第3讲 数据通信的基本概念.ppt

网络培训 第一讲数据通信的基本概念 程序教研组成员 尹友明老师 2010年3月 计算机网络基础 模块三数据通信 在当今和未来的信息社会中 通信是人们获取 传递和交换信息的重要手段 随着超大规模集成电路技术 激光技术 空间技术等新型技术的不断发展以及计算机网络技术的广泛应用 现代通信技术日新月异 近些年来出现的数字通信 卫星通信 光纤通信成为现代数据通信的典型代表 数字通信技术和计算机技术的紧密结合可以说是通信发展史上的一次飞跃 从古至今 人们一直在用自己的智慧来解决长远距离 快速通信的问题 例如古人利用烽火台 金鼓 旌旗传递消息 近代则利用灯光 旗语 而到了现代 随着电话 电报 传真 电视 卫星和网络等技术的出现 传递消息的手段变得更为快速便捷 通信技术的发展使社会产生了深远的变革 为人类社会带来了巨大的利益 模块三数据通信 导入 模块三数据通信 目标 任务 数据通信的主要传输介质 数据编码技术 本模块主要学习数据通信的基础知识和相关技术 数据通信的基本概念 基带 频带传输技术 通过本模块的学习和实训 掌握数据通信的基本原理及相关技术及特点 本讲目标 理解信息 数据和信号的概念 了解数据 信号的类型 掌握数据交换方式 模块三数据通信 第一讲数据通信的基本概念 计算机网络的主要功能是数据通信和资源共享 而在这两者中 资源共享也是以数据通信为基础的 没有数据的传输 就谈不上资源的共享 为何要学习数据通信 由此可见在计算机网络中数据通信是十分重要的 数据通信是通过某种类型的介质把数据从一个地点向另一个地点传送的通信方式 是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式 为计算机网络的应用和发展提供了技术支持和可靠的通信环境 掌握数据通信系统 一 信息 数据和信号的概念 数据通信是指依照通信协议 利用数据传输技术 在计算机与计算机或计算机与其他数据终端之间传输和交换信息 数据通信传输的是数据 数据代表的是人们相互交流的信息 而实际在传输时 数据要变成信号才可以传输 案例 狐假虎威 是一则家喻户晓的寓言故事 说的是狐狸运用自己的聪明脱离了虎口 同时也假借老虎的威势吓唬了其它动物 后来人们用此比喻依仗别人的势力欺压人 这就是这则成语带给人们的信息 而这则信息要想被人们所认识和了解 是要以一定的数据形式体现出来的 这样的数据形式可以是语音 文字 图片 动画等 以此为载体体现 狐假虎威 的含义 为了能把各类数据形式从一端传输到另一端 以上数据形式是不行的 要转换成一种特点的传输信号 音频信号 电信号 光信号 才能得以进行 1 数据是对客观事物进行描述与记载的物理符号 是表征信息的形式 一 信息 数据和信号的概念 2 信息是人脑对客观物质的反映 是一切事物特征的具体内容和解释 有具体含义 信号是信息的载体 是数据的具体物理表示 用简单的一句话概括上述三者的关系就是 数据是信息的表示形式 是信息的实体 信息是数据形式的内涵 信号是信息的载体 是数据的具体物理表示 信息的含义 信息所传达的内容 信息的表示形式 信息的内容通过什么表达出来 人们是通过什么来认识信息的 信息的载体 信息依附于什么存在 通过什么传递 二 数据类型 当数据采用电信号方式表达时 可分为模拟数据和数字数据两类 模拟数据是指在某个区间连续变化的物理量 例如声音的大小和温度的变化等 数字数据是指离散的不连续的量 例如文本信息和整数 三 信号类型 信号分为模拟信号和数字信号两种 模拟信号是连续变化的电信号 公用交换电话网中将声音转化为模拟信号形式进行传送 数字信号是指一种离散变化的电信号 例如计算机产生的电信号就是 0 和 1 的电压脉冲数字信号 四 数据通信系统 数据通信系统是指以计算机为中心 利用某种类型的介质在各个数据终端间执行数据传输的系统 数据通信系统的基本组成要素有以下三种 信源 指产生和发送信息的一端 信宿 指接收信息的一端 信道 是指信源和信宿间的通信线路 即信号的传输通道 包括传输媒体和通信设备 注 按信道的介质类型分为有线信道和无线信道 按信道中传输的信号类型分为数字信道和模拟信道 五 数据交换方式 数据交换技术主要有三种类型 电路交换 报文交换和分组交换 电路交换 也称为线路交换 电路交换就是在两个用户要进行通信时 首先要建立一条临时的专用线路 用户通信时独占这条线路 不与其他用户共享 直到通信一方释放这条专用线路 所以电路交换在数据传输过程中要经过建立连接 数据传输 释放连接的三个阶段 电路交换的特点 实时性强 线路利用率低 注 公共电话网采用电路交换方式 五 数据交换方式 数据交换技术主要有三种类型 电路交换 报文交换和分组交换 报文交换 也称为包交换 所谓报文 就是需要发送的整个数据块 对于这样的数据 中间节点可先把收到的信息储存起来 如果一个节点希望发送一个报文它将目的地址附加在报文上 然后将整个报文传递给中间节点 中间节点暂存报文 根据地址确定输出端口和线路 排队等待线路空闲时再转发给下一节点 这样经过多个中转节点的存储转发 最后到达目标节点 这样的交换方式就称为存储交换或存储转发 五 数据交换方式 数据交换技术主要有三种类型 电路交换 报文交换和分组交换 3 分组交换 在分组交换网中 将要传输的报文划分成一个个小的数据块 称为分组 packet 然后以分组为单位按照与报文交换同样的方法进行传输 分组头部中包含了分组编号 当各分组都到达目的节点后 目的节点按分组编号重组报文 分组交换分为两种方式 即数据报方式和虚电路方式 数据报是分组存储转发的一种形式 特点 是分组传送之前不需要预先在源主机与目的主机之间建立 线路连接 源主机的发送的每一个分组都可以独立地选择一条传输路径 每个分组中需要携带目的地址和源地址 虚电路方式将数据报方式与线路交换方式结合起来 充分发挥了两者的优点 特点 将物理信道划分若干逻辑信道 在分组发送之前 需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路 通信过程类似电路交换 有虚电路建立 数据传输 虚电路拆除三个阶段 分组报文中只携带逻辑信道地址信息 注 ATM交换 信元交换 将报文分解成53字节长度的信元 5字节头部 48字节数据 以信元为