数据通信关键系统概论

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1、网络与数据通信网络与数据通信 南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院 v数据通信技术是计算机网络实现的基础,是信息社 会不可缺失的一种高效通信方式，是信息技术的 重要组成。 v信息技术：指的是用来扩展人们信息器官功能、 协助人们进行信息处理的一类技术。包括信息的 获取-传递-存储加工-利用等过程。 课程背景 课程背景 基本信息技术包括： 1）获取:感测（获取）与识别技术 2）传递:通信技术 3）存储、加工:计算（加工处理与存储）技术 4）利用:控制与显示技术 v感测、通信、计算机和控制4大技术在信息系统各 司其职，相互交叉、相互融合。 v通信与数据通信 通俗的讲，数据通信是计算机与通信技

2、术相结合而产 生的一种通信方式和通信业务。 是继电报、电话业务之后的第三大的通信业务。 课程背景 数 据 通 信 基 础 知 识 网络技术 基础 局域网技 术与协议 网络互联技 术与协议 网 络 与 数 据 通 信 技 术 网网 络络 与与 数数 据据 通通 信信 技技 术术 教材 第1章 数据通信系统概述 第2章 数据通信基础 第3章 数据交换技术 第4章 传输介质及其应用 第5章 数据通信设备和网络互连设备 第6章 网络技术基础 第7章 计算机局域网 第8章 广域网技术及Internet 教材 第9章 组网与网络配置 第10章 交换机的配置与管理 第11章 路由器的配置与管理 第12章 综

3、合业务数据网ISDN 第13章 帧中继 第14章 网络安全初步 第15章 网络综合布线系统 总 目 录 1 数据通信系统概述 2 数据通信基础 3 数据交换技术 4 传输介质及通信设备 5 网络技术基础 6 局域网技术 7 网络互连 8 网络布线与安全 数据通信技术 参考书籍 1. Data and Computer Communications (8th Edition) ，William Stallings，电子工业出版社 2.数据通信，人民邮电出版社 ； 3.数据通信与计算机网络，电子工业出版社； 4.计算机网络与通信，中国电力出版社； 教学要求 n共2.5学分(2学分课堂教学0.5学分

4、实验) EMail: Chenql319 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 1.1 数据通信基本概念： 数据、信息、信号、通信、数据通信 1.2 数据通信系统 ： 基本概念、组成 1.3 协议和标准 1.4 数据通信的特点与发展 1.5 数据通信在自动化领域的应用 第一章 主要内容 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 信息、数据、信号 信息：是人对现实世界事物存在方式或运动状态的 某种认识; 数据：信息的表示形式（载体），是把事物的某些 属性规范化后的表现形式;可以是字母、数字等的组 合。 信号：信息的传输形式，是数据的物理表现。信息 必须被转化为电磁信号

5、、光信号才能传输。 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 例子 信息：是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识。 数据：是把事物的某些属性规范化后的表现形式;是信息的表示 形式。 信号：是数据的具体的物理表现。是信息的传输形式。 t v 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 指通过某种系统由发送者传递给接收者的 信号传输过程。 通信一致伴随人类的生存和发展，自有人 类活动就产生通信。分为四个发展阶段： v通信？ 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 第一阶段：以语言为主，通过人力、烽火等原始手段 传递信息。 第二阶段：文字、印刷。（增加了信

6、息传播的手段） 第三阶段：邮政、电报、电话、广播。（进入电气时 代，扩大信息传播范围） 第四阶段：信息时代，通过电子设备、光媒体传递数 据、图像、文本等。 现代通信技术:借助电子电气设备及光等媒介，在两点 之间传输信息。 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 指通过某种系统由发送者传递给接收者的 信号传输过程。 通信一致伴随人类的生存和发展，自有人 类活动就产生通信。分为四个发展阶段。 v通信？ 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 数据通信 数据通信是指依照通信协议，在两个设备之 间利用传输媒体进行的数据交换。 数据通信数据处理数据传输 可实现计算机与计算机、

7、计算机与终端以及 终端与终端之间的数据信息传递。 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 终端： 对互联网而言，“终端” 泛指一切能够接入网 络的计算设备，如个人电脑、网络电视、可上网 手机、PDA等。 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 数据通信 数据通信是指依照通信协议，在两个设备之 间利用传输媒体进行的数据交换。 数据通信数据处理数据传输 可实现计算机与计算机、计算机与终端以及 终端与终端之间的数据信息传递。 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 v通信过程？ 人与人的交流： 相同语言 共同的语义 耳朵能听到 足够的音量 适当的频率 n设备

8、间的通信： 对0、1的表示相同 接收端口打开 信号的能量足够大 传输数据的频率适当 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 通信过程须考虑的问题 “0”、“1”如何表示？ 信号电平大小？ 接收方怎样知道已开始发送？ 发送的快慢？ 如何识别错误？ 多点发送要考虑什么问题？. 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 1.2 数据通信系统的组成和模型 一个数据通信系统由7部分组成 数据 1.1. DTE DCE 传输媒体 DCE DTE 协议协议 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 DTE: Data Terminal Equipment,数据终端设备。

9、 DCE：Data Circuit-terminating Equipment，数据 电路通信设备。 DTE、DCE区别：DTE是通信端点设备，而DCE是通信控 制设备，是网络中传输和接收DTE数据的设备。 ModemModem 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 1.2 数据通信系统的组成和模型 一个数据通信系统由7部分组成 数据 1.1. DTE DCE 传输媒体 DCE DTE 协议协议 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 1.3.1 协议 协议是指在数据通信时彼此共同遵守的规则的 集合。 （例） 1.3 协议和标准 不同公司的分层结构 SNA（Sys

10、tem Network Architecture）IBM公司（1974） DNA（Digital Network Architecture） Digital公司 BNA（Burroughs Network Architecture ） 宝来机器公司 DSA（Distributed Systems Architecture ） Honeywell公司 OSI (Open System Interconnect) ISO 组织 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 RS-232协议（电子工业协会EIA提出的异步通信标准） “1”：-3V-15V； “0”：+3V+15V； 每次传输

11、一个字符，7位或8位；每位电压持续时间相同； 每个字符前加一起始位（0），表示传输开始； 传送完后加一停止位（1），表示传输结束； 物理连线必须在15米内。 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 1.3.1 协议 协议是指在数据通信时彼此共同遵守的规则的 集合。（例） 1.3 协议和标准 不同公司的协议结构 SNA（System Network Architecture）IBM公司（1974） DNA（Digital Network Architecture） Digital公司 BNA（Burroughs Network Architecture ） 宝来机器公司 DSA（D

12、istributed Systems Architecture ） Honeywell公司 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 1.3 协议和标准 1.3.2 标准与标准化组织 标准是网络通信发展的基础，如果没有标准 则会使网络互操作能力差，资源浪费，开发 风险大，开发周期长等。 OSI (Open System Interconnect) ISO 组织于1982年建立。 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 在数据通信领域中比较有影响的标准化组织有： （1）国际标准化组织(The International Standards Organization, I

13、SO)：OSI （2）国际电信联盟（The International Telecommunications Union-Telecommunication Standards Sector, ITU-T, formerly the CCITT）： VOIP （3）电气与电子工程师协会（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE） 2.标准化组织 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 （3）电气与电子工程师协会（IEEE） 世界上最大的专业技术团体，是一个非营利性科技学会 。负责电气及电子工程、计算机及

14、控制技术领域中标准 的制定。 IEEE设37个专业分会(Society)和3个联合会(Council)， 覆盖了电力、电子、信息等广泛领域； 每个专业分会都有自己的刊物,有70多种期刊杂志。该组 织每年发表的论文著作数量占全世界该领域当年发表量 的30(IEEE Transactions on Automatic Control )。 IEEE每年也会主办或协办三百多项技术会议。 2.标准化组织 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 （3）（IEEE）在“自动化专业“顶级期刊： IEEE Transactions on Automatic Control automatica

15、IEEE Transactions on Circuits and Systems IEEE Transactions on Control Systems Technology IEEE Transactions on Automation Science and Engineering IEEE Transactions on Robotics and Automation 第第 1 1 章章 数据通信系统概述数据通信系统概述 （3）电气与电子工程师协会（IEEE）顶级期刊： 拥有全球近175个国家三十六万多名会员。 学生会员（Student Member） 准会员（Associate Member） 会员（Member） 高级会员（Senior Member） 会士（Fellow） 荣誉会员（Honor Membe