.分層設(shè)計(jì)第90頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述1.

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為了完成網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)間的通信合作，把計(jì)算機(jī)互聯(lián)的功能劃分成有明確定義的層次，規(guī)定了同層次實(shí)體通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務(wù)。將這些同層實(shí)體通信協(xié)議及相鄰層接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第91頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述2.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳送是個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間可靠地交換數(shù)據(jù)，許多工作要協(xié)調(diào)（如發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)格式，通信協(xié)調(diào)與出錯(cuò)處理，信號(hào)編碼與電平參數(shù)，傳輸速度匹配等）。（講解教材中的打電話的例子來(lái)說(shuō)明協(xié)議）第92頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述假定一個(gè)與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備正向另一個(gè)與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，由于各個(gè)廠家有其各自的實(shí)現(xiàn)方法，這些設(shè)備可能不完全兼容，它們相互之間不可能識(shí)別和通信。解決方法之一是在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中全部使用某一廠家的專有技術(shù)和設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)互連的今天已不可行。另一種方法就是制定一套實(shí)現(xiàn)互連的規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)），即所謂“協(xié)議”。該標(biāo)準(zhǔn)允許每個(gè)廠家以不同的方式完成互連產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)與制造，當(dāng)按同一協(xié)議制造的設(shè)備連入同一網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它們完全兼容，仿佛是由同一廠家生產(chǎn)的一樣。（網(wǎng)絡(luò)中使用協(xié)議的原因）第93頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述將為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)、約定稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有三種組成要素：語(yǔ)法、語(yǔ)義和交換規(guī)則。（本行及上行板書）語(yǔ)義規(guī)定通信雙方彼此“講什么”（含義），語(yǔ)法規(guī)定“如何講”（格式），交換規(guī)則規(guī)定了信息交流的次序（順序）第94頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述3.分層設(shè)計(jì)⑴分層概念⑵網(wǎng)絡(luò)通信分層設(shè)計(jì)⑶網(wǎng)絡(luò)采用層次化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)第95頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑴分層概念將人與人的“通信”分為三個(gè)相關(guān)的層次：認(rèn)識(shí)層、語(yǔ)言層、傳輸層。如果讓一講南方方言老嫗與南京一教授進(jìn)行如下的“通信”。第96頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述如果讓一講南方方言老嫗與南京一教授進(jìn)行如下的“通信話題老嫗?zāi)暇┙淌诮Y(jié)果用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)表達(dá)結(jié)果語(yǔ)言菜價(jià)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)“不可理喻”認(rèn)識(shí)層“協(xié)議”不兼容方言英語(yǔ)“不知所云”語(yǔ)言層“協(xié)議”不兼容通信方式電話電腦“不可溝通”傳輸層“協(xié)議”不兼容第97頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述如果讓一講南方方言老嫗與當(dāng)?shù)匾唤淌谶M(jìn)行如下的“通信”。話題老嫗當(dāng)?shù)亟淌诮Y(jié)果用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)表達(dá)結(jié)果語(yǔ)言當(dāng)?shù)刂伟伯?dāng)?shù)刂伟病翱梢越涣鳌闭J(rèn)識(shí)層“協(xié)議”兼容方言方言“可以理解”語(yǔ)言層“協(xié)議”兼容電話電話“可以溝通”傳輸層“協(xié)議”兼容第98頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述所以，人們?yōu)榱四軌虮舜私涣魉枷?，需借助一個(gè)分層次的通信結(jié)構(gòu)；其次，層次之間不是相互孤立的，而是密切相關(guān)的，上層的功能是建立在下層的基礎(chǔ)上，下層為上層提供某些服務(wù)，而且每層還應(yīng)有一定的規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)通信情況同樣如此，只是區(qū)分更細(xì)一些第99頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述⑵網(wǎng)絡(luò)通信分層設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)體系通常采用層次化結(jié)構(gòu)，每一層都建立在其下層之上，每一層的目的是向其上一層提供一定的服務(wù)，并把服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)上層屏蔽，如圖下圖所示第100頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述⑵網(wǎng)絡(luò)通信分層設(shè)計(jì)第101頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述分層體系結(jié)構(gòu)中，下層通信實(shí)體（服務(wù)提供者）為上層實(shí)體（服務(wù)用戶）提供的通信功能比喻：有兩位經(jīng)理私人關(guān)系不太好，又都比較官僚，總之他們之間不能直接通話。他們每個(gè)人都雇用了一位高級(jí)助理，負(fù)責(zé)起草公函、與貿(mào)易伙伴溝通的事務(wù)性工作。由于公司較大，業(yè)務(wù)繁忙，高級(jí)助理又有一些秘書負(fù)責(zé)打字、傳真、接聽(tīng)電話等一般性工作。這樣，每個(gè)公司都形成了三個(gè)層次的機(jī)構(gòu)

第102頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述甲方經(jīng)理對(duì)乙方的供貨不滿意，希望對(duì)乙方經(jīng)理表達(dá)退貨的意思，于是他讓自己的高級(jí)助理起草一份文件發(fā)送出去。這位助理先生領(lǐng)會(huì)了經(jīng)理的意思后，按照業(yè)界的慣例寫了一份正式公函，并加上了一些冠冕堂皇的理由，然后把它交給秘書發(fā)送出去。秘書拿到公函，按照公司通信錄查到乙公司的傳真號(hào)碼，整理好后發(fā)給了乙公司。乙公司的秘書接到傳真后將有用的公函部分呈交給高級(jí)助理，而高級(jí)助理經(jīng)過(guò)分析后，將關(guān)鍵內(nèi)容匯報(bào)給了經(jīng)理。乙公司經(jīng)理對(duì)公文格式、表面理由都不感興趣，當(dāng)然他更不會(huì)關(guān)心最初收到的信息是傳真、電子郵件還是郵寄信函，他所關(guān)心的只是甲公司經(jīng)理的意見(jiàn)。

這里，甲乙公司都可以看作是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，而經(jīng)理、助手和秘書是一個(gè)個(gè)的通信實(shí)體。處于不同結(jié)點(diǎn)的相同層次的實(shí)體叫做對(duì)等實(shí)體。而協(xié)議實(shí)際上是對(duì)等實(shí)體之間的通信規(guī)則的約定。比如兩個(gè)公司的秘書之間就有收發(fā)傳真、和普通信函的協(xié)議，高級(jí)助理之間都遵照標(biāo)準(zhǔn)公函的協(xié)議，經(jīng)理之間當(dāng)然也有協(xié)議，不過(guò)那就是商人們的事情了

第103頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述⑶網(wǎng)絡(luò)采用層次化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)①各層之間相互獨(dú)立，高層不必關(guān)心低層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只要知道低層所提供的服務(wù)，經(jīng)及本層向上層所提供的服務(wù)即可，能真正做到各司其職。②現(xiàn)和維護(hù)，某個(gè)層次實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的變化不會(huì)對(duì)其他層次產(chǎn)生影響。③易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化第104頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、課堂練習(xí)1.請(qǐng)用自己的語(yǔ)言描述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.舉例說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念3.談一談對(duì)分層設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是什么？第105頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六四、課堂總結(jié)

1.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（請(qǐng)學(xué)生用自己的理解進(jìn)行描述）2.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.分層設(shè)計(jì)第106頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六TCP/IP核心協(xié)議

1.了解IP協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容并掌握主要功能；2.了解TCP協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容并掌握主要功能；3.掌握TCP/IP協(xié)議的工作過(guò)程；4.了解TCP/IP協(xié)議集中其他協(xié)議的主要內(nèi)容第107頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六TCP/IP核心協(xié)議

TCP/IP協(xié)議是一個(gè)協(xié)議組，學(xué)生可能會(huì)理解成是由兩個(gè)協(xié)議組成的，而且在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議添加時(shí)，也是選擇TCP/IP協(xié)議，更容易使學(xué)生理解為是兩個(gè)協(xié)議的組合，雖然有上一次課的基礎(chǔ)，這里還是要使學(xué)生理解協(xié)議組的概念。可以采用類比法來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，如“毛澤東思想”這一概念是毛澤東一個(gè)人的嗎？“馬家軍”是馬俊仁一個(gè)人的嗎？有了協(xié)議組的概念，再分別講述各個(gè)協(xié)議的功能就比較方便了。在內(nèi)容上，由于報(bào)文格式比較復(fù)雜，學(xué)生只需要了解就可以了，而TCP/IP協(xié)議的工作過(guò)程需要學(xué)生重點(diǎn)掌握。第108頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六TCP/IP核心協(xié)議通過(guò)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有多種，TCP/IP是目前使用最為廣泛、適應(yīng)性最強(qiáng)的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它將網(wǎng)絡(luò)分為四個(gè)層次，各個(gè)層次完成各自的功能，每個(gè)層次中都有各自的協(xié)議發(fā)揮作用，所以TCP/IP并不是一個(gè)協(xié)議，而是一個(gè)協(xié)議的組合，TCP和IP協(xié)議是這個(gè)協(xié)議組合中最重要的協(xié)議，今天我們來(lái)學(xué)習(xí)TCP/IP的核心協(xié)議第109頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六TCP/IP核心協(xié)議1.TCP/IP協(xié)議集2.無(wú)連接和面向連接的通信服務(wù)3.網(wǎng)際協(xié)議IP4.傳輸控制協(xié)議5.TCP/IP協(xié)議的工作過(guò)程6.其他協(xié)議第110頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.TCP/IP協(xié)議集

1.TCP/IP協(xié)議集TCP/IP不是一個(gè)簡(jiǎn)單的協(xié)議，而是由一組小的、專業(yè)化協(xié)議構(gòu)成的，包括TCP、IP、UDP、ARP、ICMP以及其他的許多被稱為子協(xié)議的協(xié)議。在眾多的子協(xié)議中TCP和IP協(xié)議是最重要的核心協(xié)議第111頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.TCP/IP協(xié)議集

應(yīng)用層的主要協(xié)議有SMTP、FTP、DNS、FTP、SNMP、TELNET等；傳輸層的主要協(xié)議有TCP、UDP協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)互連層的主要協(xié)議有IP、ARP、RARP、ICMP、IGMP等。第112頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.TCP/IP協(xié)議集

第113頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.無(wú)連接和面向連接的通信服務(wù)在面向連接的通信中，發(fā)送數(shù)據(jù)包前，發(fā)送方的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議應(yīng)首先與接收方的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議建立連接（握手）。連接建立后，從同一個(gè)源地址到同一個(gè)源目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)包串即開(kāi)始一個(gè)接一個(gè)地發(fā)送出去。此時(shí)各數(shù)據(jù)包間存在某種關(guān)系：它們沿同一條路徑被逐個(gè)傳送，前后之間相互關(guān)聯(lián)。連接建立后具有同樣源地址和目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)包串的路由選擇只在建立連接時(shí)進(jìn)行一次。路由器不必為每個(gè)數(shù)據(jù)包重復(fù)計(jì)算路由第114頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.無(wú)連接和面向連接的通信服務(wù)在無(wú)連接通信中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包都單獨(dú)處理，各數(shù)據(jù)包間不存在任何聯(lián)系。一個(gè)報(bào)文中的各個(gè)數(shù)據(jù)包可能通過(guò)不同的路徑到達(dá)目標(biāo)地址。（IP協(xié)議）第115頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.無(wú)連接和面向連接的通信服務(wù)類比：電話系統(tǒng)和普通郵政系統(tǒng)所提供服務(wù)。電話系統(tǒng)：首先要在用戶之間建立連接，然后在該連接上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，最后斷開(kāi)連接。先要撥號(hào)等待對(duì)方摘機(jī)建立通路，然后才能相互交談，最后還要通過(guò)掛機(jī)來(lái)斷開(kāi)電話通話。郵政系統(tǒng)：每一封信上都必須寫上完整的收信方地址，并且每一封信都獨(dú)立于其他信件經(jīng)由郵政部門選定的路徑傳遞到收信方。當(dāng)使用無(wú)連接服務(wù)的兩個(gè)報(bào)文發(fā)向同一目標(biāo)時(shí)，可能先發(fā)的報(bào)文在途中丟失或延誤了，而后發(fā)的報(bào)文反而先收到，如同信件可能在途中遺失或先發(fā)的后收到一樣。換言之，無(wú)連接的服務(wù)不能保證報(bào)文不丟失和一定按序到達(dá)，而這在面向連接的服務(wù)中是絕對(duì)不可能發(fā)生的。第116頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.網(wǎng)際協(xié)議IPIP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)互連層最重要的協(xié)議，負(fù)責(zé)在通信子網(wǎng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨越互連網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)間的相互通信。其功能：提供無(wú)連接數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)將傳輸層報(bào)文加上報(bào)頭(源和目的站的IP地址等)形成IP數(shù)據(jù)報(bào)，然后送往下層（必要時(shí)“分片”后下傳）接收并校驗(yàn)下層送來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)，去掉報(bào)頭后送往傳輸層第117頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.網(wǎng)際協(xié)議IP⑴數(shù)據(jù)報(bào)結(jié)構(gòu)（本行及下行板書）數(shù)據(jù)報(bào)是指自帶尋址信息的獨(dú)立地從數(shù)據(jù)源行走到終點(diǎn)的數(shù)據(jù)包

IP數(shù)據(jù)報(bào)由兩部分組成：報(bào)頭和數(shù)據(jù)。報(bào)頭部分20（基本）～60（加上選項(xiàng)）字節(jié)，數(shù)據(jù)報(bào)總長(zhǎng)20～65536字節(jié)第118頁(yè)，共131頁(yè)，2023年，2月2