最新-13网络中的数据通信-课件

1.3网络中的数据通信1.3网络中的数据通信1学习目标掌握数据通信的基本概念；了解基带传输的基本概念；了解频带传输的基本概念；知道调制解调器的工作原理；知道线路交换与分组交换等数据交换技术；学习目标掌握数据通信的基本概念；2一、数据通信的基本概念信息、数据和信号数据传输类型与通信系统基带传输频带传输数据传输速率一、数据通信的基本概念信息、数据和信号31.信息、数据和信号通信信号模拟信号数字信号信息数据1.信息、数据和信号通信4信号：是数据在传输过程中电信号的表现形式。按照在传输介质上传输的信号类型有两种：模拟信号和数字信号模拟信号：的信号电平是连续变化的；数字信号：是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示。按照在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。信号：是数据在传输过程中电信号的表现形式。5模拟信号与数字信号波形模拟信号数字信号模拟信号与数字信号波形模拟信号与数字信号波形模拟信号数字信号模拟信号与数字信号波形62.数据传输类型与通信系统⑴数据传输类型模拟通信数字通信⑵数据通信系统计算机系统计算机系统调制解调器信道调制解调器图2-2数据通信系统通信线路2.数据传输类型与通信系统⑴数据传输类型⑵数据通信系统计7(3)数据通信方式单工、半双工与全双工通信按信号传送方向与时间关系分单工通信（simplex）半双工通信(half-duplex)全双工通信(full-duplex)(3)数据通信方式8单工、半双工与全双工通信单工、半双工与全双工通信93.基带传输基带传输的定义在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号;矩形脉冲信号的固有频带称做基本频带,简称为基带,矩形脉冲信号就叫做基带信号;在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带传输。3.基带传输基带传输的定义10通信信道带宽对基带传输的影响模拟信号与数字信号波形通信信道带宽对基带传输的影响模拟信号与数字信号波形114.频带传输频带传输的定义利用模拟信道传输数据信号的方法称为频带传输；调制解调器（modem）是频带传输中最典型的通信设备。4.频带传输频带传输的定义12外置Modem与计算机的连接图2-10模拟信号与数字信号波形外置Modem与计算机的连接图2-10模拟信号与数字信号波13何谓调制解调器调制器（modulation）解调器（demodulation）内置与外置Modem的区别计算机端口（串口、并口、USB口）如何连接调制解调器外置调制解调器指示灯含义何谓调制解调器145.数据传输速率定义：数据传输速率在数值上，等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒，记做bps（每秒钟传送二进制的位数）。常用的数据传输速率单位有：Kbps、Mbps、Gbps与Tb/s，其中：1Kbps＝103bps1Mbps＝106bps1Gbps＝109bps1Tbps＝1012bps5.数据传输速率定义：156.带宽与宽带网带宽:指通信信道的传输容量.宽带网:是指具备较高通信速率和较高吞吐量的计算机网络.6.带宽与宽带网带宽:指通信信道的传输容量.16二、多路复用技术

多路复用（multiplexing）：在通信系统中能实现多种信号在同一媒体中传输的技术。二、多路复用技术 多路复用（multiplexing）：在17多路复用的工作原理多路复用的工作原理18三、网络中的数据交换技术

空间分割线路交换

线路交换时间分割线路交换

交换方式存储交换

报文交换

报文分组交换

数据报

虚电路

数据通过通信子网的传输过程可以分为：线路交换存储转发交换也称存储交换三、网络中的数据交换技术19通信传输子网S1S2S3共享信道通信传输子网S1S2S3共享信道20通信交换技术需要解决的问题如何通过通信传输子网实现数据传输通信传输子网由通信线路和交换结点组成交换结点的功能连接通信线路实现传输过程中数据的存储/转发数据存储：缓存功能数据转发：路径选择功能通信交换技术需要解决的问题如何通过通信传输子网实现数据传输211.线路交换方式

线路交换是面向连接的服务；两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接；线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；优点：通信实时性强，适用于交互式会话类通信；缺点：对突发性通信不适应，系统效率低，系统没有存储数据的能力，不能平滑交通量。1.线路交换方式线路交换是面向连接的服务；22线路交换举例AEFCDBaaaaa独占信道S1S2S3aaaaaa此时F不能与D通话A与E通话线路交换举例AEFCDBaaaaa独占信道S1S2S3aaa23电路交换的特性建立端到端的物理连接花费呼叫时间在保持连接期间双方独占信道没有冲突有可能浪费信道资源直到发出撤除连接申请才会释放被占用的信道资源信道资源的利用效率较低电路交换的特性建立端到端的物理连接花费呼叫时间242.存储转发交换方式

数据通过通信子网传输时可以有报文（message）与报文分组（packet）两种方式；⑴报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送；⑵报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文分组发送。2.存储转发交换方式数据通过通信子网传输时可以有报文（me25报文交换举例（1）AEFCDB存储转发S1S2S3A向E发送电报aaaF向D发送电报fff报文交换举例（1）AEFCDB存储转发S1S2S3A向E发送26报文交换举例（2）AEFCDB存储转发S1S2S3aaaA报文到达S1fffF报文到达S3报文交换举例（2）AEFCDB存储转发S1S2S3aaaA报27报文交换举例（3）AEFCDB存储转发S1S2S3aaaA报文到达S2fffF报文到达S2报文交换举例（3）AEFCDB存储转发S1S2S3aaaA报28报文交换举例（4）AEFCDB存储转发S1S2S3aA报文到达S3aafffF报文到达S3报文交换举例（4）AEFCDB存储转发S1S2S3aA报文到29报文交换举例（5）AEFCDB存储转发S1S2S3aA报文到达EaaaF报文到达Efff报文交换举例（5）AEFCDB存储转发S1S2S3aA报文到30报文交换的特性整块数据逐站存储转发对报文的长度没有限制，对于大块数据占用存储空间大占用信道时间长延迟较大，不能实现交互式通信报文交换的特性整块数据逐站存储转发313.数据报方式

数据报是分组存储转发的一种形式；在数据报方式中，分组传送之间不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”；源主机所发送的每一个分组都可以独立地选择一条传输路径；每个分组在通信子网中可能是通过不同的传输路径到达目的主机。3.数据报方式数据报是分组存储转发的一种形式；32分组交换举例AEFCDBaaafafa共享信道S1S2S3aaaaafaaffffffffffA向E发送数据F向D发送数据affaaffaa分组交换举例AEFCDBaaafafa共享信道S1S2S3a33分组交换的特性分组的长度有上限控制，各自独立传输占用信道时间短占用缓存空间小信道共享可充分利用信道资源有可能发生资源（信道和结点）占用冲突分组交换的特性分组的长度有上限控制，各自独立传输34分组交换的优点比报文交换的延迟小比电路交换的效率高适于计算机网络通信分组交换的缺点仍然有延迟，不能满足实时多媒体通信的服务质量需要解决冲突检测、拥塞控制和纠错重发等问题分组交换的特性分组交换的优点分组交换的特性351.3网络中的数据通信1.3网络中的数据通信36学习目标掌握数据通信的基本概念；了解基带传输的基本概念；了解频带传输的基本概念；知道调制解调器的工作原理；知道线路交换与分组交换等数据交换技术；学习目标掌握数据通信的基本概念；37一、数据通信的基本概念信息、数据和信号数据传输类型与通信系统基带传输频带传输数据传输速率一、数据通信的基本概念信息、数据和信号381.信息、数据和信号通信信号模拟信号数字信号信息数据1.信息、数据和信号通信39信号：是数据在传输过程中电信号的表现形式。按照在传输介质上传输的信号类型有两种：模拟信号和数字信号模拟信号：的信号电平是连续变化的；数字信号：是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示。按照在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。信号：是数据在传输过程中电信号的表现形式。40模拟信号与数字信号波形模拟信号数字信号模拟信号与数字信号波形模拟信号与数字信号波形模拟信号数字信号模拟信号与数字信号波形412.数据传输类型与通信系统⑴数据传输类型模拟通信数字通信⑵数据通信系统计算机系统计算机系统调制解调器信道调制解调器图2-2数据通信系统通信线路2.数据传输类型与通信系统⑴数据传输类型⑵数据通信系统计42(3)数据通信方式单工、半双工与全双工通信按信号传送方向与时间关系分单工通信（simplex）半双工通信(half-duplex)全双工通信(full-duplex)(3)数据通信方式43单工、半双工与全双工通信单工、半双工与全双工通信443.基带传输基带传输的定义在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号;矩形脉冲信号的固有频带称做基本频带,简称为基带,矩形脉冲信号就叫做基带信号;在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带传输。3.基带传输基带传输的定义45通信信道带宽对基带传输的影响模拟信号与数字信号波形通信信道带宽对基带传输的影响模拟信号与数字信号波形464.频带传输频带传输的定义利用模拟信道传输数据信号的方法称为频带传输；调制解调器（modem）是频带传输中最典型的通信设备。4.频带传输频带传输的定义47外置Modem与计算机的连接图2-10模拟信号与数字信号波形外置Modem与计算机的连接图2-10模拟信号与数字信号波48何谓调制解调器调制器（modulation）解调器（demodulation）内置与外置Modem的区别计算机端口（串口、并口、USB口）如何连接调制解调器外置调制解调器指示灯含义何谓调制解调器495.数据传输速率定义：数据传输速率在数值上，等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒，记做bps（每秒钟传送二进制的位数）。常用的数据传输速率单位有：Kbps、Mbps、Gbps与Tb/s，其中：1Kbps＝103bps1Mbps＝106bps1Gbps＝109bps1Tbps＝1012bps5.数据传输速率定义：506.带宽与宽带网带宽:指通信信道的传输容量.宽带网:是指具备较高通信速率和较高吞吐量的计算机网络.6.带宽与宽带网带宽:指通信信道的传输容量.51二、多路复用技术

多路复用（multiplexing）：在通信系统中能实现多种信号在同一媒体中传输的技术。二、多路复用技术 多路复用（multiplexing）：在52多路复用的工作原理多路复用的工作原理53三、网络中的数据交换技术

空间分割线路交换

线路交换时间分割线路交换

交换方式存储交换

报文交换

报文分组交换

数据报

虚电路

数据通过通信子网的传输过程可以分为：线路交换存储转发交换也称存储交换三、网络中的数据交换技术54通信传输子网S1S2S3共享信道通信传输子网S1S2S3共享信道55通信交换技术需要解决的问题如何通过通信传输子网实现数据传输通信传输子网由通信线路和交换结点组成交换结点的功能连接通信线路实现传输过程中数据的存储/转发数据存储：缓存功能数据转发：路径选择功能通信交换技术需要解决的问题如何通过通信传输子网实现数据传输561.线路交换方式

线路交换是面向连接的服务；两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接；线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；优点：通信实时性强，适用于交互式会话类通信；缺点：对突发性通信不适应，系统效率低，系统没有存储数据的能力，不能平滑交通量。1.线路交换方式线路交换是面向连接的服务；57线路交换举例AEFCDBaaaaa独占信道S1S2S3aaaaaa此时F不能与D通话A与E通话线路交换举例AEFCDBaaaaa独占信道S1S2S3aaa58电路交换的特性建立端到端的物理连接花费呼叫时间在保持连接期间双方独占信道没有冲突有可能浪费信道资源直到发出撤除连接申请才会释放被占用的信道资源信道资源的利用效率较低电路交换的特性建立端到端的物理连接花费呼叫时间592.存储转发交换方式

数据通过通信子网传输时可以有报文（message）与报文分组（packet）两种方式；⑴报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送；⑵报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文分组发送。2.存储转发交换方式数据通过通信子网传输时可以有报文（me60报文交换举例（1）AEFCDB存储转发S1S2S3A向E发送电报aaaF向D发送电报fff报文交换举例（1）AEFCDB存储转发S1S2S3A向E发送61报文交换举例（2）AEFCDB存储转发S1S2S3aaaA报文到达S1fffF报文到达S3报文交换举例（2）AEFCDB存储转发S1S2S3aaaA报62报文交换举例（3）AEFCDB存储转发S1S2S3aaaA报文到达S2fffF报文到达S2报文交换举例（3）AEFCDB存储转发S1S2S3aaaA报63报文交换举例（4）AEFCDB存储转发S1S2