概论及数据通信基础.ppt

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1、数据通信与计算机网络高传善等主讲：黄伟力根据讲授的课堂笔记整理出的PPT，含考试期末考试所有重点内容。考试题型：一、填空（30分）1、单台计算机系统体系结构是一种层次结构，它分为裸机、操作系统、汇编语言处理程序、高级语言处理程序、应用程序五层2、Osi模型分为七层，从下到上依次为物理层（physical）、数据链路层（data link）、网络层（network）、运输层（transport）、表示层（presentation）、应用层（application）.3、差错现象是指：接收方接收的信息与发送方发送的信息不一致。4、每个Internet上的主机和路由器都有一个IP地址，包括网络号和主

2、机号，其中网络号用来标识网络，主机号用来标识网络中的主机5、域名是一台计算机等网络设备在Internet上的唯一标识，它由”.”隔开的段组成。Internet域名系统是一个分布式的数据库系统，它的功能是实现IP和域名之间的映射（称为域名服务）。域名系统采用客户机/服务器方式提供域名服务。域名系统的服务器称为名字服务器（Name Server），它的客户机称为解析器(Library Routine)6、调制解调器俗称“猫”，它的作用是实现数字信号和模拟信号之间的转换。把计算机发出的数字信号转换成可以在电话线上传输的模拟信号叫调制，反之叫“解调”考试题型：7、标识网络中的一台计算机至少有三中方式：

3、域名地址、IP地址和MAC地址。分别对应于应用层、网络层和物理层。网络管理一般就是在网络层针对ip地址进行管理，但是一台计算机的ip可以由用户自行设定，管理起来相当困难，MAC地址一般不可更改，所以把ip地址和mac地址组合起来管理就成为常见的管理方式。所谓mac地址就是媒体接入层上使用的地址，也叫物理地址，硬件地址或链路地址，由网络设备制造商生产时写在硬件内部。8、计算机系统又通信子网和资源子网组成。9、信道的三种工作方式：单工、双工、半双工10、在层次结构中，下层为上层提供服务：面向连接服务和无连接服务。11、网络层的功能是完成网络中主机间的报文传输，其关键问题之一是使数据链路层的服务将每

4、个报文从源端传输到目的端。12、TCP/IP模型包括（从低到高）：链路层（物理层、数据链路层）、网络层、运输层和应用层。13、物理层的主要功能是为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输，传输单位“比特”、14、数字调制是以数字的方法调制的模拟信号通信系统中两个或多个点之间传送考试题型：二、选择题（10分）1、覆盖范围在一个楼或一组楼群的网为：AA、LAN B、MAN C、WAN D、ATM2、路由器工作在哪层？AA、网络层 B、应用层 C、会话层 D、表示层3、交换机工作哪层？数据链路层4、带宽最宽，抗干扰最强的介质？光纤5、什么不是单模光纤的特点？窄芯线、散耗小6、一个大楼是一个计算机

5、网络系统：LAN7、早期计算机网络的组成：计算机通信线路终端8、RS-232C电气特性规定的输出电压范围是：-1515v9、最常用的调制解调器是：音频10、属于数据链路层协议的是：PPP11、在多个竞争用户之间分配单个信道的做法是：频分多路复用12、不属于载波监听多路访问的是：持续三、名词解释（20分？考试题型：ATM:异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode）的缩写，是一种数据传输技术，它是一项基于信元的交换和复用技术，它采用固定长度53字节的信元，其中48个为信息字节，5个为信头。基于信元的交换技术为具有统一结构的网络提供了一种通用的且适用于不同业务的面向连接型转

6、移模式。它适用于局域网和广域网，它具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音、数据、传真、实时视频、CD质量音频和图像的通信。VALN:虚拟局域网（Virtual Local Area NetWork）的简称，是一种新兴的数据交换技术。它是很多网络的集合，这些网络的集合看起来好像一个物理网络，不同的vlan之间的互连和不同的物理互连方式相同，如通过路由器或交换机，主要是交换机。CSMA:载波监听多路访问（Carrier Sense Multipie Access）是一种允许多个设备在同一信道发送信号的协议，在CSMA机制中，想要传输的站点首先听一听媒体上是否有其它站点的传输（载波监听），如果媒体

7、忙，它必须等待，如果空闲，则可传输。考试题型：CSMA/CD:载波监听多路访问/冲突检测（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）是一种争用型的介质访问控制协议，CSMA/CD的传输规则是：如果监听到媒体空闲，则传输，如果忙，则一直监听直到信道空闲，然后立即传输。如果传输过程中监听到冲突，则发出一个短小的人为干扰（jamming）信号，让所有的站点都知道发生了冲突并停止传输。发送完人为干扰信号等一段时间后，在次试图传输。ISDN:综合业务数字网（Integrated Servers Digital Network）是以提供端到端的数字连接的

8、综合数字电话网IDN为基础发展起来的通信网，用于支持电话及非电话的多种业务。四、问答题（40分）1、计算机网络的定义、发展阶段及种类。2、画出通信模型示意图。3、叙述OSI协议参考模型的各层功能？4、画出0110000101曼彻斯特和拆分 曼彻斯特数据数字编码图。5、动态和静态路由算法有哪些？6、画图说明fr和x.25的区别和联系7、运输层的作用是什么？第一章绪论 本章内容：一、基本概念 二、层次体系结构 三、网络当中的关键技术问题 本章重点：概念、体系结构考试重点：一、计算机网络的定义、发展、及分类分类：按地理范围分为：局域网和广域网二、七层模型（清楚）一概述1、什么是计算机网络 将分布在不

9、同地域的计算机以通信的方式连接在一起能够达到资源共享为目的而形成的一个大的系统，我们把这个系统叫计算机网络 计算机 硬件：网卡、接口、软件：驱动程序核心技术是通信：正确，误码率、速率2、计算机网络的发展历史l第一阶段：面向终端的计算机网络（多用户阶段）l第二阶段：计算机网络(计算机-计算机)一概述第三阶段：开放式标准化网络（标准的计算机到计算机）第四阶段：高速标准化第一阶段图示如下存储转发计算机（属第二阶段）二、计算机网络的功能1、资源共享：包括硬件资源和软件资源2、通信功能：提供人际通信手段。3、具有高可靠性：计算机网络中拥有可替代的资源提高了整个系统的可靠性。4、节省费用：小型计算机比大型

10、计算机有更高的性能价格比。5、扩充维护很方便。6、分担负荷及协同处理等方面：计算机构成集群系统三、计算机网络的种类1、按距离：广域网（10公里）WAN 局域网（10公里以内）LAN2、拓扑结构:总线型 树形 环形等第二节 计算机网络体系结构一、概述1、分析满足冯氏特点 计算机：复杂分层 计算机工作原理：程序的执行过程启动（reset）0100000H PC 运行Boss系统程序（只读，引导操作系统）把操作系统调入内存管理权交给操作系统 程序首地址交给pc的执行过程1、以存储器为中心2、程序（内存中依次存放）3、二进制4、程序的执行过程计算机层次：硬件与软件1、分析计算机结构：分层原则：分层（标

11、准化组织规定每层功能）每次相对独立层次间连接要平滑层次不可太多也不可太少ISO：国际标准化组织OSI开放系统互联模型IEEE802:美国电气电子工业协会局域网IEEE802协议因特网：四层计算机网络的层次模型ISOS OSI的层次模型二、IS0:OSI的层次划分1、osi开放系统互联模型2、osi模型：资源子网 接口 接口 功能 通信子网3、每层功能应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层二、IS0:OSI的层次划分u物理层：连接的标准u数据链路层：保证点到点的传输正确。标准格式：“帧”“通过校验、确认和反馈重发等手段将原始的物理连接改造成无差错的的数据链路”u网络层（局域网无）：保证端

12、到端的传输正确，解决路由选择和拥塞的控制“主要任务是如何把网络协议数据单元（分组）从源传送到目标”u传输层（核心层）：起到隔离作用，使计算机与网络，解决连接正确性。“运输层是第一个端对端，即主机对主机层次。高层用户可以直接利用运输层服务进行端到端的数据传输”u会话层“允许不同主机进程之间进行会话”u表示层“提供共同需要的数据和信息语法”u应用层机器特性：接口标准、插座电器特征：RS-232c功能特征：CCITT,21过程特征：IS0499二、IS0:OSI的层次划分4、物理的传输过程：封装解封装 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层数据数据H1数据数据H2H3数据数据H4H5二、

13、IS0:OSI的层次划分5、层间连接服务（层次之次之间的的连接，服接，服务访问点：点：sapsap“接口处提供服务的地方就是服务访问点SAP(Server Access Point)”n层sap就是n+1层可以访问的地方计算机上 套接字/端口地址。例如：系统软件：操作系统os打印机：驱动程序地址就是“套接字”地址端口地址层次间连接的确认。用服务原语“请求、响应、指示、确认”第三节 计算机网络关键技术一、通信 1、评价 矛盾 2、协议：标准化组织制定二、计算机 1、软件开发平台、安全性问题正确速率：快（速度）第二章 通信基础知识本章内容：一、概述二、基本理论三、传输技术本章重点：一、概念二、传输

14、技术考试重点一、绘画模型示意图二、基础理论正确性与速度和带宽成正比三、常用介质：双绞线、光纤、同轴电缆四、传输技术 会画曼切斯特编码五、多路复用 频分多路复用 时分多路复用 波分多路复用 码分多路复用“局域网不使用TDM”通信基础知识概述1、什么是通信？信息从一个地方传到另一个地方的过程称为通信（A-B）信息：广义的数据信息电信号：2、通信模型（会画）模拟信号：模拟数据数字信号：数字数据通信基础知识概述3、分析信源：模拟 数字信道：模拟 数字问题：不匹配匹配转换：数字模拟 模拟数字通信基础知识概述4、解决第二章主要解决名词那一个是关键（证明）传输技术其它（种类）名词术语1、基带：信源的原始信号

15、不经过转换直接传输2、频带：信号经过转变传输3、带宽：信道可以通过的最高频率和最低频率的差值 fmax-fmin4、宽带：3400hz5、串行传输和并行传输6、单工：信号单向传输7、半双工：8、全双工：同时发送数字数据与模拟数据传输1、数字传输：分组，占满信道2、模拟信号传输：占子信道3、两种传输比较正确：数字信号校验 模拟速度：数字信号快 数字信号好 通信技术向数字方向发展第二节 基础逻辑（基础理论）一、提出发送端：信源；接收端：信宿 信道：传递 关键？通信指标：正确、速度二、傅里叶级数其中，C为直流分量，n为n次谐波，an、bn为次谐波振幅2、传输正确与带宽成正比信道（f）:传输信号带宽带

16、宽，则信号要失真三、速度1、C=2log2L C为速度、为带宽，为可取的离散值的个数第二节 基础逻辑（基础理论）2、结论：传输的正确性与带宽有关，成正比。信道固定，带宽固定，允许传输的频率也是固定的。传输信号的频率超过信道带宽信号会失真传输信号的频率小于信道带宽信号不会失真3、说明：四、关键：信道五、传输介质：有线传输：1、双绞线（屏蔽、非屏蔽、（五类、三类）2、同轴电缆（粗与细）3、光纤（单模和多模（特点：带宽窄、抗干扰能力差、距离近）无线传输：微波、红外、激光等卫星传输。模拟：带宽大，容量大，子信道多数字：容量大，分组间隔小第三节 传输技术（核心）一、概述1、提出：A到B 数据到电信号2、

17、解决：基带传输：传输数字信号（如何表示0与1，编码和解码）传输模拟信号：到数字信号转变。传输数字信号：到模拟信号转变（调制和解调）二、数字信号编码技术1、提出：数字到数字，适用于信源和信道均为数字2、分析：计算机0与1，数字信号怎么表示？数字信号的特点：正负（1与0）跳变（高到低、低到高）3、同步问题：根据编码的特点，使用同步时钟。发送：编码接受：解码第三节 传输技术（核心）3、曼砌斯特编码：归零（同步）和非归零（快、同步时钟）也需要掌握第三节 传输技术（核心）三、数字信号调制解调技术1、提出：信源-数字 信道-模拟数字到模拟：调制模拟到数字：解调2、分析：数字信号：0与1数据流 模拟信号：连

18、续量：频率（0：快；1：慢）调频 幅值（大、小）调幅 相位 调相第三节 传输技术（核心3、波形图4、解调：不是转换过程，是还原过程。5、三种方式比较第三节 传输技术（核心）调幅(u):简单，抗干扰能力差；调频(w)（适用）：容易实现，抗干扰能力好，占用带宽大；调相()：难实现U(t)=usin(wt+)四、模拟信号的脉冲调制1、提出：模拟信号需要变成数字信号2、分析（采样-量化-编码）：取样：K采样开关 T采样周期 采样频率f=2fmax（工程中4-8倍），采样周期T=1/f FSK调制原理图如下：量化:采样的取值（几位二进制表示，影响精度）编码：表示成 二进制p数据 定点、浮点 符号：码制原

19、码、补码、反码p文本编码是各个量化级别用二进制表示的过程第三节 传输技术（核心)五、多路复用技术1、提出：一个介质中可以传输多个信号2、多路复用技术基本原理：模拟信号：频分数字信号：时分光信号：波分3、分析：模拟信号：频率数字信号：时间光信号：波长4、频分多路复用（fdm）第三节 传输技术（核心)5、时分多路复用（TDM）6、波分多路复用（WDM）7、码分多路复用第四节 物理层一、概述1、提出：方便用户连接使用二、物理层的功能（?物理层标准问题）1、机械特性2、电气特性3、功能特性4、过程特性三、常用标准1、EIA-RS-232C:最初是连接DCE-DTE2、CCITTX.213、RS-422RS-423RS-449小结传输技术（A-B 正确、速度）一、模型二、信道三、传输技术1、数字信号编码技术2、调制解调技术3、模拟信号（采样、周期、量化、字长、编码）4、多路复用问题四、物理层 四个标准