計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)中職PPT完整全套教學(xué)課件

認(rèn)識計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模塊1認(rèn)識計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)技術(shù)Internet的接入與應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全計算機(jī)常見故障及處理全套可編輯PPT課件知識目標(biāo)了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與組成。了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用。了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類。了解常見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。技能目標(biāo)認(rèn)識身邊的常用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。了解Visio軟件的基本操作知識,能夠利用Visio軟件繪制不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。1.1了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3常見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備目錄了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.1(1)從應(yīng)用的角度來說,只要將具有獨(dú)立功能的多臺計算機(jī)連接起來,能夠?qū)崿F(xiàn)各計算機(jī)之間的信息交流,并可以共享計算機(jī)資源的系統(tǒng)就是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。(3)從技術(shù)角度來說,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是通過特定類型的傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備互連在一起的計算機(jī),并由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理的系統(tǒng)。(2)從資源共享的角度來說,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是一組具有獨(dú)立功能的計算機(jī)及其外部設(shè)備,以用戶相互通信和共享資源為目的而連接在一起的系統(tǒng)。1.1.1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)通信和資源共享兩種功能,因此可將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)看成一個兩級網(wǎng)絡(luò),即內(nèi)層的通信子網(wǎng)和外層的資源子網(wǎng),如圖1-1所示。1.1.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯功能組成(1)資源子網(wǎng)。資源子網(wǎng)主要由聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)、終端、外部設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)軟件等組成,主要任務(wù)是為用戶提供網(wǎng)絡(luò)訪問和資源共享等服務(wù)。（1）（2）1.1.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成(2)通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)主要由通信線路、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和通信軟件等組成,主要任務(wù)是連接網(wǎng)絡(luò)中的各個計算機(jī)和外部設(shè)備,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能,包括數(shù)據(jù)的加工、變換、傳輸和交換等通信處理工作,即將一臺主機(jī)的信息傳送給另一臺主機(jī)。(1)網(wǎng)絡(luò)硬件。網(wǎng)絡(luò)硬件是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。要構(gòu)成一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),首先要將計算機(jī)及其外部設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中的其他計算機(jī)連接起來。不同計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)硬件是有差別的。1.1.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成2.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源結(jié)構(gòu)組成②通信控制器(communicationcontroller,CC):用于對數(shù)據(jù)通信各個階段進(jìn)行控制的設(shè)備。④前端處理機(jī)(frontendprocessor,FEP):負(fù)責(zé)通信處理的設(shè)備。③通信處理機(jī)(communicationprocessor,CP):作為數(shù)據(jù)交換的開關(guān),負(fù)責(zé)通信處理。①線路控制器(linecontroller,LC):主機(jī)或終端設(shè)備以及調(diào)制解調(diào)器的接口設(shè)備。1.1.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成⑥主機(jī)HOST:主機(jī)可以是大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)或微型機(jī),它通過高速通信線路與線路控制器LC相連。⑦終端:終端是用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作時所使用的末端設(shè)備,是用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的接口。⑤集中器C(concentrator)、多路復(fù)用器MUX(multiplexer):通過通信線路分別和多個遠(yuǎn)程終端相連接的設(shè)備。1.1.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成(2)網(wǎng)絡(luò)軟件。由于網(wǎng)絡(luò)中的每個用戶都可以共享系統(tǒng)中的各種資源,網(wǎng)絡(luò)需要對用戶進(jìn)行控制,否則會造成系統(tǒng)混亂、信息破壞或丟失。為了協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)資源,系統(tǒng)需要對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理、調(diào)度和分配,并采取一系列的安全保密措施,防止用戶非法訪問,以防數(shù)據(jù)和信息的破壞或丟失。1.1.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成③網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(networkoperationsystem,NOS):網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源共享、管理網(wǎng)絡(luò)用戶的應(yīng)用程序,是最主要的網(wǎng)絡(luò)軟件。④網(wǎng)絡(luò)管理及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件:網(wǎng)絡(luò)管理軟件用于對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理并對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)(如網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)管軟件等),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件能提供某種服務(wù)。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。①網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議軟件:根據(jù)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)類型的不同有TCP/IP、SPX/IPX、NetBEUI等協(xié)議。1.1.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.資源共享計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最具吸引力的功能是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的用戶可以共享網(wǎng)絡(luò)中各種硬件和軟件資源,這樣可以使網(wǎng)絡(luò)中各部分的資源互通有無、分工協(xié)作,從而提高系統(tǒng)資源的利用率。2.數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能之一,用于實(shí)現(xiàn)計算機(jī)與終端或計算機(jī)與計算機(jī)之間的信息傳輸,從而提高計算機(jī)系統(tǒng)的整體性能,大大方便了人們的工作和生活。3.集中管理計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使得現(xiàn)代的辦公、經(jīng)營管理方式等發(fā)生了很大的變化。1.1.3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能4.分布式處理對于綜合性的大型問題可以采用合適的算法,將任務(wù)分散到網(wǎng)絡(luò)中的各臺計算機(jī)上進(jìn)行分布式處理,以達(dá)到均衡使用網(wǎng)絡(luò)資源、多人協(xié)作處理的目的。5.負(fù)載平衡負(fù)載平衡是指工作被均勻地分配給網(wǎng)絡(luò)上的各臺計算機(jī)。6.提高安全與可靠性借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還可降低計算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率,提高系統(tǒng)的可靠性。1.1.3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.1.4計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用(2)在教育方面,有專門的教育網(wǎng),有條件的學(xué)?？梢越ㄔO(shè)校園網(wǎng),在這些基礎(chǔ)上可以開設(shè)網(wǎng)上課程,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育。師生可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行課后答疑,還可以通過網(wǎng)絡(luò)提交作業(yè)和進(jìn)行在線測試。1.網(wǎng)絡(luò)在科研和教育中的應(yīng)用(1)在科研方面,通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),科技人員可以共享資源,在網(wǎng)上查詢各種文件資料,進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。2.網(wǎng)絡(luò)在企事業(yè)單位中的應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以使企事業(yè)單位實(shí)現(xiàn)內(nèi)部辦公自動化,做到各種軟件和硬件資源共享。4.網(wǎng)絡(luò)在家庭生活中的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)在家庭生活中的應(yīng)用主要有電子郵件、電子賀卡等,目前已經(jīng)很難見到傳統(tǒng)的信件和賀卡了。3.網(wǎng)絡(luò)在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用隨著計算機(jī)的廣泛應(yīng)用,電子商務(wù)、電子政務(wù)、網(wǎng)上購物已成為商貿(mào)活動的重要手段。1.1.4計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用1.1.5互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概述(1)全球最大的互聯(lián)網(wǎng)人群。10.11億中國人介入互聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)71.6%,人數(shù)超過歐洲總?cè)丝凇?3)中國網(wǎng)絡(luò)視頻(含短視頻)用戶規(guī)模達(dá)9.44億人。(2)全球最大的移動互聯(lián)網(wǎng)市場。手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)10.07億人,手機(jī)上網(wǎng)率99.6%。(4)網(wǎng)絡(luò)購物與移動支付領(lǐng)先全球。1.1.5互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概述(5)在線教育與醫(yī)療發(fā)展迅速。(7)5G與6G專利數(shù)量世界第一。(6)中國擁有全球最大的信息通信網(wǎng)絡(luò)。(8)2020年11月,全球第一顆成功發(fā)射的6G衛(wèi)星是中國的“電子科技大學(xué)號”。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.2集中式網(wǎng)絡(luò)的處理控制功能高度集中在一個或少數(shù)幾個節(jié)點(diǎn)上,所有的信息流都必須經(jīng)過這些節(jié)點(diǎn)。分布式網(wǎng)絡(luò)中的任一節(jié)點(diǎn)都至少和另外兩個節(jié)點(diǎn)相連接,信息從一個節(jié)點(diǎn)到達(dá)另一個節(jié)點(diǎn)可能有多條路徑。1.集中式網(wǎng)絡(luò)1.2.1按網(wǎng)絡(luò)的工作方式分類2.分布式網(wǎng)絡(luò)1.廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)也稱遠(yuǎn)程網(wǎng),它所覆蓋的地理范圍從幾十千米到幾千千米,可以跨越遼闊的地理區(qū)域進(jìn)行長距離的信息傳輸,所覆蓋的地理范圍可以是一個城市、一個國家,甚至是全球。3.局域網(wǎng)局域網(wǎng)是由單位或部門組建的小型網(wǎng)絡(luò),一般局限在一座建筑物或一片園區(qū)內(nèi),其覆蓋范圍通常為幾十米至幾千米。2.城域網(wǎng)城域網(wǎng)的覆蓋范圍介于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間,是一個城市或地區(qū)組建的網(wǎng)絡(luò),作用范圍一般為幾十千米。1.2.2按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍分類廣播式網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)中的所有計算機(jī)共享一條通信信道。廣播式網(wǎng)絡(luò)在通信時具備兩個特點(diǎn):一是任何一臺計算機(jī)發(fā)出的消息都能夠被其他連接到這條總線上的計算機(jī)收到,二是任何時間內(nèi)只允許一個節(jié)點(diǎn)使用信道。1.2.3按網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)分類1.廣播式網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)是由一對對計算機(jī)之間的多條連接構(gòu)成的。為了能使信息從源地到達(dá)目的地,這種網(wǎng)絡(luò)上的分組可能通過一臺或多臺中間設(shè)備,通常是多條路徑,并且可能長度不一樣。1.2.3按網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)分類2.點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是將網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備都通過一根公共總線連接,通信時信息沿總線進(jìn)行廣播式傳送,如圖1-2所示。1.2.4按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類1.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,所有設(shè)備連接成環(huán),信息是沿著環(huán)采用廣播方式傳送的,如圖1-3所示。在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每一臺設(shè)備只能和相鄰節(jié)點(diǎn)直接通信。1.2.4按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類2.環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.2.4按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):對環(huán)接口的要求很高,如果一個環(huán)接口出現(xiàn)故障,則整個網(wǎng)絡(luò)就會癱瘓。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):信息在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中按一個特定的方向流動,每兩臺計算機(jī)之間只有一個通路,簡化了路徑的選擇;環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中所需的電纜總長度與總線型網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由一個中央節(jié)點(diǎn)和若干從節(jié)點(diǎn)組成,如圖1-4所示。中央節(jié)點(diǎn)可以與從節(jié)點(diǎn)直接通信,而從結(jié)點(diǎn)之間的通信必須經(jīng)過中央節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。1.2.4按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類3.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.2.4按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):每個從節(jié)點(diǎn)直接與中央節(jié)點(diǎn)相連,需要大量電纜,因此費(fèi)用較高。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):利用中央節(jié)點(diǎn)可以方便地提供服務(wù)和配置網(wǎng)絡(luò),便于建網(wǎng)。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為一般網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和全連接網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩種。一般網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的每個節(jié)點(diǎn)至少與其他兩個節(jié)點(diǎn)直接相連,如圖1-5(a)所示。全連接網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的每個節(jié)點(diǎn)都與其他所有節(jié)點(diǎn)由通信線路連接,如圖1-5(b)所示。1.2.4按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類4.網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):容錯能力強(qiáng),如果網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點(diǎn)或一段鏈路發(fā)生故障,信息可通過其他節(jié)點(diǎn)和鏈路到達(dá)目的節(jié)點(diǎn),故可靠性高。1.2.4按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):建網(wǎng)費(fèi)用高,布線困難。常見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1.3網(wǎng)卡有兩項(xiàng)主要的功能:一是將計算機(jī)的數(shù)據(jù)封裝成幀,并通過網(wǎng)線將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上;二是接收網(wǎng)絡(luò)上傳送過來的幀,并將幀重新組合成數(shù)據(jù),發(fā)送給計算機(jī)處理。1.3.1網(wǎng)卡1.網(wǎng)卡的功能網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)如圖1-6所示,網(wǎng)卡主要由主控制編碼芯片、調(diào)控元件、工作狀態(tài)指示燈和網(wǎng)卡接口組成。1.3.1網(wǎng)卡2.網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)1.3.1網(wǎng)卡(1)主控制編碼芯片。(3)調(diào)控元件。(2)工作狀態(tài)指示燈(4)網(wǎng)卡接口無線網(wǎng)卡是在無線局域網(wǎng)中通過無線傳輸介質(zhì)連接網(wǎng)絡(luò)的無線終端設(shè)備。具體來說,無線網(wǎng)卡就是使用戶的計算機(jī)可以利用無線技術(shù)上網(wǎng)的裝置,但有了無線網(wǎng)卡還需要一個可以連接的無線網(wǎng)絡(luò),如果用戶所在地有無線路由器或無線接入點(diǎn)的覆蓋,就可以通過無線網(wǎng)卡以無線的方式上網(wǎng),圖1-7所示為兩種常見的無線網(wǎng)卡。1.3.1網(wǎng)卡3.無線網(wǎng)卡集線器(見圖1-8)的英文名稱是Hub,應(yīng)用于OSI參考模型的物理層,因此又稱為物理層設(shè)備。集線器內(nèi)部采用了電氣互連,用戶可以使用集線器建立一個物理上的星型或樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),此時,集線器所起的作用相當(dāng)于多端口的中繼器。1.3.2集線器(1)在所有網(wǎng)段上強(qiáng)制沖突。(2)恢復(fù)信號幅度。(3)信號重計時(4)恢復(fù)信號對稱性。1.3.2集線器3.無線網(wǎng)卡(5)重構(gòu)幀前同步信號。(6)

分段擴(kuò)展。(7)

故障隔離。1.3.2集線器(3)按照配置方式分類。①獨(dú)立型集線器。②模塊化集線器。③堆疊式集線器。(4)按照網(wǎng)絡(luò)管理類型分類。①非網(wǎng)管型集線器。②可網(wǎng)管型集線器。(2)按照帶寬分類。目前,主流的集線器帶寬主要有10Mb/s、10/100Mb/s自適應(yīng)型和100Mb/s三種。(1)按照接口數(shù)量分類。目前,主流集線器主要有8口、16口和24口等。1.3.2集線器2.集線器的類型(3)AUI接口。AUI接口可以連接粗同軸電纜的AUI接頭,因此,這種接口用于粗同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的連接。(4)堆疊接口。這種接口只有可堆疊集線器才具備,用來連接兩個可堆疊集線器。(2)BNC接口。BNC接口是用于與細(xì)同軸電纜連接的接口,它一般通過BNCT型接頭來進(jìn)行連接。(1)RJ-45接口。RJ-45接口用于連接RJ-45接頭,適用于由雙絞線構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò),這種接口最為常見。1.3.2集線器3.集線器的接口廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。交換機(jī)是集線器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。1.3.3交換機(jī)交換機(jī)擁有一條帶寬很高的背部總線和內(nèi)部交換矩陣,交換機(jī)的所有端口都掛接在這條背部總線上。1.交換機(jī)概述交換機(jī)一般根據(jù)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。帶網(wǎng)管功能的交換機(jī)可以對每個端口的流量進(jìn)行監(jiān)測,一般的可管理型交換機(jī)支持虛擬局域網(wǎng)(VLAN)、鏈路匯聚,有的還具有防火墻功能,如圖1-9所示。1.3.3交換機(jī)1.3.3交換機(jī)2.常見的交換機(jī)產(chǎn)品快速以太網(wǎng)交換機(jī)(1)ATM交換機(jī)(4)千兆以太網(wǎng)交換機(jī)(2)FDDI交換機(jī)(5)10Gb/s以太網(wǎng)交換機(jī)(3)(1)接口。對于家庭或小型辦公網(wǎng)絡(luò),一般使用價格低廉的5口或8口桌面型交換機(jī)即可。(3)傳輸介質(zhì)。低端交換機(jī)一般采用100Base-Tx5類UTP作為傳輸介質(zhì)。(2)傳輸速率。在家庭或小型辦公網(wǎng)絡(luò)中,一般使用傳輸速率為100Mb/s的交換機(jī)即可。(5)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。交換機(jī)遵循的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)包括IEEE802.310Base-T以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等。目前,交換機(jī)一般支持全/半雙工自適應(yīng)模式。(4)傳輸模式。1.3.3交換機(jī)3.交換機(jī)的性能指標(biāo)(6)交換方式。目前,交換機(jī)采用的交換方式主要有存儲-轉(zhuǎn)發(fā)和直通兩種。(7)背板帶寬。背板帶寬是指交換機(jī)接口處理器和數(shù)據(jù)總線之間的最大數(shù)據(jù)吞吐量。(9)MAC地址容量。交換機(jī)是一種基于MAC地址識別,能夠完成數(shù)據(jù)包交換功能的設(shè)備。利用交換機(jī)的管理功能可以實(shí)現(xiàn)管理、配置交換機(jī),從而讓交換機(jī)更好地工作。(8)管理功能。1.3.3交換機(jī)3.交換機(jī)的性能指標(biāo)(3)骨干級路由器。骨干級路由器實(shí)現(xiàn)企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的互連。(4)太比特路由器。①冗余功能。②路由計算功能。③自動切換功能。④路由集群功能。(2)企業(yè)級路由器。企業(yè)級路由器連接許多終端系統(tǒng),其主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)盡可能多的端點(diǎn)互連,并提供較高的服務(wù)質(zhì)量。(1)接入路由器。接入路由器是用于家庭或小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備。1.3.4路由器1.路由器的種類(1)吞吐量。①整機(jī)吞吐量。②接口吞吐量。(3)背板能力。背板是輸入與輸出端口間的物理通路。(2)路由表能力。路由器通常通過路由表來決定數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)方向。(4)丟包率。丟包率是指路由器在持續(xù)穩(wěn)定的負(fù)荷下,由于資源缺少而不能轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包在應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包中所占的比例。1.3.4路由器2.路由器的技術(shù)參數(shù)(5)延時。延時是指從數(shù)據(jù)包第一個比特的數(shù)據(jù)進(jìn)入路由器到最后一個比特的數(shù)據(jù)輸出路由器的時間間隔。(7)延時抖動。延時抖動是指延時變化。(6)背靠背幀數(shù)。背靠背幀數(shù)是指以最小幀間隔發(fā)送最多數(shù)據(jù)包不引起丟包時的數(shù)據(jù)包數(shù)量。(8)用戶可用插槽數(shù)。用戶可用插槽數(shù)是針對模塊化路由器而言的。1.3.4路由器2.路由器的技術(shù)參數(shù)(9)服務(wù)質(zhì)量能力。①隊(duì)列管理控制機(jī)制。②接口硬件隊(duì)列數(shù)。(11)可靠性和可用性。①設(shè)備的冗余。②熱插拔組件。③無故障工作時間。④內(nèi)部時鐘精度。(10)網(wǎng)絡(luò)管理。網(wǎng)絡(luò)管理是指管理員通過網(wǎng)絡(luò)管理程序?qū)W(wǎng)絡(luò)上的資源進(jìn)行集中化管理。1.3.4路由器3.路由器的接口類型(1)AUI接口。(2)RJ-45接口。(3)SC接口。(4)高速同步串口。(5)異步串口。路由器1.3.4路由器(6)ISDNBRI接口。掌握網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖的繪制方法。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖【實(shí)訓(xùn)目的】使用MicrosoftOfficeVisio2013軟件繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖?！緦?shí)訓(xùn)內(nèi)容】Visio軟件是微軟公司開發(fā)的高級繪圖軟件,屬于Office系列軟件,可以繪制流程圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、組織結(jié)構(gòu)圖、機(jī)械工程圖、流程圖等。【實(shí)訓(xùn)步驟】(1)在桌面上雙擊MicrosoftOfficeVisio2013的快捷方式圖標(biāo),即可啟動該軟件,其界面如圖1-10所示。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖(2)單擊搜索框下方的“網(wǎng)絡(luò)”鏈接,打開“新建”界面,如圖1-11所示。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖(3)單擊“詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)圖”模板,彈出“詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)圖”創(chuàng)建窗口,如圖1-12所示。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖(4)單擊“創(chuàng)建”按鈕,打開Visio的繪圖界面,在左側(cè)“形狀”欄里可以看到繪制詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)圖所需要的一些基本圖形形狀,如圖1-13所示。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖(5)首先單擊左側(cè)“形狀”欄中的“計算機(jī)和顯示器”,找到計算機(jī)對應(yīng)的形狀并拖到繪圖區(qū)域內(nèi),作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如圖1-14所示。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖(6)然后在“形狀”欄中分別找到交換機(jī)、路由器、防火墻以及無線電發(fā)射塔的對應(yīng)形狀并拖到繪圖區(qū)域內(nèi),單擊“開始”選項(xiàng)卡的“工具”組中的“連接線”按鈕,將各個設(shè)備連接起來,如圖1-15所示。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖(7)為了能夠讓其他人看明白繪圖的含義,可以單擊“插入”選項(xiàng)卡的“文本”組中的“文本框”按鈕,在每個圖形下方添加文字注釋,這樣一張簡單的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D就繪制完畢了,如圖1-16所示。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖(8)使用Visio軟件繪制的圖形文件,后綴為不常用的.vsdx格式,為了方便非專業(yè)人士查看該文件,可以執(zhí)行“文件”→“另存為”→“瀏覽”命令,在彈出的“另存為”對話框中,將其“保存類型”設(shè)置為“JPEG文件交換格式(*.jpg)”,單擊“保存”按鈕即可將該文件保存為.jpg格式,如圖1-17所示。實(shí)訓(xùn)

繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1.下列屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源子網(wǎng)的是()。A.Modem

B.交換機(jī)

C.路由器

D.計算機(jī)2.局域網(wǎng)常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括()。A.星型和環(huán)型

B.星型和總線型C.環(huán)型和總線型

D.星型、環(huán)型和總線型3.世界上第一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是()。

A.Internet

B.ARPANet

C.SAGE

D.Intranet4.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能是()。

A.分布式處理

B.資源共享C.數(shù)據(jù)傳輸

D.綜合信息服務(wù)習(xí)題一、選擇題5.在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,目前最常用的是()。A.星型

B.環(huán)型

C.總線型

D.網(wǎng)狀6.一幢大樓內(nèi)的一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)屬于()。A.MAN

B.WAN

C.LAN

D.PAN7.以下()設(shè)備屬于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。A.打印機(jī)

B.掃描儀

C.集線器

D.移動存儲設(shè)備8.網(wǎng)卡是計算機(jī)與()相連的設(shè)備。

A.接口

B.計算機(jī)

C.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

D.傳輸介質(zhì)9.集線器應(yīng)用于OSI參考模型的()。

A.物理層

B.數(shù)據(jù)鏈路層

C.網(wǎng)絡(luò)層

D.高層10.路由器工作于OSI參考模型的()。A.物理層

B.數(shù)據(jù)鏈路層

C.網(wǎng)絡(luò)層

D.高層習(xí)題1.從邏輯功能的角度看,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由________子網(wǎng)和________子網(wǎng)組成。2.按照網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的范圍,網(wǎng)絡(luò)可分為________、________和________。3.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的定義,一個典型的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要由________、________和________三大部分組成。4.在每塊網(wǎng)卡上,都存在著唯一的_________,每個地址是由________和__________組成的。5.交換機(jī)的主要性能指標(biāo)有________、_________、_________、_________、________、________等。習(xí)題二、填空題1.簡述計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和組成。2.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以從哪些方面進(jìn)行分類?3.常見的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪幾種?請簡要描述其各自的特征。4.簡述計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能。5.集線器的主要功能是什么?主要應(yīng)用于什么樣的網(wǎng)絡(luò)?6.路由器的基本功能是什么?習(xí)題三、簡答題感謝聆聽數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)模塊2知識目標(biāo)了解數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識。了解數(shù)據(jù)交換技術(shù)。了解數(shù)據(jù)編碼與同步。了解常見傳輸介質(zhì)。技能目標(biāo)

掌握數(shù)據(jù)交換技術(shù)的使用。

掌握常見傳輸介質(zhì)的特點(diǎn)。

掌握雙絞線的制作和使用。2.1數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.2數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.3數(shù)據(jù)編碼與同步目錄網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)2.4數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信是指計算機(jī)與計算機(jī)或計算機(jī)與終端之間的通信,它傳送數(shù)據(jù)的目的不僅僅是交換數(shù)據(jù),更主要的是利用計算機(jī)來處理數(shù)據(jù)?？梢哉f數(shù)據(jù)通信是將快速傳輸數(shù)據(jù)的通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)加工技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,從而給用戶提供及時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。2.1數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念為了更好地理解數(shù)據(jù)通信的功能,下面先介紹數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中常用的專業(yè)術(shù)語,信號、數(shù)據(jù)的類型及表示方式等基礎(chǔ)知識。所謂數(shù)據(jù)通信,就是按照通信協(xié)議,利用傳輸技術(shù)在功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)信息,從而實(shí)現(xiàn)計算機(jī)與計算機(jī)之間、計算機(jī)與其終端之間以及其他數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的信息交換而產(chǎn)生的一種通信技術(shù)。2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念(1)信息(information)。信息是對客觀事物的屬性和相互聯(lián)系特性的表現(xiàn),它反映了客觀事物的存在形式或運(yùn)動狀態(tài)。(3)信號(signal)。信號是數(shù)據(jù)的物理量編碼(通常為電磁編碼),數(shù)據(jù)以電磁信號的形式在通信介質(zhì)上傳播。(2)數(shù)據(jù)(data)。數(shù)據(jù)是一組有意義的實(shí)體,它是信息的載體,是信息的表現(xiàn)形式。(4)(4)信源(informationsource)。信源是通信過程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備。1.數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中的常用專業(yè)術(shù)語2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念(5)信宿(informationsink)。信宿是通信過程中接收和處理信息的設(shè)備。(7)碼元(codecell)。在數(shù)據(jù)通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一位二進(jìn)制數(shù)字,這樣的時間間隔內(nèi)的信號稱為二進(jìn)制碼元,而這個間隔被稱為碼元長度。(6)信道(channel)。信源和信宿之間的通信線路稱為信道。②數(shù)字信號(digitalsignal)。數(shù)字信號是一系列離散的電磁脈沖,可以使用恒定的正負(fù)電壓值表示二進(jìn)制數(shù)1和0,這種電磁脈沖可以按不同的數(shù)據(jù)傳輸速率(b/s)在通信介質(zhì)上傳輸。(1)信號的類型。①模擬信號(analogsignal)。模擬信號是連續(xù)變化的電磁波,其取值可以有無限多個,是某種物理量的測量結(jié)果,這種信號可以以不同頻率在各種通信介質(zhì)上傳輸。2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念1.數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中的常用專業(yè)術(shù)語(2)信號的表示方式。模擬信號和數(shù)字信號可通過參量(幅度)來表示,如圖2-1(a)和圖2-1(b)所示。2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念①模擬數(shù)據(jù):指在某個區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的數(shù)據(jù),如聲音、溫度和壓力都是模擬數(shù)據(jù)。②數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù):指離散的數(shù)據(jù)。它使用一系列符號表示信息,而每個符號只能取有限的特定值,如文本和整數(shù)。數(shù)據(jù)通信(1)模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的定義。2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念3.數(shù)據(jù)的類型及表示方式(2)模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的表示。模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都可以用模擬信號或數(shù)字信號來表示,因而無論信源產(chǎn)生的是模擬數(shù)據(jù)還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),在傳輸過程中都可以使用適合其信道傳輸?shù)哪撤N信號形式進(jìn)行傳輸,如圖2-2所示。2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念模擬數(shù)據(jù)可以用模擬信號來表示。模擬數(shù)據(jù)是時間的函數(shù),并具有一定的頻率范圍,即頻帶。這種數(shù)據(jù)可以直接用占有相同頻帶的電信號,即可用對應(yīng)的模擬信號來表示,傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)就是這種應(yīng)用的例子。2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也可以用模擬信號來表示。例如,調(diào)制解調(diào)器(modem)可以把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號,也可以把模擬信號解調(diào)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),撥號上網(wǎng)就是這方面應(yīng)用的例子。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)電路設(shè)備(DCE)將遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)與計算機(jī)系統(tǒng)連接起來,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲和處理的系統(tǒng)。比較典型的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)電路設(shè)備、計算機(jī)系統(tǒng)三部分組成,如圖2-3所示。2.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型一個理想的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型要具備三要素,即信源、信道和信宿,如圖2-4(a)所示;而一個現(xiàn)實(shí)的通信系統(tǒng)通常由信源、信道、信宿以及噪聲組成,如圖2-4(b)所示。2.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型(1)數(shù)據(jù)傳輸速率。數(shù)據(jù)傳輸速率(Rb)簡稱傳輸率。(2)碼元傳輸速率。碼元傳輸速率(RB)簡稱傳碼率,又稱符號速率、碼元速率、波特率、調(diào)制速率。(2)碼元傳輸速率。碼元傳輸速率(RB)簡稱傳碼率,又稱符號速率、碼元速率、波特率、調(diào)制速率。2.1.3數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)1.傳輸速率2.信道帶寬帶寬通常指信道中傳輸?shù)男盘栐诓皇д娴那闆r下所占用的頻帶寬度,通常稱為信道的通頻帶。3.信噪比信號在傳輸過程中不可避免地要受到噪聲的影響,信噪比是用來描述在此過程中信號受噪聲影響程度的量,它是衡量傳輸系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。4.誤碼率誤碼率是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下的傳輸可靠性的指標(biāo),它定義為二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸時出錯的概率。2.1.3數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)并行通信傳輸中有多個數(shù)據(jù)位,同時在兩個設(shè)備之間傳輸。發(fā)送設(shè)備將這些數(shù)據(jù)位通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)線傳送給接收設(shè)備,還可附加一位數(shù)據(jù)校驗(yàn)位。接收設(shè)備可同時接收到這些數(shù)據(jù),不需要做任何變換就可直接使用。并行通信方式的示意圖如圖2-5所示。2.1.4數(shù)據(jù)傳輸方式1.并行通信方式采用串行通信方式傳輸數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線路上傳輸?shù)?先由具有幾位總線的計算機(jī)內(nèi)的發(fā)送設(shè)備,將幾位并行數(shù)據(jù)經(jīng)并-串轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換成串行方式,再逐位經(jīng)傳輸線路到達(dá)接收設(shè)備中,并在接收端將數(shù)據(jù)從串行方式重新轉(zhuǎn)換成并行方式,以供接收方使用。串行通信方式的示意圖如圖2-6所示。2.1.4數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行通信方式(1)單工。在單工通信方式中,信號只能沿一個方向傳輸,任何時候都不能改變信號的傳送方向,如圖2-7(a)所示。(3)全雙工。在全雙工通信方式中,信號可以同時在兩個方向上傳輸,因此,全雙工通信是兩個單工通信方式的結(jié)合,它要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備都具有獨(dú)立的接收和發(fā)送能力,如圖2-7(c)所示。(2)半雙工。在半雙工通信方式中,允許信號在兩個方向上傳輸,但必須交替進(jìn)行。在某一時刻,只允許數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸,它實(shí)際上是一種可以切換方向的單工通信方式,如圖2-7(b)所示。2.1.4數(shù)據(jù)傳輸方式3.串行數(shù)據(jù)通信的方向性結(jié)構(gòu)2.1.4數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.2電路交換也稱為線路交換,是一種直接的交換方式。它為一對需要進(jìn)行通信的節(jié)點(diǎn)之間提供一條臨時的專用傳輸通道,這條專用傳輸通道既可以是物理通道又可以是邏輯通道。這條通道是由節(jié)點(diǎn)內(nèi)部電路對節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑經(jīng)過適當(dāng)選擇、連接而完成的,是一條由多個節(jié)點(diǎn)和多條節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑組成的鏈路。2.2.1電路交換電路交換分為電路建立、數(shù)據(jù)傳輸、電路拆除3個過程,電路交換時序圖如圖2-8所示。2.2.1電路交換1.電路交換的3個過程(2)數(shù)據(jù)傳輸。電路ABCD建立以后,數(shù)據(jù)就可以從A站發(fā)送到B站,再由B站呼叫C站交換到D站,D站也可以經(jīng)C站、B站向A站發(fā)送數(shù)據(jù)。(3)電路拆除。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后,由某一方發(fā)出拆除請求,然后逐節(jié)點(diǎn)拆除到對方節(jié)點(diǎn)。(1)電路建立。在傳輸任何數(shù)據(jù)之前,要先經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端的電路。2.2.1電路交換電路交換的優(yōu)點(diǎn):數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速,數(shù)據(jù)不會丟失且保持原來的序列。（1）（2）2.2.1電路交換電路交換的缺點(diǎn):在數(shù)據(jù)傳輸之前必須先建立一條專用通道,在通道拆除之前,一直由一對用戶完全占用;對于猝發(fā)式的通信,交換效率不高。2.電路交換的優(yōu)缺點(diǎn)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,采用電路交換會造成信道容量和有效時間的浪費(fèi)。采用報文交換則不存在這種問題。報文交換是一種存儲-轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。在這種方式中,一個節(jié)點(diǎn)接收一個報文,并將接收的報文存儲在交換機(jī)的存儲器中,直到合適的路徑處于空閑狀態(tài),然后沿這條路徑將報文發(fā)送出去。2.2.2報文交換2.2.2報文交換每個節(jié)點(diǎn)在收到整個報文并檢查無誤后,就暫存該報文,然后利用路由信息找出下一個節(jié)點(diǎn)的地址,再把整個報文傳送給下一個節(jié)點(diǎn)。報文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報文,報文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊,其長度不限且可變。1.報文交換的原理一個報文在每個節(jié)點(diǎn)的延遲時間等于接收報文所需的時間與向下一個節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊(duì)延遲時間之和。報文交換時序圖如圖2-9所示。2.2.2報文交換(1)報文交換不需要為通信雙方預(yù)先建立一條專用的通信線路,不存在連接建立延時,用戶可隨時發(fā)送報文。(3)通信雙方不是固定占有一條通信線路,而是在不同的時間一段一段地部分占有這條物理通路,因而大大提高了通信線路的利用率。(2)由于報文交換技術(shù)采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式,在報文交換中便于設(shè)置代碼檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)重發(fā)設(shè)施,加之交換節(jié)點(diǎn)還具有路徑選擇功能,就可以做到某條傳輸路徑發(fā)生故障時,重新選擇另一條路徑傳輸數(shù)據(jù),提高了傳輸?shù)目煽啃浴?.2.2報文交換2.報文交換的優(yōu)點(diǎn)(2)報文交換只適用于數(shù)字信號。(3)由于報文長度沒有限制,而每個中間節(jié)點(diǎn)都要完整地接收傳來的整個報文,當(dāng)輸出線路不空閑時,還可能要存儲幾個完整報文等待轉(zhuǎn)發(fā),這就要求網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)都有較大的緩沖區(qū)。(1)數(shù)據(jù)進(jìn)入交換節(jié)點(diǎn)后要經(jīng)歷存儲-轉(zhuǎn)發(fā)這一過程,從而引起轉(zhuǎn)發(fā)延時,而且網(wǎng)絡(luò)的通信量越大,造成的延時就越大。2.2.2報文交換3.報文交換的缺點(diǎn)分組交換是報文交換的一種改進(jìn),它將報文分成若干分組,每個分組的長度有一個上限,有限長度的分組使得每個節(jié)點(diǎn)所需的存儲能力降低了,分組可以存儲到內(nèi)存中,這樣就提高了交換速度,適用于交互式通信,如終端與主機(jī)的通信。2.2.3分組交換在虛電路分組交換中,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)之間要先建立一條邏輯通路。2.2.3分組交換在虛電路分組交換方式中,數(shù)據(jù)傳輸過程與電路交換方式類似,也是分成3個階段,即建立連接、數(shù)據(jù)傳輸和拆除連接,其時序圖如圖2-10(a)所示。1.虛電路分組交換(2)數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)虛電路建立起來后,源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間便可以在這條虛電路上交換數(shù)據(jù),并且每個數(shù)據(jù)分組中都必須包含一個虛電路標(biāo)識符。(3)拆除連接。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完畢后,其中的任何一個節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)出拆除連接請求分組,終止這個虛電路。(1)建立連接。源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)分組之前,首先使用建立連接請求建立一條邏輯連接,網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)將根據(jù)該請求在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間預(yù)先選擇一條傳輸路徑。2.2.3分組交換數(shù)據(jù)報分組交換與報文交換類似,只不過是把報文分成若干組,分組的長度由網(wǎng)絡(luò)決定。2.2.3分組交換各數(shù)據(jù)報所走的路徑不一定相同,因此,這種方式不能保證各個數(shù)據(jù)報都能按順序到達(dá)目的地,有的數(shù)據(jù)報甚至?xí)型緛G失。數(shù)據(jù)報分組交換時序圖如圖2-10(b)所示。2.數(shù)據(jù)報分組交換2.2.3分組交換2.2.3分組交換(1)數(shù)據(jù)報分組交換適用于短報文交換,虛電路分組交換適用于長報文交換。(3)在交互性要求較高的場合下,報文交換是不合適的。(2)當(dāng)兩節(jié)點(diǎn)間的負(fù)載較重且持續(xù)時間較長時,租用線路、采取電路交換的方式是很合算的。(4)分組交換技術(shù)在局域網(wǎng)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中都有很多應(yīng)用。2.數(shù)據(jù)報分組交換三種交換技術(shù)的比較如圖2-11所示。2.2.3分組交換2.三種交換技術(shù)總結(jié)(1)電路交換。在數(shù)據(jù)傳送之前需要建立一條物理通路,在線路被釋放之前,該通路將一直被一對用戶完全占有,如圖2-11(a)所示。(3)分組交換。此方式與報文交換類似,但報文被分成組傳送,并規(guī)定了分組的最大長度,到達(dá)目的地后需要重新將分組組裝成報文。如圖2-11(c)所示。(2)報文交換。報文從發(fā)送方傳送到接收方采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的方式。在傳送報文時,只占用一段通路,因此,這種方式不滿足實(shí)時通信的要求,如圖2-11(b)所示。2.2.3分組交換數(shù)據(jù)編碼與同步2.3為了利用廉價的公共電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通信,必須將發(fā)送端的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成能夠在公共電話網(wǎng)上傳輸?shù)囊纛l信號,經(jīng)傳輸后再在接收端將音頻信號逆轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號。調(diào)制解調(diào)器在遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖2-12所示。2.3.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼數(shù)字調(diào)制的基本形式有移幅鍵控法(ASK)、移頻鍵控法(FSK)和移相鍵控法(PSK)三種。采用這三種方法對二進(jìn)制數(shù)10110010調(diào)制的波形時序圖如圖2-13所示。2.3.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼1.數(shù)字調(diào)制的基本形式(2)FSK。在FSK形式下,用載波頻率附近的兩種不同頻率來表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。(3)PSK。在PSK形式下,用載波信號相位移動來表示數(shù)據(jù)。(1)ASK。在ASK形式下,用載波的兩種不同幅度來表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。2.3.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼公共電話交換網(wǎng)是一種頻帶模擬信道,音頻信號頻帶為300~3400Hz,而數(shù)字信號帶寬為零至幾千兆赫茲。若不加任何措施,利用模擬信道來傳輸數(shù)字信號,必定出現(xiàn)極大的失真和差錯。2.3.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼2.公共電話交換網(wǎng)中使用調(diào)制解調(diào)器的必要性利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)字信號的方法稱為數(shù)字信號的基帶傳輸,而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳輸之前,需要進(jìn)行數(shù)字信號編碼。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼是為了解決如何把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用物理信號的波形表示的問題。2.3.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼(1)單極性不歸零碼。單極性不歸零碼用電壓表示,0表示無電壓,1表示恒定正電壓,每個碼元時間的中間點(diǎn)是采樣時間,判決門限為半幅電平,如圖2-14(a)所示。(2)雙極性不歸零碼。雙極性不歸零碼用電流表示,1碼和0碼都有電流,1碼為正電流,0碼為負(fù)電流,正和負(fù)的幅度相等,判決門限為零電平,如圖2-14(b)所示。2.3.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼1.不歸零碼(1)單極性歸零碼。無電壓(也就是無電流)用0來表示,而恒定的正電壓用1來表示。每一個碼元時間的中間點(diǎn)是采樣時間,判決門限為半幅電平(0.5)。如圖2-15(a)所示。(2)雙極性歸零碼。1碼和0碼都有電流,但1碼是正電流,0碼是負(fù)電流,正和負(fù)的幅度相等,故稱為雙極性歸零碼。如圖2-15(b)所示。2.3.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼2.歸零碼曼徹斯特編碼。每一位的中間都有一次跳變,該跳變既作為時鐘信號,又作為數(shù)據(jù)信號;從高到低跳變表示1,從低到高跳變表示0。（1）（2）2.3.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼差分曼徹斯特編碼。每一位中間的跳變僅提供時鐘定時,而用每位開始時,有跳變?yōu)?,無跳變?yōu)?。3.曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼的時序圖如圖2-16所示。2.3.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼脈碼調(diào)制是以采樣定理為基礎(chǔ),對連續(xù)變化的模擬信號進(jìn)行周期性采樣,利用大于等于有效信號最高頻率或其帶寬兩倍的采樣頻率,通過低通濾波器從這些采樣中重新構(gòu)造出原始信號。1.脈碼調(diào)制概念2.3.3模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼(1)采樣。以采樣頻率Fs把模擬信號的值采出,把模擬信號變換成時間上離散的抽樣信號的信號幅值分級取整的過程。(3)編碼。將量化后的整數(shù)值用二進(jìn)制數(shù)表示。(1)采樣。以采樣頻率Fs把模擬信號的值采出,把模擬信號變換成時間上離散的抽樣信號。2.3.3模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼2.模擬信號數(shù)字化的步驟圖2-17中把模擬信號的最大可能幅值等分為8級,則每個樣本要用3位二進(jìn)制數(shù)表示,編碼后得到的脈碼為011001100111110000010101。2.3.3模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼多路復(fù)用技術(shù)就是把許多單個的信號放在一個信道上同時傳輸?shù)募夹g(shù)。頻分多路復(fù)用和時分多路復(fù)用是兩種最常用的多路復(fù)用技術(shù)。在物理信道的可用帶寬超過單個原始信號所需帶寬的情況下,可將該物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號帶寬相同的子信道,每個子信道傳輸一路信號,這就是頻分多路復(fù)用。1.頻分多路復(fù)用2.3.4多路復(fù)用技術(shù)多路原始信號在頻分多路復(fù)用前,要先通過頻譜搬移技術(shù)將各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上,使各信號的帶寬不相互重疊,然后用不同的頻率調(diào)制每一個信號,每個信號需要一個以它的載波頻率為中心的通道。頻分多路復(fù)用的原理如圖2-18所示。2.3.4多路復(fù)用技術(shù)若傳輸介質(zhì)能達(dá)到的位傳輸速率超過傳輸數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)傳輸速率,可采用時分多路復(fù)用技術(shù),即將一條物理信道按時間分成若干個時間片輪流分配給多個信號使用。時分多路復(fù)用的原理如圖2-19所示。2.3.4多路復(fù)用技術(shù)2.時分多路復(fù)用波分多路復(fù)用實(shí)際上是頻分多路復(fù)用的一個變種。它除了復(fù)用和解復(fù)用以及采用光纖作為傳輸介質(zhì)以外,在概念上與頻分多路復(fù)用相同,但它比頻分多路復(fù)用更有效。在波分多路復(fù)用中,兩根光纖連接到一個棱柱或光柵上,每根光纖的能量處于不同的波段。波分多路復(fù)用的原理如圖2-20所示。2.3.4多路復(fù)用技術(shù)3.波分多路復(fù)用在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)送端與接收端采用串行通信時,通信雙方要交換數(shù)據(jù),就需要有高度的協(xié)同動作,要求彼此間傳輸數(shù)據(jù)的速率、每個比特的持續(xù)時間和間隔都必須相同,這就是同步問題。2.3.5同步和異步通信實(shí)現(xiàn)收發(fā)之間同步的技術(shù)是數(shù)據(jù)傳輸中的關(guān)鍵技術(shù)之一,通常使用的同步技術(shù)有異步傳輸方式和同步傳輸方式兩種。異步傳輸?shù)墓ぷ髟硎?每傳送1個字符(7位或8位)都要在這個字符碼前加1位起始位“0”,以表示字符代碼的開始;在字符代碼和校驗(yàn)碼后面加1位、1.5位或2位停止位“1”,表示字符結(jié)束。2.3.5同步和異步通信異步傳輸方式的實(shí)現(xiàn)比較容易,但每傳輸一個字符都需要多使用2~3位冗余位,所以適合低速通信。1.異步傳輸2.3.5同步和異步通信圖2-21所示是采用異步傳輸方式發(fā)送數(shù)據(jù)00110110的示意圖。(1)每個字符作為一個獨(dú)立的整體進(jìn)行傳送。(2)字符之間的時間間隔是任意的。(3)每傳輸一個字符都需要另外使用2~3位冗余位,增加了通信的開銷,適合低速通信。2.3.5同步和異步通信異步傳輸?shù)奶攸c(diǎn)如下。同步傳輸方式的信息格式是一組字符或一個二進(jìn)制位組成的數(shù)據(jù)塊。2.3.5同步和異步通信在同步傳輸時,由于發(fā)送方和接收方將整個字符組作為一個單位傳送,且附加位又非常少,數(shù)據(jù)傳輸?shù)男实玫教岣摺?.同步傳輸同步傳輸方式的原理如圖2-22所示。2.3.5同步和異步通信2.3.5同步和異步通信(2)同步通信的特點(diǎn)。由于每次只傳輸一個數(shù)據(jù)幀,用于同步的通信開銷小,所以傳輸效率高。(1)同步傳輸中的位同步。同步傳輸方式要求收發(fā)雙方之間的時鐘嚴(yán)格同步,而使用同步字符或同步字節(jié),只能同步接收數(shù)據(jù)幀。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)2.42.4.1雙絞線雙絞線傳輸速率一般在幾兆位/秒至10兆位/秒之間。當(dāng)其用于遠(yuǎn)程中繼線時,最大距離可達(dá)15km,用于10Mb/s局域網(wǎng)時,與集線器的距離最大為100m。無論對于模擬信號還是數(shù)字信號,也無論對于廣域網(wǎng)還是局域網(wǎng),雙絞線都是最常用的傳輸介質(zhì)。非屏蔽雙絞線是將一對或多對雙絞線線對(常用4對)放入一個絕緣套管內(nèi),不存在物理的電氣屏蔽,易受外部干擾,其價格較低。屏蔽雙絞線對來自電纜外部的電磁干擾較非屏蔽雙絞線有更強(qiáng)的抵御能力,適合于惡劣的環(huán)境或?qū)ΡＣ苄砸筝^高的環(huán)境,但屏蔽雙絞線的價格因此也較高。(1)非屏蔽雙絞線。2.4.1雙絞線(2)屏蔽雙絞線。1.雙絞線的分類2.4.1雙絞線通常雙絞線電纜由2對或4對雙絞線組成。普通的電話線就是由2對雙絞線構(gòu)成的非屏蔽雙絞線電纜,網(wǎng)絡(luò)中使用的電纜通常由4對雙絞線組成。雙絞線電纜可以分為5個類別,如表2-1所示。(2)6類。2002年6月,在美國通信工業(yè)協(xié)會(TIA)TR-42委員會的會議上,正式通過了6類布線標(biāo)準(zhǔn)。(3)7類。7類標(biāo)準(zhǔn)是一套在100Ω雙絞線上支持600Mb/s帶寬傳輸?shù)牟季€標(biāo)準(zhǔn)。(1)超5類?，F(xiàn)在布線中經(jīng)常出現(xiàn)超5類雙絞線的概念,其實(shí)質(zhì)是一個非屏蔽雙絞線布線系統(tǒng)。2.4.1雙絞線隨著技術(shù)的發(fā)展,雙絞線被分為更多的類別,簡單列舉如下。2.4.1雙絞線2.雙絞線的特性傳輸特性(1)抗干擾性(4)連通性(2)價格(5)地理范圍(3)2.4.1雙絞線(1)RJ-45接頭。在制作網(wǎng)線時,要用到RJ-45接頭,俗稱水晶頭,如圖2-23所示。3.雙絞線的連接2.4.1雙絞線(2)連接方式。雙絞線的接法要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),目的是保證線纜接頭布局的對稱性,從而使接頭內(nèi)線纜之間的干擾相互抵消。雙絞線有兩種接法:EIA/TIA-568A標(biāo)準(zhǔn)和EIA/TIA-568B標(biāo)準(zhǔn),如圖2-24所示。3.雙絞線的連接由此可以看出,將A類8根線的1與3,2與6位置調(diào)換即變成B類線的線序。根據(jù)網(wǎng)線兩端連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不同,網(wǎng)線又分為直通線和交叉線兩種。EIA/TIA-568B標(biāo)準(zhǔn):橙白—1,橙—2,綠白—3,藍(lán)—4,藍(lán)白—5,綠—6,棕白—7,棕—8。EIA/TIA-568A標(biāo)準(zhǔn):綠白—1,綠—2,橙白—3,藍(lán)—4,藍(lán)白—5,橙—6,棕白—7,棕—8。2.4.1雙絞線級聯(lián)網(wǎng)線長度不應(yīng)超過100m,路由器的級聯(lián)不應(yīng)超過4級。雙絞線一般用于星型網(wǎng)的布線連接,兩端安裝有RJ-45接頭,連接網(wǎng)卡與集線器,最大網(wǎng)線長度為100m。平時制作網(wǎng)線時,如果不按標(biāo)準(zhǔn)連接,雖然有時線路也能接通,但是線路內(nèi)部各線對之間的干擾不能有效消除.直通線用于主機(jī)和交換機(jī),集線器、路由器和交換機(jī)以及集線器之間的連接。2.4.1雙絞線(1)無線電短波通信。在一些電纜光纖難以通過,施工困難的場合,如高山、湖泊或島嶼等。(3)地面微波接力通信。無線電數(shù)字微波通信系統(tǒng)在長途、大容量的數(shù)據(jù)通信中占有極其重要的地位,其頻率范圍為300MHz~300GHz(2)蜂窩無線通信。蜂窩無線通信主要用于移動通信。2.4.2無線傳輸介質(zhì)1.常用的無線傳輸介質(zhì)(6)紅外線和激光。紅外線通信和激光通信就是把要傳輸?shù)男盘柗謩e轉(zhuǎn)換成紅外光信號和激光信號直接在自由空間中沿直線進(jìn)行傳播。(4)衛(wèi)星通信。衛(wèi)星通信具有通信距離遠(yuǎn)、費(fèi)用與通信距離無關(guān)、覆蓋面積大、不受地理?xiàng)l件限制、通信信道帶寬寬、可進(jìn)行多址通信與移動通信的優(yōu)點(diǎn)。2.4.2無線傳輸介質(zhì)1.常用的無線傳輸介質(zhì)(5)甚小口徑終端衛(wèi)星通信。VSAT是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來并于20世紀(jì)90年代得到廣泛應(yīng)用的新一代數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)。VSAT具有很多優(yōu)點(diǎn),如設(shè)備簡單、體積小、耗電少、組網(wǎng)靈活、安裝維護(hù)簡便、通信效率高等,尤其適用于大量分散的、業(yè)務(wù)量較小的用戶共享主站,所以許多部門和企業(yè)多使用VSAT網(wǎng)來建設(shè)內(nèi)部專用網(wǎng)。VSAT網(wǎng)絡(luò)組成如圖2-25所示。2.4.2無線傳輸介質(zhì)無線數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)通常分為基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)兩種:基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用有電子郵箱、傳真、信息廣播、局域網(wǎng)接入等;專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用有個人移動數(shù)據(jù)通信,計算機(jī)輔助調(diào)度,車、船、艦隊(duì)管理,GPS汽車衛(wèi)星定位,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接入等。(1)無線數(shù)據(jù)通信在業(yè)務(wù)上的應(yīng)用。2.4.2無線傳輸介質(zhì)2.無線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用②移動式應(yīng)用是指野外勘探、施工、設(shè)計部門及交通運(yùn)輸部門的運(yùn)輸車、船隊(duì)和快遞公司為了發(fā)布指示或記錄實(shí)時事件。③個人應(yīng)用是指專業(yè)性很強(qiáng)的業(yè)務(wù)技術(shù)人員、公安外線偵查破案人員等需要在外辦公時,通過無線數(shù)據(jù)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程打印、傳真、訪問主機(jī)、數(shù)據(jù)庫查詢、查證①固定式應(yīng)用是指通過無線接入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的固定式應(yīng)用系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)。2.4.2無線傳輸介質(zhì)(2)無線數(shù)據(jù)通信在工業(yè)及其他領(lǐng)域的應(yīng)用。光纖在幾年前還是非常昂貴的傳輸介質(zhì),但現(xiàn)在正大步走近我們的生活。例如,一些大城市已經(jīng)有不少居民享受到了光纖電纜提供的高質(zhì)量有線電視信號。光纖的結(jié)構(gòu)如圖2-26所示。2.4.3光纖在折射率較高的單根光纖外面,用折射率較低的包層包裹起來,就可以得到一條光纖通道,其剖面示意圖如圖2-27所示。2.4.3光纖光纜可以是單根光纖,但通常由多根光纖構(gòu)成一束,外面有外殼保護(hù),以保證光纜有一定的強(qiáng)度。數(shù)據(jù)在光纖中是通過光信號進(jìn)行傳輸?shù)?。由于包層比纖芯折射率低,可以使光信號在纖芯內(nèi)反射傳輸。光纖按所通過的光路數(shù)又可分為多模光纖和單模光纖。(1)光纖的物理特性。2.4.3光纖①多模光纖:纖芯較細(xì),芯徑一般為50μm或62.5μm,在傳輸中采用發(fā)光二極管(LED)作為光源,允許多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸,即有多條光路,如圖2-28所示。2.4.3光纖②單模光纖:纖芯非常細(xì),芯徑為9~10μm,采用激光管(LD)作為光源,一條光纖中只允許一條光線直線傳輸,即只有一條光路可以使光線一直向前傳播,而不會產(chǎn)生多次反射,如圖2-29所示。2.4.3光纖單模光纖容量大于多模光纖,價格也高于多模光纖,同時光纖續(xù)接、端接的成本比較高,因此主要用于骨干網(wǎng)。2.4.3光纖光纖易折斷,因此在安裝過程中要格外仔細(xì),切割光纖也需要用專門設(shè)計的精密工具。②連通性:只用于點(diǎn)到點(diǎn)連接。③地理范圍:適用于長距離信號傳輸。①傳輸特性:一根光纖任何時候只能單向傳輸數(shù)字信號。2.4.3光纖(2)光纖的其他特性。⑤價格:比較昂貴。在有線介質(zhì)中,光纖的價格最高。⑥光纖與銅纜相比其優(yōu)點(diǎn)是高帶寬,衰減小,不受電磁干擾,細(xì)且輕,安全性好;缺點(diǎn)是單向傳輸,且價格比較昂貴。④抗干擾性:光纖利用的是光學(xué)原理,具有良好的抗干擾性,不受任何強(qiáng)電磁的影響,安全性也好。2.4.3光纖(2)光纖的其他特性。(1)了解以太網(wǎng)中的常用傳輸介質(zhì)和連接器的性能及特點(diǎn)。(2)練習(xí)雙絞線的制作,掌握網(wǎng)線制作工具和電纜測試儀的使用方法。實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用【實(shí)訓(xùn)目的】(1)一般雙絞線的制作。(2)交叉雙絞線的制作。(3)測試一般雙絞線的導(dǎo)通性。【實(shí)訓(xùn)內(nèi)容】實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用【實(shí)訓(xùn)步驟】1.制作雙絞線的基礎(chǔ)知識常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜、光纖等。UTP由一定長度的雙絞線和RJ-45接頭組成。實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用(1)在EIA/TIA-568B標(biāo)準(zhǔn)中,1、2用于發(fā)送,3、6用于接收,4、5,7、8是雙向線。1、2,3、6,4、5,7、8雙絞,這樣可以最大限度地抑制干擾信號,提高傳輸質(zhì)量。(2)如果雙絞線的兩端均采用同一標(biāo)準(zhǔn),則稱這根雙絞線為直通雙絞線(簡稱直通線)。其連接方式如圖2-30所示。實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用(3)如果雙絞線的兩端采用不同的連接標(biāo)準(zhǔn)(如一端用EIA/TIA-568A,另一端用EIA/TIA-568B),則稱這根雙絞線為交叉雙絞線(簡稱交叉線)。圖2-31所示為雙絞線兩端分別采用EIA/TIA-568B和EIA/TIA-568A標(biāo)準(zhǔn)時的連接方式。實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用(1)準(zhǔn)備好5類雙絞線、RJ-45接頭和一把RJ-45壓線鉗。用雙絞線壓線鉗把5類雙絞線的一端剪齊,如圖2-32所示。(2)把剪齊的一端插入壓線鉗用于剝線的缺口中,注意網(wǎng)線不能彎曲,直插進(jìn)去,直到頂住壓線鉗后面的擋位,然后稍微握緊壓線鉗慢慢旋轉(zhuǎn)一圈,讓刀口劃開雙絞線的保護(hù)膠皮,最后剝下膠皮,如圖2-33所示。2.制作雙絞線實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用(3)剝除外膠皮后,即可見到雙絞線網(wǎng)線的四對八條芯線,并且可以看到每對線的顏色都不同。每對纏繞的兩根芯線由一根純色的芯線加上一根相應(yīng)顏色與白色相間的芯線組成。四根純色芯線的顏色為棕色、橙色、綠色、藍(lán)色,如圖2-34所示。實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用(4)小心地剝開每一對線,因?yàn)槭亲裱璄IA/TIA-568B標(biāo)準(zhǔn)來制作接頭,所以線對顏色是有一定順序的,如圖2-35所示。實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用(5)將八條芯線平坦、整齊地平行排列,導(dǎo)線間不留空隙,如圖2-36所示。將裸露出的雙絞線用剪刀或斜口鉗剪下約14mm的長度,之所以剪下這個長度是為了符合EIA/TIA-568B的標(biāo)準(zhǔn)。(6)把剪齊、并排的八條芯線對準(zhǔn)水晶頭開口并排插入水晶頭中,如圖2-37所示。圖2-36將線序排列整齊圖2-37把雙絞線插入水晶頭實(shí)訓(xùn)

雙絞線的制作和使用(7)確定雙絞線的每根線已經(jīng)正確放置后,用RJ-45壓線鉗壓緊RJ-45接頭,雙手緊握壓線鉗的手柄,用力壓緊,如圖2-38所示。水晶頭的兩端都制作好后,即可用電纜測試儀(見圖2-39)進(jìn)行測試,如果測試儀上的八個指示燈依次為綠色閃過,則證明網(wǎng)線制作成功。圖2-38壓緊水晶頭圖2-39電纜測試儀1.下列說法中正確的是()。A.信道的帶寬越寬,數(shù)據(jù)傳輸速率就越高B.信道的帶寬越寬,數(shù)據(jù)傳輸速率就越低C.信道的帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上相等D.信道的帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率無關(guān)2.對等網(wǎng)中,兩個計算機(jī)之間的通信屬于()。A.單工通信

B.半雙工通信C.全雙工通信

D.并行通信習(xí)題一、選擇題3.ATM中信元由()和()組成。A.信元頭

B.分組頭

C.信息段

D.幀4.數(shù)據(jù)報和虛電路屬于()。

A.線路交換

B.報文交換

C.分組交換

D.信元交換5.數(shù)據(jù)傳輸中,產(chǎn)生差錯的重要原因是()。

A.隨機(jī)熱噪聲

B.沖擊噪聲

C.電火花

D.信號的幅度習(xí)題一、選擇題6.在下列傳輸介質(zhì)中,在單個建筑物內(nèi)局域網(wǎng)通常使用的傳輸介質(zhì)是()。A.雙絞線

B.同軸電纜

C.光纖

D.無線介質(zhì)7.在下列傳輸介質(zhì)中,使用RJ-45水晶頭作為連接器的是()。

A.雙絞線

B.同軸電纜

C.光纖

D

.無線介質(zhì)

8.根據(jù)(),可以將光纖分為單模光纖和多模光纖。

A.光纖的傳輸速率

B.光纖的粗細(xì)

C.光在光纖中的傳輸模式

D.傳輸距離習(xí)題一、選擇題1.按編碼機(jī)制的不同,信號可以分為___________和___________。2.電路交換分為_________、_________和__________3個過程。3.實(shí)現(xiàn)收發(fā)之間同步的技術(shù)是數(shù)據(jù)傳輸中的關(guān)鍵技術(shù)之一,通常使用的同步技術(shù)有________和________兩種。4.根據(jù)雙絞線是否有屏蔽層,雙絞線可分為_______和________。5.常見的無線傳輸介質(zhì)主要有________、_______、_______和_______。習(xí)題二、填空題1.簡述什么是基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸。2.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼方式有哪幾種?請分別簡單介紹其特點(diǎn)。3.數(shù)據(jù)傳輸有哪些方式?這些方式有什么異同?4.簡述電路交換、報文交換和分組交換的技術(shù)性能和特點(diǎn)。5.屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線的主要差異是什么?6.單模光纖與多模光纖在性能上的主要區(qū)別是什么?習(xí)題三、簡答題感謝聆聽計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模塊3知識目標(biāo)

了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識。

了解OSI參考模型的基礎(chǔ)知識。

了解TCP/IP體系結(jié)構(gòu)。技能目標(biāo)

掌握IP地址與子網(wǎng)掩碼相關(guān)知識。

掌握數(shù)據(jù)在OSI7層結(jié)構(gòu)中的工作流程。3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述3.2OSI參考模型3.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)目錄IP地址與子網(wǎng)掩碼3.4網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義如下。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)說明了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)應(yīng)如何設(shè)置,以及應(yīng)該如何對各層的功能進(jìn)行精確的定義。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)={分層,協(xié)議,接口}3.1.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念3.1.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念(1)高層不需要知道低層是如何實(shí)現(xiàn)的,只需要知道低層所提供的服務(wù),以及本層向上層提供的服務(wù),各層獨(dú)立性強(qiáng)。(3)整個系統(tǒng)已被分解為若干易于處理的部分,這種結(jié)構(gòu)使得一個龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和維護(hù)起來更容易。(2)當(dāng)任何一層發(fā)生變化時,只要層間接口不發(fā)生變化,那么這種變化就不會影響到其他層,適應(yīng)性強(qiáng)。(4)每層的功能與所提供的服務(wù)都有精確的定義和說明,有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型的優(yōu)點(diǎn)如下。同樣,收信人在收信時也要經(jīng)過去郵局、拆信、讀信3個環(huán)節(jié),即3個層次。整個過程如圖3-1所示。3.1.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心,要了解和理解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),首先就應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和分層體系結(jié)構(gòu)入手。3.1.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)(1)語法。定義數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式,即做什么。(3)同步。規(guī)定事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明,確定通信狀態(tài)的變化和過程,如通信雙方的應(yīng)答關(guān)系,即何時做。(2)語義。定義需要發(fā)出何種控制信息、完成何種協(xié)議以及做出何種應(yīng)答,即怎么做。3.1.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)1.網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議在一般分層結(jié)構(gòu)中,N層是N-1層的用戶,又是N+1層的服務(wù)提供者。層次結(jié)構(gòu)的好處在于使每一層實(shí)現(xiàn)一種相對獨(dú)立的功能。每一層不必知道下面一層是如何實(shí)現(xiàn)的,只要知道下層通過層間接口提供的服務(wù)是什么及本層向上層提供什么樣的服務(wù),這樣就能獨(dú)立設(shè)計。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng),將其分解為若干個容易處理的層次,然后分而治之,這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法是工程設(shè)計中常見的手段。2.分層體系結(jié)構(gòu)3.1.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是為了完成主機(jī)之間的通信,把網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分為有明確功能的層次,并規(guī)定了同層次虛通信的協(xié)議及相鄰層次之間的接口與服務(wù)。不同的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有不同的體系結(jié)構(gòu),其層的數(shù)量、名稱、內(nèi)容和功能以及各相鄰層之間的接口都不一樣。3.1.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都采用層次化的體系結(jié)構(gòu),由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)涉及多個實(shí)體間的通信,其層次結(jié)構(gòu)一般以圖3-2所示的垂直分層模型來表示。3.1.3層次結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)與劃分原則1.層次結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)(1)除了在物理介質(zhì)上進(jìn)行的是實(shí)通信外,其余各對等實(shí)體間進(jìn)行的都是虛通信。(3)N層和N-1層的虛通信是由N-1層提供的服務(wù)來實(shí)現(xiàn)的。(2)對等層的虛通信必須遵循該層的協(xié)議。3.1.3層次結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)與劃分原則這種層次結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)可歸納如下。(2)層間接口必須清晰,接口包含的信息量應(yīng)盡可能少,以利于標(biāo)準(zhǔn)化。(3)層的數(shù)量應(yīng)適中。若層次太少,則多種功能混雜在一層中,造成每一層的協(xié)議太復(fù)雜;若層次太多,則體系結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,使描述和實(shí)現(xiàn)各層功能變得困難。(1)每層的功能應(yīng)是明確的,并且是相互獨(dú)立的。當(dāng)某一層的具體實(shí)現(xiàn)方法改變時,只要保持上下層的接口不變,便不會對相鄰層產(chǎn)生影響。3.1.3層次結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)與劃分原則2.層次結(jié)構(gòu)的劃分原則OSI參考模型3.2OSI參考模型共有7層,從下到上依次為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層,如圖3-3所示。3.2.1OSI參考模型概述開放式系統(tǒng)互連參考模型中的“開放”表示不同廠家的產(chǎn)品,只要遵守OSI參考模型就可以進(jìn)行互連、互操作和移植。在OSI參考模型中采用7層協(xié)議體系結(jié)構(gòu),除最高層和最低層以外,任何一層均可記為N,表示“第N層”。N層的上層稱為N+1層,下層稱為N-1層。3.2.1OSI參考模型概述在OSI參考模型中,協(xié)議和服務(wù)是兩個非常重要的概念?？刂苾蓚€N層對等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合稱為N協(xié)議。兩個N層實(shí)體間的通信在N協(xié)議的控制下,能夠使N層向上一層提供服務(wù),這種服務(wù)就稱為N服務(wù),接受N服務(wù)的用戶是N+1層實(shí)體。3.2.1OSI參考模型概述1.協(xié)議和服務(wù)的區(qū)別與相互關(guān)系服務(wù)訪問點(diǎn)(serviceaccesspoint,SAP)是指同一系統(tǒng)中相鄰兩層實(shí)體之間進(jìn)行交換信息之處,即N層實(shí)體和N+1層實(shí)體之間的邏輯接口,也稱為端口。2.服務(wù)訪問點(diǎn)3.2.1OSI參考模型概述(2)協(xié)議數(shù)據(jù)單元是由上層的服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU或其分段和協(xié)議控制信息(protocolcontrolinformation,PCI)組成的提交給對等實(shí)體的數(shù)據(jù)。(3)接口數(shù)據(jù)單元是由上層的服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU和接口控制信息(interfacecontrolinformation,ICI)組成的,它通過SAP進(jìn)行層間信息傳送。(1)服務(wù)數(shù)據(jù)單元是N層實(shí)體為完成用戶請求的N服務(wù)向接口提供的用戶數(shù)據(jù)。3.2.1OSI參考模型概述3.數(shù)據(jù)單元在OSI參考模型中,數(shù)據(jù)單元是數(shù)據(jù)傳送的單位,可分為3種:當(dāng)一幀數(shù)據(jù)通過物理層傳送到目標(biāo)主機(jī)的物理層時,該主機(jī)的物理層把它遞交到上一層———數(shù)據(jù)鏈路層。在OSI參考模型中,當(dāng)一臺主機(jī)需要傳送用戶的數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)首先通過應(yīng)用層的接口進(jìn)入應(yīng)用層。在應(yīng)用層,用戶的數(shù)據(jù)被加上應(yīng)用層報頭(applicationheader,AH),形成應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元,然后被遞交到下一層———表示層。3.2.1OSI參考模型概述4.OSI參考模型中的數(shù)據(jù)流動過程OSI參考模型中的數(shù)據(jù)流動過程如圖3-4所示。3.2.1OSI參考模型概述物理層協(xié)議規(guī)定了建立、維持及斷開物理信道所需的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性,其作用是確保比特流能在物理信道上傳輸。1.物理層接口與協(xié)議3.2.2物理層(1)機(jī)械特性。機(jī)械特性有時也稱物理特性,它規(guī)定了數(shù)據(jù)終端設(shè)備(dataterminalequipment,DTE)和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(datacircuit-terminatingequipment,DCE)之間連接器的幾何參數(shù),包括形狀、幾何尺寸、引線數(shù)目和排列方式等,圖3-5所示是DB-9接口的機(jī)械特性。3.2.2物理層(2)電氣特性。電氣特性規(guī)定了DTE與DCE之間多條信號線的電氣參數(shù)及有關(guān)電路的特征,如電氣接口連接方式、信號源輸入/輸出阻抗、信號電壓范圍、傳輸速率和距離的限制等。DTE與DCE接口的各根導(dǎo)線(也稱電路)的電氣連接方式有單端驅(qū)動單端接收、單端驅(qū)動差分接收和雙端驅(qū)動差分接收3種方式,可分別稱為非平衡型、半平衡型和平衡型連接。3.2.2物理層①非平衡型連接方式,如圖3-6(a)所示。采用分立元件技術(shù)設(shè)計的非平衡接口,每個電路使用一根導(dǎo)線,收發(fā)兩個方向共用一根信號地線,信號速率小于或等于20Kb/s,傳輸距離小于或等于15m。②半平衡型連接方式,如圖3-6(b)所示。這類采用集成電路技術(shù)的非平衡接口,與前一種方式相比,發(fā)送器仍使用非平衡式,但接收器使用差動接收器。3.2.2物理層③平衡型連接方式,如圖3-6(c)所示。采用集成電路技術(shù)設(shè)計的平衡接口,使用平衡式發(fā)送器和差動式接收器,每個電路采用兩根導(dǎo)線,構(gòu)成各自完全獨(dú)立的信號回路,使得串?dāng)_信號減至最小。3.2.2物理層(4)規(guī)程特性。規(guī)程特性規(guī)定了DTE和DCE之間各接口信號線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時的控制過程,即在物理連接的建立、維持和拆除時,各信號線的動作規(guī)則和步驟等。(3)功能特性。功能特性對接口各信號線的含義、功能及各信號之間的對應(yīng)關(guān)系給出了確切的定義,說明了某些連線上出現(xiàn)的某一電平的電壓所表示的意義。3.2.2物理層①V系列建議是以字母V開頭編號的一系列協(xié)議的集合,是為解決在電話網(wǎng)模擬信道上傳輸數(shù)據(jù)而由ITU-T提出的,是一類比較復(fù)雜的接口標(biāo)準(zhǔn)。③I系列建議是以字母I開頭編號的一系列協(xié)議的集合,是針對綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的應(yīng)用而制定的。②X系列建議是以字母X開頭編號的一系列協(xié)議的集合,是為解決以公共數(shù)據(jù)網(wǎng)為基礎(chǔ)的數(shù)字通信問題而制定的,是一類比較簡單的接口標(biāo)準(zhǔn)。3.2.2物理層EIARS-232C是由美國電子工業(yè)協(xié)會(ElectronicIndustriesAssociation,EIA)在1969年頒布的一種目前使用最廣泛的串行物理接口(RS即recommendedstandard,意思是推薦標(biāo)準(zhǔn),232是標(biāo)識號碼,而后綴C則表示該推薦標(biāo)準(zhǔn)修訂的次數(shù))。2.物理層協(xié)議舉例3.2.2物理層(1)RS-232C機(jī)械特性。RS-232C機(jī)械特性采用ISO2110標(biāo)準(zhǔn)的25針連接器(DB-25接口,如圖3-7所示),并對該連接器的尺寸及引腳排列位置等都做了確切的規(guī)定,在DTE一側(cè)采用孔式結(jié)構(gòu)插頭,在DCE一側(cè)采用針式結(jié)構(gòu)插頭。3.2.2物理層(2)RS-232C電氣特性。RS-232C電氣特性使用非平衡型電路,其邏輯1電平為-15~-5V,邏輯0電平為+5~+15V,-5~+5V為過渡區(qū)。規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸速率最高為19.2Kb/s,兩連接器間最長連線為15m。(3)RS-232C功能特性。RS-232C功能特性規(guī)定了接口中20個引腳及其信號線的功能,但最常用的信號線有10根,如表3-1所示。3.2.2物理層若一臺DTE設(shè)備和一臺DCE設(shè)備互連(如計算機(jī)和modem),使用RS-232C接口的連接方式如圖3-8所示。3.2.2物理層若兩臺DTE設(shè)備直接互連(如兩臺計算機(jī)在近距離直接連接),則可采用圖3-9所示的零調(diào)制解調(diào)連接方式,其中圖3-9(a)為完整型連接,圖3-9(b)為簡單型連接。