[理學(xué)]第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)-在線瀏覽
2025-04-08 02:47本頁面
【正文】 網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)基礎(chǔ) 傳輸介質(zhì) ? 雙絞線的物理特性：屏蔽式。 有三類和五類 ， 帶寬分別為 16MHz和 100MHz， 常用于對(duì)輻射要求嚴(yán)格的場(chǎng)合 。 因此 ， 屏蔽式雙絞線的實(shí)際應(yīng)用并不普遍 。非屏蔽雙絞線（ UTP）分為五種形式。超 5類線可達(dá) 1000Mbps。 ? 1. 568B 橙白 橙 綠白 藍(lán) 藍(lán)白 綠 棕白 棕 （普通線） 2. 568A 綠白 綠 橙白 藍(lán) 藍(lán)白 橙 棕白 棕 （交叉線） 31 ：物理描述、傳輸特性、相關(guān)特點(diǎn) ? 同軸電纜有兩種基本類型： 基帶同軸電纜 和 寬帶同軸電纜 ， 它們的線間特性阻抗分別為 50Ω 和 75Ω 。 較基帶同軸電纜傳輸速率高 ，距離遠(yuǎn) (幾十 km)， 但成本也高 。 ? 基帶同軸電纜又可分為粗纜和細(xì)纜 。 網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)基礎(chǔ) 傳輸介質(zhì) 33 網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)基礎(chǔ) 傳輸介質(zhì) ? 同軸電纜的物理特性： ? 典型的同軸電纜（ Coaxial Cable）由一根內(nèi)導(dǎo)體 銅質(zhì)芯線 外加 絕緣層 、密集網(wǎng)狀編織導(dǎo)電金屬屏蔽層以及外包裝保護(hù)塑橡材料組成，金屬屏蔽層一般和地相連，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。光纖傳輸信號(hào)的原理如下圖： 只要射到光纖表面的光線的入射角大于某一臨界角度 ， 就可以產(chǎn)生全反射 ， 并且可以存在許多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸 。 36 網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)基礎(chǔ) 傳輸介質(zhì) ? 光纖的傳輸特性： 多模光纖和 5類雙絞線的衰減與頻率關(guān)系如右圖所示 ， 當(dāng)傳輸頻率超過 100MHz時(shí) ， 5類雙絞線隨著頻率的增加衰減愈來愈大；而光纖在 300MHz以內(nèi) ，衰減基本不變 。在油氣集輸領(lǐng)域經(jīng)常用到無線通信。 。 ? 局域網(wǎng) (LAN)： Local Area Net 一組在物理位置上 彼此相隔 不遠(yuǎn) 的計(jì)算機(jī)及其設(shè)備按照 一定方式連接 ，彼此能 快速通信 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線是典型的局域網(wǎng)。 多個(gè)站點(diǎn)共享一個(gè)傳輸介質(zhì) ，時(shí)延較低 ，一般在 108~1011范圍內(nèi)。以太網(wǎng)主要結(jié)構(gòu)。骨干網(wǎng)主要結(jié)構(gòu)。Inter網(wǎng)上聯(lián)有大大小小成千上萬個(gè)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng) 、 城域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 。 ：樹形拓?fù)洹，F(xiàn)場(chǎng)總線主要結(jié)構(gòu)。一組設(shè)備通過總線連在一起成為 “ 總線段 ”，可以通過總線段互聯(lián)把多個(gè)總線段連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 總線主設(shè)備： 可在總線上發(fā)起信息傳輸?shù)脑O(shè)備叫做 “ 總線主設(shè)備 ” ，也就是它能主動(dòng)發(fā)起通信的能力，又稱命令者，比如監(jiān)控設(shè)備。 43 局域網(wǎng)技術(shù) 總線概述（補(bǔ)充） ： 總線協(xié)議： 管理 主、從設(shè)備使用 總線的一套規(guī)則 成為 “ 總線協(xié)議 ” 。 控制信號(hào)： 總線協(xié)議的具體表征，三類控制信號(hào)： (1)控制設(shè)備； (2)控制傳輸：比如幀格式和傳輸速率等等； (3)表征地址和數(shù)據(jù)意義：用于告知其它設(shè)備自身的屬性。各種現(xiàn)場(chǎng)總線這一過程不同，主要用協(xié)議表征。 邏輯尋址：通過對(duì)方的 IP地址、 MAC地址或名稱標(biāo)識(shí) 和對(duì)方建立通信。 45 局域網(wǎng)技術(shù) 總線概述（補(bǔ)充） ： （ 2） 通信請(qǐng)求 ： 通信請(qǐng)求是由總線上某一設(shè)備向另一設(shè)備發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，要求后者給予注意并進(jìn)行某種服務(wù)。 不同的總線標(biāo)準(zhǔn)中，通信請(qǐng)求的方式是多種多樣的。 （ 3） 總線仲裁 ： 多個(gè)設(shè)備可能在同時(shí)都發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，也就是總線在傳送信息的操作過程中可能會(huì)發(fā)生沖突，為解決這種沖突，就需要裁決哪一個(gè)主設(shè)備可以占用總線，這就是總線仲裁。 原理： 每個(gè)工作站在 發(fā)送信息之前 ，都要 監(jiān)聽傳輸線 上是否有信息在發(fā)送，也叫 “ 載波監(jiān)聽 ” 。如果 介質(zhì)是忙 的， 則等待一定間隔 后重試。若同一時(shí)刻有多個(gè)工作站向傳輸線路發(fā)送信息，則這些信息會(huì)在傳輸線上相互混淆而遭破壞，稱為 “ 沖突 ” 。 47 （ 1） .不堅(jiān)持 CSMA ? 站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)前先監(jiān)聽信道 ， 若信道忙則 放棄 偵 聽 ， 等待一個(gè) 隨機(jī)時(shí)間 后再 偵 聽 ， 若信道空閑則發(fā)送數(shù)據(jù) 。 局域網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 48 （ 2） . 1堅(jiān)持 CSMA ? 站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)前先偵聽信道 ， 若信道忙則 一直堅(jiān)持 偵聽直至發(fā)現(xiàn)信道空閑 ， 一旦信道空閑立即 （ 概率 1） 發(fā)送數(shù)據(jù) ，發(fā)現(xiàn)沖突后隨機(jī)等待一段時(shí)間 ， 然后重新開始偵聽信道 。 局域網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 49 ?（ 3） p堅(jiān)持 CSMA ? 適用于時(shí)分信道 。 下一個(gè)時(shí)間片執(zhí)行相同的操作直至發(fā)送成功或檢測(cè)到信道忙 。 由具體通信協(xié)議軟件指定 p的具體數(shù)值 。是一種絕對(duì)不會(huì)發(fā)生沖突的控制機(jī)制。具體措施： A：令牌傳遞（指令報(bào)文） B：時(shí)間原則（不同時(shí)間點(diǎn)發(fā)送） 52 局域網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)的參考模型 ?OSI/RM 模型的提出 ?世界上第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由 IBM公司提出（ 74年 SNA），以后其他公司也相繼提出自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如：Digital公司的 DNA，美國(guó)國(guó)防部的 TCP/IP等，多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并存，其結(jié)果是若采用 IBM的結(jié)構(gòu)，只能選用 IBM的產(chǎn)品，只能與同種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 54 局域網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)的參考模型 信件投遞過程示意 55 局域網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)的參考模型 數(shù)據(jù)傳輸過程示意 56 局域網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)的參考模型 數(shù) 據(jù) 鏈 路 層網(wǎng) 絡(luò) 層傳 輸 層會(huì) 話 層表 示 層應(yīng) 用 層7 6 接 口6 5 接 口5 4 接 口4 3 接 口3 2 接 口2 1 接 口物 理 層數(shù) 據(jù) 鏈 路 層網(wǎng) 絡(luò) 層傳 輸 層會(huì) 話 層表 示 層應(yīng) 用 層7 6 接 口6 5 接 口5 4 接 口4 3 接 口3 2 接 口2 1 接 口物 理 層系 統(tǒng) A 系 統(tǒng) B應(yīng) 用 層 協(xié) 議表 示 層 協(xié) 議會(huì) 話 層 協(xié) 議傳 輸 層 協(xié) 議網(wǎng) 絡(luò) 層 協(xié) 議數(shù) 據(jù) 鏈 路 層 協(xié) 議物 理 層 協(xié) 議物 理 傳 輸 信 道應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù) 據(jù) 鏈 路 層物 理 層第 7 層第 6 層第 5 層第 4 層第 3 層第 2 層第 1 層O S I / R M57 數(shù) 據(jù) 鏈 路 層網(wǎng) 絡(luò) 層傳
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