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1、网网络络基基础础1 1第1页，共74页，编辑于2022年，星期二课前调查课前调查v每天平均上网时间？地点？每天平均上网时间？地点？v常用的网络应用？常用的网络应用？Email？购物？视频？网页。？购物？视频？网页。v常去的网站有？常去的网站有？v使用过学校的无线网吗？使用过学校的无线网吗？v遇到过什么样的网络故障？如何解决的？遇到过什么样的网络故障？如何解决的？vRouter,switch,VPN,IOS,IPV6,CERNET,802.11n,p2p,PPLIve,Firewall,ETHERNET,PHP,AP,IDS,DNS,URL,DHCP,WWW,vlan,Wiki,html,UTP
2、?都是啥意思？都是啥意思？2 2第2页，共74页，编辑于2022年，星期二教学内容教学内容 本课程讲解以较成熟的网络技术为主，系统介绍了本课程讲解以较成熟的网络技术为主，系统介绍了有关计算机网络的基本概念、基本原理及其应用技术。有关计算机网络的基本概念、基本原理及其应用技术。本课程主要内容包括：网络基础知识、局域网组网本课程主要内容包括：网络基础知识、局域网组网技术与实例、路由器基本工作原理与操作实例、网络技术与实例、路由器基本工作原理与操作实例、网络安全、网络新媒体、网页设计及网络编程概念与实现安全、网络新媒体、网页设计及网络编程概念与实现方法。方法。3 3第3页，共74页，编辑于2022年
3、，星期二教学要求教学要求p 掌握计算机网络的基本概念与基本工作原理；掌握计算机网络的基本概念与基本工作原理；p 深刻理解协议的概念，掌握深刻理解协议的概念，掌握TCP/IP的主要协议的配的主要协议的配置；置；p 掌握常用的局域网络组网技术与在网络环境下常用掌握常用的局域网络组网技术与在网络环境下常用软件的使用；软件的使用；p 了解常用的联网设备的工作原理；了解常用的联网设备的工作原理；p 掌握网络安全的基本概念，学会如何在网络下保护系统；掌握网络安全的基本概念，学会如何在网络下保护系统；p 掌握网页设计的基本方法，具备网页设计的基本能力；掌握网页设计的基本方法，具备网页设计的基本能力；了解网络
4、编程的基本思想与方法；了解网络编程的基本思想与方法；4 4第4页，共74页，编辑于2022年，星期二教材教材自编讲义自编讲义网络技术与应用网络技术与应用参考文献：参考文献：TCP/IP协议族协议族(第第4版版)TCP/IP详解卷一详解卷一授课环节授课环节教学：教学：32学时学时实验：实验：16学时学时教材及授课学时教材及授课学时考试形式：考试形式：平时成绩平时成绩 40%+笔试笔试 60%(闭卷闭卷)5 5第5页，共74页，编辑于2022年，星期二第第1章网络基础章网络基础1.1 网络空间网络空间1.2 认识网络认识网络1.3网络通信的基本原理网络通信的基本原理1.4 Internet的的体系
5、结构与体系结构与TCP/IP基础基础1.5 应用层协议及服务实例应用层协议及服务实例6 6第6页，共74页，编辑于2022年，星期二1.1.1互联网时代互联网时代v Internet 正以令人难以置信的速度成为我们日常生活中不可或缺正以令人难以置信的速度成为我们日常生活中不可或缺的一部分。改变了世界的沟通和交流方式，推动世界经济的快速发的一部分。改变了世界的沟通和交流方式，推动世界经济的快速发展。中国拥有世界上规模最大的网络用户群。展。中国拥有世界上规模最大的网络用户群。传媒传媒银行银行交通运输交通运输生活生活医疗卫生医疗卫生 教育教育.7 7第7页，共74页，编辑于2022年，星期二1.1.
6、1互联网时代互联网时代互联网对信息传播的改变互联网对信息传播的改变互联网对人类社会关系的改变互联网对人类社会关系的改变互联网对人们生活的改变互联网对人们生活的改变将全世界不同国家、将全世界不同国家、将全世界不同国家、将全世界不同国家、不同种族、不同背不同种族、不同背不同种族、不同背不同种族、不同背景的人吸引到一个景的人吸引到一个景的人吸引到一个景的人吸引到一个虚拟的大世界里虚拟的大世界里虚拟的大世界里虚拟的大世界里8 8第8页，共74页，编辑于2022年，星期二互联网对互联网对信息传播的改变信息传播的改变1传播信息量大，速传播信息量大，速度快，传播手法多度快，传播手法多样。超链接的方式样。超链
7、接的方式将存储信息容量无将存储信息容量无限放大，拓展了传限放大，拓展了传播的广度和深度。播的广度和深度。打破了传统媒体对打破了传统媒体对时间空间的限制。时间空间的限制。多种格式融为一体，多种格式融为一体，实现各种传统传播实现各种传统传播手段的整合。手段的整合。2传播过程多向互动，传播过程多向互动，传播主体广泛。在一传播主体广泛。在一定程度上实现了传播定程度上实现了传播者和受众的统一、角者和受众的统一、角色互换。色互换。3网络传播具有开放网络传播具有开放性。全球共享、广性。全球共享、广泛参与。每个网民泛参与。每个网民都可以是信息发布都可以是信息发布者。具有虚拟性，者。具有虚拟性，传播主体可以匿名
8、、传播主体可以匿名、发言机会均等。发言机会均等。l网络传播是通过互联网这一信息传播平台，以电脑、电视机及移动电话等为终端，以文字、声音、动画、图像等形式来传播信息。l网络传播形成一个影响巨大的新型媒介系统。网络媒体被称为“第四媒体”。l网络传播的优势体现在：9 9第9页，共74页，编辑于2022年，星期二互联网对人类社会关系的改变互联网对人类社会关系的改变各种论坛、博客、播客等网络文化传播方式给普通人提供了一个自由的网上言论空间，让所有人都可以参与到公共事务中来。在网络时代，人的主观能动性得到了很大的发挥，平民可以瞬间成为英雄，边缘可以很快成为中心，弱者也可以悄然成为人们的焦点，这就是网络，满
9、足了人们普遍表达自我的愿望。l为人类提供了一种全新的建构世界的方式，被认为改变了世界。l每个人都可以成为一个认知原点，以自己为原点重新建构社会层级。如博客技术、搜索技术。1010第10页，共74页，编辑于2022年，星期二互联网对人们生活的改变互联网对人们生活的改变根据一定的策略、运用特定的计算机程序从互联网上搜集信息；传统方式：专家、图书馆，耗时耗力；现在：“搜索一下，你就知道”；如何从幂指数增长的信息中找到自己需要的信息呢？数字化资源建设是教育信息化的核心。蕴含了大量的教育信息，能创造出一定的教育价值网络资源；文献泛指有参考价值的记录知识或保存信息的一切载体。从众多的文献中查找并获取所需文
10、献的过程电子商务是以计算机、通信、网络和多媒体技术为手段而演化出来的一种全新的经营方式。网络环境下商业服务。客户/服务器模式；B2B（阿里巴巴、化工网）、B2C（Amazon、当当）、C2C（EBAY、淘宝网）搜索引擎搜索引擎获得教育资源获得教育资源文献检索文献检索电子商务电子商务1111第11页，共74页，编辑于2022年，星期二了解云计算了解云计算2006年底Google推出了“Google101计划”，并正式提出“云”的概念和理念。云计算是2007年末才兴起的一个新名词，在Google，IBM等公司的大力推动下逐渐进入人们的视野。据Gartner公司全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司分
11、析师称：2008-2012年期间，多核处理器、云计算、用户界面、社会化网络/社会化软件和网络混搭（web mashup）占据了改变IT前景的10大革命性技术前五名。云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。1212第12页，共74页，编辑于2022年，星期二对云计算的理解通过网络提供可动态伸缩的廉价计算能力。云计算是一种资源交付和使用模式，它通过网络将大量硬件、平台、软件构成的资源池中的资源，以按需服务的形式交付给最终用户。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，
12、它是通过互联网进行传输的。了解云计算了解云计算1313第13页，共74页，编辑于2022年，星期二了解云计算了解云计算云计算的特点云计算的特点1414第14页，共74页，编辑于2022年，星期二用户角度的用户角度的“云云”v用户的数据首先存储在网络服务器上，而不是首先存储在本用户的数据首先存储在网络服务器上，而不是首先存储在本地硬盘上。这是地硬盘上。这是“云云”的由来。的由来。v“云云”端数据可以通过各种终端设备通达：电脑如端数据可以通过各种终端设备通达：电脑如PC/MACPC/MAC，移动设备如移动设备如iPhoneiPhone、AndroidAndroid设备、黑莓、塞班手机。设备、黑莓、
13、塞班手机。v用户在任何设备上创造或修改数据，会即时同步到所有终端设备。用户在任何设备上创造或修改数据，会即时同步到所有终端设备。v数据在云中，还有一线牵数据在云中，还有一线牵 1515第15页，共74页，编辑于2022年，星期二n物物联联网网(The(The Internet Internet of of things)things)定定义义：把把所所有有物物品品通通过过无无线线射射频频识识别别（RFIDRFID）等等信信息息传传感感设设备备与与互互联联网网连连接接起起来来，通通过过信信息息交交换换和和通通信信，以以实实现现智智能能化化识识别别和和管管理理的的一一种种网网络络。“物物相连的互联
14、网物物相连的互联网”。国际电信联盟（ITU）曾描绘“物联网”时代的情形：司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求;物联网物联网1616第16页，共74页，编辑于2022年，星期二物联网物联网v与互联网相比，多了一个底层的数据采集环节。与互联网相比，多了一个底层的数据采集环节。v4类的数据采集：类的数据采集：条码和电子标签显示身份。传感器实时捕捉状态。摄像头记录图像。GPS跟踪地位。1717第17页，共74页，编辑于2022年，星期二物联网物联网物联网的技术架构：应用层：应用层是物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合,完成行
15、业智能化。网络层：是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处置。网络层将感知层获取的信息传递和处置,相似于人体结构中的神经中枢和大脑。感知层：是物联网的皮肤和5官识别物体,采集信息。主要功能是识别物体,采集信息,与人体结构中皮肤和5官的作用相似。1818第18页，共74页，编辑于2022年，星期二第第1章网络基础章网络基础1.1 网络空间网络空间1.2 认识网络认识网络1.3网络通信的基本原理网络通信的基本原理1.4 Internet的的体系结构与体系结构与TCP/IP基础基础1.5 应用层协议及服务实例应用层协议及服务实例1919第19页，共74页，编辑于2022年，星期二什么是网络什么是网络PS
16、TN GSM CDMA INTRANENT INTERNET 两个概念：互联和自主两个概念：互联和自主两个概念：互联和自主两个概念：互联和自主1.2.1网络基本概念网络基本概念2020第20页，共74页，编辑于2022年，星期二网络理解要点网络理解要点v互连的计算机都是独立的互连的计算机都是独立的“自治计算机自治计算机”所谓的所谓的“自主自主”是指这些计算机离开计算机网络之后，也能独立地工是指这些计算机离开计算机网络之后，也能独立地工作和运行。通常将这些计算机称为作和运行。通常将这些计算机称为“主机主机”(host)，在网络中又，在网络中又叫做节点或站点。叫做节点或站点。v联网计算机之间通信必
17、须遵循共同的网络协议联网计算机之间通信必须遵循共同的网络协议 构成计算机网络需要使用通信的手段，把有关的计算机构成计算机网络需要使用通信的手段，把有关的计算机(节点节点)“有机地有机地”连接起来。所谓连接起来。所谓“有机有机”地连接是指连接时彼此必须遵地连接是指连接时彼此必须遵循所规定的约定和规则。这些约定和规则就是通信协议。循所规定的约定和规则。这些约定和规则就是通信协议。v计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源共享计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源共享 在网络中的共享资源指硬件资源、软件资源和数据资源。计算机资在网络中的共享资源指硬件资源、软件资源和数据资源。计算机资源共享是网络的
18、最基本特征。源共享是网络的最基本特征。2121第21页，共74页，编辑于2022年，星期二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 互联网互联网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2222第22页，共74页，编辑于2022年，星期二v为家庭、建筑或园区提供服务的网络视为局域网为家庭、建筑或园
19、区提供服务的网络视为局域网v网络基础架构在以下方面可能存在巨大差异网络基础架构在以下方面可能存在巨大差异:覆盖的区域大小连接的用户数量用的服务数量和类型局域网（局域网（LAN）-网络划分网络划分2323第23页，共74页，编辑于2022年，星期二v分布于不同地区的局域网由称为广域网的网络连接在分布于不同地区的局域网由称为广域网的网络连接在一起。一起。广域网广域网(WAN)-网络划分网络划分2424第24页，共74页，编辑于2022年，星期二Internet 由多个网络组成的网络由多个网络组成的网络vInternetInternet由相互连接的网络组成由相互连接的网络组成.vLANs LANs
20、和和 WANs WANs 可连接成网际网络可连接成网际网络.2525第25页，共74页，编辑于2022年，星期二计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展ModemModemModemModemv第一代计算机网络的诞生第一代计算机网络的诞生v1946年产生第一台数字计算机v1954年收发器终端的产生v60年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，被称为第一代计算机网络2626第26页，共74页，编辑于2022年，星期二v第二代计算机网络的第二代计算机网络的诞生诞生1964年，Baran提出存储转发概念1966 年，David 提出分组概念 1969 年，DARPA 的计算机分组交换网ARPAN
21、ET 投入运行计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展DABCdata暂存，查找转发表，暂存，查找转发表，转发到相应的端口转发到相应的端口2727第27页，共74页，编辑于2022年，星期二ABCDFEG2828第28页，共74页，编辑于2022年，星期二ARPAnetInternetTCP/IPNSFnetANSnetInternet的发展历史的发展历史1984年，美国国家科学基金会（NSF）决定组建NSFNET1992年,美国IBM、MCI、MERIT三家公司联合组建了一个高级网络服务公司(ANS),建立了一个新的网络70，美国国防部高级研究计划管理局建立的只有4个结点，加利福尼亚州大
22、学洛杉矶分校、加州大学圣巴巴拉分校、斯坦福大学、犹他州大学的4台大型计算机2929第29页，共74页，编辑于2022年，星期二发展方向发展方向v形成未来复杂信息网络的三个主要趋势是形成未来复杂信息网络的三个主要趋势是:移动用户数量不断增加具备网络功能的设备急剧增加服务范围不断扩大3030第30页，共74页，编辑于2022年，星期二1.2.2网络组成网络组成资源子网资源子网主要负责全网的信息处理，为主要负责全网的信息处理，为网络用户提供网络服务和资源共享等功网络用户提供网络服务和资源共享等功能。它主要包括网络中所有的计算机、能。它主要包括网络中所有的计算机、I/OI/O设备和终端，各种网络协议、
23、网络设备和终端，各种网络协议、网络软件和数据库等。资源子网是终结节软件和数据库等。资源子网是终结节点。点。通信子网通信子网物理上由若干个节点和连接节点物理上由若干个节点和连接节点的传输介质组成。节点包括网络适配器的传输介质组成。节点包括网络适配器（网卡）、交换机、路由器、网关等等，（网卡）、交换机、路由器、网关等等，传输介质通常分为光纤、双绞线等有线介传输介质通常分为光纤、双绞线等有线介质和卫星、无线电、微波等无线介质。通质和卫星、无线电、微波等无线介质。通信子网是中转的设备和中间节点。信子网是中转的设备和中间节点。3131第31页，共74页，编辑于2022年，星期二1.2.2网络组成网络组成
24、网络架构网络架构核心层核心层:网络的主干部分网络的主干部分称为核心层。其功能主要称为核心层。其功能主要是实现骨干网络之间的优是实现骨干网络之间的优化传输化传输汇聚层汇聚层：将位于接入层和：将位于接入层和核心层之间的部分称为汇核心层之间的部分称为汇聚层。聚层。接入层：接入层：将网络中直接将网络中直接面向用户连接或访问面向用户连接或访问网络的部分称为接入网络的部分称为接入层。层。3232第32页，共74页，编辑于2022年，星期二1.3 通信的基本原理通信的基本原理3333第33页，共74页，编辑于2022年，星期二烽火台1.3.1通信无处不在通信无处不在烽火戏诸侯司马迁说：“褒姒不好笑，幽王欲其
25、笑，万方故不笑。”3434第34页，共74页，编辑于2022年，星期二飞鸽传书1.3.1通信无处不在通信无处不在鸿雁传书：古人之间联系的一种方法，将信件系在鸽子的脚上然后传递给要传递的人。鸽子会飞且飞得比较快、会辨认方向等多方面优点。3535第35页，共74页，编辑于2022年，星期二信使驿站驿站驿站驿站驿站驿站驿站驿站1.3.1通信无处不在通信无处不在驿站是古代供传递宫府文书和军事情报的人或来往官员途中食宿，换马的场所。我国是世界上最早建立组织传递信息的国家之一，邮驿历史长达3000多年。3636第36页，共74页，编辑于2022年，星期二邮政网络中国邮政中国邮政中国邮政中国邮政中国邮政中国
26、邮政中国邮政中国邮政邮筒邮筒邮筒邮筒单位收发室单位收发室邮筒邮筒单位收发室单位收发室单位收发室单位收发室铁路、公路、航空等铁路、公路、航空等1.3.1通信无处不在通信无处不在3737第37页，共74页，编辑于2022年，星期二固定电话网 两部电话机只需要用一对电线就能够互相连两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。接起来。1.3.1通信无处不在通信无处不在18761876年贝尔发明了年贝尔发明了电话，直接将声信电话，直接将声信号转变为电信号沿号转变为电信号沿导线传送。导线传送。3838第38页，共74页，编辑于2022年，星期二 若要将若要将 5 部电话机两两相连，则需要部电话机两两相连
27、，则需要 10 对电线。对电线。1.3.1通信无处不在通信无处不在3939第39页，共74页，编辑于2022年，星期二交换机当电话机的数量很大时，就必须使用当电话机的数量很大时，就必须使用电话交换机电话交换机进行连接。进行连接。交换设备实际上就是一个多对多的选通设备。交换设备实际上就是一个多对多的选通设备。1.3.1通信无处不在通信无处不在4040第40页，共74页，编辑于2022年，星期二交换机交换机交换机交换机交换机交换机多个交换机连接构成多个交换机连接构成固定电话网固定电话网。1.3.1通信无处不在通信无处不在4141第41页，共74页，编辑于2022年，星期二移动电话网基站基站手机手机
28、手机手机基站基站基站基站1.3.1通信无处不在通信无处不在19011901年，马可尼成年，马可尼成功地实现了横跨大功地实现了横跨大西洋的无线电通信西洋的无线电通信4242第42页，共74页，编辑于2022年，星期二有线电视网电视机电视机电视机电视机电视机电视机分配器有线电视机运有线电视机运营商营商1.3.1通信无处不在通信无处不在4343第43页，共74页，编辑于2022年，星期二计算机网络计算机网络计算机网络的运行机制类似于邮政网络。计算机网络的运行机制类似于邮政网络。1.3.1通信无处不在通信无处不在4444第44页，共74页，编辑于2022年，星期二纵观通信的发展可分为以下三个阶段：纵观
29、通信的发展可分为以下三个阶段：第一阶段是语言和文字通信阶段。在这一阶段，通信方式简单，内容单一。第一阶段是语言和文字通信阶段。在这一阶段，通信方式简单，内容单一。第第二二阶阶段段是是电电通通信信阶阶段段。1838年年，莫莫尔尔斯斯发发明明电电报报机机，并并设设计计莫莫尔尔斯斯电电报报码码。1876年年，贝贝尔尔发发明明电电话话机机。利利用用电电磁磁波波不不仅仅可可以以传传输输文文字字，还还可可以以传传输输语语音音，由由此此大大大大加加快快了了通通信信的的发发展展进进程程。1895年年，马马可可尼尼发发明明无无线线电电设设备备，从从而而开开创了无线电通信发展的道路。创了无线电通信发展的道路。第第
30、三三阶阶段段是是电电子子信信息息通通信信阶阶段段。1948年年香香浓浓提提出出信信息息论论开开始始了了近近代代通通信信阶阶段段，20世世纪纪80年年代代以以后后出出现现的的互互联联网网、光光纤纤通通信信、移移动动通通信信等等技技术术为为标标志志了了现现代代通信阶段的到来。通信阶段的到来。理理想想的的目目标标就就是是要要实实现现任任何何人人可可在在任任何何时时候候、任任何何地地点点与与任任何何人人以以及及相相关关的的物物体体进进行行任任何何形形式的信息通信。式的信息通信。1.3.1通信无处不在通信无处不在4545第45页，共74页，编辑于2022年，星期二v通信是把信息从一个地方传送到另一个地方
31、的过程，用来实现通信过程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。的系统被称为通信系统。通信系统的基本构架通信系统的基本构架 4646第46页，共74页，编辑于2022年，星期二一些概念一些概念v信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。话系统中电话机可看成是信源。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地，信
32、源也分为数字信源和模拟信源。v发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。调制或编码。信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。调制或编码。v信道是指信号传输的通道，有线、无线。信道是指信号传输的通道，有线、无线。v在无线通信中，信道是大气（自由空间），在有线通信中，信道可以是明线，在无线通信中，信道是大气（自由空间），在有线通信中，信道可以是明线，电缆或光纤。有线和无线信道均可以使多种物理媒质，媒质的固有特性及引电缆或光纤。有线和无线信道均可以使多种物理媒质，媒质
33、的固有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。v噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。v接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。v信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，如电话机将对方传来的信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，
34、如电话机将对方传来的电信号还原成了声音。电信号还原成了声音。4747第47页，共74页，编辑于2022年，星期二信号v模拟信号波型模拟信号波型v数字信号波型数字信号波型4848第48页，共74页，编辑于2022年，星期二通信系统实例通信系统实例4949第49页，共74页，编辑于2022年，星期二v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.v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/秒。v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，在线路上每秒钟传送的波形个数，是脉
35、冲信号经过调制后的传输速率，其单位是“波特”（Baud）。1波特表示每秒传送1个码元。v带宽：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到另一节点的最大信息量带宽：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到另一节点的最大信息量,也可以说是也可以说是单位时间内最大可能提供多少个二进制位传输。单位是单位时间内最大可能提供多少个二进制位传输。单位是“比特每秒比特每秒”，或，或 b/s(bit/s)。以太网带宽：10Mbps、100Mbps、1000Mbps等广域网各类服务带宽信道信道5050第50页，共74页，编辑于2022年，星期二信道上的最高码元传输速率信道上的最高码元传输速率 v影响信道上的码元传输
36、速率的因素影响信道上的码元传输速率的因素信道的带宽有限损耗，干扰v所以，信道上的码元传输速率有一个上限所以，信道上的码元传输速率有一个上限。5151第51页，共74页，编辑于2022年，星期二v数据传输是指用电信号把数据从发送端传送到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。主要包括接收端的过程。主要包括基带传输、频带传输基带传输、频带传输数据的传输方式5252第52页，共74页，编辑于2022年，星期二v 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信号，如将数字数据0、1直接用两种不同的电压表示，然后送到线路上去传输。而传送数据时，以原封不动的形式，把基带信号送入线路
37、，称为基带传输。数据的传输方式数据的传输方式5353第53页，共74页，编辑于2022年，星期二三种数字编码的波形图三种数字编码的波形图5454第54页，共74页，编辑于2022年，星期二数据的传输方式数据的传输方式v频带传输频带传输所谓频带传输是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，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。因此在采用频带传输时，要求在发送端安装调制器，在接收端安装解调器。计算机网络系统的远程通信通常都为频带传输。5555第55页，共74页，编辑于2022年，星期二数字数据的调制编码数字数据的调制编码数字数据在模拟信道上发送，三种
38、常用的调制技术：数字数据在模拟信道上发送，三种常用的调制技术：1）幅移键控幅移键控ASK(Amplitude Shift Keying)，调幅，调幅 2）频移键控频移键控FSK(Frequency Shift Keying)，调频，调频 3）相移键控相移键控PSK(Phase Shift Keying)，调相，调相基本原理：用数字信号对载波信号的不同参量进行调制。基本原理：用数字信号对载波信号的不同参量进行调制。载波载波 S(t)=Acos(t+)S(t)的参量包括：的参量包括：幅度幅度A、频率频率 、相位相位 调制就是要使这三个参量随数字基带信号的变化而变化调制就是要使这三个参量随数字基带信
39、号的变化而变化5656第56页，共74页，编辑于2022年，星期二0 00 01 11 10 010 00 00 01 10 0ASK调幅调幅调幅调幅FSKFSK调频调频调频调频PSK调相调相调相调相ASK：用载波的两个不同振幅表示：用载波的两个不同振幅表示0(0v)和和1(+5v)FSK：用载波的两个不同频率表示：用载波的两个不同频率表示0(1.2KHz)和和1(2.4KHz)PSK：用载波的起始相位的变化表示：用载波的起始相位的变化表示0(同相同相)和和1(反相反相)5757第57页，共74页，编辑于2022年，星期二模拟信号的数字化模拟信号的数字化奈奎斯特定理（采样定理）：奈奎斯特定理（
40、采样定理）：如果连续变化的模拟信号最高频率为如果连续变化的模拟信号最高频率为F，若以，若以2F的采样频率对其采样，则采样得到的离散信号序列就的采样频率对其采样，则采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。能完整地恢复出原始信号。语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号转换成数字语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号转换成数字信号。这需要经过三个步骤：信号。这需要经过三个步骤：1）采样）采样按一定间隔对语音信号进行采样按一定间隔对语音信号进行采样 2）量化）量化对每个样本舍入到量化级别上对每个样本舍入到量化级别上 3）编码）编码对每个舍入后的样本进行编码对每个舍入后的样本进行编码58
41、58第58页，共74页，编辑于2022年，星期二模拟话音模拟话音模拟话音模拟话音采样时钟采样时钟采样时钟采样时钟PAM PAM 信号信号信号信号PCM PCM 信号信号信号信号采样电路采样电路量化和编码量化和编码 数字化数字化数字化数字化声音声音声音声音-话音信道带宽话音信道带宽 2倍话音最大频率倍话音最大频率)-量化级数：量化级数：256级级 (8位二进制码表示位二进制码表示)-数据率：数据率：8000次次/s*8bit=64Kb/s 每路每路PCM信号的速率信号的速率=64000bps编码后的信号称为编码后的信号称为PCM（Pulse Coded Modulation）信号（脉码）信号（脉
42、码调制信号）调制信号）5959第59页，共74页，编辑于2022年，星期二PCM转换过程举例转换过程举例3.23.23.93.92.82.83.43.41.21.24.24.23 34 43 33 31 14 4011011100100011011011011001001100100 原始信号原始信号 PAMPAM脉冲脉冲 PCM PCM 脉冲脉冲 （有量化误差）（有量化误差）011100011011001100011100011011001100 PCMPCM 输出输出输出输出6060第60页，共74页，编辑于2022年，星期二信道的通信方式信道的通信方式v单工通信单工通信在单工通信方式中，
43、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。6161第61页，共74页，编辑于2022年，星期二v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信道的通信方式信道的通信方式6262第62页，共74页，编辑于2022年，星期二信道的通信方式信道的通信方式v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，信息只能向一个方向传送。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。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/发开关转
44、接到通信线路上，进行方向的切换。6363第63页，共74页，编辑于2022年，星期二v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”和军队使用的和军队使用的“步话步话机机”信道的通信方式信道的通信方式6464第64页，共74页，编辑于2022年，星期二信道的通信方式信道的通信方式v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量大，但要求传输通道以足够的带宽给予充分的支持。和半双工相比，全双工效率高，但结构复杂，成本较高。6565第65页，
45、共74页，编辑于2022年，星期二v全双工通信方式中，通信双方可以全双工通信方式中，通信双方可以同时进行发送和接收信息同时进行发送和接收信息，两个设备之间要求有两条性能对称的传输信道。两个设备之间要求有两条性能对称的传输信道。信道的通信方式信道的通信方式6666第66页，共74页，编辑于2022年，星期二DEMUX复用器复用器解复用器解复用器共享信道MUX多路复用技术多路复用技术复用复用多个信息源共享一个公共信道多个信息源共享一个公共信道 为何要复用？线路成本，线路利用率为何要复用？线路成本，线路利用率6767第67页，共74页，编辑于2022年，星期二1.频分复用频分复用Frequency
46、Division MultiplexingCH2CH1CH3原带宽原带宽CH1CH2CH3移频后带宽移频后带宽MUXCH1 CH2 CH3带宽复用带宽复用f原原理理：整整个个传传输输频频带带被被划划分分为为若若干干个个频频率率通通道道，每每个个用用户户占用一个频率通道。频率通道之间留有防护频带。占用一个频率通道。频率通道之间留有防护频带。适用于模拟信号传输适用于模拟信号传输 6868第68页，共74页，编辑于2022年，星期二2.时分复用时分复用Time Division Multiplexing原理：把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个通道（时隙）原理：把时间分割成小的时间片，每个时
47、间片分为若干个通道（时隙），每个用户占用一个通道传输数据。，每个用户占用一个通道传输数据。A2A1A3原始信号D2D1D3数字化信号MUX复用后数据复用后数据时隙时隙1234D3D2D1适用于数字信号传输适用于数字信号传输 时间片时间片6969第69页，共74页，编辑于2022年，星期二频分复用、时分复用和统计时分复频分复用、时分复用和统计时分复用用v频分复用频分复用一个标准话路的带宽是4Khz，若1000个用户进行频分复用，则复用后的总带宽是4MHz。若每个用户占用的带宽不变，则当复用的用户数增加时，复用后的信道的总带宽就跟着变宽。v时分复用时分复用每一个时分复用帧的长度是不变的，始终是12
48、5us，若有一千个用户进行时分复用，则每个用户分到的时隙宽度是125us的千分之一，即0.125us，时隙宽度变得非常窄。时隙宽度变得非常的脉冲信号所占的频谱范围也是非常宽的。7070第70页，共74页，编辑于2022年，星期二1.3.2命名与编址命名与编址l任何需要通过网络进行通信的实体，都要知道对方所在的位置与名称标识，如：姓名、身份证号码、通信地址、银行的卡号、家庭住址、手机号码、邮箱地址等等。l不同环境中有不同的名字；计算机网络通信在不同的状态也使用不同的名称，比如域名、主机名称、端口地址、网络地址、MAC地址等。l例：华中科技大学网站：、202.114.0.245、网卡的MAC地址00:1C:23:C6:AA:1C、http:/ 通信、共享、可靠性、节约投资、分布处理v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v 基本数据通信知识基本数据通信知识7474第74页，共74页，编辑于2022年，星期二