《计算机网络与Internet应用》电子教案第2章_计算机网络通信与体系结构

1、第二章第二章 计算机网络计算机网络通信与体系结构通信与体系结构 主主 要要 内内 容容 第一节第一节 数据通信基础数据通信基础 第二节第二节 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 第三节第三节 数据传输介质数据传输介质 第四节第四节 网络的拓扑结构网络的拓扑结构 第一节第一节数据通信基础数据通信基础 主要内容主要内容数据通信的基本概念 模拟数据与数字数据的传输形式 数据传输中的检错与纠错 多路复用 数据传输方式 数据交换方式 返回数据通信的基本概念 1数据数据2信号信号3信息信息4信源信源5信宿信宿6信道信道返回返回模拟数据与数字数据的传输形式模拟数据与数字数据的传输形式 1模拟数据在模拟信道

2、上传输模拟数据在模拟信道上传输 如图所示2数字数据在模拟信道上传输数字数据在模拟信道上传输 如图所示3模拟数据在数字信道上传输模拟数据在数字信道上传输4数字数据在数字信道上传输数字数据在数字信道上传输 如图所示返回返回模拟数据在模拟信道上传输模拟数据在模拟信道上传输返回返回数字数据在模拟信道上传输数字数据在模拟信道上传输返回返回AB调制解调器调制解调器交换机交换机D/AA/DD/AA/D数字数据在数字信道上传输数字数据在数字信道上传输返回返回1000100111（a）双极性不归零码（b）曼彻斯特码（c）差分曼彻斯特码数据传输中的检错与纠错 1检错码检错码 检错码是指在发送每一组信息时发送一些附

3、加位，通过这些附加位，接收端可以判断所接收的数据是否正确。2纠错码纠错码指在发送每一组信息时发送足够的附加位，借助于这些附加信息，接收端在接收译码器的控制下不仅可以发现错误，而且还能自动纠正错误。返回返回多路复用 多路复用的原理如下图所示，在发送端，多路复用器合并N个输入信号，在接收端，多路复用器通过译码，从复合信号中分离出原始信号。分为两大类：频分多路复用（FDM）和时分多路复用（TDM） 返回返回多路复用器MUX多路复用器MUXN个信源N个输出频分多路复用在物理信道的可用带宽超过单路信号所需带宽的情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个子信道，每个子信道传输一路信号 返回返回多路复用器M

4、UX多路复用器MUXS1S2S3时分多路复用 如果物理信道所能达到的传输率超过传单一信源要求的数据传输率，则可将物理信道按时间分成时间片，供多个信源轮流使用。 返回返回S1S2S3S1S2时间频率数据传输方式 1 1并行传输方式并行传输方式 采用并行传输方式，可以一次传输多位数据。相应地，从发送端到接收端的信道需要若干根传输线。例如，计算机的并行口常用于连接打印机，每次并行输出8位数据，如图所示。2 2串行传输方式串行传输方式 串行传输是一位一位地传送的，从发送端到接收端只要一根传输线即可如图所示。 串行数据通信又有三种不同的方向性结构：单工、半双工和全双工，如图所示。返回返回并行传输方式并行

5、传输方式返回返回发送端接收端信道1信道2信道3信道4信道5信道6信道7信道8串行传输方式串行传输方式 返回返回发送端并串转换12345678串并转换接收端123456781 2 3 4 5 6 7 8单工、半双工和全双工返回返回发 送 设 备接 收 设 备数 据 流通 信 连 接（ a ） 单 工发 送 设 备接 收 设 备发 送 设 备接 收 设 备数 据 流（ b ） 半 双 工通 信 连 接发 送 设 备接 收 设 备接 收 设 备发 送 设 备数 据 流（ c ） 全 双 工通 信 连 接数据交换方式 线路交换线路交换报文交换报文交换 分组交换分组交换 返回返回7653142BDFEC

6、A网络站网络通信结点第二节第二节计算机网络计算机网络体系结构体系结构 主要内容主要内容计算机网络体系结构概述 OSI的参考模型 TCP/IP参考模型 返回计算机网络体系结构概述计算机网络体系结构概述 1. 网络的分层体系结构 层次模型如右图：2.计算机网络标准制定组织 (1)国际标准化组织 (2)电气电子工程师协会 (3)美国国防部高级研究计划署 返回返回公用线路AABBCCDD编址、路由选择、报文分组层应用管理层对话管理层数据链路控制层实体 1实体 2OSI的参考模型的参考模型 返回返回应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络

7、层链路层物理层子网内部协议应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议网络层协议链路层协议物理层协议通信子网转接结点转接结点系统系统1系统系统2层次7654321协议数据单元报文报文报文报文分组帧比特TCP/IP参考模型参考模型 返回返回网络接口层以太网令牌环帧中继ATMInternet层IP传输层TCPUDP应用层FTPDNSRIPSNMPSMTPTelnetARPIGMPICMPT TC CP P/ /I IP P模模型型T TC CP P/ /I IP P协协议议族族第三节第三节数据传输介质数据传输介质 主要内容主要内容有线传输介质 无线传输介质 返回有线传输介质有线传输介质 1双绞线 双绞

8、线由两根彼此绝缘的铜导线组成，如下图。双绞线既能传输模拟信号，也能传输数字信号。双绞线分为屏蔽双绞线（STP，Shielded Twisted Pair）与非屏蔽双绞线（UTP，Unshielded Twisted Pair）两大类。 2同轴电缆 3光纤 返回返回无线传输介质无线传输介质 1无线电短波 2微波 3红外线 返回返回第四节第四节网络的拓扑结构网络的拓扑结构 主主 要要 内内 容容 拓朴结构的定义拓朴结构的定义 总线型网络拓朴结构总线型网络拓朴结构 星型网络拓朴结构星型网络拓朴结构 环型网络拓朴结构环型网络拓朴结构 树型网络拓朴结构树型网络拓朴结构 网型网络拓朴结构网型网络拓朴结构

9、混合型网络拓朴结构混合型网络拓朴结构返回返回拓朴结构的定义拓朴结构的定义指将网络单元抽象为结点，通信线路抽象指将网络单元抽象为结点，通信线路抽象为链路，计算机网络是由一组结点和连接为链路，计算机网络是由一组结点和连接结点的链路组成的。结点的链路组成的。其中：其中：结点是由一个通信接口单元和有关的设备如计算结点是由一个通信接口单元和有关的设备如计算机、磁盘等到构成，可分为转接结点和访问结点；链路是机、磁盘等到构成，可分为转接结点和访问结点；链路是指两个结点之间承载信息的通信线路或信道。指两个结点之间承载信息的通信线路或信道。返回返回总线型网络拓朴结构总线型网络拓朴结构终接器终接器终接器终接器工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站返回返回星型网络拓朴结构星型网络拓朴结构工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站集线器集线器返回返回环型网络拓朴结构环型网络拓朴结构工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站返回返回树型网络拓朴结构