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1、1第1页，共78页，编辑于2022年，星期一教材张浩军主编，计算机网络实训教程张浩军主编，计算机网络实训教程(第二版第二版)，高等教育出版社，高等教育出版社，2008.32008.3授课环节教学：教学：3232学时学时实验：实验：1616学时学时2第2页，共78页，编辑于2022年，星期一计算机网络计算机网络 谢希仁谢希仁 编著编著 电子工业出版社电子工业出版社 2005.22005.2计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程 李冬等李冬等 清华大学出版社清华大学出版社 2006.112006.11教学参考资料3第3页，共78页，编辑于2022年，星期一交流渠道n沟通渠道：沟通渠道：E-m
2、ailE-mail 电话电话:13871434781:13871434781n班级信箱班级信箱E-mailE-mail：hkd_hkd_口令口令:information:information4第4页，共78页，编辑于2022年，星期一课程目标课程目标:本课程的教学目标是使学生理解计算机网络的基本课程的教学目标是使学生理解计算机网络的基本概念和原理，并掌握运用所学知识建设、配置、本概念和原理，并掌握运用所学知识建设、配置、管理和维护网络的技能，以及培养学生在网络上获管理和维护网络的技能，以及培养学生在网络上获取、加工、发布信息的能力。取、加工、发布信息的能力。5第5页，共78页，编辑于2022
3、年，星期一第第1章章计算机网络概述计算机网络概述 6第6页，共78页，编辑于2022年，星期一教学内容与要求n主要内容主要内容 网络概念与发展网络概念与发展(掌握掌握)网络组成与分类网络组成与分类 (掌握掌握)网络的功能与应用网络的功能与应用 (掌握掌握)数据通信基础数据通信基础 (了解了解)7第7页，共78页，编辑于2022年，星期一1.1 计算机网络的概念与发展网络的定义和演进过程网络的定义和演进过程8第8页，共78页，编辑于2022年，星期一主机和终端主机和终端9第9页，共78页，编辑于2022年，星期一1.1.1 1.1.1 计算机网络概念计算机网络概念n计算机网络是由不同通信媒体连接
4、的、物理上独立计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上独立的多台计算机组成的，将要传输的数据分成不同长的多台计算机组成的，将要传输的数据分成不同长度的分组进行传输和处理的系统。度的分组进行传输和处理的系统。10第10页，共78页，编辑于2022年，星期一两个概念：互联和自主两个概念：互联和自主互联互联：如两台计算机能：如两台计算机能互相交换信息互相交换信息，则称这两，则称这两台计算机互联。台计算机互联。自主计算机自主计算机：不从属于其他任何计算机的计算：不从属于其他任何计算机的计算机称为自主计算机。机称为自主计算机。网络目的网络目的 信息共享信息共享 信息交换信息交换11第11页，共78页，编
5、辑于2022年，星期一1.1.2 1.1.2 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展第第1阶段阶段2020世纪世纪5050年代数据通信技术的研究与发展年代数据通信技术的研究与发展,特征是计算机特征是计算机与终端互连，实现远程访问（又称联机系统）。与终端互连，实现远程访问（又称联机系统）。12第12页，共78页，编辑于2022年，星期一第第2阶段阶段2020世纪世纪6060年代年代ARPANETARPANET与与分组交换技术分组交换技术的研究与发展的研究与发展,特征是计算机与计算机互连，以共享资源为目的的计特征是计算机与计算机互连，以共享资源为目的的计算机通信网络。算机通信网络。ABCDF
6、EG13第13页，共78页，编辑于2022年，星期一美国国防部高级研究计划局于美国国防部高级研究计划局于19691969年年1212月投入运行的月投入运行的ARPANETARPANET，该网络是一个典型的以实现资源共享为，该网络是一个典型的以实现资源共享为目的的具有通信功能的多机系统，其核心通信技术是目的的具有通信功能的多机系统，其核心通信技术是分组交换技术分组交换技术。它为计算机网络的发展奠定了基础。它为计算机网络的发展奠定了基础。14第14页，共78页，编辑于2022年，星期一国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）提出了一个能使各种计算机在）提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联
7、成网的标准框架世界范围内互联成网的标准框架开放系统互连基开放系统互连基本参考模型本参考模型OSI/RM(Open System Interconnection OSI/RM(Open System Interconnection Reference Model),Reference Model),简称为简称为OSIOSI。体系结构的形成体系结构的形成2020世纪世纪7070年代网络年代网络体系结构与协议标体系结构与协议标准化准化15第15页，共78页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3 计算机网络的应用计算机网络的应用n企业信息网络企业信息网络n联机事务处理联机事务处理nPOSPO
8、S系统系统n电子邮件系统电子邮件系统n电子数据交换系统电子数据交换系统 n联机会议联机会议n访问远程数据库访问远程数据库16第16页，共78页，编辑于2022年，星期一1.2 计算机网络的组成与分类17第17页，共78页，编辑于2022年，星期一1.2.1 1.2.1 计算机网络的组成计算机网络的组成n计算机网络通常由三个部分组成，它们是资源子网、计算机网络通常由三个部分组成，它们是资源子网、通信子网和通信协议。通信子网和通信协议。资源子网：资源子网：由通信子网互连在一起的计算机由通信子网互连在一起的计算机构成资源子网中的计算机负责运行对信息进构成资源子网中的计算机负责运行对信息进行处理的应用
9、程序，是网络中信息流动的源行处理的应用程序，是网络中信息流动的源与宿，向用户提供可供共享的硬件、软件和与宿，向用户提供可供共享的硬件、软件和信息资源。信息资源。18第18页，共78页，编辑于2022年，星期一通信子网：通信子网：负责数据通信的部分，处于网络的内负责数据通信的部分，处于网络的内层，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。层，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。构成通信子网的硬件设施包括各种数据传输线路，构成通信子网的硬件设施包括各种数据传输线路，以及实现网络连接和数据通信的各种数据通信设以及实现网络连接和数据通信的各种数据通信设备。备。通信协议：通信协议：是主机之间或主机和子网之
10、间的通信是主机之间或主机和子网之间的通信的规范，即通信双方必须共同遵守的规则和约定。的规范，即通信双方必须共同遵守的规则和约定。19第19页，共78页，编辑于2022年，星期一资源子网和通信子网两个部分的结构示意图资源子网和通信子网两个部分的结构示意图 20第20页，共78页，编辑于2022年，星期一1.2.2 1.2.2 计算机网络的分类计算机网络的分类n 按技术分按技术分u 广播式网络广播式网络 点到点网络点到点网络 n 按规模分按规模分 u 局域网局域网 城域网城域网 广域网广域网 互联互联网网n 按传输介质分按传输介质分 u 有线网有线网 无线网无线网n 按拓扑结构分按拓扑结构分u 总
11、线总线 环形环形 网状网状 星形星形 n 按网络组件关系分类按网络组件关系分类u 对等网对等网 基于服务器网络基于服务器网络21第21页，共78页，编辑于2022年，星期一局域网（局域网（LAN）nLAN通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、机、打印机、modem或其它设备的集合或其它设备的集合nLAN特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠nLAN技术：以太网、令牌技术、无线局域网技术：以太网、令牌技术、无线局域网22第22页，共78页，编辑于2022年，星期一网络硬件平台网络硬件平
12、台23第23页，共78页，编辑于2022年，星期一城域网城域网(MAN)n城域网覆盖范围介于城域网覆盖范围介于LAN和和WAN之间之间;n城域网划分为城域网城域部分和城域网接入部分城域网划分为城域网城域部分和城域网接入部分;24第24页，共78页，编辑于2022年，星期一广域网广域网(WAN)nWAN：大范围内提供数据服务：大范围内提供数据服务nWAN类型：类型：PSTN、ISDN、X.25网、帧中继网、网、帧中继网、ATM网网25第25页，共78页，编辑于2022年，星期一互联网互联网n通常把互联的网络集合称为互联网，通常把互联的网络集合称为互联网，InternetInternet是指特定的
13、是指特定的世界范围的互联网，它通过网络互连设备把不同的众多世界范围的互联网，它通过网络互连设备把不同的众多网络或网络群体根据全球统一的通信规则（网络或网络群体根据全球统一的通信规则（TCP/IPTCP/IP协议）协议）互连起来形成全球最大的、开放的计算机网络。互连起来形成全球最大的、开放的计算机网络。n 互联网通常由路由器联结的互联网通常由路由器联结的LANLAN组成，子网通常为点到点组成，子网通常为点到点（point-to-pointpoint-to-point）的子网，其传输机理为）的子网，其传输机理为存储存储-转发转发(store-and forward)(store-and forwa
14、rd)，其传输方式为，其传输方式为分组交换分组交换(packet-(packet-switched)switched)。26第26页，共78页，编辑于2022年，星期一27第27页，共78页，编辑于2022年，星期一有线网有线网双绞线双绞线n双绞线双绞线(TP(TP：Twisted Pairwire)Twisted Pairwire)线间干扰小，价格便宜，线间干扰小，价格便宜，易于安装。易于安装。双绞线既可以用来传输模拟信号，也可双绞线既可以用来传输模拟信号，也可以用于传输数字信号。以用于传输数字信号。n双绞线分为非屏蔽双绞线双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP(UTP：Unshielded Twi
15、sted Unshielded Twisted Pairwire)Pairwire)和屏蔽双绞线和屏蔽双绞线(STP(STP：Shielded Twisted Shielded Twisted Pairwire);Pairwire);n目前局域网中使用双绞线可以达到目前局域网中使用双绞线可以达到100Mbps100Mbps10Gbps10Gbps的传输速率的传输速率;n通常传输距离为通常传输距离为100m100m，误码率为，误码率为1010-5-5;2 2按传输介质分类按传输介质分类28第28页，共78页，编辑于2022年，星期一有线网有线网同轴电缆同轴电缆n常用的同轴电缆有两类：常用的同轴电
16、缆有两类：5050和和7575的同轴的同轴电缆。电缆。7575同轴电缆用于模拟信号传输，目前主要用于同轴电缆用于模拟信号传输，目前主要用于电视信号传输。由于电视信号传输。由于7575同轴电缆的带宽高，也同轴电缆的带宽高，也可用于城域网；可用于城域网；5050同轴电缆主要用于数字信号传输，目前已被同轴电缆主要用于数字信号传输，目前已被双绞线所替代；双绞线所替代；29第29页，共78页，编辑于2022年，星期一有线网有线网光纤光纤n光导纤维简称光纤，是一种能高质量传导光信号的光导纤维简称光纤，是一种能高质量传导光信号的玻璃纤维玻璃纤维;n 多模光纤：通过光的反射在光纤中无损传输，距离为多模光纤：通
17、过光的反射在光纤中无损传输，距离为2KM;n 单模光纤：直线传输，距离单模光纤：直线传输，距离10KM;n 光传输系统：光源、传输介质（光纤）、光检测器；光传输系统：光源、传输介质（光纤）、光检测器；30第30页，共78页，编辑于2022年，星期一31第31页，共78页，编辑于2022年，星期一32第32页，共78页，编辑于2022年，星期一无线网无线网微波通信微波通信n微波通信是使用波长在微波通信是使用波长在0.10.1毫米至毫米至1 1米之间的电磁波米之间的电磁波微波进行的通信。微波进行的通信。n当两点间当两点间直线距离直线距离内无障碍时就可以使用微波通信，内无障碍时就可以使用微波通信，微
18、波通信具有微波通信具有容量大、质量好、传输距离远、抗灾容量大、质量好、传输距离远、抗灾性能好性能好等特点，普遍使用于各种专用通信网。等特点，普遍使用于各种专用通信网。n微波通信用途广泛，可以用于各种电信业务的传送，微波通信用途广泛，可以用于各种电信业务的传送，如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等。如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等。33第33页，共78页，编辑于2022年，星期一n地面微波地面微波通过地面站之间接力传送通过地面站之间接力传送接力站之间距离：接力站之间距离：50-100 km50-100 km速率：每信道速率：每信道 45 Mb/s45 Mb/s地球地球地球地球地面站之间的
19、直视线路地面站之间的直视线路 微波传送塔微波传送塔34第34页，共78页，编辑于2022年，星期一无线网无线网卫星通信卫星通信n卫星通信是地球上卫星通信是地球上(包括陆地、水面和低层大气中包括陆地、水面和低层大气中)无线无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站而进行的空电通信站之间利用人造卫星作为中继站而进行的空间微波通信。间微波通信。35第35页，共78页，编辑于2022年，星期一n地球同步卫星地球同步卫星与地面站相对固定位置与地面站相对固定位置使用使用3 3颗卫星即可覆盖全球颗卫星即可覆盖全球传输延迟时间长（传输延迟时间长（270ms270ms）广播式传输广播式传输应用领域：应用领域：n电视
20、传输电视传输n长途电话长途电话n专用网络专用网络n广域网广域网35,784公里公里地球地球36第36页，共78页，编辑于2022年，星期一无线网无线网WLANn无线局域网无线局域网(Wireless Local Area Networks,(Wireless Local Area Networks,WLAN)WLAN)。WLANWLAN采用射频采用射频(Radio Frequency,RF)(Radio Frequency,RF)技术，利用技术，利用电磁波在空气中发送和接受数据，无需线缆介质。电磁波在空气中发送和接受数据，无需线缆介质。WLANWLAN的数据传输速率现在可以达到的数据传输速率现
21、在可以达到11Mbps11Mbps或或54Mbps54Mbps，传输距离可远至，传输距离可远至20km20km以上。以上。WLANWLAN最大的优势就是免去或减少了繁杂的网络最大的优势就是免去或减少了繁杂的网络布线，一般只要在适当位置安放一个或多个接入布线，一般只要在适当位置安放一个或多个接入点点(Access Point)(Access Point)设备就可建立覆盖整个建筑或地设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。区的局域网络。37第37页，共78页，编辑于2022年，星期一1.3 计算机网络的功能38第38页，共78页，编辑于2022年，星期一1.3.1 1.3.1 计算机网络的基本功
22、能计算机网络的基本功能 n计算机网络主要的功能包括：计算机网络主要的功能包括：数据通信数据通信资源共享资源共享分布式处理分布式处理提高可靠性等提高可靠性等负载均衡硬件和软件资源共享集中处理综合信息服务(图像,语音,动画等)39第39页，共78页，编辑于2022年，星期一计算机网络计算机网络p 多台自主计算机的互联系统；多台自主计算机的互联系统；p 用户必须指定网络中哪一台计算机来完成什么用户必须指定网络中哪一台计算机来完成什么样的操作；样的操作；40第40页，共78页，编辑于2022年，星期一分布式系统分布式系统p 虚拟计算机，可能是多台计算机的有机组虚拟计算机，可能是多台计算机的有机组合；合
23、；p 用户向虚拟计算机提交一个任务后，由操作用户向虚拟计算机提交一个任务后，由操作系统来安排任务的完成；系统来安排任务的完成；p 分布系统通常也基于自主计算机的互联，但分布系统通常也基于自主计算机的互联，但由操作系统统一管理，对用户而言，具有高度的由操作系统统一管理，对用户而言，具有高度的整体性和透明性；整体性和透明性；41第41页，共78页，编辑于2022年，星期一1.3.2 Internet1.3.2 Internet的典型应用的典型应用 n问题问题:以你自己的亲身体会说明计算机网络的以你自己的亲身体会说明计算机网络的应用及由网络应用带来的社会问题。应用及由网络应用带来的社会问题。42第4
24、2页，共78页，编辑于2022年，星期一1.1.万维网（万维网（WWWWWW）nWWW(World Wide Web)WWW(World Wide Web)简称简称3W3W，有时也叫，有时也叫WebWeb，中，中文译名为文译名为“万维网万维网”或或“环球信息网环球信息网”等。等。n万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。n万万维维网网用用链链接接的的方方法法能能非非常常方方便便地地从从因因特特网网上上的的一一个个站站点点访访问问另另一一个个站站点点，从从而而主主动动地地按按需需获获取取丰丰富富的的信信息。息。n这种访问方式称为这种访问方式称为“链接链
25、接”。43第43页，共78页，编辑于2022年，星期一44第44页，共78页，编辑于2022年，星期一n URL(Uniform Resource Locator)来标志来标志万维网上的各种文档。万维网上的各种文档。一般格式：一般格式：protocol:/computer_name:port/document_name举例举例 http:/ 在在万万维维网网客客户户程程序序与与万万维维网网服服务务器器程程序序之之间间进进行行交交互互所使用的协议所使用的协议。超文本传送协议超文本传送协议 HTTPHTTP46第46页，共78页，编辑于2022年，星期一47第47页，共78页，编辑于2022年，星
26、期一48第48页，共78页，编辑于2022年，星期一课后思考：课后思考：IPv6的现状与发展的现状与发展 认识无线传感器网络认识无线传感器网络49第49页，共78页，编辑于2022年，星期一2.文件传输（文件传输（FTP）n文件传输协议文件传输协议(File Transfer Protocol(File Transfer Protocol，FTP)FTP)是由是由支持支持InternetInternet文件传输的各种规则所组成的集文件传输的各种规则所组成的集合，这些规则使合，这些规则使InternetInternet用户可以把文件从一用户可以把文件从一个主机拷贝到另一个主机上，为用户提供了极个
27、主机拷贝到另一个主机上，为用户提供了极大的方便和收益。大的方便和收益。n使用使用FTPFTP经常遇到两个术语：经常遇到两个术语：“下载下载”（DownloadDownload）和）和“上载上载”（UploadUpload）。50第50页，共78页，编辑于2022年，星期一3.电子邮件电子邮件n电子邮件（电子邮件（Electronic MailElectronic Mail，E-mail E-mail）使用）使用方便、传递迅速、价格低廉的通信手段；方便、传递迅速、价格低廉的通信手段；n E-mailE-mail服务基于服务基于Client/ServerClient/Server模式；模式；n 5
28、 5个基本功能：写、传输、报告、显示、个基本功能：写、传输、报告、显示、处理；处理；n电子邮件标准：电子邮件标准：SMTP-InternetSMTP-Internet标准标准 51第51页，共78页，编辑于2022年，星期一n简单邮件传输协议简单邮件传输协议SMTPSMTP SMTP SMTP协议是面向文本的网络协议，即它只支持协议是面向文本的网络协议，即它只支持文本形式的电子邮件的传输。如果通过文本形式的电子邮件的传输。如果通过E-mailE-mail系系统来传输二进制数据或文件，则要使用一种叫统来传输二进制数据或文件，则要使用一种叫MIMEMIME的协议。的协议。52第52页，共78页，编
29、辑于2022年，星期一n多用途互联网邮件扩展多用途互联网邮件扩展MIMEMIMEMIMEMIME是当前广泛应用的一种电子邮件技术规是当前广泛应用的一种电子邮件技术规范，范，MIMEMIME扩充了基本的面向文本的扩充了基本的面向文本的InternetInternet邮邮件系统，支持在消息中包含二进制附件。件系统，支持在消息中包含二进制附件。n邮局协议邮局协议 POPPOPPOPPOP协议有协议有POP2POP2和和POP3POP3两个版本，基本功能两个版本，基本功能实现邮件客户端系统到服务器上去下载邮件。实现邮件客户端系统到服务器上去下载邮件。协议说明了客户机如何与因特网上的邮件服务协议说明了客
30、户机如何与因特网上的邮件服务器连接，以及如何下载邮件。器连接，以及如何下载邮件。53第53页，共78页，编辑于2022年，星期一54第54页，共78页，编辑于2022年，星期一1.4 数据通信基础55第55页，共78页，编辑于2022年，星期一1.4.1 1.4.1 数据通信的基本概念数据通信的基本概念n通信是把信息从一个地方传送到另一个地方的过程，用来实现通信是把信息从一个地方传送到另一个地方的过程，用来实现通信过程的系统被称为通信系统。通信过程的系统被称为通信系统。n数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码的二进制
31、代码0和和1比特序列的过程。数据通信包括数据传输比特序列的过程。数据通信包括数据传输和数据在传输前后的处理。和数据在传输前后的处理。n数据通信系统数据通信系统一般由数据传输设备、传输控制设备和传输控制一般由数据传输设备、传输控制设备和传输控制规程及通信软件组成规程及通信软件组成。56第56页，共78页，编辑于2022年，星期一通信系统实例通信系统实例57第57页，共78页，编辑于2022年，星期一1.1.数据和信息数据和信息n数据被定义为有意义的实体，数据涉及到事物的表示数据被定义为有意义的实体，数据涉及到事物的表示形式，是信息的载体。而信息则是数据的内容和解释。形式，是信息的载体。而信息则是
32、数据的内容和解释。n数据可分为模拟数据与数字数据两种。数据可分为模拟数据与数字数据两种。模拟数据是指在某个区间产生连续的值，其电平随时间模拟数据是指在某个区间产生连续的值，其电平随时间而连续变化。而连续变化。数字数据在时间上是离散的，在幅值上是经过量化的，数字数据在时间上是离散的，在幅值上是经过量化的，即数字数据是指离散的值。即数字数据是指离散的值。n信息是对数据的解释，数据只有经过处理并经过信息是对数据的解释，数据只有经过处理并经过解释才有意义，才能成为信息。解释才有意义，才能成为信息。58第58页，共78页，编辑于2022年，星期一2.2.信号信号n信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式
33、，或称信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式，或称数据的电磁或电子编码。它分为模拟信号和数字信号数据的电磁或电子编码。它分为模拟信号和数字信号两种。两种。在通信系统中，模拟数据表示的信号称作模拟在通信系统中，模拟数据表示的信号称作模拟信号，模拟信号是在一定的数值范围内可以连信号，模拟信号是在一定的数值范围内可以连续取值的信号，是一种连续变化的电信号。续取值的信号，是一种连续变化的电信号。由数字数据表示的信号称作数字信号，数字信由数字数据表示的信号称作数字信号，数字信号是一种离散的脉冲序列。号是一种离散的脉冲序列。59第59页，共78页，编辑于2022年，星期一n模拟信号波型模拟信号波型n数字
34、信号波型数字信号波型60第60页，共78页，编辑于2022年，星期一3.3.信道信道n信道是传送信号的一条通路，在通信系统中，各种信信道是传送信号的一条通路，在通信系统中，各种信号都要通过信道从一个端点传至另一个端点，因此，号都要通过信道从一个端点传至另一个端点，因此，也可以将信道理解为电信号的传输媒介。也可以将信道理解为电信号的传输媒介。n信道由传输介质及中间通信设备组成。信道由传输介质及中间通信设备组成。61第61页，共78页，编辑于2022年，星期一4.4.带宽带宽n带宽：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到带宽：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到任意节点的信息量任意节点的信息
35、量以太网带宽：以太网带宽：10Mbps、100Mbps、1000Mbps等等广域网各类服务带宽广域网各类服务带宽n延迟：通常指一个比特从网络的一端到另一端所需花延迟：通常指一个比特从网络的一端到另一端所需花费的时间。费的时间。62第62页，共78页，编辑于2022年，星期一5.5.数据传输数据传输n数据传输是指用电信号把数据从发送端传送到接收端数据传输是指用电信号把数据从发送端传送到接收端的过程。的过程。以模拟信号的形式在信道上传输数据称作模拟以模拟信号的形式在信道上传输数据称作模拟传输；以数字信号的形式在信道上传输数据称传输；以数字信号的形式在信道上传输数据称作数字传输。作数字传输。模拟数据
36、和数字数据都可以用模拟信号和数字模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号来表示。信号来表示。n调制解调器调制解调器（Modem）实现数模信号之间的转换。）实现数模信号之间的转换。63第63页，共78页，编辑于2022年，星期一6.6.数据传输速率数据传输速率n数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一，数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一，在数值上等于每秒传输构成数据代码的二进制比特数，在数值上等于每秒传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特单位为比特/秒秒(bit/second)，记作，记作bps。在实际应用中，。在实际应用中，常用的数据传输速率单位有：常用的数据传输
37、速率单位有：Kbps、Mbps和和Gbps。其中：其中：n1Kbps103bps、1Mbps106bps、1Gbps109bpsn数据传输速率有两种表示方法，即数据速率和调制速数据传输速率有两种表示方法，即数据速率和调制速率。率。64第64页，共78页，编辑于2022年，星期一n数据速率数据速率也称比特率，指单位时间内所传送的二进制位也称比特率，指单位时间内所传送的二进制位代码的有效位数，反映了一个数据传输系统中代码的有效位数，反映了一个数据传输系统中每秒内所传送的信息量的多少。单位为比特每秒内所传送的信息量的多少。单位为比特/秒。秒。n调制速率调制速率又称为波特率或波形速率，指数据通信系统中
38、，又称为波特率或波形速率，指数据通信系统中，在线路上每秒钟传送的波形个数，是脉冲信号在线路上每秒钟传送的波形个数，是脉冲信号经过调制后的传输速率，其单位是经过调制后的传输速率，其单位是“波特波特”（Baud）。）。1波特表示每秒传送波特表示每秒传送1个码元。个码元。65第65页，共78页，编辑于2022年，星期一t码元元1码元码元2码元码元3码元码元4码元码元5信号信号同步脉冲同步脉冲t66第66页，共78页，编辑于2022年，星期一波特（波特（Baud）：码元传输的速率单位。波特率为每秒：码元传输的速率单位。波特率为每秒传送的码元数（即信号传送速率）。传送的码元数（即信号传送速率）。比特率、
39、波特率和信号编码级数的关系如下：比特率、波特率和信号编码级数的关系如下：R Rbitbit=R=Rbaudbaud log log2 2MM 上式中：上式中：M-M-信号的编码级数，信号的编码级数，R Rbitbit-比特率，比特率，R Rbaudbaud-波特率波特率一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的信息传一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的信息传输速率下，比特率往往大于波特率。换句话说，一个码元中输速率下，比特率往往大于波特率。换句话说，一个码元中可以传送多个比特。可以传送多个比特。例如：当波特率为例如：当波特率为9600时时若若M=2，数据传输率为，数据传输率为96
40、00b/s若若M=16，数据传输率为，数据传输率为38.4kb/s67第67页，共78页，编辑于2022年，星期一1.4.2 1.4.2 数据的传输方式数据的传输方式n信道的通信方式信道的通信方式信号在通信线路上传输是有方向的，根据数据在某一时间信息信号在通信线路上传输是有方向的，根据数据在某一时间信息传输的方向和特点，线路通信方式可分为单工通信、半双工通传输的方向和特点，线路通信方式可分为单工通信、半双工通信和全双工通信。信和全双工通信。n数据的传输方式数据的传输方式 数据传输是指用电信号把数据从发送端传送到接收端的过数据传输是指用电信号把数据从发送端传送到接收端的过程。主要包括基带传输、频
41、带传输和宽带传输。程。主要包括基带传输、频带传输和宽带传输。68第68页，共78页，编辑于2022年，星期一1.1.信道的通信方式信道的通信方式(1)(1)单工通信单工通信在单工通信方式中，数据信号只能从一个站点在单工通信方式中，数据信号只能从一个站点传送到另一个站点，即信号只能向一个方向传传送到另一个站点，即信号只能向一个方向传输而没有反方向的交互。发送器和接收器之间输而没有反方向的交互。发送器和接收器之间只有一条通道。只有一条通道。在单工通信中，为了保证传送信息的正确性，在单工通信中，为了保证传送信息的正确性，需要进行差错控制。传送的确认信号、请求重需要进行差错控制。传送的确认信号、请求重
42、发信号等称为监视信号，因此，单工通信的线发信号等称为监视信号，因此，单工通信的线路一般是两线制。也就是说，单工通信需要附路一般是两线制。也就是说，单工通信需要附有一条控制信道，用于传输监视信号。有一条控制信道，用于传输监视信号。69第69页，共78页，编辑于2022年，星期一无线电广播和电视都属于单工通信。无线电广播和电视都属于单工通信。70第70页，共78页，编辑于2022年，星期一(2)(2)半双工通信半双工通信在半双工通信方式中，通信双方都可以发送和在半双工通信方式中，通信双方都可以发送和接收信息，即信息可以双向传送。但在同一时接收信息，即信息可以双向传送。但在同一时刻，信息只能向一个方
43、向传送。刻，信息只能向一个方向传送。也就是说通信双方不能同时收发数据，这样的也就是说通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工通信。传送方式就是半双工通信。采用半双工通信方式时，通信系统每一端的发采用半双工通信方式时，通信系统每一端的发送器和接收器通过收送器和接收器通过收/发开关转接到通信线路上，发开关转接到通信线路上，进行方向的切换。进行方向的切换。71第71页，共78页，编辑于2022年，星期一半双工信道适合于会话式通信，比如公安系统使用的半双工信道适合于会话式通信，比如公安系统使用的“对讲机对讲机”和军和军队使用的队使用的“步话机步话机”。72第72页，共78页，编辑于2022年
44、，星期一(3)(3)全双工通信全双工通信在全双工通信方式中，通信双方可以同时进行在全双工通信方式中，通信双方可以同时进行发送和接收信息，两个设备之间要求有两条性发送和接收信息，两个设备之间要求有两条性能对称的传输信道。这种通信方式的信息传输能对称的传输信道。这种通信方式的信息传输量大，但要求传输通道以足够的带宽给予充分量大，但要求传输通道以足够的带宽给予充分的支持。的支持。和半双工相比，全双工效率高，但结构复杂，和半双工相比，全双工效率高，但结构复杂，成本较高。成本较高。73第73页，共78页，编辑于2022年，星期一74第74页，共78页，编辑于2022年，星期一2.2.数据的传输方式数据的
45、传输方式(1)(1)基带传输基带传输由计算机或终端产生的原始电信号称为基代由计算机或终端产生的原始电信号称为基代信号，如将数字数据信号，如将数字数据0、1直接用两种不同的直接用两种不同的电压表示，然后送到线路上去传输。电压表示，然后送到线路上去传输。而传送数据时，以原封不动的形式，把基带而传送数据时，以原封不动的形式，把基带信号送入线路，称为基带传输。信号送入线路，称为基带传输。75第75页，共78页，编辑于2022年，星期一(2)(2)频带传输频带传输所谓频带传输是所谓频带传输是指把数字信号调制成能在公共指把数字信号调制成能在公共电话线上传输的音频模拟信号后再发送和传输，电话线上传输的音频模
46、拟信号后再发送和传输，到达接收端后，再把音频信号解调成原来的数到达接收端后，再把音频信号解调成原来的数字信号的传输方式。字信号的传输方式。因此在采用频带传输时，要求在发送端安装因此在采用频带传输时，要求在发送端安装调调制器制器，在接收端安装，在接收端安装解调器解调器。计算机网络系统的远程通信通常都为频带传输。计算机网络系统的远程通信通常都为频带传输。76第76页，共78页，编辑于2022年，星期一(3)(3)宽带传输宽带传输宽带传输是指将多路基带信号、音频信号和视频宽带传输是指将多路基带信号、音频信号和视频信号的频谱分别移到一条电缆的不同频段传输。信号的频谱分别移到一条电缆的不同频段传输。宽带
47、传输数据速率为宽带传输数据速率为0Mb/s400Mb/s。现在常。现在常用于传输速率大于用于传输速率大于1Mb/s的广域网接入技术，如的广域网接入技术，如DDN、ADSL等。等。77第77页，共78页，编辑于2022年，星期一本章小结本章小结n计算机网络的产生和演变计算机网络的产生和演变计算机网络的概念和演化过程计算机网络的概念和演化过程n计算机网络的概念计算机网络的概念相互联结的自治计算机的集合相互联结的自治计算机的集合n计算机网络的功能计算机网络的功能 通信、共享、可靠性、节约投资、通信、共享、可靠性、节约投资、分布处理分布处理n计算机网络的分类计算机网络的分类按地域分布、传输介质按地域分布、传输介质n 基本数据通信知识基本数据通信知识78第78页，共78页，编辑于2022年，星期一