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复习：1.我们要访问某个网站，必须打开浏览器，在地址栏中输入相关信息，这是由哪个层的哪个协议规定的？2.OSI模型中，为传输层提供直接或间接服务的有哪几个层？3.一个主机与一个中继系统能否称为一对对等实体？4.只有两个端系统的通信系统中数据的封装与拆封过程如何？增加一个或多个中继系统之后呢？5.每个中继系统都需要对数据进行拆封之后再封装，这句话如何理解？6.会话层中设置的同步控制用于完成什么功能？7.一次传输连接可以对应多个会话连接，这句话如何理解？反过来，一次会话连接也能对应多次传输连接，如何理解？1.http协议2.网络层直接为传输层提供服务，数据链路层和物理层间接为传输层提供服务3.不能，两者从网络体系结构上包含的层是不同的，完成的功能也完全不同4.数据在发送端由上到下进行封装，在接收端由下到上进行拆封；每个中继系统都会完成数据的自下而上的拆封和自上而下的封装5.中继系统中总是由一个端口接收数据，从物理接口接收开始向上逐层拆封，向外转发时则由上向下逐层封装，到物理接口发送6.当传输连接的意外中断引起会话过程的意外中断之后，只要新的传输连接建立起来，会话过程即可由断点之前最近的同步点处继续进行下去7.一次传输连接建立起来之后，完成一个会话连接后可以不断掉传输连接而继续进行下一次会话连接；从时间顺序上，多个会话连接必须是前后按顺序进行。一个会话连接可以因为传输连接的中断而建立在多个传输连接的基础上来完成，也可以将一次会话内容分解到多个并行的传输连接中完成。第二章数据通信基础数据通信基本知识传输媒体信号调制技术复用技术差错控制技术拥塞控制技术2.1数据通信基本知识2.1.1通信系统模型2.1.2通信方式数据通信中，按信号在传输介质中的传输方向，可分三种方式：单工、半双工、全双工。如图所示2.1.3数字通信和模拟通信数字通信：传输系统的物理链路上传输的是数字信号（数字信号是指离散的电信号，直接用两种不同的电压表示二进制的0和1，又称基带信号）模拟通信：传输系统的物理链路上传输的是模拟信号（模拟信号是指连续的载波信号）要表示路口红灯的变化过程，要使用什么信号？要表示24小时天气温度的变化过程，要使用什么信号呢？信号传输过程的失真由于物理链路存在电阻、电感和电抗，导致信号经过物理链路时会衰减，衰减程度与物理链路的长度成正比，衰减后的信号会产生失真，失真是指组成信号的不同频率的波形的不同程度的衰减所造成的信号形状发生变化，而不仅仅是指信号幅度等比例降低。如图所示失真基带信号的复原基带信号只有两种幅度，通过设置一个阈值可以将失真后的信号恢复回两种幅度失真模拟信号的复原模拟信号是幅度连续的信号，只能通过用放大电路放大信号的方法来弥补信号的衰减，但是正如我们听到的杂音很多的声音信号一样，若是为了听清楚原来的声音而采用扩音器来放大，导致的结果是杂音一起放大，声音信号失真更严重，所以，用放大器放大信号后，会导致信号最终彻底失真数字通信与模拟通信对比分析数字通信优于模拟通信1、数字信号抗干扰能力强，容易再生（再生时能够将噪声彻底分离出去），能够实现跨多段物理链路的无失真传输2、便于加密处理数字通信的缺点比模拟信号占据更宽的频带，例如一路模拟话音信号占用频段带宽为4kHz，而数字话音信号占用频段带宽为20~60kHz，在频率特性较差的物理链路上，如果中间没有再生电路，基带信号的传播距离比较短，若基带信号传输速率较大，问题则更严重。复习数字信号在失真之后，如何根据阈值将信号的幅度恢复为原始的1或0，恢复之后，采用同步技术调整每个位的宽度，这里的同步指的是什么？通信系统模型中的三个要素分别是什么？为什么信源发出的信号要经过一些不同的变换过程才能送到信道上？衰减和失真是否是同一个概念？它们之间有怎样的关系？2.2传输媒体传输媒体又称传输介质，分有线介质和无线介质两种2.2.1同轴电缆同轴电缆由同心的内导体、电绝缘体、屏蔽层、保护外套组成。内导体是一根实心铜线，用于传输信号；外导体被织成网状，用于屏蔽电磁干扰和辐射。如图所示：同轴电缆分类根据同轴电缆的阻抗分类：50Ω和75Ω两种50Ω同轴电缆：用于传送基带数字信号，又称基带同轴电缆。根据直径的不同分为粗缆（抗干扰性能好，传输距离远，无任何中继设备可达500m，相应的标准为10Base5）和细缆（价格便宜但距离近，只能传输185m，相应的标准为10Base2），故实现远距离传输必须使用中继器。75Ω同轴电缆：用于模拟信号的传输，传送的信号采用了频分复用的宽带信号，又称为宽带同轴电缆，是有线电视CATV中使用的标准同轴电缆。2.2.2双绞线双绞线由两根绞合成有规则的螺旋形图样的绝缘铜线组成，线对纽绞在一起可以减少相互间的辐射电磁干扰。如图所示双绞线的分类非屏蔽双绞线（UTP）：外皮为塑料，不具有屏蔽能力，又分为1~6类UTP（包括超5类），类别值越高，缠绕密度越强，所使用的绝缘材料往往质量也好，性能也好，其中超5类与6类在局域网中传输速率可达1Gbps屏蔽双绞线（STP）：外皮为金属，具有屏蔽能力，性能很好，但价格昂贵UTP接头及特点UTP有两种接头：RJ45头和RJ11头RJ45头——以太网使用（8芯）RJ11头——电话使用（2芯）根据AT&T接线标准，双绞线与RJ45接头的连接方法主要有两种标准：TIA-568-A标准和TIA-568-B标准，它需要4根导线通信，两条用于发送数据，两条用于接收数据。特点结构简单，容易安装，普通UTP较便宜信号衰减较大，传输距离有限（100m）双绞线制作标准标准线序12345678TIA-568-A白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕TIA-568-B白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕直通线缆与交叉线缆制作标准直通线缆：水晶头两端都是遵循568A或568B标准，双绞线的每组绕线是一一对应的。颜色相同的为一组绕线。适用场合：交换机端口与任何其他设备相连，一般都采用直通线缆交叉线缆：水晶头一端遵循568A，而另一端遵循568B标准。即两个水晶头的连线交叉连接，交叉线缆适用场合：计算机网卡（终端）-------计算机网卡（终端）路由器端口------计算机网卡端口不具有自适应能力的两个交换机之间问题说明-在packettracer中进行如下连接主机与主机的对等连接（只能是交叉）主机与路由器的连接（只能是交叉，分别使用交叉线缆和直通线缆连接后，在路由器配置中设置端口开启，观察效果）端口具有自适应功能的交换机与其他设备连接交换机与交换机的连接（随意）交换机与主机的连接（随意）交换机与路由器的连接（随意）端口不具有自适应能力的交换机交换机与交换机（只能是交叉）交换机与主机（只能是直通）交换机与路由器（只能是直通）总结：主机与路由器的端口结构相同；很多交换机的端口都是自适应的，即所有端口均支持自动翻转功能既可用作普通口,也可用作Uplink级联口复习提问TIA-568-A接线标准中的线对顺序如何？B标准呢，在两种标准中，采用哪两对线缆传递信号？什么是直通线缆和交叉线缆？交换机与计算机的连接一般使用哪种？路由器与计算机的连接呢？端口具有自适应能力的交换机与任意其他交换机之间的连接？端口不具有自适应能力的两个交换机之间的连接？不使用中继设备的前提下，一根双绞线的最远传输距离是多少？使用中继设备后，双绞线连接的两个主机之间的最远传输距离是多少？2.2.3光纤光纤的结构及工作原理光纤的全称为光导纤维（OpticalFiber），单根光纤主要是由纤芯和覆层构成的通信圆柱体。纤芯是光纤中心供光传输的通道，所有的光信号都通过纤芯传送，有光信号相当于“1”，没有光信号相当于“0”。纤芯主要是由二氧化硅和其他元素制成。纤芯的外层是覆盖层，也是由二氧化硅制成，但折射率比纤芯低得多。当光信号从高折射率的媒体射向低折射率的媒体时，其折射角将大于入射角，当入射角足够大时，就会出现全反射，即光信号碰到包层时会全部折射回纤芯，这个过程不断重复，使光信号沿着光纤传播下去，距离可达数千米包层的折射率远小于纤芯的折射率只要从纤芯中射到包层表明的光信号的入射角大于某一个临界角度，就可产生全反射多模光纤若纤芯直径比较大，可以同时有多条不同入射角的光信号传播，称为多模光纤。常见的直径为50um和62.5um光源一般采用红外发光二极管，光脉冲在多模光纤中传播时会逐渐展宽，造成失真，适合近距离传输（2km以内）单模光纤光纤直径小到只有光的波长，则只有轴向角度的光信号能进入光纤，且保证光信号一直向前传播，而不会产生多次反射，称为单模光纤。直径为8~10um光源采用红外激光，传输过程中，光的损耗非常低，距离可达到3km以上光缆套塑后的光纤还不能直接在工程中使用，必须把若干根光纤疏松地放在特殊的塑料或铝皮内，加上一些缓冲材料和保护外套后做成光缆，一根光缆可以包括一到数百根光纤，加上加强芯和填充物后就可以大大提高光缆的机械强度，最后加上包带层和保护外套即可使抗拉强度达到几公斤，可以满足工程施工的要求。光缆切面图光线膏：作用1：增强防潮能力作用2：缓冲震动和冲击PBT膏：提供良好的耐侧压和温度特性轧纹钢带：增强耐侧压的能力注意，一根光纤只能完成单向数据传送光缆外观图2.3信号调制技术网络中引入调制技术的原因调制与解调调制技术是将数字信号转换成模拟信号的技术，解调技术则是将模拟信号转换成数字信号的过程。数字信号具有两种不同的状态：0和1用于调制数字信号的模拟信号是正弦波信号，它具有三个基本特征：幅值、频率和相位，每个基本特征都具有多个不同的取值，例如幅值有大小，频率有高低，常用的相位有0°、90°、180°和270°，因此，可用波形某个特征中两个不同的取值表示数字信号的两种不同的状态，因而引出三种基本调制技术：调幅、调频和调相。2.3.1移幅键控调制技术通常用低幅度的波形表示0，高幅度的波形表示12.3.2移频键控调制技术数字信号1用高频率表示，数字信号0用低频率表示（例如，一个1用两个波形表示，一个0用一个波形表示）2.3.3相移键控调制技术正弦波形的相位表示每个角度载波开始的形状，如图所示移相键控分类绝对移相键控在某个调制波形中，数字信号1和0都采用自己固定的相位，例如，用180°相位表示1,0°相位表示0相对移相键控在调制波形中，二进制0用和前面信号相同相位的波形表示，二进制1用和前面信号相反相位的波形表示，又称为差分移相键控DPSK这种方式下，相位值并不固定，而是根据前一位信号的相位值来确定绝对移相和相对移相波形图复习从直径、同时允许的光线的路数、光源和传输距离四个方面简述多模光纤和单模光纤的区别什么是调制技术？网络传输中为什么要使用调制技术？三种基本的调制技术分别是什么？在这三种技术中，每个单位的特征值能代表几位二进制信息？相移键控技术包含哪两种类型？对于二进制1和0的相位分别是如何规定的？四位二进制数能够表示的数字有多少个？分别是什么？2.3.4正交调制技术在上述三种基本调制技术中，每改变一次信号特征值，只能表示一位二进制数，而数据传输系统中，信号特征值的一次变化代表一个码元，码元的变化次数在单位时间内是有限的，称为码元传输速率，又称为波特率。若单位时间内信号特征值只能变化1200次，则上述三种基本调制技术中，信息的传输速率只能达到1200bps为了提高信息的传输速率，可以采取“改变一次信号特征值，表示多位二进制数”的方案，即让一个码元承载多位二进制数，又称为多元调制技术例如，相移键控使用的特征值不仅仅限于0°和180°两个相位值表示的二进制数0和1，而是采用0°、90°、180°和270°四个不同的相位表示四组不同的两位二进制组合00、01、10、11正交相位调制QPSK输入的二进制位流以2位为单位进行调制（即一个码元携带2位信息，四元调制），此处采用绝对调相调幅与调频多特征值应用在调幅与调频过程中，也可以采取幅度或频率的多个取值增加信息的传输速率，但是调频技术受到限制，经常会采