第三章網絡與通信第三章網絡與通信數據通信基礎1計算機網絡技術概述2局域網3廣域網4無線網絡5數據通信基礎通信：信息的傳遞，由一地向另一地進行信息的傳輸與交換數據：信息的外在表現形式，即信息的載體

計算機數據的表現形式：二進制代碼數據通信：不同計算機之間傳送表示字母、數字、符號的二進制代碼0,1比特序列的過程數據通信基礎數據表現形式：模擬數據和數字數據模擬數據（Analogsignals）：取值連續變化數字數據（Digitalsignals）：數字數據的取值只有在有限個離散的點上取值數據通信方式：模擬通信，數字通信數字數據調制解調模擬數據數字數據數據通信基礎傳輸方式并行傳輸串行傳輸以成組形式多條并行信道傳輸速度快，不用檢錯適合短距離通信以串行形式一條信道需要檢錯適合長距離通信數據通信基礎數據通信按照信號傳送方向與時間的關系，分為三種通信方式單工通信方式信號只能沿一個方向傳輸發送的只能發送，接收的只能接收數據通信基礎數據通信方式半雙工通信方式具有雙向通信的能力任意時刻，信息只能單向傳輸可切換方向的單工通信數據通信基礎數據通信方式全雙工通信方式可同時雙向通信需要兩個信道傳送信號數據通信基礎通路連接模式——數據交換技術數據經編碼后在通信線路上進行傳輸，按數據傳送技術劃分可分為電路交換報文交換分組交換

電路交換又稱為線路交換建立連接數據傳輸釋放連接電路交換

特點：數據傳送前必須先設置一條專用通路。在線路釋放前，通路具有獨占性。優點：數據傳輸可靠、迅速，數據不會丟失且保持原來的序列缺點：在某些情況下，電路空閑時的信道容易被浪費：在短時間數據傳輸時電路建立和拆除所用的時間得不償失報文交換又稱信息交換，其數據傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發送的數據塊，其長度不限且可變。當一個站要發送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網絡節點根據報文上的目的地址信息，把報文發送到下一個節點，一直逐個節點地轉送到目的節點。報文交換特點

1)報文采用“存儲--轉發”的方式，在傳送報文時，一個時刻僅占用一段通道

2)在交換節點中需要緩沖存儲，報文需要排隊，故報文交換不能滿足實時通信的要求優點

1)電路利用率高。

2)通信量大時仍然可以接收報文，但傳送延遲會增加

3)報文交換系統可以把一個報文發送到多個目的地

4)報文交換網絡可以進行速度和代碼的轉換缺點

1)不能滿足實時或交互式的通信要求2)發出的報文會不按順序到達目的地

電路交換與報文交換的比較分組交換分組交換是報文交換的一種改進，過程：將用戶傳送的數據分成若干個分組，每個分組包含必要的控制信息構成首部，用于指明該分組的目的地址由于各分組所走路徑不一定相同，因此不能保證各個數據報按順序到達目的地，有的數據報甚至會中途丟失。三種數據交換技術的比較1.電路交換：適合于較輕和間接式負載使用租用的線路進行通信。2.報文交換：不適合于交互式通信，不能滿足實時通信的要求3.分組交換：分組交換技術是在數據網中最廣泛使用的一種交換技術，適用于交換中等或大量數據的情況第三章網絡與通信數據通信基礎1計算機網絡技術概述2局域網3廣域網4無線網絡5計算機網絡技術概述將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統，通過通信設備和線路連接起來，以功能完善的網絡軟件（即網絡通信協議、數據交換方式、網絡操作系統等）實現網絡中資源共享和信息傳遞的系統。

計算機網絡計算機網絡：資源子網＋通信子網資源子網：主機Host＋終端Terminal通信子網：通信設備和通信線路組成網絡硬件：網絡服務器、網絡工作站、網絡交換互聯設備等外部設備網絡軟件分為網絡協議、網絡系統軟件和網絡應用軟件計算機網絡體系網絡協議（Protocol）：為進行計算機網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定的集合網絡協議的三個要素：

1)語義（Semantics)：構成協議元素的含義2)語法（Syntax)：數據或控制信息的格式或結構形式3)時序（Timing)：事件執行的順序及其詳細說明計算機網絡體系網絡體系結構：計算機網絡各層次及其協議的集合

OSI參考模型TCP/IP模型n層是n-1層的用戶，又是n+1層的服務提供者

OIS參考模型開放系統互連(OpenSystemInterconnection)基本參考模型是由國際標準化組織(ISO)制定的標準化開放式計算機網絡層次結構模型，又稱ISO/RM參考模型。提供了一個開放系統互連的概念上和功能上的體系結構，規定了開放系統中各層提供的服務和通信時需要遵守的協議。

OIS參考模型OIS參考模型數據的實際傳遞過程在發送方從上到下逐層傳遞的過程中，每層都要加上適當的控制信息，即圖中和H7、H6、...、H1，統稱為報頭。

OIS參考模型物理層——為設備間數據通信提供傳輸媒體及互連設備，其作用是使原始的數據比特流能在物理媒體上傳輸。數據鏈路層——比特流被組織成數據鏈路協議數據單元(通常稱為幀)，并以其為單位進行傳輸。數據鏈路層的主要作用：數據鏈路的建立、維護和釋放，以及對數據的檢錯、糾錯。網絡層——數據以網絡協議數據單元(分組)為單位進行傳輸。其主要作用：路由選擇，流量控制等。

OIS參考模型傳輸層——運輸層提供的端到端的透明數據運輸服務，可傳送報文，可進行差錯恢復、流量控制等。會話層——是進程--進程的層次，其主要功能是組織和同步不同的主機上各種進程間的通信(也稱為對話)表示層——表示層----為上層用戶提供共同的數據或信息的語法表示變換應用層是開放系統互連環境的最高層，可向應用層序提供各種服務。OIS協議實現起來過分復雜，且運行效率很低；2.標準制定周期太長，按此生產的設備無法及時進入市場3.層次劃分不太合理，有些功能在多個層次中重復出現TCP/IP參考模型TCP/IP協議是美國的國防部高級計劃研究局DARPA為實現ARPANET(后來發展為Internet)互聯網而開發的，也是很多大學及研究所多年的研究及商業化的結果。目前，眾多的網絡產品廠家都支持TCP/IP協議，TCP/IP已成為一個事實上的工業標準。

TCP/IP參考模型TCP/IP是一組協議的代名詞，它還包括許多別的協議，組成了TCP/IP協議簇，其中最主要的是：。TCP（Transmissioncontrolprotocol）傳輸控制協議：通過序列化應答和必要時重發數據包，為應用程序提供了可靠的傳輸流和虛擬鏈接服務IP（Internetprtocol）網際協議：核心功能是尋址和路由選擇TCP/IP參考模型應用層傳輸層網絡層網絡接口層負責通過網絡發送和接收IP數據報支持文件傳輸、電子郵件、遠程登錄等流量控制和可靠傳輸負責尋徑第三章網絡與通信數據通信基礎1計算機網絡技術概述2局域網3廣域網4無線網絡5局域網局域網的概念：LocalAreaNetwork，簡稱LAN，即計算機局部區域網，在一個局部地區范圍內，把各種計算機、外圍設備、數據庫等相互連接起來組成的計算機通信網。其特點：資源共享，快速通信，分布處理，傳輸速率高，誤碼率低。局域網的拓撲結構局域網協議局域網的拓撲結構拓撲結構：網絡中的通信線路和各節點之間的連接構型與幾何排列，用于表示網絡的物理布局，可以形象地描述網絡的安排和配置反映了各個節點間的結構關系。常見拓撲結構有：星型結構，環形結構，總線型結構和混合型結構局域網的拓撲結構星型結構：優點：容易實現，節點擴展、移動方便，維護容易，采用廣播信息傳送方式，傳輸數據速度快缺點：中央節點負擔較重，形成瓶頸局域網的拓撲結構環型結構：用于令牌網優點：易于實現，投資小，傳輸速度較快缺點：維護困難，擴展性能差。局域網的拓撲結構總線型結構：采用單根傳輸線作為總線，所有工作站都共用該線。優點：組網費用低，帶寬共享，擴展較靈活，維護較容易缺點：傳輸距離有限；故障診斷困難；不保證信息及時傳送，不具實時功能

局域網的拓撲結構混合型結構：將星型結構和總線型結構，或環型結構和星型結構結合在一起的網絡結構第三章網絡與通信數據通信基礎1計算機網絡技術概述2局域網3廣域網4無線網絡5廣域網WideAreaNetwork，簡稱WAN，也稱遠程網，跨接很大的物理范圍，能提供遠距離通信，形成國際性的遠程網絡。通信子網采用分組交換技術，利用分組交換網、衛星通信網和無線分組交換網將分布在不同地區的局域網或計算機系統互聯起來，實現資源的共享。廣域網是互聯網的核心。互聯網Internet，即廣域網、局域網及單機按照一定的通信協議組成的國際計算機網絡。互聯網至少包含三個方面的內容：網上的主機都需要有地址，這些主機必須按照共同的規則（協議）連接在一起。基于TCP/IP協議第三章網絡與通信數據通信基礎1計算機網絡技術概述2局域網3廣域網4無線網絡5無線網絡無線網絡：既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語