《数据通信与计算机网》-项目一：初识计算机网与数据通信网

项目描述：计算机网络是计算机技术和通信技术结合的产物。计算机网是实现计算机之间信息传递和资源共享的网络。数据通信网是为提供数据通信业务组成的电信网。两者既有联系也有区别。本项目分为三个任务，任务一是初识计算机网与互联网；任务二是体验Internet的主要服务及应用；任务三是初识数据通信网。项目目标：了解计算机网与互联网基础熟悉Internet网络服务及应用理解数据通信网络结构项目一：初识计算机网与数据通信网任务1.1：初识计算机网与互联网任务1.2：体验Internet的主要服务及应用任务1.3：初识数据通信网项目一：初识计算机网与数据通信网任务1.1：初识计算机网与互联网任务描述了解计算机网络基础知识，包括概念、产生和发展、网络组成和拓扑结构、网络分类等；熟悉Internet的发展历程，并搜集Internet的相关资料。知识准备1.1.1计算机网络概述什么是计算机网络？计算机网络有什么功能？网络如何组成？计算机网络采用什么样的拓扑结构？?想一想1.1.1计算机网络概述1.计算机网络的基本概念2.计算机网络的产生和发展3.计算机网络的功能4.计算机网络的组成和拓扑结构5.计算机网络的分类1.计算机网络的基本概念计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。计算机技术与通信技术结合的产物信息交换和资源共享2.计算机网络的产生和发展计算机网络发展经历5个阶段：（1）以单计算机为中心的联机系统（2）以通信子网为中心的计算机网络（3）局域网络（4）遵循网络体系结构标准建成的网络（5）互联网2.计算机网络的产生和发展（1）以单计算机为中心的联机系统20世纪50年代中后期。主要特征是：实现了计算机技术和通信技术的初步结合。远程终端主机图1-1面向终端的远程联机系统2.计算机网络的产生和发展（2）以通信子网为中心的计算机网络20世纪60年代末到20世纪70年代初主要特征是：为了增加系统的计算能力和资源共享，把小型计算机连成实验性的网络。1969年，美国国防部建成的ARPANET是第一个远程分组交换网。标志计算机网络的诞生。分组交换技术和网络体系结构中的网络协议分层思想开始得到应用。2.计算机网络的产生和发展（3）局域网络20世纪70年代中后期。其主要特征为：局域网络作为一种新型的计算机体系结构开始进入产业部门。1976年，美国Xerox公司的帕罗奥托（PaloAlto）研究中心推出以太网（Ethernet）。1974年，英国剑桥大学计算机研究所开发了著名的剑桥环局域网（CambridgeRing）。2.计算机网络的产生和发展4．遵循网络体系结构标准建成的网络1980年2月，IEEE（美国电气和电子工程师学会）下属的802局域网络标准委员会宣告成立，并相继提出IEEE802.1～802.6等局域网络标准草案，其中的绝大部分内容已被国际标准化组织（ISO）正式认可。1984年，ISO制订了OSI-RM成为研究和制订新一代计算机网络标准的基础。各种符合OSI-RM与协议标准的计算机网络开始广泛应用。2.计算机网络的产生和发展5．互联网20世纪90年代初至现在，各种网络进行互连，形成更大规模的互联网。主要特征是：计算机网络化、协同计算能力发展、因特网（Internet）的盛行。“网络就是计算机”。因特网为代表，互连、高速、智能与更为广泛的应用。3.计算机网络的功能（1）数据通信。——最基本（2）资源共享。——最重要（3）提高系统的可靠性。（4）促进分布式数据处理和分布式数据库的发展。（5）远程控制。4.计算机网络的组成和拓扑结构（1）计算机网络的组成概念：节点、链路、资源子网、通信子网4.计算机网络的组成和拓扑结构（2）计算机网络的拓扑结构：把计算机网络中的网络设备看作节点，而将连接各节点间的链路看作边，从而组成的图形就称为计算机网络的拓扑结构。

按照信息传播方式，可以将网络拓扑结构分为两大类：点对点型和共享型（又称为广播型）。4.计算机网络的组成和拓扑结构点对点型的网络拓扑结构4.计算机网络的组成和拓扑结构共享型的网络拓扑结构（1）星状网节点数：N链路数：N－1优点：①建设和维护费用少②电路利用率高③一次转接缺点：①可靠性低②交换成本高③相邻节点传输距离长适用范围：通信点分散、距离远、通信量不大的通信网络在地区中心设置一个中心通信点，地区内的其他通信点都与中心通信点有直达电路，而其他通信点之间的通信都经中心通信点转接。（2）树状网任何两个节点之间都恰有一条通路的网络。优点：易于扩展。故障隔离较容易缺点：各个节点对根的依赖性太大（3）网状网节点数：N链路数：N(N-1)/2优点：①信息传递快②灵活性大、可靠性高③交换费用低缺点：①建设和维护费用大②电路利用率低适用范围：节点数少、通信量大的网络网中任何两个节点之间都有直达链路相连接，在通信建立的过程中，不需任何形式的转接。（4）总线网主要适用于计算机局域网安装简单方便、成本低、某个站点不会影响整网总线的安全性低、监控困难（5）环状网各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网容易安装和监控，但容量有限，网络建成后，难以增加新的站点。节点数：N链路数：N（6）无线通信型无线网功能强，容易安装，组网灵活，即插即用的网络连接，可移动性等优点，提供了不受限制的应用。网络管理人员可以迅速而容易地将它加入到现有的网络中运行。无线数据通信已逐渐成为一种重要的通信方式。分析该校园网的网络拓扑结构5.计算机网络的分类按网络覆盖范围分：局域网（LocalAreaNetwork，LAN）、城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）、广域网（WideAreaNetwork，WAN）。按通信介质分：有线网和无线网。按传播方式分：点对点方式和广播式（即点对多点）。按传输速率分：低速网、中速网和高速网。可以将kbit/s网称为低速网，将Mbit/s网称为中速网，将Gbit/s网称为高速网。按网络使用者范围分：公用网和专用网。按网络控制方式分：集中式和分布式。5.计算机网络的分类（1）局域网所谓局域网，即(LAN，LocalAreaNetwork)

，是指在局部地区范围内将计算机、外部设备和通信设备互联在一起的网络系统。（2）城域网城域网(MAN，MetropolitanAreaNetwork)，一般来说是将一个城市范围内的计算机互联。（3）广域网广域网(WAN，WideAreaNetwork)也称为远程网，所覆盖的范围比城域网更广，它一般是在不同城市和不同国家之间的LAN或者MAN互联。按照覆盖的地理范围分类<=10km10km-150km10km—1000km

局域网LAN：一个部门、学校、单位等

广域网WAN：一个国家或国际内城域网MAN：城市或大型的企业5.计算机网络的分类（2）按通信介质分类按通信介质可分为有线网和无线网。①有线网。采用双绞线、同轴电缆和光纤等传输介质的网络。②无线网。采用无线电、微波和卫星通信等进行数据通信的网络。公用网和专用网(1)公用网

由电信部门或其他提供通信服务的经营部门组建、管理和控制，网络内的传输和转接装置可供任何部门和个人使用；公用网常用于广域网络的构造，支持用户的远程通信。如我国的电信网、广电网、联通网等.(2)专用网

由用户部门组建经营的网络，不容许其它用户和部门使用；由于投资的因素，专用网常为局域网或者是通过租借电信部门的线路而组建的广域网络。如由学校组建的校园网、由企业组建的企业网等知识准备：1.1.2互联网概述什么是互联网（internet）？什么是因特网（Internet）？互联网和因特网一样吗？?想一想1.1.2互联网概述1.互联网基本概念2.

因特网的发展3.我国互联网的发展1.

互联网基本概念互联网（internet）指的是采用TCP/IP协议将不同的计算机网络互连起来，是网络的网络。因特网是全球最大的互联网，首字母大写的“Internet”特指因特网，以区别于其他的互联网。注意由于广域网技术和互联网技术的侧重点是不相同的，因此因特网不应被称为广域网。互联网局域网和广域网组成的互联网实例2.

因特网的发展因特网（Internet）：因特网是以相互交流信息资源为目的，由使用相同网络协议（TCP/IP协议）的计算机连接而成的全球网络。因特网上的任何一台计算机（节点）都可以访问其他节点的网络资源。因特网是不同网络通过路由器连入广域网实现远程互连而成的，它是一个信息资源和资源共享的集合。2.

因特网的发展在20世纪60年代末，美国军方为了防止自己的计算机网络遭受攻击，由美国国防部高级研究计划局（AdvancedResearchProjectsAgency，ARPA）主持研究并建立了供科学家们进行计算机连网实验用的、采用分组交换技术的ARPAnet。20世纪70年代，ARPA又设立了新的研究项目，支持学术界和工业界进行研究，将不同的计算机局域网互连，形成“互联网（internet）”。1983年TCP/IP成为ARPAnet上的标准协议，完成实验任务的ARPAnet于1990年正式宣布关闭。现在的因特网是从1985年美国国家科学基金会（NSF）建设的国家科学基金网（NSFNET）作为主干网发展起来的。原来主要连接一些大学和科研机构，后来许多公司纷纷接入到因特网，最后发展成多级ISP（InternetServiceProvider，互联网服务提供商）结构的因特网。个人计算机（PersonalComputer，PC）的普及和万维网（WorldWideWeb，WWW）在因特网上的广泛应用，极大地促进了因特网的发展。3.

我国互联网的发展1987年实现国际远程联网1988年实现了与欧洲和北美地区的E-mail通信1994年4月20日，正式加入因特网1994年5月中国科学院高能物理研究所的国内首个Web服务器正式进入了因特网1996年1月，原中国电信建设的中国公用计算机互联网（CHINAnet）正式开通并投入运营。早期，中国科学技术网（CSTNET）、中国教育科研网（CERNET）、中国公用计算机互联网（CHINAnet）和中国金桥信息网（CHINAGBN）被称为中国因特网的四大骨干网。CNNIC是我国域名注册管理机构，是我国国家级IP地址分配中心，为我国互联网发展提供IP地址、CN域名、中文域名、通用网址、AS号码等互联网地址服务。任务实施1.1.3搭建局域网、城域网、

广域网拓扑结构1.局域网（LAN）局域网（LAN：LocalAreaNetwork）通常为某一单位私有网络，覆盖范围小于20公里。常用的局域网拓扑结构有：星型、总线型。通信介质有：网线、光纤等。任务实施1.3搭建局域网、城域网、

广域网拓扑结构2.城域网（MAN）城域网（MAN：MetropolitanAreaNetwork）覆盖整个城市，覆盖范围在几公里～几百公里之间。一般为公有网络，也有由大企业组成的私有网络，如某个城市的教育城域网。功能：向各分散的局域网提供服务，使用户能有效地利用网上资源。传输媒介主要是光纤。任务实施1.3搭建局域网、城域网、

广域网拓扑结构3.广域网（WAN）广域网（WAN：WideAreaNetwork）是覆盖范围较广的数据通信网络。它常利用公共网络系统提供的便利条件进行传输，可以分布在一个城市、一个国家乃至全球范围。覆盖范围在几公里~几千公里，如北京某局域网与广州和上海局域网通过广域网连接在一起。任务实施1.1.4分析常见网络互连设备的作用网络互连的复杂程度不同，对应的互连设备有所不同，常见的互连设备有：交换机（Switch）、路由器（Router）、网关（Gateway）等。任务实施1.1.4分析常见网络互连设备的作用任务实施1.1.5揭秘Internet的前世今生任务实施1.1.5揭秘Internet的前世今生1.Internet的雏形阶段

1969年，美国国防部高级研究计划局（AdvanceResearchProjectsAgency,ARPA）开始建立一个命名为ARPANET的网络，叫做“阿帕网”。

2.Internet的发展阶段美国国家科学基金会（NationalScienceFoundation,NSF）在1985开始建立计算机网络NSFNET。3.Internet的商业化阶段20世纪90年代初，商业机构开始进入Internet,使Internet开始了商业化的新进程，成为Internet大发展的强大推动力。1995年，NSFNET停止运作，Internet已彻底商业化了。

任务总结通过教师引导和讲授，让学生了解了计算机网络和互联网的基础知识，并通过自主学习和网络搜集并分享Internet的相关资料，学生对互联网的发展有了更深的认识。在具备课程基础知识的同时，培养了学生自主学习和网络应用能力，并通过分享，锻炼了学生的表达能力和信息搜集能力。

任务1.2：体验Internet的主要服务及应用任务描述

Internet提供了多种网络服务，如DNS、WWW、TELNET、FTP和E-mail等。大部分网络服务是基于客户机/服务器（Client/Server）模式，基于Web的客户机/服务器模式，也称为B/S（Browser/Server）模式。Internet的发展迅速，有着广泛的应用，正在逐渐改变着人们的生活、工作和休闲娱乐方式。本任务是体验Internet的主要服务及应用。任务1.2：体验Internet的主要服务及应用1.Internet服务模式2.万维网（WWW）服务3.域名解析（DNS）服务4.远程登录（TELNET）服务5.文件传输（FTP）服务6.电子邮件（E-mail）服务

1.Internet服务模式

Internet中的服务模式可以分成两大类。（1）客户机/服务器模式客户机/服务器（Client/Server）模式，简称C/S模式，该模式下两个主机一个作为服务器，提供服务；一个作为客户机请求服务。Internet中的常用应用如万维网（WWW）、电子邮件（E-Mail）、文件传输（FTP）和远程登录（TELNET）服务以及为各种应用提供支持的域名解析服务（DNS）等，都使用客户机/服务器模式。每一种服务都是通过相应的应用层协议来完成的。1.Internet服务模式（2）对等连接模式对等连接（peer-to-peer，简写为P2P）模式是指两个主机在运行时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。2.万维网（WWW）服务1）WWW服务的基本概念（1）万维网（WWW）的概念WWW是WorldWideWeb的简称，中文名字叫做万维网或环球信息网。万维网是蒂姆·伯纳斯-李（TimBerners-Lee）最初于1989年3月在《关于信息化管理的建议》一文提出的，他于1990年发明了首个网页浏览器WorldWideWeb。2.万维网（WWW）服务（1）万维网（WWW）的概念万维网（WWW）是通过超文本（hypertext）技术将因特网上的各种网络资源组织起来，形成的一个资源丰富的、功能强大的资源网络，它提供的资源主要包括计算资源和信息资源两大类。万维网用链接的方法使人们在因特网上能够方便地从一个站点访问到另外的站点，从而主动地按需获取丰富的信息。2.万维网（WWW）服务（2）网页和页面描述语言网页是一个独立的信息文档（其扩展名一般为html或htm），网页中往往包含着可引用的对象，即链接（或叫做超链接），使得用户从一个网页转到另一个网页。它是用超文本标记语言（HyperTextMarkupLanguage，HTML）来进行组织和编写的。2.万维网（WWW）服务2）WWW服务的工作原理（1）统一资源定位器（UniformResourceLocator，URL）因特网上的每一个网页都具有一个唯一的名称标识，通常称之为URL地址。简单地说，URL就是Web地址，俗称“网址”。URL不仅指明了网络资源所在的位置，还包含如何访问该资源的明确指令。例如，“/”为Microsoft网站的万维网URL地址。“：//”是分隔符，其前面的“http”指明了访问Microsoft网站使用的是HTTP协议。后面的“”是Microsoft网站的域名。2.万维网（WWW）服务（2）WWW服务系统的组成WWW服务系统由客户机、WWW服务器和HTTP协议等三部分组成。①客户机。是用户的本地计算机。使用浏览器软件访问WWW服务器。②WWW服务器。是网站的服务器，是用户访问的信息资源所在的计算机。为用户提供WWW浏览服务。通常是租用或托管在互联网数据中心（InternetDataCenter，IDC）。③HTTP协议。是在客户机和WWW服务器之间使用的网络传输协议，它属于应用层的面向对象的协议。HTTP的具体内容包括资源定位和消息内容格式两部分。2.万维网（WWW）服务（3）WWW服务系统的模式。WWW服务采用客户机/服务器模式。WWW服务器启动后一直运行着一个服务器进程，它在80号端口等待用户的Web请求。当用户想要访问因特网上的信息资源时，通过运行在客户机上的浏览器等软件产生一个Web请求，该Web请求通过HTTP协议传输到WWW服务器的80号熟知端口；当WWW服务器收到一个Web请求后，服务器进程根据请求找到相关的Web信息，并通过HTTP协议将查到的Web信息返回到客户机；当客户机收到返回的Web信息后，将之以Web页面的形式显示在显示器的浏览器窗口，供用户浏览。3.域名解析（DNS）服务（1）域名的概念为了便于记忆，常采用有意义的字符串代替字符数字串表示网络资源的地址。例如网易的126邮件服务器的网址为。这种唯一地标识网络节点地址的符号叫做域名（domainname）。3.域名解析（DNS）服务（2）域名结构域名一般由若干个部分组成，各个部分用点分开，每个部分称为域（domain），从树形层次结构的最顶层（树根）依次往下分别称为顶级域、二级域、三级域等，所表示的名称分别称为顶级域名（TopLevelDomain，TLD）、二级域名、三级域名等，排列顺序从右到左，级别从高到低，分别对应树形结构的不同层次。如中的com为顶级域名，126为二级域名，www为三级域名。3.域名解析（DNS）服务3.域名解析（DNS）服务3.域名解析（DNS）服务（3）域名解析使用域名表示某个网络节点的地址，只是为了方便记忆，但随IP数据报一起传输的还是IP地址，显然，我们上网时在浏览器（browser）的地址栏输入的是域名，需要一种方法能自动地将域名转换成IP地址。这种将域名转换为IP地址的过程称为域名解析，这个转换功能由域名服务器来完成。4.远程登录（TELNET）服务（1）远程登录服务的基本概念计算机发展初期，个人计算机功能简单，软硬件资源集中在小型机或更高级的计算机系统上，只能采用共享的方式来使用。个人计算机（或终端）作为一个仿真终端或者智能终端登录到远程计算机系统上，以使用远程计算机系统上的资源，这就是远程登录（TELNET）服务。4.远程登录（TELNET）服务（2）远程登录服务的工作原理远程登录服务通过远程终端协议来实现，它使用传输层的TCP协议进行传输。工作模式为客户端/服务器模式，它由两部分组成：客户端和TELNET服务器。5.文件传输（FTP）服务（1）FTP服务的基本概念文件传输服务是将数据文件从一台计算机复制到另一台计算机，即实现文件的下载和上传功能。因特网常常采用文件传输协议（FileTransferProtocol，FTP）实现透明的文件传输服务，因此文件传输服务也称为FTP服务。（2）FTP服务的工作原理文件传输服务工作模式为客户端/服务器模式，它由两部分组成：客户端和FTP服务器。5.文件传输（FTP）服务6.电子邮件（E-mail）服务1）电子邮件服务的基本概念电子邮件服务是计算机网络提供的基本服务方式，是目前因特网上使用最为广泛的服务之一。电子邮件又称为E-mail或电子信箱。2）电子邮件服务的工作原理（1）电子邮件系统的组成电子邮件系统一般由用户代理（UserAgent，UA）、邮件服务器和邮件传输协议三部分组成。6.电子邮件（E-mail）服务6.电子邮件（E-mail）服务（2）电子邮件协议的扩充SMTP协议和POP3协议是最初使用的电子邮件传输协议，随着因特网应用的普及，电子邮件传输协议逐渐得到了完善。①通用因特网邮件扩充（MultipurposeInternetMailExtensions，MIME）协议。②因特网报文存取协议（InternetMessageAccessProtocol，IMAP）。（3）电子邮件的格式电子邮件由信封（envelope）和内容（content）两部分组成。6.电子邮件（E-mail）服务（4）电子邮件服务模式电子邮件系统工作在客户端/服务器模式。邮件服务器一直运行着一个接收邮件服务器进程，在25号熟知端口等待用户的发送请求。当用户发送邮件时，启动一个客户进程，即用户代理，来编辑邮件并使用25号熟知端口建立TCP连接并将编辑好的邮件发送给接收邮件服务器；然后由发送邮件服务器进程与邮件地址中的域名对应邮件服务器的接收邮件服务器进程之间建立TCP连接并将邮件发送给该接收邮件服务器。当用户读取邮件时，使用110号熟知端口与接收邮件服务器建立TCP连接，从中读取邮件，然后进行阅读和处理。知识准备1.2.2

Internet的主要应用（1）收发电子邮件。（2）上网浏览或冲浪。（3）查询信息。（4）电子商务就是消费者借助网络，进入网络购物站点进行消费的行为。（5）网络的广泛应用会创造一种数字化的生活与工作方式，叫做SOHO（小型家庭办公室)方式。（6）丰富人们的闲暇生活方式。任务实施1.2.3体验Internet的主要服务1.体验万维网（WWW）服务任务实施1.2.3体验Internet的主要服务2.体验域名解析（DNS）服务任务实施1.

2.3体验Internet的主要服务2.体验域名解析（DNS）服务任务实施1.2.3体验Internet的主要服务3.体验远程登录（TELNET）服务任务实施1.2.3体验Internet的主要服务4.体验文件传输（FTP）服务任务实施1.

2.3体验Internet的主要服务5.体验电子邮件（E-mail）服务任务实施1.

2.4体验Internet的主要应用1.体验查询信息应用任务实施1.2.4体验Internet的主要应用2.体验电子商务应用任务实施1.2.4体验Internet的主要应用3.体验休闲娱乐应用任务总结通过教师操作演示和引导，让学生体验了Internet的五种主要服务方式，DNS、WWW、TELNET、FTP和E-mail，并通过Internet的应用体验，对Internet的广泛应用有了更深认识。在操作体验Internet服务的同时，培养了学生动手操作，通过分享，锻炼了学生的表达能力。任务1.3：初识数据通信网任务描述了解数据通信的概念、特点、系统组成；理解数据传输方式和复用技术；理解数据通信网络结构，会分析局域网和城域网网络结构，并能根据需求分析设计小型局域网络。知识准备1.

3.1数据通信1.数据通信的概念及特点2.数据通信系统的组成3.数据通信系统的主要性能指标4.数据传输方式5.数据通信的复用技术知识准备1.

3.1数据通信1.数据通信的概念及特点（1）数据通信的概念数据通信是为了实现计算机（或终端）与计算机（或终端）之间信息交互而产生的一种通信方式，是通信技术与计算机网络技术相结合的产物。知识准备1.3.1数据通信（2）数据通信的特点实现计算机之间或计算机与人之间的通信，需要定义严格的通信协议或标准。数据传输的准确性和可靠性高。数据传输的误码率要求小于10-9，而语音系统只有10-3。传输速率高，目前的传输速率可达Tbit/s数量级。通信持续时间差异较大，传输流量具有突发性。数据通信具有灵活的接口功能，以满足各类终端间的相互通信。知识准备1.3.1数据通信2.数据通信系统的组成数据通信系统由三部分组成：计算机、数据电路终接设备（DCE）、数据传输信道。计算机由数据输入设备、输出设备CPU/存储器和通信控制器组成。数据电路由传输信道及其两端的数据电路终接设备（DCE）组成，完成数据传输的功能。知识准备1.3.1数据通信2.数据通信系统的组成（1）计算机计算机是数据的生成者和使用者。计算机由数据输入/输出设备、CPU/存储器和通信控制器组成。（2）数据电路终接设备（DCE）数据电路终接设备（DataCircuit-terminatingEquipment，DCE），是一种信号变换器。（3）传输信道传输信道是信息在DCE之间传输的通道。知识准备1.3.1数据通信3.数据通信系统的主要性能指标1）有效性指标有效性指标是衡量系统传输能力的主要指标，通常用3个指标来说明：码元传输速率、信息传输速率及频带利用率。（1）码元传输速率（RB）定义：每秒传输信号码元的数目，又称调制速率、符号速率、传码率、波特率，用符号RB表示。

知识准备1.3.1数据通信（2）信息传输速率（Rb）

定义：每秒传输的信息量，又称传信率、比特率，用符号Rb表示。单位：比特/秒（bit/s、也常用b/s或bps）。（3）频带利用率知识准备1.3.1数据通信2）可靠性指标（1）误码率（Pe）（2）误比特率（Pb）（3）误字符率或误码组率知识准备1.3.1数据通信4.数据传输方式（1）

并行传输与串行传输（2）

同步传输与异步传输（3）单工、半双工和全双工传输并行传输和串行传输（1）并行传输主要优点是：系统采用多个信道并行传输，一次传送一个字符，因此收、发双方不存在字符同步问题，不需要额外的措施来实现收、发双方的字符同步。传输速度快，一位（比特）时间内可传输一个字符。主要缺点是：通信成本高。每位传输需一个单独的信道支持。不支持长距离传输。由于信道之间的电容感应，远距离传输时，可靠性较低，因此较少使用。适于在一些设备之间的距离较近时采用，例如，计算机和打印机之间的数据传送。并行传输和串行传输（2）串行传输串行传输指的是组成字符的若干位二进制码排列成数据流以串行的方式在一条信道上传输。收、发双方必须保持字符同步；串行传输只需要一条传输信道，易于实现，是目前主要采用的远距离传输时一种传输方式。

计算机网络主要采用串行传输方式同步传输和异步传输（1）异步传输

异步传输方式一般以字符为单位传输，发送每一个字符代码时，都要在前面加上一个起始位，长度为1个码元长度，极性为“0”，表示一个字符的开始；后面加上一个终止位，长度为1、1.5或2个码元长度（对于国际电报2号码，终止位长度为1.5个码元长度，对于国际5号码或其他代码时，终止位长度为1个或2个码元长度），极性为“1”，表示一个字符的结束。

异步传输优点是实现字符同步比较简单，收、发双方的时钟信号不需要严格同步。缺点是对每个字符都需加入起始位和终止位（即增加2bit～3bit），降低了传输效率。

同步传输和异步传输（2）同步传输同步传输是以固定的时钟节拍来发送数据信号的，因此在一个串行数据流中，各信号码元之间的相对位置是固定的（即同步）。接收方为了从接收到的数据流中正确地区分一个个信号码元，必须建立准确的时钟信号。在同步传输中，数据的发送一般以组（或帧）为单位，一组或一帧数据包含多个字符代码或多个比特，在组或帧的开始和结束需加上预先规定的起始序列和结束序列作为标志。起始序列和结束序列的形式根据采用的传输控制规程而定，有两种同步方式，即字符同步和帧同步。同步传输和异步传输单工、半双工和全双工传输（1）单工传输单工传输是传输系统的两数据站之间只能沿单一方向进行数据传输（2）半双工传输半双工传输是系统两端可以在两个方向上进行数据传输，但两个方向的传输不能同时进行（3）全双工传输全双工传输是系统两端可以在两个方向上同时进行数据传输，即两端都可同时发送和接收数据无线电对讲机电话系统广播、电视系统；BP机；道路交通单行道。知识准备1.3.1数据通信5.数据通信的复用技术

为了提高线路的利用率，使多路信号在一个信道上进行传输的技术叫做多路复用技术。数据通信中，常用的多路复用技术包括：频分多路复用（FDM）时分多路复用（TDM）统计时分多路复用（STDM）波分多路复用（WDM）频分多路复用技术频分多路复用（FrequencyDivisionMultiplexing，FDM）技术是一种按频率来划分信道的复用方式，它把整个物理媒介的传输频带，按一定的频率间隔划分为若干较窄的信道（子信道），每个子信道提供给一个用户使用。时分多路复用技术时分多路复用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）又称静态时分复用，或同步时分复用。TDM采用固定时隙分配方式，即一条信道按时间分成若干个时间片（时隙），轮流地分配给多个信号使用，使得它们在时间上不重叠。每一时隙由复用的一个信号占有，利用每个信号在时间上的交错，在一条信道上传输多个数字信号。统计时分多路复用技术统计时分多路复用STDM，它是针对TDM的缺点，根据用户实际需要动态地分配线路资源，因此也叫动态时分多路复用或异步时分多路复用。也就是当某一路用户有数据要传输时才给它分配资源，若用户暂停发送数据时，就不给其分配线路资源，线路的传输能力可用于为其他用户传输更多的数据，从而提高了线路利用率。同步时分复用与异步时分复用固定分配时隙对号入座独占信道资源，无信息传输时，造成资源浪费动态分配时隙按需分配共享信道资源，时隙分配更加灵活饱满，提高了资源利用率波分多路复用技术波分多路复用（WavelengthDivisionMultiplexing，WDM）是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。

WDM系统按工作波长的波段不同可以分为两类：一类是在整个长波长波段内信道间隔较大的复用，称为粗波分复用（CWDM）；另一类是在1550nm波段的密集波分复用（DWDM）。知识准备1.

3.2数据通信网络结构1.数据通信网一般结构数据通信网络结构一般分为骨干网、城域网和接入网。骨干网由骨干节点组成。城域