1、v數據通信技術數據通信技術是是計算機網絡計算機網絡實現的基礎實現的基礎, ,是信息社是信息社會不可缺失的一種高效通信方式，是會不可缺失的一種高效通信方式，是信息技術信息技術的的重要組成。重要組成。 v信息技術信息技術：指的是用來擴展人們信息器官功能、：指的是用來擴展人們信息器官功能、協助人們進行信息處理的一類技術。包括信息的協助人們進行信息處理的一類技術。包括信息的獲取獲取- -傳遞傳遞- -存儲加工存儲加工- -利用利用等過程。等過程。課程背景課程背景課程背景課程背景基本信息技術包括：基本信息技術包括： 1 1）獲取）獲取: :感測（獲取）與識別技術感測（獲取）與識別技術 2 2）傳遞）傳遞

2、: :通信技術通信技術 3 3）存儲、加工）存儲、加工: :計算（加工處理與存儲）技術計算（加工處理與存儲）技術 4 4）利用）利用: :控制與顯示技術控制與顯示技術v感測、通信、計算機感測、通信、計算機和和控制控制4 4大技術在信息系統各大技術在信息系統各司其職，相互交叉、相互融合。司其職，相互交叉、相互融合。v通信與數據通信通信與數據通信通俗的講，數據通信是通俗的講，數據通信是計算機計算機與與通信通信技術相結合而產技術相結合而產生的一種通信方式和通信業務。生的一種通信方式和通信業務。是繼電報、電話業務之后的第三大的通信業務。是繼電報、電話業務之后的第三大的通信業務。課程背景課程背景數數 據

3、據 通通 信信 基基 礎礎 知知 識識網絡技術網絡技術基礎基礎局域網技局域網技術與協議術與協議網絡互聯技網絡互聯技術與協議術與協議網網 絡絡 與與 數數 據據 通通 信信 技技 術術教材教材第第1章章 數據通信系統概述數據通信系統概述第第2 2章章 數據通信基礎數據通信基礎第第3 3章章 數據交換技術數據交換技術第第4 4章章 傳輸介質及其應用傳輸介質及其應用第第5 5章章 數據通信設備和網絡互連設備數據通信設備和網絡互連設備第第6 6章章 網絡技術基礎網絡技術基礎第第7 7章章 計算機局域網計算機局域網第第8章章 廣域網技術及廣域網技術及InternetInternet教材教材第第9 9章章

4、 組網與網絡配置組網與網絡配置第第1010章章 交換機的配置與管理交換機的配置與管理第第1111章章 路由器的配置與管理路由器的配置與管理第第1212章章 綜合業務數據網綜合業務數據網ISDNISDN 第第1313章章 幀中繼幀中繼 第第1414章章 網絡安全初步網絡安全初步 第第1515章章 網絡綜合布線系統網絡綜合布線系統總總 目目 錄錄1 1 數據通信系統概述數據通信系統概述2 2 數據通信基礎數據通信基礎3 3 數據交換技術數據交換技術4 4 傳輸介質及通信設備傳輸介質及通信設備 5 5 網絡技術基礎網絡技術基礎6 6 局域網技術局域網技術 7 7 網絡互連網絡互連8 8 網絡布線與安

5、全網絡布線與安全數據通信技術數據通信技術參考書籍參考書籍 1.1. Data and Computer Communications (8th Edition) ，William Stallings，電子工業出版社電子工業出版社 http:/ 2. 2.數據通信數據通信，人民郵電出版社，人民郵電出版社 ； 3.3.數據通信與計算機網絡數據通信與計算機網絡，電子工業出版社；，電子工業出版社； 4.4.計算機網絡與通信計算機網絡與通信，中國電力出版社；，中國電力出版社； 教學要求教學要求n共共2.52.5學分學分(2(2學分課堂教學學分課堂教學0.50.5學分實驗學分實驗) ) EMail: C

6、1.1 數據通信基本概念：數據通信基本概念： 數據、信息、信號、通信、數據通信數據、信息、信號、通信、數據通信1.2 數據通信系統數據通信系統 ： 基本概念、組成基本概念、組成1.3 協議和標準協議和標準 1.4 數據通信的特點與發展數據通信的特點與發展 1.5 數據通信在自動化領域的應用數據通信在自動化領域的應用第一章第一章 主要內容主要內容信息、數據、信號信息、數據、信號信息：是人對現實世界事物存在方式或運動狀態信息：是人對現實世界事物存在方式或運動狀態的某種認識的某種認識; ;數據：數據：信息的表示形式（載體）信息的表示形式（載體），是把事物的某，是把事物的某些屬性規范化后的表現形式些屬

7、性規范化后的表現形式; ;可以是字母、數字等可以是字母、數字等的組合。的組合。信號：信息的信號：信息的傳輸形式傳輸形式，是數據的物理表現。信，是數據的物理表現。信息必須被轉化為電磁信號、光信號才能傳輸。息必須被轉化為電磁信號、光信號才能傳輸。例子例子 信息：是人對現實世界事物存在方式或運動狀態的某種認識。信息：是人對現實世界事物存在方式或運動狀態的某種認識。數據：是把事物的某些屬性規范化后的表現形式數據：是把事物的某些屬性規范化后的表現形式; ;是是信息的表信息的表示形式示形式。信號：是數據的具體的物理表現。是信號：是數據的具體的物理表現。是信息的傳輸形式信息的傳輸形式。t tv v指通過某種

8、系統由指通過某種系統由發送者發送者傳遞給傳遞給接收者接收者的的信號傳輸過程。信號傳輸過程。通信一致伴隨人類的生存和發展，自有人通信一致伴隨人類的生存和發展，自有人類活動就產生通信。分為四個發展階段：類活動就產生通信。分為四個發展階段：v通信？通信？第一階段：以語言為主，通過人力、烽火等原始手段第一階段：以語言為主，通過人力、烽火等原始手段傳遞信息。傳遞信息。第二階段：文字、印刷。（增加了信息傳播的手段）第二階段：文字、印刷。（增加了信息傳播的手段） 第三階段：郵政、電報、電話、廣播。（進入電氣時第三階段：郵政、電報、電話、廣播。（進入電氣時代，擴大信息傳播范圍）代，擴大信息傳播范圍）第四階段：

9、信息時代，通過電子設備、光媒體傳遞數第四階段：信息時代，通過電子設備、光媒體傳遞數據、圖像、文本等。據、圖像、文本等。 現代通信技術現代通信技術: :借助電子電氣設備及光等媒介，在兩借助電子電氣設備及光等媒介，在兩點之間傳輸信息。點之間傳輸信息。指通過某種系統由指通過某種系統由發送者發送者傳遞給傳遞給接收者接收者的的信號傳輸過程。信號傳輸過程。通信一致伴隨人類的生存和發展，自有人通信一致伴隨人類的生存和發展，自有人類活動就產生通信。分為四個發展階段。類活動就產生通信。分為四個發展階段。v通信？通信？數據通信數據通信數據通信是指依照數據通信是指依照通信協議通信協議，在兩個設備，在兩個設備之間利用

10、之間利用傳輸媒體傳輸媒體進行的進行的數據交換數據交換。 數據通信數據處理數據傳輸數據通信數據處理數據傳輸可實現計算機與計算機、計算機與終端以可實現計算機與計算機、計算機與終端以及終端與終端之間的數據信息傳遞。及終端與終端之間的數據信息傳遞。終端：終端：對互聯網而言，對互聯網而言，“終端終端” ” 泛指一切能夠接入網泛指一切能夠接入網絡的計算設備，如個人電腦、網絡電視、可上網絡的計算設備，如個人電腦、網絡電視、可上網手機、手機、PDAPDA等。等。 數據通信數據通信數據通信是指依照數據通信是指依照通信協議通信協議，在兩個設備，在兩個設備之間利用之間利用傳輸媒體傳輸媒體進行的進行的數據交換數據交換

11、。 數據通信數據處理數據傳輸數據通信數據處理數據傳輸可實現計算機與計算機、計算機與終端以可實現計算機與計算機、計算機與終端以及終端與終端之間的數據信息傳遞。及終端與終端之間的數據信息傳遞。v通信過程？通信過程？人與人的交流：人與人的交流：相同語言相同語言共同的語義共同的語義耳朵能聽到耳朵能聽到足夠的音量足夠的音量適當的頻率適當的頻率n設備間的通信：設備間的通信：對對0 0、1 1的表示相同的表示相同接收端口打開接收端口打開信號的能量足夠大信號的能量足夠大傳輸數據的頻率適當傳輸數據的頻率適當通信過程須考慮的問題通信過程須考慮的問題“0”0”、“1”1”如何表示？如何表示？信號電平大小？信號電平大

12、小？接收方怎樣知道已開始發送？接收方怎樣知道已開始發送？發送的快慢？發送的快慢？如何識別錯誤？如何識別錯誤？多點發送要考慮什么問題？多點發送要考慮什么問題？.1.2 1.2 數據通信系統的組成和模型數據通信系統的組成和模型 一個數據通信系統由一個數據通信系統由7 7部分組成部分組成 數據數據1.1. DTE DCE 傳輸媒體傳輸媒體 DCE DTE協議協議協議協議DTE: Data Terminal Equipment,DTE: Data Terminal Equipment,數據終端設備。數據終端設備。DCEDCE：Data Circuit-terminating EquipmentData

13、 Circuit-terminating Equipment，數據，數據電路通信設備。電路通信設備。DTEDTE、DCEDCE區別：區別：DTEDTE是通信端點設備，而是通信端點設備，而DCEDCE是通信控是通信控制設備，是網絡中傳輸和接收制設備，是網絡中傳輸和接收DTEDTE數據的設備。數據的設備。 ModemModem1.2 1.2 數據通信系統的組成和模型數據通信系統的組成和模型 一個數據通信系統由一個數據通信系統由7 7部分組成部分組成 數據數據1.1. DTE DCE 傳輸媒體傳輸媒體 DCE DTE協議協議協議協議1.3.1 1.3.1 協議協議協議是指在數據通信時彼此共同遵守的規

14、則的協議是指在數據通信時彼此共同遵守的規則的集合。集合。 （例）（例）1.3 1.3 協議和標準協議和標準不同公司的分層結構不同公司的分層結構SNASNA（System Network ArchitectureSystem Network Architecture）IBMIBM公司（公司（19741974）DNADNA（Digital Network ArchitectureDigital Network Architecture） Digital Digital公司公司BNABNA（Burroughs Network Architecture Burroughs Network Archit

15、ecture ） 寶來機器公司寶來機器公司DSADSA（Distributed Systems Architecture Distributed Systems Architecture ） Honeywell Honeywell公司公司OSI (OSI (Open System InterconnectOpen System Interconnect) ISO ) ISO 組織組織RS-232RS-232協議（協議（電子工業協會電子工業協會EIAEIA提出的異步通信標準提出的異步通信標準） “1 1”：-3-3V V -15V-15V； “0 0”：+3V+3V +15V+15V； 每次傳輸

16、一個字符，每次傳輸一個字符，7 7位或位或8 8位；每位電壓持續時間相同；位；每位電壓持續時間相同； 每個字符前加一起始位（每個字符前加一起始位（0 0），表示傳輸開始；），表示傳輸開始； 傳送完后加一停止位（傳送完后加一停止位（1 1），表示傳輸結束；），表示傳輸結束； 物理連線必須在物理連線必須在1515米內。米內。1.3.1 1.3.1 協議協議協議是指在數據通信時彼此共同遵守的規則的協議是指在數據通信時彼此共同遵守的規則的集合。（例）集合。（例） 1.3 1.3 協議和標準協議和標準不同公司的協議結構不同公司的協議結構SNASNA（System Network Architecture

17、System Network Architecture）IBMIBM公司（公司（19741974）DNADNA（Digital Network ArchitectureDigital Network Architecture） Digital Digital公司公司BNABNA（Burroughs Network Architecture Burroughs Network Architecture ） 寶來機器公司寶來機器公司DSADSA（Distributed Systems Architecture Distributed Systems Architecture ） Honeywell

18、 Honeywell公司公司1.3 1.3 協議和標準協議和標準1.3.2 1.3.2 標準與標準化組織標準與標準化組織標準是網絡通信發展的基礎，如果沒有標準標準是網絡通信發展的基礎，如果沒有標準則會使網絡互操作能力差，資源浪費，開發則會使網絡互操作能力差，資源浪費，開發風險大，開發周期長等。風險大，開發周期長等。OSI (Open System Interconnect) ISO 組織于組織于1982年建立。年建立。在數據通信領域中比較有影響的標準化組織有：在數據通信領域中比較有影響的標準化組織有：（1 1）國際標準化組織）國際標準化組織(The International Standard

19、s (The International Standards Organization, ISO)Organization, ISO)：OSIOSI（2）國際電信聯盟）國際電信聯盟（The International Telecommunications Union-Telecommunication Standards Sector, ITU-T, formerly the CCITT）：）：VOIP（3）電氣與電子工程師協會（）電氣與電子工程師協會（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE）2.2.標準化組織標準

20、化組織（3 3）電氣與電子工程師協會（）電氣與電子工程師協會（IEEEIEEE）世界上最大的專業技術團體，是一個非營利性科技學會。世界上最大的專業技術團體，是一個非營利性科技學會。負責電氣及電子工程、計算機及控制技術領域中標準的負責電氣及電子工程、計算機及控制技術領域中標準的制定。制定。IEEE設設37個專業分會個專業分會(Society)和和3個聯合會個聯合會(Council)，覆蓋了電力、電子、信息等廣泛領域；覆蓋了電力、電子、信息等廣泛領域；每個專業分會都有自己的刊物每個專業分會都有自己的刊物,有有70多種期刊雜志。該組多種期刊雜志。該組織每年發表的論文著作數量占全世界該領域當年發表量織

21、每年發表的論文著作數量占全世界該領域當年發表量的的30(IEEE Transactions on Automatic Control )。 IEEEIEEE每年也會主辦或協辦三百多項技術會議。每年也會主辦或協辦三百多項技術會議。2.2.標準化組織標準化組織（3 3）（）（IEEEIEEE）在）在“自動化專業自動化專業“頂級期刊：頂級期刊：IEEE Transactions on Automatic Control automatica IEEE Transactions on Circuits and Systems IEEE Transactions on Control Systems T

22、echnology IEEE Transactions on Automation Science and Engineering IEEE Transactions on Robotics and Automation （3 3）電氣與電子工程師協會（）電氣與電子工程師協會（IEEEIEEE）頂級期刊：）頂級期刊：擁有全球近擁有全球近175175個國家三十六萬多名會員。個國家三十六萬多名會員。學生會員（學生會員（Student Member）準會員（準會員（Associate Member）會員（會員（Member）高級會員（高級會員（Senior Member）會士（會士（Fellow）榮

23、譽會員（榮譽會員（Honor Member）；）； 2.2.標準化組織標準化組織（4）電子工業協會（）電子工業協會（The Electronic Industries Association, EIA）制定電氣相關的標準。）制定電氣相關的標準。RS232（5）美國國家標準協會（）美國國家標準協會（The American National Standards Institute, ANSI）,是國際化標準組織在美是國際化標準組織在美國的代表。國的代表。 ASCII、FDDI、ANSI C2.2.標準化組織標準化組織1.3.2 1.3.2 標準與標準化組織標準與標準化組織標準是網絡通信發展的基礎

24、，如果沒有標準標準是網絡通信發展的基礎，如果沒有標準則會使網絡互操作能力差，資源浪費，開發則會使網絡互操作能力差，資源浪費，開發風險大，開發周期長等。風險大，開發周期長等。1.1 數據通信基本概念：數據通信基本概念： 數據、信息、信號、通信、數據通信數據、信息、信號、通信、數據通信1.2 數據通信系統數據通信系統 ： 基本概念、組成基本概念、組成1.3 協議和標準協議和標準 1.4 數據通信的特點與發展數據通信的特點與發展 1.5 數據通信在自動化領域的應用數據通信在自動化領域的應用第一章第一章 主要內容主要內容1.4 1.4 數據通信的特點與發展數據通信的特點與發展數據通信數據通信: :是指

25、依照是指依照通信協議通信協議，在兩個設備之間利用，在兩個設備之間利用傳傳輸媒體輸媒體進行的進行的數據交換數據交換。 數據通信數據處理數據傳輸數據通信數據處理數據傳輸可實現計算機與計算機、計算機與終端以及終端與終端可實現計算機與計算機、計算機與終端以及終端與終端之間的數據信息傳遞。之間的數據信息傳遞。是繼電報、電話業務之后的第三種最大的通信業務。是繼電報、電話業務之后的第三種最大的通信業務。 1.4.1 數據通信的特點數據通信的特點通信對象的范圍廣通信對象的范圍廣傳輸內容為二進制數據傳輸內容為二進制數據通信的可靠性高通信的可靠性高通信的復雜性高通信的復雜性高1.4 1.4 數據通信的特點與發展數據通信的特點與發展1.4.2 數據通信的發展數據通信的發展應用范圍和應用規模不斷擴大。應用范圍和應用規模不斷擴大。新的應用業務不斷涌現。新的應用業務不斷涌現。現代網