計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用（第4版） -課件 史秀峰 第1-3章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（第4版）Catalogue第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述目錄第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第4章局域網(wǎng)技術(shù)第5章網(wǎng)絡(luò)管理與安全第6章交換與路由技術(shù)第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是隨著社會(huì)對(duì)信息資源的共享和信息傳遞的要求發(fā)展起來(lái)的。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)之前，早期的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都是獨(dú)立于其他計(jì)算機(jī)的，它們自主工作，擁有的資源也只能自己享用。在20世紀(jì)50年代中期，美國(guó)的半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)（SAGE）把雷達(dá)和其他測(cè)控設(shè)備的信息通過(guò)通信線路傳輸?shù)揭慌_(tái)IBM計(jì)算機(jī)上，首次實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備與線路的結(jié)合，揭開了計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的序幕。如圖所示為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也隨之經(jīng)歷了不同的發(fā)展時(shí)期。其發(fā)展歷史包括從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單機(jī)到多機(jī)的過(guò)程，一般可以分為以下4個(gè)階段。1．具有通信功能的終端系統(tǒng)—第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2．發(fā)展完善階段—第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3．互聯(lián)互通階段—第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)4．飛速發(fā)展階段—第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在向綜合化、智能化、高速化發(fā)展，從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)將向更深和更寬的方向發(fā)展。首先，Internet信息服務(wù)將會(huì)得到更大的發(fā)展，網(wǎng)上信息瀏覽、信息交換、資源共享等技術(shù)將進(jìn)一步提高速度、容量及信息的安全性。其次，遠(yuǎn)程會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程購(gòu)物等應(yīng)用已逐漸成為現(xiàn)實(shí)，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用也成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的熱門技術(shù)。美國(guó)政府于1993年提出的“信息高速公路”計(jì)劃不僅推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展，也促進(jìn)了對(duì)下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究。2002年，各國(guó)發(fā)起“全球高速互聯(lián)網(wǎng)GTRN”計(jì)劃，積極推動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和開發(fā)。與現(xiàn)在使用的互聯(lián)網(wǎng)相比，下一代互聯(lián)網(wǎng)有以下特點(diǎn)。（1）更大

（2）更快

（3）更安全進(jìn)入21世紀(jì)，云技術(shù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、量子通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)人們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在這些新技術(shù)的推動(dòng)下也進(jìn)入了一個(gè)新的高速發(fā)展階段，同時(shí)呈現(xiàn)出一些新的特點(diǎn)。（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)化（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能化（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)空間的資源化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展1987年9月20日，北京市計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究所錢天白教授向世界發(fā)出我國(guó)第一封電子郵件：“AcrosstheGreatWallwecanreacheverycornerintheworld”（越過(guò)長(zhǎng)城，走向世界）。該郵件經(jīng)意大利到達(dá)德國(guó)卡爾斯魯厄大學(xué)，揭開了中國(guó)人使用互聯(lián)網(wǎng)的序幕。1994年4月20日，NCFC（中國(guó)國(guó)家計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施）工程通過(guò)美國(guó)Sprint公司連入Internet的64Kbit/s國(guó)際專線，實(shí)現(xiàn)了與Internet的全功能連接。從此我國(guó)正式被國(guó)際承認(rèn)真正擁有全功能Internet。20世紀(jì)90年代初，我國(guó)形成了四大主流網(wǎng)絡(luò)體系：中國(guó)科學(xué)院的中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)（CSTNET）、國(guó)家教育部的中國(guó)教育和科研網(wǎng)（CERNET）、原郵電部的中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）和原電子部的金橋信息網(wǎng)（CHINAGBN）。1997年10月，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了四大網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，從此我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段。我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)不僅在商業(yè)模式上不斷創(chuàng)新，而且公共服務(wù)的信息化水平也在顯著提升，讓人們?cè)诠蚕砘ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展成果上擁有了更多獲得感。從2013年起，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)零售規(guī)模已連續(xù)多年位居全球第一，成為全球最大的網(wǎng)絡(luò)零售市場(chǎng)，有力推動(dòng)了消費(fèi)“雙循環(huán)”。截至2021年12月，在線辦公、在線醫(yī)療用戶規(guī)模分別達(dá)4.69億人和2.98億人，成為用戶規(guī)模增長(zhǎng)最快的兩類應(yīng)用。這些新業(yè)態(tài)持續(xù)發(fā)展，有效緩解了區(qū)域發(fā)展的鴻溝問(wèn)題，讓更多的人不斷從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化中獲得利益和滿足。我國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，但是在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中的短板也使我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，其中網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)的缺乏一直是我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展面臨的重要難題。網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，比如芯片、操作系統(tǒng)等，一直掌握在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家手中，我國(guó)不能在這些方面秉承“拿來(lái)主義”的宗旨，否則我國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展無(wú)法從量變到質(zhì)變。所以，在網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)上要盡快走出困境，我國(guó)才能占領(lǐng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的制高點(diǎn)，最終從網(wǎng)絡(luò)大國(guó)走向網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)。我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備和線路，將處在不同地理位置、操作相對(duì)獨(dú)立的多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等）的協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有如下特征。（1）計(jì)算機(jī)設(shè)備之間需要用通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)互聯(lián)。（2）計(jì)算機(jī)設(shè)備之間使用統(tǒng)一的規(guī)則即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)交換信息。（3）以實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)通信為主要目的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能從系統(tǒng)功能角度來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分組成。通信子網(wǎng)一般由通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)等物理設(shè)備及其軟件構(gòu)成，提供網(wǎng)絡(luò)通信功能。資源子網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)資源共享的設(shè)備和軟件的集合，主要負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息處理，為用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。對(duì)于局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，通信子網(wǎng)由網(wǎng)卡、線纜、中繼器、網(wǎng)橋、集線器、交換機(jī)、路由器等設(shè)備和相關(guān)軟件（如協(xié)議）組成。資源子網(wǎng)由聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器、工作站、共享打印機(jī)等相關(guān)設(shè)備，以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等組成，如圖所示。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成對(duì)于局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，通信子網(wǎng)由網(wǎng)卡、線纜、中繼器、網(wǎng)橋、集線器、交換機(jī)、路由器等設(shè)備和相關(guān)軟件（如協(xié)議）組成。資源子網(wǎng)由聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器、工作站、共享打印機(jī)等相關(guān)設(shè)備，以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等組成。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能（1）資源共享“資源”是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所有的軟件、硬件和數(shù)據(jù)。“共享”是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的用戶能夠部分或全部共享這些資源。資源共享使得普通用戶能夠共享網(wǎng)絡(luò)中分散在不同地理范圍內(nèi)的各種資源，極大地提高了系統(tǒng)資源的利用率，不僅方便了網(wǎng)絡(luò)用戶，而且節(jié)約了資金。硬件資源共享最典型的例子就是打印機(jī)共享，網(wǎng)絡(luò)中的用戶共同使用一臺(tái)打印機(jī)進(jìn)行文件打印。軟件資源共享常見(jiàn)的例子是用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)登錄遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)并運(yùn)行該計(jì)算機(jī)上的軟件，之后返回結(jié)果，如在線翻譯等。數(shù)據(jù)資源共享的典型例子就是數(shù)據(jù)庫(kù)共享，如打開QQ軟件時(shí)自動(dòng)從服務(wù)器獲取好友名單、視頻點(diǎn)播等。（2）數(shù)據(jù)通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能之一就是計(jì)算機(jī)之間能夠快速、可靠地傳遞信息。數(shù)據(jù)通信不局限于一個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)，而是一個(gè)覆蓋范圍很大的網(wǎng)絡(luò)，即使相隔很遠(yuǎn)，甚至不同國(guó)家的計(jì)算機(jī)用戶之間也能夠交換信息。例如，通過(guò)Internet世界各地的用戶都能夠?qū)崿F(xiàn)彼此通信。（3）負(fù)載均衡負(fù)載均衡是指工作被均勻地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，這樣就減輕了單臺(tái)計(jì)算機(jī)的工作負(fù)荷，提高了工作效率。負(fù)載均衡主要應(yīng)用于服務(wù)器集群系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)控制中心負(fù)責(zé)分配和檢測(cè)，當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)的任務(wù)過(guò)重時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將部分工作轉(zhuǎn)交給較“空閑”的計(jì)算機(jī)去處理，使資源得到合理調(diào)整。（4）分布式處理分布式處理也可以認(rèn)為是一種并行處理形式。分布式處理系統(tǒng)將不同地點(diǎn)的，或者具有不同功能的，或者擁有不同數(shù)據(jù)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)用通信網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一管理下，協(xié)調(diào)地完成信息處理任務(wù)。例如，一個(gè)綜合性的大型課題，可以采用合適的算法將課題分為許多小課題，分散到網(wǎng)絡(luò)中不同的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理，之后集中起來(lái)，使問(wèn)題得到快速解決。（5）提高計(jì)算機(jī)的可靠性在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)某個(gè)設(shè)備（通信線路或計(jì)算機(jī)等）發(fā)生故障時(shí)，可利用其他設(shè)備來(lái)完成數(shù)據(jù)的傳輸或?qū)?shù)據(jù)復(fù)制到其他系統(tǒng)內(nèi)代為處理，以保證用戶的正常操作。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息丟失或遭到破壞時(shí)，可調(diào)用另一臺(tái)計(jì)算機(jī)中備份的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)完成數(shù)據(jù)處理工作，并恢復(fù)遭到破壞的數(shù)據(jù)庫(kù)，從而提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類雖然計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)各種各樣，但按地理覆蓋范圍分類是一種人們都認(rèn)可的通用網(wǎng)絡(luò)劃分標(biāo)準(zhǔn)，它可以很好地反映不同類型網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特征。按地理覆蓋范圍的不同，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)3種類型。按網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍分類1．局域網(wǎng)局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是限定在一定地理區(qū)域內(nèi)（如一幢大樓、一所學(xué)校、一個(gè)小區(qū)）的網(wǎng)絡(luò)，其覆蓋范圍一般在幾十千米以內(nèi)，由互相連接的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和其他在短距離間共享硬件、軟件資源的設(shè)備組成。局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速度快、可靠性高、誤碼率低，通常屬于某個(gè)單一組織，并由該組織維護(hù)和管理。2．城域網(wǎng)城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）的規(guī)模介于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間，地理范圍從幾十千米到上百千米，一般指覆蓋一座城市的網(wǎng)絡(luò)，主要用于政府機(jī)構(gòu)和商業(yè)網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)的連接距離比局域網(wǎng)的連接距離更遠(yuǎn)，連接的計(jì)算機(jī)數(shù)量更多，從某種程度上可以認(rèn)為是局域網(wǎng)在地理范圍上的延伸。城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)目的是滿足幾十千米范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機(jī)關(guān)與社會(huì)服務(wù)部門的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)需求。它是以光纜通信設(shè)施為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等多種信息高速傳輸?shù)木C合信息網(wǎng)絡(luò)。例如，大型企業(yè)（集團(tuán)）、電信部門、有線電視臺(tái)和政府構(gòu)建的專用網(wǎng)絡(luò)和公用網(wǎng)絡(luò)。3．廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，覆蓋范圍通常為數(shù)百千米到數(shù)千千米，甚至數(shù)萬(wàn)千米，可以是一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國(guó)家，甚至是世界幾大洲或整個(gè)地球。目前，應(yīng)用和連接范圍最廣的因特網(wǎng)（Internet）從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)角度來(lái)看就屬于廣域網(wǎng)的范疇。當(dāng)然，廣域網(wǎng)不僅限于因特網(wǎng)，分布在不同城市，甚至不同國(guó)家的公司網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)后形成的網(wǎng)絡(luò)也屬于廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)地理位置分布廣，使得單獨(dú)建設(shè)一個(gè)廣域網(wǎng)的成本非常高，因此通常使用電信部門或其他提供通信服務(wù)的經(jīng)營(yíng)部門建設(shè)的傳統(tǒng)公共傳輸網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并由其管理和控制。由于廣域網(wǎng)傳輸介質(zhì)復(fù)雜（如衛(wèi)星、電話線等）、傳輸距離遠(yuǎn)，因此數(shù)據(jù)的傳輸速率較低且誤碼率較高。廣域網(wǎng)的主要作用是提供公共服務(wù)，不過(guò)也有提供專用服務(wù)的，如由某大型企業(yè)分布在各地的多家分支機(jī)構(gòu)、合作伙伴和供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)后形成的大型網(wǎng)絡(luò)。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按網(wǎng)絡(luò)的管理方式分類，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為對(duì)等網(wǎng)和客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)2種類型按網(wǎng)絡(luò)的管理方式分類1．對(duì)等網(wǎng)對(duì)等網(wǎng)通常是由很少幾臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)等網(wǎng)采用分散管理的方式，網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)既作為客戶機(jī)，又作為服務(wù)器，每個(gè)用戶都要管理自己計(jì)算機(jī)上的資源，所有的主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中處于一種對(duì)等的地位。2．客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，常被稱為C/S網(wǎng)絡(luò)。它的管理工作集中在運(yùn)行特殊網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與服務(wù)器軟件的計(jì)算機(jī)上，這臺(tái)計(jì)算機(jī)被稱為服務(wù)器。服務(wù)器可以驗(yàn)證登錄網(wǎng)絡(luò)用戶的用戶名和密碼的相關(guān)信息，處理客戶機(jī)的請(qǐng)求，為客戶機(jī)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)并提供信息服務(wù)。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的不同，可以將網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。按網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)分類1．有線網(wǎng)絡(luò)有線網(wǎng)絡(luò)是采用看得見(jiàn)、摸得著的線纜（同軸電纜、雙絞線、光纖等）作為傳輸介質(zhì)，將計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)。目前，大多數(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都以有線網(wǎng)絡(luò)為主。有線網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）工程造價(jià)低：實(shí)現(xiàn)方法較為簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格相對(duì)較低。（2）傳輸速率高：超五類雙絞線可以提供1000Mbit/s的傳輸速率，光纖的傳輸速率可以達(dá)到10Gbit/s。而目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率理論上雖然也可達(dá)到1000Mbit/s以上，但在實(shí)際使用中，多種因素會(huì)使傳輸速率受到很大的影響。（3）傳輸距離遠(yuǎn)：雙絞線的有效傳輸距離通常為100m，而單模光纖的傳輸距離可達(dá)到100km。（4）受外界干擾?。弘S著外界干擾強(qiáng)度的增大和傳輸距離的增加，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供的通信速率會(huì)越來(lái)越低，直至無(wú)法通信。光纖則不受外界電磁信號(hào)的影響，傳輸速率和傳輸距離都不會(huì)因此而改變。2．無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，與有線網(wǎng)絡(luò)最大的區(qū)別是傳輸介質(zhì)不同。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用無(wú)線電磁波代替有線電纜，提供傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的功能。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)作為一種簡(jiǎn)單、便捷的接入方式，隨著其成本的不斷下降，越來(lái)越受到人們的青睞。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）部署靈活：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組建、配置和維護(hù)都較為容易，可以免去或最大限度地減少有線網(wǎng)絡(luò)布線的難度和工作量，一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)設(shè)備，就可以建立覆蓋整個(gè)區(qū)域的局域網(wǎng)絡(luò)。利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還可以將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫集成。（2）建設(shè)速度快：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安裝的主要工作是架設(shè)天線和安裝聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，由于無(wú)線設(shè)備集成化程度高，因此安裝工程量較小，建設(shè)周期短。（3）網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性能相對(duì)較強(qiáng)：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)突破了有線網(wǎng)絡(luò)的限制，用戶可以隨時(shí)隨地通過(guò)無(wú)線信號(hào)接入網(wǎng)絡(luò)，在訪問(wèn)信息時(shí)會(huì)變得更加高效和便捷，而且提升了網(wǎng)絡(luò)的使用效率。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還有很多不足之處。比如，無(wú)線通信受外界環(huán)境影響較大、傳輸速率不高，并且在通信安全方面也劣于有線網(wǎng)絡(luò)。所以，在大部分局域網(wǎng)建設(shè)中還是以有線通信方式為主，無(wú)線通信作為有線通信的補(bǔ)充，而不是替代。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類網(wǎng)絡(luò)所采用的傳輸技術(shù)決定了網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)特點(diǎn)，可以將網(wǎng)絡(luò)分為廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)。按網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)分類1．廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)通過(guò)一條共享的通信介質(zhì)連接起來(lái)，當(dāng)任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都會(huì)接收并處理這個(gè)信息。由于發(fā)送的信息中帶有目的地址與源地址，因此接收到該信息的節(jié)點(diǎn)將檢查目的地址是否與本節(jié)點(diǎn)的地址相同。如果相同，則接收該信息；否則，將丟棄。如果一個(gè)廣播域中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量過(guò)多，任何主機(jī)發(fā)送的廣播都會(huì)擴(kuò)散到整個(gè)區(qū)域，就會(huì)引起廣播泛濫，影響正常網(wǎng)絡(luò)通信。廣播技術(shù)很好地解決了傳輸介質(zhì)共享的問(wèn)題，降低了組網(wǎng)的成本和難度，總線型網(wǎng)絡(luò)就是典型的廣播式網(wǎng)絡(luò)。2．點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)由許多互相連接的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)之間有一條通信信道，數(shù)據(jù)以點(diǎn)到點(diǎn)的方式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，可獨(dú)占通信信道，能夠獲得高速率、高可靠性和穩(wěn)定的延遲。當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)分組后，數(shù)據(jù)將根據(jù)目的地址，經(jīng)過(guò)一系列中間設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)，到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。星型網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)采用的就是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸形式。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)時(shí)，可以采用拓?fù)鋵W(xué)中的一種研究與大小形狀無(wú)關(guān)的點(diǎn)、線特性的方法，即把工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備抽象為“節(jié)點(diǎn)”，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信介質(zhì)抽象為“線”，這樣隱藏了網(wǎng)絡(luò)的具體物理特性（如距離、位置等）而抽象出節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，方便研究。從拓?fù)鋵W(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)或設(shè)備與傳輸介質(zhì)形成的節(jié)點(diǎn)與線間的幾何排序，用以表示網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)形狀，反映同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)有兩類：一類是轉(zhuǎn)換和交換信息的轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)，包括交換機(jī)、集線器和路由器等；另一類是訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)，包括各類計(jì)算機(jī)設(shè)備，它們是信息交換的源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型主要有以下5種：總線型、星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)狀型，如圖所示?？偩€型星型環(huán)型樹型網(wǎng)狀型1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1．總線型總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是各個(gè)節(jié)點(diǎn)和一根總線相連，總線兩端需要連接終結(jié)器匹配線路阻抗，防止信號(hào)反射回總線產(chǎn)生干擾，如圖所示。網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)都通過(guò)總線進(jìn)行信息傳輸，任意時(shí)刻只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則會(huì)產(chǎn)生沖突，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息都可以沿著總線向兩個(gè)方向傳輸，并被總線中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收?？偩€型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，節(jié)點(diǎn)設(shè)備的安裝、拆卸方便，可擴(kuò)充性好；所需的電纜數(shù)量少，價(jià)格相比其他布線方式便宜；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)響應(yīng)速度快，共享資源能力強(qiáng)，設(shè)備投入量少。（2）總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)：對(duì)通信線路（總線）的故障敏感，任何通信線路的故障都會(huì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能正常運(yùn)行，而且故障的隔離及診斷困難；由于公用一個(gè)總線，因此站點(diǎn)間為了協(xié)調(diào)通信，需要具備復(fù)雜的介質(zhì)訪問(wèn)控制機(jī)制；如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接的計(jì)算機(jī)數(shù)量較多，則會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)效率和傳輸性能降低。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2．星型星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以中央節(jié)點(diǎn)為中心，用單獨(dú)的線路將中央節(jié)點(diǎn)與各個(gè)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，各節(jié)點(diǎn)之間的通信必須通過(guò)中央節(jié)點(diǎn)，中央節(jié)點(diǎn)接收信息后再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)節(jié)點(diǎn)，如圖所示。目前中央節(jié)點(diǎn)主要采用交換機(jī)。（1）星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于控制和管理，易擴(kuò)展；單個(gè)連接點(diǎn)的故障只影響一個(gè)設(shè)備，不會(huì)影響全網(wǎng)；每個(gè)節(jié)點(diǎn)直接連到中央節(jié)點(diǎn)，故障容易檢測(cè)和隔離。（2）星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)：由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)與中央節(jié)點(diǎn)都需要一條線纜連接，因此線纜使用量大，布線施工成本高，并且通信線路的利用率不高；中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)重，容易成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，一旦出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的可靠性和冗余度要求高。星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3．環(huán)型環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各節(jié)點(diǎn)連接在一條首尾相連的閉合環(huán)狀線路中，如圖所示。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸是單向的，即沿一個(gè)方向從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)信息流中的目標(biāo)地址與環(huán)上的某個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址相同時(shí)，信息就被該節(jié)點(diǎn)接收，之后信息繼續(xù)流向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到流回發(fā)送該信息的節(jié)點(diǎn)。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：信息流在網(wǎng)絡(luò)中是沿著固定方向流動(dòng)的，并且兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間僅有一條路徑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由此使得路徑選擇、通信接口管理、軟件管理都比較簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較容易。（2）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)：任何節(jié)點(diǎn)的故障均會(huì)導(dǎo)致環(huán)路不能正常工作，造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中斷與癱瘓，因此可靠性較差；與總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相似，故障的隔離及診斷困難，目前已有許多方法如建立雙環(huán)結(jié)構(gòu)等來(lái)解決此問(wèn)題；當(dāng)節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)，會(huì)影響傳輸效率，使網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)；在加入新的工作站時(shí)必須使環(huán)路暫時(shí)中斷，不利于系統(tǒng)擴(kuò)充。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4．樹型樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，是在總線型網(wǎng)絡(luò)上加上分支形成的，其傳輸介質(zhì)有多條分支，但不形成閉合回路，也可以把它看成是星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的疊加，如圖所示。樹型網(wǎng)絡(luò)是分級(jí)的集中控制式網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，最上面的根節(jié)點(diǎn)通過(guò)各級(jí)中心節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分級(jí)管理，信息交換主要在上下節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行。樹型結(jié)構(gòu)雖然有多個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，但是各中心節(jié)點(diǎn)之間很少有信息流通。樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：通信線路連接簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展，增加新節(jié)點(diǎn)和新分支很容易；維護(hù)方便，故障易被隔離，某一條分支的節(jié)點(diǎn)或線路發(fā)生故障，很容易將故障分支或線路與整個(gè)系統(tǒng)隔離開來(lái)。（2）樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)：對(duì)根節(jié)點(diǎn)的依賴性太強(qiáng)，如果根節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5．網(wǎng)狀型網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)與通信線路連接成不規(guī)則形狀，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，如圖所示。廣域網(wǎng)一般采用網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)，而局域網(wǎng)不常用。網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：由于節(jié)點(diǎn)間存在多條傳輸路徑，因此傳輸效率高，冗余性能好；當(dāng)某條線路或某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常工作，具有較高的可靠性。（2）網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在多條傳輸路徑中，必須采用合適的路由算法，選擇最佳路徑傳輸；布線難度大，建設(shè)成本高，不易管理和維護(hù)。1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)化組織1．國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）ISO成立于1946年，是一個(gè)全球性的非政府組織，也是目前世界上最大、最有權(quán)威性的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的專門機(jī)構(gòu)。ISO與600多個(gè)國(guó)際組織保持著協(xié)作關(guān)系，其主要活動(dòng)是制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)調(diào)世界范圍的標(biāo)準(zhǔn)化工作，組織各成員國(guó)和技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行情報(bào)交流，以及與其他國(guó)際組織進(jìn)行合作，共同研究有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。截至2021年12月底，ISO已制定24121份國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和文件。例如，著名的具有7層協(xié)議結(jié)構(gòu)的開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型、ISO9000系列質(zhì)量管理和品質(zhì)保證標(biāo)準(zhǔn)等。2．美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute）是成立于1918年的非營(yíng)利性質(zhì)的民間組織，同時(shí)也是一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的主要成員，如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)和國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）。ANSI標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，典型應(yīng)用有美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼（ASCII）和光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）等。3．電氣電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）成立于1963年，由從事電氣工程、電子和計(jì)算機(jī)等有關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人員組成，是世界上最大的專業(yè)技術(shù)團(tuán)體。IEEE是一個(gè)跨國(guó)的學(xué)術(shù)組織，目前其會(huì)員人數(shù)超過(guò)40萬(wàn)人，遍布160多個(gè)國(guó)家。IEEE下設(shè)許多專業(yè)委員會(huì)，其定義或開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)界有極大的影響和作用。例如，1980年成立的IEEE802委員會(huì)負(fù)責(zé)有關(guān)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定事宜，制定了著名的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.4令牌總線網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等。4．國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）ITU（InternationalTelecommunicationUnion）是在世界各國(guó)政府的電信主管部門之間協(xié)調(diào)電信事務(wù)的一個(gè)國(guó)際組織，它研究和制定有關(guān)電信業(yè)務(wù)的規(guī)章制度，通過(guò)決議提出推薦標(biāo)準(zhǔn)，收集相關(guān)信息和情報(bào)，其目的和任務(wù)是實(shí)現(xiàn)國(guó)際電信的標(biāo)準(zhǔn)化。由于ITU-T標(biāo)準(zhǔn)可保證各國(guó)電信網(wǎng)的互聯(lián)和運(yùn)轉(zhuǎn)，因此越來(lái)越廣泛地被世界各國(guó)所采用。1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)化組織5．國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）IEC（InternationalElectrotechnicalCommission）成立于1906年，至今已有一百多年的歷史，它是世界上成立最早的國(guó)際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)有關(guān)電氣工程和電子工程領(lǐng)域中的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。6．電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）EIA（ElectronicIndustriesAssociation）是美國(guó)的一個(gè)電子工業(yè)制造商組織，成立于1924年。EIA頒布了許多與電信和計(jì)算機(jī)通信有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，眾所周知的RS-232標(biāo)準(zhǔn)，定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的串行連接。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在如今的數(shù)據(jù)通信設(shè)備中被廣泛采用。在結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)布線領(lǐng)域，EIA與美國(guó)通信工業(yè)協(xié)會(huì)（TIA）聯(lián)合制定了商用建筑電信布線標(biāo)準(zhǔn)（如EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)），提供了統(tǒng)一的布線標(biāo)準(zhǔn)并支持多廠商產(chǎn)品和環(huán)境。7．美國(guó)通信工業(yè)協(xié)會(huì)（TIA）TIA成立于1988年，是一個(gè)全方位的服務(wù)性國(guó)家貿(mào)易組織。其成員包括美國(guó)和世界各地提供通信和信息技術(shù)產(chǎn)品、系統(tǒng)和專業(yè)技術(shù)服務(wù)的900余家大小公司。TIA是經(jīng)過(guò)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)認(rèn)可的，可制定各類通信產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的組織。TIA的標(biāo)準(zhǔn)制定部門由5個(gè)分會(huì)組成，它們是用戶室內(nèi)設(shè)備分會(huì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分會(huì)、無(wú)線設(shè)備分會(huì)、光纖通信分會(huì)和衛(wèi)星通信分會(huì)。第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.1數(shù)據(jù)通信概述1．?dāng)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)是用來(lái)記錄客觀事物的性質(zhì)、形態(tài)和特征的符號(hào)，可以多種形式存在，數(shù)值、文字、圖形、聲音、圖像、視頻及動(dòng)畫等都被稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。模擬數(shù)據(jù)是指在一定時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)變化的值，因?yàn)榫哂羞B續(xù)性，所以可以取無(wú)限多個(gè)值，如聲音、電視圖像信號(hào)、溫度變化等都是連續(xù)變化的，均屬于模擬數(shù)據(jù)，其中溫度變化如圖（a）所示。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是表現(xiàn)為離散量的數(shù)據(jù)，只能取有限個(gè)數(shù)值，如在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)，其中用二進(jìn)制代碼表示的字符如圖（b）所示。2．信息信息是按照一定要求以某種格式組織起來(lái)的數(shù)據(jù)。通信的目的就是傳輸、交換信息，信息要通過(guò)某種數(shù)據(jù)的形式傳輸?shù)浇邮斩?。?shù)據(jù)和信息的區(qū)別是，數(shù)據(jù)是傳輸信息的載體，是信息的數(shù)字化形式，所表示的內(nèi)容就是信息；信息則是對(duì)數(shù)據(jù)的解釋，即對(duì)數(shù)據(jù)蘊(yùn)含內(nèi)容的說(shuō)明。數(shù)據(jù)通信的基本概念(a)(b)2.1數(shù)據(jù)通信概述3．信號(hào)信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的電磁波的表示形式，或者稱數(shù)據(jù)的電編碼或電磁編碼。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換為信號(hào)才可以從一個(gè)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)點(diǎn)。根據(jù)電信號(hào)的不同形式，信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。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)（如語(yǔ)音信號(hào)），它可以不同頻率在介質(zhì)上傳輸，如圖（a）所示。數(shù)字信號(hào)是一種離散的脈沖序列，其取值是有限個(gè)數(shù)的。它以恒定的正電壓/負(fù)電壓或正電壓/零電壓表示“1”和“0”，可以不同的位速率在介質(zhì)上傳輸，如圖（b）所示。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)相互依存又相互獨(dú)立，通過(guò)下面的示例，我們可以深入了解三者之間的關(guān)系。例如，某同學(xué)各科平均考試成績(jī)?yōu)?9分，這是一個(gè)數(shù)據(jù)，它蘊(yùn)含著該同學(xué)成績(jī)優(yōu)秀的信息，如果用高電平表示“1”，低電平表示“0”，則該數(shù)據(jù)的電編碼表示如圖2-3所示。成績(jī)數(shù)據(jù)在二進(jìn)制下表示為1100011，盡管其形式與99（十進(jìn)制數(shù)）不同，但它表示該同學(xué)“成績(jī)優(yōu)秀”的信息沒(méi)有變化。從上面的表述中可以得出如下結(jié)論：數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋，而信號(hào)是數(shù)據(jù)的編碼。數(shù)據(jù)通信的基本概念(a)(b)(c)2.1數(shù)據(jù)通信概述4．信道要在兩個(gè)實(shí)體間傳輸信息必須通過(guò)傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，從而使不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端實(shí)現(xiàn)軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的共享。信道是指兩地間傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的通道，即信號(hào)的傳輸通道，包括通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)。不同的信道用來(lái)傳輸不同的信號(hào)，信道不同，信道的物理特性就不同，通信的速率和通信的質(zhì)量也不同。信道可以按不同的方法分類。按傳輸介質(zhì)可以分為有線信道和無(wú)線信道。按使用權(quán)限可以分為專用信道和公用信道，其中，專用信道是一種用于連接用戶設(shè)備的固定電路，由用戶自己架設(shè)或向電信部門租用，一般應(yīng)用在短距離和數(shù)據(jù)傳輸量比較大的網(wǎng)絡(luò)中；公用信道也被稱為公共交換信道，是通過(guò)交換技術(shù)為大量用戶提供服務(wù)的信道，如公共電話交換網(wǎng)。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)。數(shù)據(jù)通信的基本概念2.1數(shù)據(jù)通信概述數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本組成一般包括發(fā)送端、接收端及收發(fā)兩端之間的信道三部分，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型如圖所示。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型信源是信息或信息序列的產(chǎn)生源，泛指一切發(fā)信者，可以是人，也可以是機(jī)器設(shè)備，能夠產(chǎn)生諸如聲音、數(shù)據(jù)、文字、圖像、代碼等電信號(hào)。信源發(fā)出信息的形式可以是連續(xù)的，也可以是離散的。發(fā)送設(shè)備把信源發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)男问?，使之符合信道傳輸特性的要求并送入信道的各種設(shè)備。發(fā)送設(shè)備是一個(gè)整體概念，可能包括許多電路、器件與系統(tǒng)，如把聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳聲器、把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻帶信號(hào)的調(diào)制器等。信道是指?jìng)鬏敂?shù)據(jù)信號(hào)的通道，包括通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)。接收設(shè)備接收從信道傳輸過(guò)來(lái)的信息，并轉(zhuǎn)換成信宿便于接收的形式，其功能與發(fā)送設(shè)備的功能相反。接收設(shè)備也是一個(gè)整體概念，可能包括許多電路、器件與系統(tǒng)，如將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的解調(diào)器等。信宿是接收發(fā)送端信息的對(duì)象，可以是人，也可以是機(jī)器設(shè)備。信號(hào)在信道中傳輸可能會(huì)受到其他信號(hào)的干擾，這種干擾被稱為噪聲。噪聲會(huì)影響正常信號(hào)的傳輸，對(duì)通信系統(tǒng)而言是有害的。噪聲既可以來(lái)自內(nèi)部，也可以來(lái)自外部，將產(chǎn)生干擾的設(shè)備稱為噪聲源。2.1數(shù)據(jù)通信概述通信系統(tǒng)的基本作用是在發(fā)送端（信源）和接收端（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)傳遞消息的，可以將通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。模擬通信系統(tǒng)利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息，如普通的電話、廣播和電視。模擬通信系統(tǒng)通常由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿及噪聲源組成。信源所產(chǎn)生的原始模擬信號(hào)一般都在經(jīng)過(guò)調(diào)制器后通過(guò)信道傳輸，解調(diào)器則將信道上的信號(hào)實(shí)施逆變換后送達(dá)信宿。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)的示例，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。模擬通信系統(tǒng)的模型如圖所示。模擬通信和數(shù)字通信2.1數(shù)據(jù)通信概述數(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、信宿和噪聲源10個(gè)部分組成。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，如果信源發(fā)出的信號(hào)是模擬信號(hào)，則要經(jīng)過(guò)信源編碼器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；信道編碼器對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢錯(cuò)、糾錯(cuò)、編碼以實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制；信道譯碼器實(shí)現(xiàn)編碼器的逆變換；調(diào)制器將信道編碼器輸出的基帶信號(hào)調(diào)制成頻帶信號(hào)并在信道上傳輸；解調(diào)器的功能正好與調(diào)制器的功能相反。數(shù)字通信系統(tǒng)的模型如圖所示。模擬通信和數(shù)字通信2.1數(shù)據(jù)通信概述兩種通信系統(tǒng)在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)都會(huì)面臨信號(hào)衰減的問(wèn)題。模擬傳輸系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸，要用放大器來(lái)增強(qiáng)信號(hào)中的能量，但同時(shí)會(huì)使噪聲增強(qiáng)，以至于引起信號(hào)畸變。數(shù)字傳輸系統(tǒng)的衰減也會(huì)影響數(shù)據(jù)的完整性，數(shù)字信號(hào)只能在一個(gè)有限距離內(nèi)傳輸，為了獲得更大的傳輸距離，可以使用中繼器。中繼器接收衰減了的數(shù)字信號(hào)，把數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為“0”“1”的標(biāo)準(zhǔn)水平，之后重新傳輸新的信號(hào)，這樣就有效地克服了衰減。模擬通信在通信系統(tǒng)中曾經(jīng)占據(jù)著主導(dǎo)地位，但隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，以及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)的模擬通信系統(tǒng)被數(shù)字通信系統(tǒng)所取代。究其原因，模擬通信存在保密性差、抗干擾能力弱等缺點(diǎn)，而數(shù)字通信有著抗干擾能力強(qiáng)、可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的差錯(cuò)控制、易加密和解密、傳輸可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。盡管數(shù)字通信也存在著頻帶利用率低、技術(shù)要求復(fù)雜等缺點(diǎn)，但由于數(shù)字通信的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了模擬通信的性能，所以在現(xiàn)在的通信系統(tǒng)中，數(shù)字通信系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代了模擬通信系統(tǒng)，成為數(shù)據(jù)通信的主要發(fā)展方向。模擬通信和數(shù)字通信2.1數(shù)據(jù)通信概述1．碼元碼元是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字每一位的通稱，也常稱為“位”或bit。例如，字母A的ASCII碼是1000001，可認(rèn)為由7個(gè)碼元組成，共有7位。2．噪聲源一個(gè)通信系統(tǒng)不可避免地存在噪聲干擾，為了方便研究問(wèn)題，可以把它們等效于一個(gè)作用于信道上的噪聲源。3．信道容量信道容量是指信道能傳輸信息的最大能力，一般以單位時(shí)間內(nèi)最大可傳輸信息的位數(shù)表示。在使用中，信道容量應(yīng)大于傳輸速率，否則高的傳輸速率得不到充分利用。4．響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間是指從發(fā)送一條信息到收到回答的時(shí)間。5．?dāng)?shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率是指通信線上傳輸信息的速度。有兩種表示方法，即信號(hào)速率和調(diào)制速率。信號(hào)速率S是指單位時(shí)間內(nèi)所傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位數(shù)，以每秒多少比特?cái)?shù)來(lái)計(jì)算，即bit/s。調(diào)制速率B是脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制后的傳輸速率，以波特（Baud）為單位，通常用于表示調(diào)制器之間傳輸信號(hào)的速率。6．差錯(cuò)控制字符代碼在傳輸、接收過(guò)程中難免會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，如何及時(shí)自動(dòng)檢測(cè)差錯(cuò)并進(jìn)一步自動(dòng)校正，是數(shù)字通信系統(tǒng)研究的重要課題，通常的解決辦法是采用檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼。數(shù)據(jù)通信的常用術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的基本概念2.2數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)是指?jìng)魉托畔⒌妮d體，是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送端和接收端之間的物理通路。因此，數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)也被稱為數(shù)據(jù)傳輸媒體、數(shù)據(jù)傳輸媒介或數(shù)據(jù)傳輸線路。不同的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、傳輸距離、抗干擾性、成本、可連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)目及傳輸?shù)目煽啃缘确矫娑加泻艽蟮挠绊?，必須根?jù)不同的通信要求，合理地選擇數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)。1．?dāng)?shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的分類數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)分為有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)兩大類。網(wǎng)絡(luò)中常用的有線介質(zhì)是雙絞線、同軸電纜和光纖，常用的無(wú)線介質(zhì)是無(wú)線電波、微波和紅外線等。2．?dāng)?shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的特性數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量除與傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)及收發(fā)兩端的設(shè)備特性有關(guān)外，還直接與通信線路本身的機(jī)械和電氣特性有關(guān)，這些特性主要包括以下5個(gè)方面。（1）物理特性（2）傳輸特性（3）覆蓋地理范圍（4）抗干擾特性（5）價(jià)格2.2數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)雙絞線雙絞線（TwistedPair）是最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)之一，如

所示，被廣泛應(yīng)用于電話通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。雙絞線的核心是相互絕緣并纏繞在一起的不同顏色的細(xì)芯銅導(dǎo)線對(duì)，通常由兩對(duì)或更多對(duì)這樣纏繞在一起的導(dǎo)線組成，依靠相互纏繞（雙絞）作用來(lái)消除或減少外界及導(dǎo)線之間產(chǎn)生的電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）。雙絞線是一種柔性的通信電纜，非常適合在墻內(nèi)、轉(zhuǎn)角等位置布線。雙絞線與適合的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連，可以實(shí)現(xiàn)100Mbit/s或更快速度的網(wǎng)絡(luò)通信。在大多數(shù)應(yīng)用下，雙絞線的最大布線長(zhǎng)度為100m，但按通常的經(jīng)驗(yàn)，考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和配線架要額外布線，所以雙絞線的布線長(zhǎng)度最好控制在90m以內(nèi)。根據(jù)是否有屏蔽層，雙絞線可分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。2.2數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)1．屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線（ShieldedTwistedPair，STP）由成對(duì)的絕緣實(shí)心電纜組成，在實(shí)心電纜上包圍著一層用金屬絲編織的屏蔽層，如圖所示。屏蔽層減少了由RFI和EMI引起的對(duì)通信信號(hào)的干擾。雖然將一對(duì)電線纏繞在一起也有助于減少RFI和EMI，但在一定程度上不如屏蔽層的效果好。要更有效地減少RFI和EMI，每一對(duì)電線交織的距離必須是不同的。2．非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線（UnshieldedTwistedPair，UTP）也就是人們平時(shí)所用的網(wǎng)線，其價(jià)格相對(duì)低廉且易于安裝，是人們?cè)诰钟蚓W(wǎng)組網(wǎng)布線時(shí)使用最多的網(wǎng)絡(luò)電纜。UTP由位于絕緣保護(hù)層內(nèi)的成對(duì)的電纜線組成，纏繞在一起的絕緣電線和電纜外部的套之間并沒(méi)有屏蔽層，如圖所示。因?yàn)闆](méi)有屏蔽層，所以非屏蔽雙絞線的抗干擾性比屏蔽雙絞線的抗干擾性差，但是非屏蔽雙絞線直徑小、重量輕、易彎曲、易安裝、成本低，因此網(wǎng)絡(luò)中大量使用非屏蔽雙絞線作為傳輸介質(zhì)。2.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)在傳輸信道上的傳輸方式，按被傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)，可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸；按傳輸信道數(shù)，可分為并行通信與串行通信；按數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?，可分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信。當(dāng)直接使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)字信號(hào)幾乎占用整個(gè)頻帶。當(dāng)終端設(shè)備把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖電信號(hào)時(shí)，這個(gè)原始的電信號(hào)所固有的頻帶被稱為基本頻帶，簡(jiǎn)稱基帶。在信道中直接傳送基帶信號(hào)被稱為基帶傳輸。基帶傳輸不需要調(diào)制、解調(diào)，設(shè)備花費(fèi)少，適用于較小范圍的數(shù)據(jù)傳輸。目前，大多數(shù)的局域網(wǎng)使用基帶傳輸，如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)?；鶐鬏旑l帶傳輸就是發(fā)送端利用調(diào)制器將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成音頻信號(hào)（模擬信號(hào)），在公共電話線上傳輸，到達(dá)接收端后，經(jīng)過(guò)解調(diào)器的解調(diào)，將音頻信號(hào)還原為原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。頻帶傳輸不僅克服了目前許多長(zhǎng)途電話線路不能直接傳輸基帶信號(hào)的缺點(diǎn)，而且能實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的目的，從而提高了通信線路的利用率。通常我們用調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)上網(wǎng)就是利用電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)?，其中調(diào)制解調(diào)器是一種能夠在數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的設(shè)備。頻帶傳輸寬帶是指比音頻帶寬（4kHz）更寬的頻帶，包括大部分的電磁波頻譜。使用這種寬頻帶進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)被稱為寬帶傳輸系統(tǒng)。它可以容納所有的廣播，并且可以進(jìn)行高速率的數(shù)據(jù)傳輸。寬帶傳輸允許在同一個(gè)信道上進(jìn)行數(shù)字信息和模擬信息服務(wù)。一個(gè)寬帶信道可以被劃分為多個(gè)邏輯信道，這樣就能把聲音、圖像和數(shù)據(jù)信息綜合在一個(gè)物理信道中同時(shí)進(jìn)行傳輸，相互之間不會(huì)產(chǎn)生沖突。常見(jiàn)的應(yīng)用如有線電視系統(tǒng)（CATV）、ISDN等。寬帶傳輸2.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)并行通信串行通信并行（Parallel）通信。

數(shù)據(jù)以成組的方式在多個(gè)并行信道上同時(shí)傳輸，如圖所示。例如，將構(gòu)成1個(gè)字符代碼的二進(jìn)制比特位分別在多條并行線路上同時(shí)傳輸，每個(gè)比特使用一條單獨(dú)的線路。并行通信非常普遍，特別是兩個(gè)短距離的設(shè)備之間進(jìn)行通信。計(jì)算機(jī)內(nèi)部CPU和存儲(chǔ)器模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸采用的就是并行通信。并行通信在應(yīng)用到長(zhǎng)距離的連接時(shí)就無(wú)優(yōu)點(diǎn)可言了。首先，在長(zhǎng)距離上使用多條線路要比使用一條線路昂貴。其次，涉及比特傳輸所需要的時(shí)間。當(dāng)短距離傳輸時(shí)，多個(gè)信道上同時(shí)傳輸?shù)谋忍貛缀蹩偸悄軌蛲瑫r(shí)到達(dá)。但當(dāng)長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，導(dǎo)線上的電阻會(huì)或多或少地阻礙比特的傳輸，從而使它們的到達(dá)時(shí)間不同，這將給接收端帶來(lái)麻煩。串行（Serial）通信。

數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸，即在一條線路上逐個(gè)傳送所有的比特，如圖所示。這種傳輸方式給發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備增加了額外的復(fù)雜性。發(fā)送端必須明確比特發(fā)送的順序。例如，在發(fā)送一字節(jié)的8個(gè)比特位時(shí)，發(fā)送端必須確定是先發(fā)送高位比特還是先發(fā)送低位比特。同樣，接收端必須知道一個(gè)目標(biāo)字節(jié)中收到的第一個(gè)比特位應(yīng)該放在什么位置。如果串行通信的雙方在比特的順序上無(wú)法取得一致，則數(shù)據(jù)的傳輸將出現(xiàn)錯(cuò)誤2.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)（1）單工（Simplex）通信。數(shù)據(jù)信號(hào)只能沿著一個(gè)方向傳輸，發(fā)送端只能發(fā)送、不能接收，接收端只能接收、不能發(fā)送，任何時(shí)候都不能改變信號(hào)傳輸?shù)姆较?，如圖（a）所示。例如，無(wú)線電廣播和電視廣播。（2）半雙工（Half-Duplex）通信。數(shù)據(jù)信號(hào)可以沿兩個(gè)方向傳輸，但同一時(shí)間只允許信號(hào)在一個(gè)信道上單向傳輸。因此，半雙工通信實(shí)際上是一種可切換方向的單工通信，如圖（b）所示。傳統(tǒng)的對(duì)講機(jī)使用的就是半雙工通信方式。（3）全雙工（Full-Duplex）通信。數(shù)據(jù)信號(hào)可以同時(shí)沿兩個(gè)方向傳輸，在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也可以接收數(shù)據(jù)，如圖（c）所示。例如，我們常用的電話系統(tǒng)就是全雙工通信，這種通信方式也適用于計(jì)算機(jī)之間的通信。2.4多路復(fù)用技術(shù)常用的多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路復(fù)用技術(shù)、時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)和波分多路復(fù)用技術(shù)。頻分多路復(fù)用技術(shù)是將各路信號(hào)分別調(diào)制到不同的頻段進(jìn)行傳輸，多用于模擬通信。時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)利用時(shí)間上離散的脈沖組成相互不重疊的多路信號(hào)，廣泛應(yīng)用于數(shù)字通信。頻分多路復(fù)用技術(shù)和時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)的基本原理分別如圖（a）和圖（b）所示。波分多路復(fù)用技術(shù)用于光纖通信，在光波頻率范圍內(nèi)，把不同波長(zhǎng)的光波按一定間隔排列在一根光纖中傳送。(b)(a)2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)電路交換（CircuitSwitching）是在兩個(gè)站點(diǎn)之間通過(guò)通信子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)建立一條專用的通信線路，這些節(jié)點(diǎn)通常是一臺(tái)采用機(jī)電與電子技術(shù)的交換設(shè)備（如程控交換機(jī)）。也就是說(shuō)，在兩個(gè)通信站點(diǎn)之間需要建立實(shí)際的物理連接，其典型示例是兩臺(tái)電話通過(guò)公共電話網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)通話，如圖所示。電路交換實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信需要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：首先建立連接，即建立端到端（站點(diǎn)到站點(diǎn)）的線路連接；其次是數(shù)據(jù)傳輸，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，也可以是模擬數(shù)據(jù)；最后是拆除連接，通常在數(shù)據(jù)傳輸完畢后由兩個(gè)站點(diǎn)之一終止連接。電路交換的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好，但將電話采用的電路交換技術(shù)用于傳輸計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)下列問(wèn)題：①用于建立連接的呼叫時(shí)間大大長(zhǎng)于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，這是因?yàn)樵诮⑦B接的過(guò)程中，會(huì)涉及一系列硬件開關(guān)動(dòng)作，時(shí)間延遲較長(zhǎng)，如某段線路被其他站點(diǎn)占用或物理斷路，將導(dǎo)致連接失敗，需要重新呼叫；②通信帶寬不能充分利用，效率低，這是因?yàn)閮蓚€(gè)站點(diǎn)一旦建立連接，就獨(dú)自占用實(shí)際連通的通信線路，而計(jì)算機(jī)通信時(shí)真正用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間一般不到10%，甚至可低至1%；③由于不同計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)程終端的傳輸速率不同，因此必須采取一些措施才能實(shí)現(xiàn)通信，如不直接連通終端和計(jì)算機(jī)，而設(shè)置數(shù)據(jù)緩存器等。電路交換2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)報(bào)文交換（MessageSwitching）是通過(guò)通信子網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，不需要在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立一條專用的通信線路。報(bào)文交換中傳輸數(shù)據(jù)的邏輯單元被稱為報(bào)文，其長(zhǎng)度一般不受限制，可隨數(shù)據(jù)不同而改變。報(bào)文一般將接收?qǐng)?bào)文站點(diǎn)的地址附加于報(bào)文一起發(fā)出，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收?qǐng)?bào)文后暫存報(bào)文，之后根據(jù)其中的地址選擇線路，再把它傳到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直至目的站點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)報(bào)文交換的節(jié)點(diǎn)通常是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它具有足夠的存儲(chǔ)容量來(lái)緩存所接收的報(bào)文。一個(gè)報(bào)文在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間等于接收?qǐng)?bào)文的全部位碼所需的時(shí)間和等待的時(shí)間，以及傳到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的排隊(duì)延遲時(shí)間之和。報(bào)文交換的主要優(yōu)點(diǎn)是線路利用率較高，多個(gè)報(bào)文可以分時(shí)共享節(jié)點(diǎn)間的同一條通道；此外，該系統(tǒng)很容易把一個(gè)報(bào)文送到多個(gè)目的站點(diǎn)。報(bào)文交換的主要缺點(diǎn)是報(bào)文傳輸延遲較長(zhǎng)，而且隨報(bào)文長(zhǎng)度變化，不能滿足實(shí)時(shí)或交互式通信的要求，不能用于聲音連接，也不適合遠(yuǎn)程終端與計(jì)算機(jī)之間的交互通信。報(bào)文交換2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)分組交換（PacketSwitching）的基本思想包括數(shù)據(jù)分組、路由選擇與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。分組交換類似報(bào)文交換，但它限制每次所傳輸數(shù)據(jù)單位的長(zhǎng)度（典型的最大長(zhǎng)度為數(shù)千位），對(duì)于超過(guò)規(guī)定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)必須分成若干個(gè)等長(zhǎng)的小單位，被稱為分組（Packets）。從通信站點(diǎn)的角度來(lái)看，每次只能發(fā)送其中一個(gè)分組。各站點(diǎn)將要傳送的大塊數(shù)據(jù)信號(hào)分成若干等長(zhǎng)且較小的數(shù)據(jù)分組，之后順序發(fā)送；通信子網(wǎng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)按照一定的算法建立路由表，即各目標(biāo)站點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)下一個(gè)應(yīng)發(fā)往的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)負(fù)責(zé)將收到的分組存儲(chǔ)于緩存區(qū)，再根據(jù)路由表確定各分組下一步應(yīng)發(fā)向哪個(gè)節(jié)點(diǎn)，在線路空閑時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)。以此類推，直到各分組傳到目的站點(diǎn)，如圖所示。由于分組交換在各個(gè)通信路段上傳送的分組不大，故只需很短的傳輸時(shí)間（通常僅為毫秒數(shù)量級(jí)），傳輸延遲小，非常適合遠(yuǎn)程終端與計(jì)算機(jī)之間的交互通信，也有利于多對(duì)時(shí)分復(fù)用通信線路工作。此外，由于采取了錯(cuò)誤檢測(cè)措施，因此可以保證非常高的可靠性；而在線路誤碼率一定的情況下，小的分組還可減少重新傳輸出錯(cuò)分組的開銷；與電路交換相比，分組交換帶給用戶的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低。分組交換2.6差錯(cuò)控制技術(shù)理想的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以高速且不出錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)，但這種情況基本上不可能實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，它的諸多組成部分及網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行時(shí)所面臨的各種問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信中，由發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)幀（Frame）在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳到接收端后，可能由于信號(hào)在通信線路上的衰減、相鄰?fù)ㄐ啪€路的干擾、各類自然現(xiàn)象的影響等多種原因?qū)е鲁霈F(xiàn)錯(cuò)誤位（BitErrors）。因此，能夠發(fā)現(xiàn)并糾正傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的差錯(cuò)就成為必須解決的問(wèn)題。差錯(cuò)控制技術(shù)就是采取適合的技術(shù)手段對(duì)傳輸中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行控制，盡可能提高傳輸?shù)目煽啃?。差錯(cuò)控制方式基本上分為兩類：一類為反饋糾錯(cuò)，另一類為前向糾錯(cuò)。在這兩類的基礎(chǔ)上還派生出一類，稱為混合糾錯(cuò)。1．反饋糾錯(cuò)這種方式是指發(fā)送端采用某種能發(fā)現(xiàn)一定程度傳輸差錯(cuò)的簡(jiǎn)單編碼方法對(duì)所傳信息進(jìn)行編碼，加入少量監(jiān)督碼元，接收端根據(jù)編碼規(guī)則對(duì)接收到的編碼信號(hào)進(jìn)行檢查，一旦檢測(cè)出錯(cuò)碼，即向發(fā)送端發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，要求重發(fā)。發(fā)送端接收到詢問(wèn)信號(hào)后，立即重發(fā)已經(jīng)發(fā)生傳輸差錯(cuò)的那部分信息，直到接收端正確收到。所謂發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，是指在若干接收碼元中知道有一個(gè)或一些是錯(cuò)的，但不一定知道錯(cuò)誤的準(zhǔn)確位置。該技術(shù)的原理和設(shè)備都比較簡(jiǎn)單，但數(shù)據(jù)的通信效率低。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中一般采用該方式進(jìn)行差錯(cuò)控制。2．前向糾錯(cuò)這種方式是指發(fā)送端采用某種在解碼時(shí)能糾正一定程度傳輸差錯(cuò)的較復(fù)雜的編碼方法，使接收端在收到的信元中不僅能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)碼，還能夠糾正錯(cuò)碼。在采用前向糾錯(cuò)方式時(shí)，不需要反饋信道，也不需要反復(fù)重發(fā)而延誤傳輸時(shí)間，對(duì)實(shí)時(shí)傳輸有利，但糾錯(cuò)設(shè)備比較復(fù)雜。前向糾錯(cuò)已被廣泛用于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中。3．混合糾錯(cuò)混合糾錯(cuò)是指少量錯(cuò)誤在接收端被自動(dòng)糾正，當(dāng)錯(cuò)誤較嚴(yán)重、超出自行糾正能力范圍時(shí)，就向發(fā)送端發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，要求重發(fā)。因此，混合糾錯(cuò)方式是前向糾錯(cuò)和反饋糾錯(cuò)兩種方式的混合。2.6差錯(cuò)控制技術(shù)目前，常用的檢錯(cuò)碼主要有兩種：奇偶（Parity）校驗(yàn)和CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)。1．奇偶校驗(yàn)在差錯(cuò)檢測(cè)中，奇偶校驗(yàn)是一種最基本的方法，其工作原理是在原始數(shù)據(jù)字節(jié)的最高位或最低位增加一個(gè)附加位，使結(jié)果中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)（奇校驗(yàn)）或偶數(shù)（偶校驗(yàn)），當(dāng)接收端收到數(shù)據(jù)后，重新計(jì)算數(shù)據(jù)位中包含“1”的個(gè)數(shù)，再通過(guò)奇偶校驗(yàn)位就可以判斷出數(shù)據(jù)是否出錯(cuò)。例如，字符M的ASCII二進(jìn)制代碼為1001101，如果采用奇校驗(yàn)方法，在1001101后面加校驗(yàn)位“1”，即10011011，其中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)；如果采用偶校驗(yàn)方法，則在1001101后面加校驗(yàn)位“0”，即10011010，其中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。奇偶校驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，但奇偶校驗(yàn)碼只能檢測(cè)單個(gè)比特出錯(cuò)的情況，當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的比特出錯(cuò)時(shí)，用該方法就無(wú)能為力了。2．CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)在數(shù)據(jù)通信中，循環(huán)冗余校驗(yàn)方法是一種較為復(fù)雜的校驗(yàn)方法，由于其功能強(qiáng)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。循環(huán)冗余校驗(yàn)是將所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)除以一個(gè)預(yù)先設(shè)定的除數(shù)，并根據(jù)余數(shù)得到一個(gè)校驗(yàn)碼，附加在要發(fā)送數(shù)據(jù)的末尾，被稱為循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC碼）。這樣，實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就能夠被預(yù)先設(shè)定的除數(shù)整除。當(dāng)整個(gè)數(shù)據(jù)傳送到接收端后，接收端就利用同一個(gè)除數(shù)去除接收到的數(shù)據(jù)，如果余數(shù)為0，就表示數(shù)據(jù)傳輸正確，否則意味著數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)了差錯(cuò)。第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，通信控制也涉及很多復(fù)雜的技術(shù)性問(wèn)題，為了簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究、設(shè)計(jì)和分析工作，同時(shí)也為了使不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠互聯(lián)互通，提出了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指為了能完成計(jì)算機(jī)之間的通信合作，把每個(gè)計(jì)算機(jī)互聯(lián)的功能劃分為有明確定義的層次，并規(guī)定同層次進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務(wù)；也指用分層研究方法定義的網(wǎng)絡(luò)各層的功能、各層協(xié)議和接口的集合。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是通信雙方共同遵守的約定，是用來(lái)描述進(jìn)程之間信息交換過(guò)程的一組術(shù)語(yǔ)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中包含多種類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它們的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)有著很大的差異，要使它們之間能夠相互通信、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、解決通信過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，就必須有一套通信管理機(jī)制使通信雙方能正確地接收信息，并能理解對(duì)方信息的含義，這套規(guī)則就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特點(diǎn)（1）層次性。由于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是有層次的，因此協(xié)議也被分為多個(gè)層次，在每個(gè)層次內(nèi)又可以被分成若干子層，協(xié)議各層次有高低之分。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)中，層就是一個(gè)或一系列程序，能為相鄰的更高層提供服務(wù)，同時(shí)使用相鄰低層提供的服務(wù)。位于最高層的程序?yàn)橛脩籼峁└呒?jí)的服務(wù)，它要依靠低層為其提供信息和傳送消息。（2）可靠性和有效性。如果協(xié)議不可靠就會(huì)造成通信混亂和中斷，只有協(xié)議有效，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的各種資源共享。3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能強(qiáng)、規(guī)模龐大，通常采用高度結(jié)構(gòu)化的分層設(shè)計(jì)方法，將網(wǎng)絡(luò)劃分為一組功能分明、相對(duì)獨(dú)立和易于操作的層次，依靠各層之間的功能組合提供網(wǎng)絡(luò)的通信服務(wù)，從而減少網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、修改和更新的復(fù)雜性。在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，有時(shí)會(huì)遇到很多復(fù)雜、龐大的問(wèn)題或任務(wù)。通常會(huì)將任務(wù)分解為一個(gè)個(gè)小的任務(wù)，降低統(tǒng)一處理的難度。以日常生活中的郵政系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程為例說(shuō)明任務(wù)的分解情況，如圖所示。從圖中所示的郵政系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖可以看到，一個(gè)人給另一個(gè)人寄信的過(guò)程是一個(gè)很繁雜的過(guò)程，但如果把這個(gè)過(guò)程分為很多的層次，把任務(wù)分配出去，每個(gè)層次只需要負(fù)責(zé)自己的任務(wù)，大家協(xié)作就可以按部就班地完成這個(gè)任務(wù)。3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)涉及通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜系統(tǒng)。為了降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的難度，把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計(jì)，將整體功能分為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子功能層次，各個(gè)功能層次間進(jìn)行有機(jī)的連接，下層為其上層提供必要的功能服務(wù)。分層可將龐大而復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問(wèn)題，這些較小的局部問(wèn)題就比較容易研究和處理了。這種層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)被稱為網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型，如圖所示。在網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型中，N層是N1層的用戶，同時(shí)又是N＋1層的服務(wù)提供者。對(duì)于N層而言，N＋1層用戶直接獲得了N層提供的服務(wù)，而N層的服務(wù)是建立在N1層所提供的服務(wù)基礎(chǔ)之上的。3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的第N層與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上對(duì)應(yīng)的第N層進(jìn)行對(duì)話，通話的規(guī)則就是第N層協(xié)議。實(shí)際上，數(shù)據(jù)并不是從一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的第N層直接傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的第N層的，而是每一層都把數(shù)據(jù)和控制信息交給它的下一層，直到最下層，最后由物理層完成實(shí)際的數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中采用層次化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下。（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)，以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）有利于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，某個(gè)層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的變化不會(huì)對(duì)其他層產(chǎn)生影響。（3）易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。分層時(shí)每一層的功能應(yīng)非常明確，層數(shù)不宜太多，否則會(huì)給描述和綜合實(shí)現(xiàn)各層功能和系統(tǒng)工程任務(wù)帶來(lái)較多的困難，但層數(shù)也不能太少，不然會(huì)使每一層的協(xié)議太過(guò)復(fù)雜。3.2OSI參考模型OSI并不是一個(gè)具體的網(wǎng)絡(luò)，它只給出一些原則性的說(shuō)明，規(guī)定了開放系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和各層所提供的服務(wù)。它將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功能劃分為7層，在兩個(gè)通信實(shí)體之間進(jìn)行通信必須遵循7層協(xié)議，如圖所示。OSI參考模型從下向上的7層分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。最高層為應(yīng)用層，面向用戶提供服務(wù)；最低層為物理層，連接通信媒體以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。層與層之間的聯(lián)系是通過(guò)各層之間的接口來(lái)進(jìn)行的，上層通過(guò)接口向下層提出服務(wù)請(qǐng)求，而下層通過(guò)接口向上層提供服務(wù)。當(dāng)兩個(gè)用戶計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí)，除物理層外，其余各對(duì)等層之間不存在直接的通信關(guān)系，而是通過(guò)各對(duì)等層的協(xié)議來(lái)進(jìn)行通信的。只有兩個(gè)物理層之間通過(guò)媒體進(jìn)行真正的數(shù)據(jù)通信。在實(shí)際應(yīng)用中，兩個(gè)通信實(shí)體是通過(guò)一個(gè)通信子網(wǎng)進(jìn)行通信的。一般來(lái)說(shuō)，通信子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)只涉及低3層的結(jié)構(gòu)。3.2OSI參考模型OSI參考模型簡(jiǎn)介OSI參考模型將網(wǎng)絡(luò)分為7層，其中第1～3層屬于通信子網(wǎng)的功能范疇，第5～7層屬于資源子網(wǎng)的功能范疇，第4層起著銜接上下各3層的作用。各層在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著各自的作用。OSI參考模型的成功之處在于，它清晰地區(qū)分了服務(wù)、接口和協(xié)議這3個(gè)容易混淆的概念，服務(wù)描述每層的功能，接口定義某層提供的服務(wù)和如何被高層訪問(wèn)，而協(xié)議是每層功能的實(shí)現(xiàn)方法。綜上所述，可以分析出OSI參考模型具有以下特點(diǎn)。（1）每層的對(duì)應(yīng)實(shí)體之間都通過(guò)各自的協(xié)議進(jìn)行通信。（2）各個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有相同的層次結(jié)構(gòu)。（3）不同系統(tǒng)的相應(yīng)層次具有相同的功能。（4）同一個(gè)系統(tǒng)的各層次之間通過(guò)接口聯(lián)系。（5）相鄰的兩層之間，下層為上層提供服務(wù)，上層使用下層提供的服務(wù)。3.2OSI參考模型物理層物理層處于OSI參考模型的最低層，直接面向網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。物理層負(fù)責(zé)將二進(jìn)制數(shù)據(jù)位（bit）流通過(guò)傳輸介質(zhì)，從一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送給另一臺(tái)計(jì)算機(jī)。物理層不關(guān)心數(shù)據(jù)位流的具體含義。物理層完全面向硬件，定義了物理結(jié)構(gòu)和傳輸介