计算机网络通信与体系结构

第二章计算机网络通信与体系结构主要内容•第一节数据通信基础•第二节计算机网络体系结构•第三节数据传输介质•第四节网络的拓扑结构第一节数据通信基础主要内容数据通信的基本概念模拟数据与数字数据的传输形式数据传输中的检错与纠错多路复用数据传输方式数据交换方式•返回数据通信的基本概念1．数据2．信号3．信息4．信源5．信宿6．信道返回模拟数据与数字数据的传输形式1．模拟数据在模拟信道上传输如图所示2．数字数据在模拟信道上传输如图所示3．模拟数据在数字信道上传输4．数字数据在数字信道上传输如图所示返回模拟数据在模拟信道上传输返回数字数据在模拟信道上传输返回AB调制解调器调制解调器交换机交换机D/AA/DD/AA/D数字数据在数字信道上传输返回1000100111（a）双极性不归零码（b）曼彻斯特码（c）差分曼彻斯特码数据传输中的检错与纠错1．检错码检错码是指在发送每一组信息时发送一些附加位，通过这些附加位，接收端可以判断所接收的数据是否正确。2．纠错码指在发送每一组信息时发送足够的附加位，借助于这些附加信息，接收端在接收译码器的控制下不仅可以发现错误，而且还能自动纠正错误。返回多路复用多路复用的原理如下图所示，在发送端，多路复用器合并N个输入信号，在接收端，多路复用器通过译码，从复合信号中分离出原始信号。分为两大类：频分多路复用（FDM）和时分多路复用（TDM）返回多路复用器MUX多路复用器MUXN个信源N个输出频分多路复用在物理信道的可用带宽超过单路信号所需带宽的情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个子信道，每个子信道传输一路信号返回多路复用器MUX多路复用器MUXS1S2S3时分多路复用如果物理信道所能达到的传输率超过传单一信源要求的数据传输率，则可将物理信道按时间分成时间片，供多个信源轮流使用。返回S1S2S3S1S2时间频率数据传输方式1．并行传输方式采用并行传输方式，可以一次传输多位数据。相应地，从发送端到接收端的信道需要若干根传输线。例如，计算机的并行口常用于连接打印机，每次并行输出8位数据，如图所示。2．串行传输方式串行传输是一位一位地传送的，从发送端到接收端只要一根传输线即可如图所示。串行数据通信又有三种不同的方向性结构：单工、半双工和全双工，如图所示。返回并行传输方式返回发送端接收端信道1信道2信道3信道4信道5信道6信道7信道8串行传输方式返回发送端并串转换12345678串并转换接收端1234567812345678单工、半双工和全双工返回发送设备接收设备数据流通信连接（a）单工发送设备接收设备发送设备接收设备数据流（b）半双工通信连接发送设备接收设备接收设备发送设备数据流（c）全双工通信连接数据交换方式1.线路交换2.报文交换3.分组交换返回7653142BDFECA网络站网络通信结点第二节计算机网络体系结构主要内容计算机网络体系结构概述OSI的参考模型TCP/IP参考模型•返回计算机网络体系结构概述1.网络的分层体系结构层次模型如右图：2.计算机网络标准制定组织(1)国际标准化组织(2)电气电子工程师协会(3)美国国防部高级研究计划署返回公用线路AABBCCDD编址、路由选择、报文分组层应用管理层对话管理层数据链路控制层实体1实体2OSI的参考模型返回应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层子网内部协议应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议网络层协议链路层协议物理层协议通信子网转接结点转接结点系统系统1系统系统2层次7654321协议数据单元报文报文报文报文分组帧比特TCP/IP参考模型返回网络接口层以太网令牌环帧中继ATMInternet层IP传输层TCPUDP应用层FTPDNSRIPSNMPSMTPTelnetARPIGMPICMPTCP/IP模型TCP/IP协议族第三节数据传输介质主要内容有线传输介质无线传输介质返回有线传输介质1．双绞线双绞线由两根彼此绝缘的铜导线组成，如下图。双绞线既能传输模拟信号，也能传输数字信号。双绞线分为屏蔽双绞线（STP，ShieldedTwistedPair）与非屏蔽双绞线（UTP，UnshieldedTwistedPair）两大类。2．同轴电缆3．光纤返回无线传输介质1．无线电短波2．微波3．红外线返回第四节网络的拓扑结构主要内容•拓朴结构的定义•总线型网络拓朴结构•星型网络拓朴结构•环型网络拓朴结构•树型网络拓朴结构•网型网络拓朴结构•混合型网络拓朴结构返回拓朴结构的定义指将网络单元抽象为结点，通信线路抽象为链路，计算机网络是由一组结点和连接结点的链路组成的。其中：结点是由一个通信接口单元和有关的设备如计算机、磁盘等到构成，可分为转接结点和访问结点；链路是指两个结点之间承载信息的通信线路或信道。返回总线型网络拓朴结构终接器终接器工作站工作站工作站工作站返回星型网络拓朴结构工作站工作站工作站工作站工作站工作站集线器返回树型网络拓朴结构工作站工作站工作站工作站返回网型网络拓朴结构工作站工作站工作站工作站工作站工作站返回混合型网络拓朴结构工作站工作站工作站工作站工作站工作站返回