【正文】 本次課介紹如下知識(shí)： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)通信的基本概念 數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)通信的基本概念 計(jì)算機(jī)之間互傳數(shù)據(jù)是通信的一個(gè)方面。Intra上的企業(yè)內(nèi)部私有的資源信息，需要嚴(yán)格的保護(hù)；企業(yè)內(nèi)部的公開信息，則希望社會(huì)上的用戶盡可能多地訪問。Intra是屬于某個(gè)企業(yè)事業(yè)單位自己組建的內(nèi)部計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)，而 Inter不屬于任何一個(gè)部門所獨(dú)有的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)具有與 Inter連接的功能，是隨著 Inter的發(fā)展而建立起來的。在 Inter中任何一個(gè)用戶都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的資源。 1． Inter Inter即國(guó)際互連網(wǎng)，通常稱為因特網(wǎng)，是各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的一個(gè)大系統(tǒng)。 例如 ， 一所大學(xué)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過局域網(wǎng)上一系列計(jì)算機(jī)和打印機(jī)融合了學(xué)術(shù) 、 會(huì)計(jì) 、 學(xué)生服務(wù) 、 人力資源 、 薪水名冊(cè)和校友會(huì)開發(fā)資源等 ， 這個(gè)系統(tǒng)就是企業(yè)網(wǎng) 。 大型的局域網(wǎng)可以是企業(yè)網(wǎng) ， 但是一個(gè)企業(yè)網(wǎng)更有可能是由多個(gè)局域網(wǎng)組成 ， 形成 廣域網(wǎng) 。 現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件使得定位分界線越來越困難 。 例如 ， 有一個(gè)具有 3個(gè)私有網(wǎng)絡(luò)的組織 ， 在 3個(gè)子機(jī)構(gòu)間建立了一個(gè)局域網(wǎng) ， 該局域網(wǎng)由地區(qū)的電話系統(tǒng)連接 。 4． 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的區(qū)別 有時(shí)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)間的邊界非常不明顯 ， 很難確定局域網(wǎng)在何處終止 ， 或是廣域網(wǎng)在何處開始 。 由于種種原因 ， 城域網(wǎng)的技術(shù)沒有在世界范圍內(nèi)廣泛推廣使用 ， 而是在實(shí)踐中使用廣域網(wǎng)的技術(shù)來構(gòu)建城域網(wǎng)的目標(biāo)范圍 、 大小相當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò) 。 因?yàn)?， 隨著局域網(wǎng)的廣泛使用 ， 逐漸要求擴(kuò)大局域網(wǎng)的使用區(qū)域范圍 ， 或是要求將局域網(wǎng)互連起來 ， 從而形成城市范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò) 。 最廣為人知的廣域網(wǎng)就是 Inter，它由全球成千上萬的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)組成 。 而廣域網(wǎng)就是用來連接多個(gè)局域網(wǎng)的 ， 這樣只要是局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)就都可以互享資源 。 2． 廣域網(wǎng) （ WAN） 廣域網(wǎng) （ WAN—Wide area work） 是連接地理范圍的較大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ， 地理范圍通常是一個(gè)國(guó)家或一個(gè)洲 。 目前常見的局域網(wǎng)類型包括：以太網(wǎng)（ Ether）、 令牌環(huán)網(wǎng)（ Token Ring）、 光纖分布式數(shù)據(jù)接口（ FDDI）、 異步傳輸模式（ ATM） 等，它們?cè)谕負(fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式等多方面都有許多不同。 1． 局域網(wǎng) （ LAN） 局域網(wǎng) （ LAN—Local area work） 是局部區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ， 通常只用來連接一座或幾座樓中的計(jì)算機(jī) 。 由于數(shù)據(jù)和安全設(shè)置是在服務(wù)器上單獨(dú)維護(hù)，必須有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理員來單獨(dú)維護(hù)。 通過登錄名的不同 ， 對(duì)服務(wù)器上的文件的權(quán)限也將有所不同 ， 通過復(fù)制工具 ， 有效地將信息存儲(chǔ)備份到其它服務(wù)器上 ， 防止了單點(diǎn)故障 。 基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn) 便于服務(wù)器對(duì)信息進(jìn)行維護(hù) 。 基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中的客戶機(jī)可以使用目前所流行的所有操作系統(tǒng)，如：Windows 9 Windows NT、 Windows 202 Linux或 OS/2等。服務(wù)器的性能包括： CPU、 內(nèi)存、網(wǎng)卡和硬盤等的性能。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn) ： 適合小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，當(dāng)計(jì)算機(jī)數(shù)量較多時(shí)，不利于管理； 安全級(jí)別低，不利于數(shù)據(jù)的共享和管理； 客戶機(jī) 客戶機(jī) 客戶機(jī) 客戶機(jī) 共享打印機(jī) 客戶機(jī) 數(shù)據(jù)共享 數(shù)據(jù)共享 圖 一個(gè)對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 2． 基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) 在基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中，通常有一臺(tái)或一臺(tái)以上的服務(wù)器專門用來做軟、硬件資源的共享服務(wù)。 如圖 ， 為一個(gè)對(duì)等網(wǎng) 。 軟 、 硬件資源和數(shù)據(jù)都分布存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的各自獨(dú)立的主機(jī)之中 。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) 1． 對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)類型就是對(duì)等網(wǎng) 。 主要向網(wǎng)絡(luò)客戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 。主要完成網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸 、 交換 、 控制等任務(wù) 。 因此 ， 對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)也可以分為兩部分 ， 為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng) 。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像、聲音地實(shí)時(shí)傳送，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的處理速度提出了較高的要求。 ——也稱視頻會(huì)議，顧名思義就是通過網(wǎng)絡(luò)開會(huì)，實(shí)現(xiàn)了異地會(huì)議。 ——這是一項(xiàng)新興的娛樂或?qū)W習(xí)項(xiàng)目 ， 在智能小區(qū) 、 酒店或?qū)W校應(yīng)用較多 。 其中有一些是要通過網(wǎng)絡(luò)直接結(jié)算 ， 運(yùn)用電子貨幣 。 和傳統(tǒng)地郵遞系統(tǒng)相比 ，大大提高了效率 ， 節(jié)省了成本 。 任何人只要能連到 Inter網(wǎng)上就能瀏覽網(wǎng)頁(yè) ， 看到社會(huì)新聞 ， 企業(yè)信息等 。比如：傳遞的是什么信息呢？對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說其中傳遞的是電信號(hào)，而郵遞系統(tǒng)傳遞得是信件；傳遞過程中應(yīng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)呢？對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說是各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而郵遞系統(tǒng)是制訂的各種郵遞規(guī)則；最后這些信息送到那里呢？對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是到達(dá)不同得計(jì)算機(jī)，對(duì)郵遞系統(tǒng)是到達(dá)不同的郵箱、辦公室或收信人手中。除了共享文件外，網(wǎng)絡(luò)中還可以共享設(shè)備。 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，使得幾個(gè)計(jì)算機(jī)文件在網(wǎng)絡(luò)上得以共享。 第一課 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（一） 本課介紹如下知識(shí)： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) Inter和 Intra 第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 知識(shí)點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和定義 、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型： 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) 、 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 。Inter和 Intra的概念 。數(shù)據(jù)通信的基本概念： 數(shù)據(jù)通信的定義 、 數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn) 、 數(shù)據(jù)通信的的質(zhì)量指標(biāo) 。數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸： 基帶傳輸 、 頻帶傳輸 。信息的傳輸方式： 通信方式 、 傳輸方式 、 同步方式 、 復(fù)用方式 。差錯(cuò)控制： 差錯(cuò)控制的產(chǎn)生 、 常用的檢糾錯(cuò)碼 。數(shù)據(jù)交換方式： 線路交換 、 報(bào)文交換 、 分組交換 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和定義 起源： Inter開始于 1980年，是 ARPA（ Advanced Research Projects Agency， 遠(yuǎn)景規(guī)劃局）投資的結(jié)果，最初是用于軍事目的。計(jì)算機(jī)之間的文件可以在網(wǎng)絡(luò)上相互調(diào)用，不用再用軟盤復(fù)制來達(dá)到共享的目的，大大提高了效率。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其實(shí)和現(xiàn)實(shí)生活中的郵遞系統(tǒng)很相似。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 在多維化發(fā)展的趨勢(shì)下 ， 許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的形式不斷涌現(xiàn) ， 如： ——這是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最多地地方 。 ——這應(yīng)該是普遍地一種網(wǎng)絡(luò)交流方式之一 。 ——就是通過網(wǎng)絡(luò)做生意 。 這就要求網(wǎng)絡(luò)的安全性要比較高 。 它的形式跟電視選臺(tái)有些相似 ， 不同的是節(jié)目?jī)?nèi)容是通過網(wǎng)絡(luò)傳遞的 。它與視頻點(diǎn)播的不同在于所有參與者都需主動(dòng)向外發(fā)送本地圖像。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能可分為數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信 。 1． 通信子網(wǎng) 包括負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的通信控制設(shè)備和通信線路 ， 如路由器 、 交換機(jī)及各類網(wǎng)線 。 2． 資源子網(wǎng) 負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備 ， 如 PC機(jī) 、 服務(wù)器 。 網(wǎng)絡(luò)資源包括文件資源 、 數(shù)據(jù)資源 、 硬件資源等；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括 DNS服務(wù) 、 代理服務(wù)等 。 在對(duì)等網(wǎng)中 ， 每臺(tái)主機(jī)既充當(dāng)客戶機(jī)同時(shí)又是服務(wù)器 。 每個(gè)用戶都負(fù)責(zé)本地主機(jī)的數(shù)據(jù)和資源 ， 并且有各自獨(dú)立的權(quán)限和安全設(shè)置 。 對(duì)等網(wǎng)可以使用目前所流行的所有操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)都支持網(wǎng)絡(luò)功能，如：Windows 9 Windows NT、 Windows 202 Linux或 OS/2等。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn) ： 簡(jiǎn)單的 ； 低成本的； 服務(wù)器應(yīng)該選用穩(wěn)定可靠、有好的性能和大的硬盤空間的計(jì)算機(jī)。 打印服務(wù)器 客戶機(jī) 客戶機(jī) 文件服務(wù)器 共享打印機(jī) 客戶機(jī) 圖 基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) 如果網(wǎng)絡(luò)中有多于十個(gè)用戶，那么就應(yīng)該考慮使用基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)。 易于保證文件的同步一致 。 使用基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) ， 安全管理也很容易得到控制 。 基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn) 與普通的工作站比，通常服務(wù)器要昂貴的多。 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分布規(guī)模來劃分的網(wǎng)絡(luò)，可分為：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。 因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)覆蓋了較短的距離 ， 所以局域網(wǎng)的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)速率高 、 距離短 、 延遲小 、 傳輸可靠 。其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬以太網(wǎng) ——是目前發(fā)展最迅速、最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)。 隨著局域網(wǎng)的發(fā)展 ， 越來越多的企業(yè)建立了自己的局域網(wǎng) ，但各個(gè)局域網(wǎng)之間卻無法進(jìn)行交流 。 大型的廣域網(wǎng)可以由各大洲的許多局域網(wǎng)組成 。 3． 城域網(wǎng) （ MAN） 城域網(wǎng)是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種大范圍的高速網(wǎng)絡(luò) 。 設(shè)計(jì)目標(biāo)是要滿足幾十公里范圍的大量局域網(wǎng)的互連要求 。 因此 ， 本書將不對(duì)城域網(wǎng)做更多的介紹 。 識(shí)別 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 方法是確定私有網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)的起始點(diǎn)和終止點(diǎn) 。 私有的局域網(wǎng)和公共 廣域網(wǎng) 間的邊界就是局域網(wǎng)與電話網(wǎng)絡(luò)相連接的位置 。 看待網(wǎng)絡(luò)的另一種方式 ， 是從系統(tǒng)和用戶的多樣性出發(fā)的 ， 連接著一個(gè)組織內(nèi)部或多個(gè)組織之間各種各樣的用戶 ， 并為這些用戶提供了大量的資源 ， 則稱為企業(yè)網(wǎng) 。 企業(yè)網(wǎng)的關(guān)鍵特點(diǎn)在于用戶可以利用其中存在的廣泛資源從事商務(wù) 、 完成科研和教學(xué)任務(wù) 。 Inter和 Intra 互聯(lián)網(wǎng)通?？煞譃?Inter和 Intra兩種。 Inter是用 TCP/IP協(xié)議將不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接起來的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)。 2． Intra Intra即企業(yè)內(nèi)部互連網(wǎng)，是使用了 TCP/IP技術(shù)的和信息技術(shù)的局域網(wǎng)。 Inter和 Intra的最主要的區(qū)別是： 在 Inter中任何一個(gè)用戶都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的資源，比如訪問網(wǎng)頁(yè)資源。很多家庭選用有線電視服務(wù)，通過光纖和同軸電纜將電視信號(hào)帶進(jìn)家里。一旦連接完畢，用戶就可以收發(fā)數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄，發(fā)送郵件。 1． 數(shù)據(jù)通信的定義 數(shù)據(jù)通信是依照通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠焚|(zhì)取決于被傳輸信號(hào)的品質(zhì)和傳輸介質(zhì)的特性。 數(shù)據(jù)通信是實(shí)現(xiàn)的人與機(jī)器或是機(jī)器與機(jī)器之間的通信 。 由于計(jì)算機(jī)不具備人腦的思維能力 ， 因此要實(shí)現(xiàn)與人或與其它計(jì)算機(jī)之間的交流就一定要靠人預(yù)先編制的程序來完成 。 在數(shù)據(jù)通信中 ， 通常是用二進(jìn)制的 “ 1” 和 “ 0”表示信息的 。 因此需要較低的誤碼率 ， 并且傳遞系統(tǒng)應(yīng)有自動(dòng)糾正錯(cuò)誤的能力 。 傳輸速率高 ， 響應(yīng)時(shí)間快 。 通常比電話線傳輸要迅速快捷 。 通信的持續(xù)時(shí)間差異較大 。 從以上可以看出，數(shù)據(jù)通信與傳統(tǒng)的電話通信有很大不同，面臨的問題也更為雜。傳遞衡量數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是從有效性和可靠性兩方面來考慮的。有效性越高的系統(tǒng)性能越好。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信中，用比特每秒（ bit/s）來表示傳輸速率。通常衡量可靠性的指標(biāo)是誤碼率。 數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸 在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信號(hào)的傳輸方式有兩種，分別為：基帶傳輸和頻帶傳輸。 基帶傳輸是一種簡(jiǎn)單基本的通信方式 。 2． 頻帶傳輸 也稱為載波傳輸。 對(duì)于要將數(shù)字信號(hào)傳播到較遠(yuǎn)距離時(shí)，可以將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成能在長(zhǎng)距離傳輸?shù)哪M信號(hào)。解調(diào)即將線路上傳輸?shù)哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被計(jì)算機(jī)所識(shí)別的數(shù)字信號(hào)的過程。 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 數(shù)字信息 幅移鍵控 頻移鍵控 相移鍵控 這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： ? 數(shù)據(jù)通信的定義、特點(diǎn)及質(zhì)量指標(biāo)； ? 數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸：基帶傳輸，頻帶傳輸； 難點(diǎn)知識(shí)是： ? 頻帶傳輸?shù)娜N調(diào)制方式； 小結(jié) : 第三課 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（三） 本次課介紹如下知識(shí)： 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 信息的傳輸方式 差錯(cuò)控制 數(shù)據(jù)交換