网络中数据通信 (3)

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1、知知识识回回顾顾 有有线传输线传输 介介质质主要有主要有哪哪三三种种？ l l 双绞线双绞线 l l 同同轴电缆轴电缆 l l 光光缆缆（光（光纤纤） 知知识识回回顾顾 互联网 李明家 张军家 路由器 交换机或集线器 杨红家 中继器 距离100米 知知识识引入引入 19101910年的一天，俄年的一天，俄国国基希涅夫基希涅夫农农民彼得生平第一次民彼得生平第一次见见到到电话电话 ，被，被这个这个 神神 奇的玩意奇的玩意儿惊儿惊 呆了，就去呆了，就去问问他的朋友伊万他的朋友伊万电话电话 是是怎么怎么 工作的工作的。伊万喝。伊万喝 的墨水比他多。的墨水比他多。“ “很很简单简单 ，你你想想啊啊，就像

2、一，就像一条条大狗，狗大狗，狗头头在在奥奥德德萨萨， 狗尾巴在基希涅夫，狗尾巴在基希涅夫，你踩你踩 了一脚狗尾巴，狗了一脚狗尾巴，狗头头就在就在奥奥德德萨萨叫叫啦啦。” ” 事事实实上，上，时时至今日，至今日，你你可能在家装了可能在家装了两条电话线两条电话线 、五部、五部电话电话 ，每，每个个家人家人 手拿一部手机，但手拿一部手机，但对电话对电话 的原理可能依然一无所知。的原理可能依然一无所知。许许多人多人对电话对电话 可可 以以说说又又爱爱又怕，一方面确又怕，一方面确实实需要需要电话电话 ，无法想象，无法想象没没了了电话电话 日子日子怎么怎么 过过，一方面又，一方面又对电话对电话 干干扰扰了

3、自己的生活了自己的生活啧啧有有烦烦言。言。 电话发 明人贝尔的第一个试 音：“喂，芝加哥。” 最原始一代的电话机第一部拨号盘 式电话机美军在越南战争使用的移动电话 思考：声音数据在网络中是怎样传播的？ 声音电信号声音 要掌握一定的数据通信知识。 1.3 1.3 网网络络中的数据通信中的数据通信 1.3.1 1.3.1 通信信号通信信号 “ “通信通信” ”意味着把信息意味着把信息从从A A点点传传送到送到B B点。点。 在通信在通信过过程中，信息的程中，信息的传递传递 是通是通过发过发 送信送信号实现号实现 的。那的。那么么， 信信号号如何表示？又是如何如何表示？又是如何传传送的呢？送的呢？

4、简单的通信 相对复杂的 通信系统 从表从表现现形式来看，信号分形式来看，信号分为为 模拟信号 模拟信号与数字信号波形 模模拟拟信号信号：信号中没有断开或不连续的的地方，如时间、温度、电波、声音； 数字信号数字信号：信号仅取一些有限数目的值，如字符，二进制数，电脉冲。 数字信号 亚历山大格雷厄姆贝尔， 苏格兰人，生于1847年， 电话的发明者。 铁片 电磁铁 电话线 电磁铁 铁片 S NS N 利用上面的原理，贝尔发明了电话 声音电信号声音 声波信号转换成强弱相当的电波信号 电波信号可以在电子通信线路上传送 两种两种 都属属于模拟拟信号号 A A 01000001 A A 编码 电路上用高低电平

5、表示 解码 生成波形 还原代码 65 2 321 2 160 2 80 2 40 2 20 2 2 10 2 01 ASCII是美国国家信息交换标准代码，字母A的 ASCII码为65 数字信号 计计算机中的信号又是如何算机中的信号又是如何传输传输 的呢？的呢？ ADSLADSL上网上网传输传输 数据方式数据方式 调调制解调调 器 Modem 调调制解调调 器 Modem 公用电话 网 计算机拨号上网和远程联机 （数字信号）调制（ Modem ） （模拟信号）传输 解调（Modem） （数字信号） 调调制：数数模 解调调：模数数 调调制解调调器包含数数字信号号和模拟拟信号号相互装换换的双双向功能

6、。 数数字信字信号号 计计算机以算机以数数字信字信号来号来 表示和表示和贮贮存信息的，可用存信息的，可用二二进进制制数数 字字“ “0”0”和和“ “1”1”来对来对 信息信息进进行行编码编码 。电电子子电电路上路上则则用用“ “高高” ” 、“ “低低” ”电电平平来来表示。表示。 1.3.1 1.3.1 通信信号通信信号 调调制解调调 器 调调制解调调 器 网 络 Modem远程联机 拨号上网 传输数据 方式 （数字信号）调制（ Modem ） （模拟信号）传输 解调（Modem） （数字信号） 当信号的取样点数足够多时， 原信号就可以被较真实地复制下 来 信道信道 通信通信双双方之方之间

7、间以以传输传输 介介质为质为 基基础础传递传递 信信号号的通道。的通道。 传输传输 介介质质承承载载一一个个或多或多个个通信信道。通信信道。 可分可分为为：有：有线线信道信道 无无线线信道信道 什什么么是是带宽带宽 ？带宽带宽 和和宽带宽带 有什有什么么不同？不同？ 带宽带宽是是通信信道的通信信道的传输传输 容量容量。 一般地，具有高一般地，具有高带宽带宽 的信道能的信道能够够比低比低带宽带宽 的信道承的信道承载载更多的更多的 数数据。据。 宽带网宽带网 是具是具备较备较 高通信速率和高通信速率和较较高高吞吞吐量的吐量的计计算机算机网络网络 。 模模拟拟信信号号：HzHz（赫（赫兹兹） 数数字

8、信字信号号：bpsbps（比特率）（比特率） 1.3.2 1.3.2 信道与信道与带宽带宽 交交换线换线 路路 在在数数据通信系据通信系统统中，中，当终当终 端端与计与计 算机之算机之间间，或者，或者计计算机算机与计与计 算算 机之机之间间不是直通不是直通专线连专线连 接，而是要接，而是要经过经过 通信通信网网的接的接续过续过 程程来来 建立建立连连接的接的时时候，那候，那么两么两 端系端系统统之之间间的的传输传输 就是就是通通过过通信通信网网 络络中若干中若干节节点点转转接而成接而成的所的所谓谓“ “交交换线换线 路路” ”。 数数据交据交换换技技术术 在一在一种种任意拓扑的任意拓扑的数数据

9、通信据通信网络网络 中，通中，通过网络节过网络节 点的点的某某种转种转 接接 方式方式来来实现从实现从 任一端系任一端系统统到另一端系到另一端系统统之之间间接通接通数数据通信的据通信的 技技术术，就是，就是数数据交据交换换技技术术。 1.3.3 1.3.3 信息的交信息的交换换方式方式 实践实践 ：改善改善书书上第上第1919页页表格，利用表格，利用网网上搜索引擎上搜索引擎 ，填写填写 完成完成传统电话与传统电话与 IPIP电话电话 的比的比较较。 1.3.3 1.3.3 信息的交信息的交换换方式方式 通话 费用 通话质 量 处理信 号（模拟 信号/数字信 号） 信息交 换方式 传统 电话 较

10、贵较好模拟信 号 线路交 换 IP电话 较便宜 较差， 有延时 现象 数字信 号 分组交 换 线线路交路交换换 存存储储- -转发转发 交交换换：报报文交文交换换 分分组组交交换换 1.3.3 1.3.3 信息的交信息的交换换方式方式 1.3.3 1.3.3 信息的交信息的交换换方式方式 线线路交路交换换技技术术 通通过网络过网络 中的中的节节点在点在两个两个 站之站之间间建立建立 一一个实际个实际 的物理的物理连连接，即形成一接，即形成一条条 专专用的通信用的通信线线路路来实现数来实现数 据据传传送。送。 在通在通话过话过 程中，程中，双双方方会会一直占用一直占用这这 条专条专 用的用的线线

11、路，直到通路，直到通话结话结 束。束。 通信通信过过程程三次握手三次握手(handshake)(handshake)： 建立建立连连接接(hello) (hello) 电电路建立路建立 数数据据传传送送(talk)(talk) 取消取消连连接接(bye) (bye) 电电路路释释放放( (电电路拆除路拆除) ) 特点特点：专线专专线专 用，用，费费用用较较高高 1.3.3 1.3.3 信息的交信息的交换换方式方式 报报文交文交换换技技术术 A A站站发发出的出的数数据被整据被整个个地作地作为为一一个个“ “报报文文 ” ”( (对报对报 文大小文大小没没有限制有限制) )，且，且传传送在送在

12、每每个个中中间节间节 点点处处都要先存都要先存储储一下再一下再 转发给转发给 下一下一节节点。点。它它是由是由传统传统 的的邮邮 递递通通讯讯方式方式发发展起展起来来的一的一种种交交换换方方 式，式，该该方式直接以一次方式直接以一次传传送的信息送的信息 包包( (报报文文) )为单为单 位位组织组织 通信，如一封通信，如一封 信、一信、一个个文件或一文件或一个电个电 子子邮邮件等，件等， 信息包信息包长长度不定，自度不定，自带带目目标标用用户户地地 址。址。它没它没 有有连连接和取消接和取消连连接接过过程，程， 每每个个信息包信息包传输过传输过 程中只是程中只是一段一一段一 段地占用信道，而不

13、是占用整段地占用信道，而不是占用整个链个链 路。路。 1.3.3 1.3.3 信息的交信息的交换换方式方式 分分组组交交换换技技术术（因特（因特网应网应 用最广泛用最广泛 的交的交换换方式）方式） 将将信息分割成信息分割成较较短的、按一定格式短的、按一定格式 组组成的成的分分组组以以“ “存存储储- -转发转发 ” ”的方的方 式在同一式在同一条条“ “线线路路” ”上上进进行行传输传输 ，“ “线线路路” ”不是不是专专用的用的。 特点：特点：线线路利用率高，因路利用率高，因为为分分组组 传输时传输时 ，经过压缩经过压缩 和延和延时时，通，通 话质话质 量有所下降。量有所下降。 报报文交 换

14、换 分组组交换换 从技术实现的角度，传统电话是独 占线路，而IP电话是共享线路，因此， IP电话的费用会比传统电话低的多 传统电话 工作原理 123 IP电话工作原理 12 12 3 3 1 12 2 123 3 3 A1 B1 C1 A2 B2 C2 分组组交换换技术术：因特网上应应用最广泛的交换换方式 A 数 据 BC P1P2P3P4P5 甲 乙 分组交换技术 数 据 网络网络 中的中的数数据通信据通信 通信信通信信号号：模：模拟拟信信号号、数数字信字信号号 调调制解制解调调器：器：实现数实现数 / /模信模信号号的的转换转换 数数字信字信号号模模拟拟信信号号 调调制制 模模拟拟信信号号数数字信字信号号 解解调调 信道信道 带宽带宽 信息交信息交换换方式：方式：线线路交路交换换、分、分组组交交换换 知知识识小小结结 ADSL Modem利用电话线高频传输，电话 通话用的低频信号，互不干扰。 利用利用网络网络 搜索引擎，搜索引擎，查查找找 分分组组交交换换技技术术的的发发明明对计对计 算机算机网络发网络发 展的展的 影影响响？