1、1.3通信基础与网络协议1.3.1数据通信的基本概念 数据通信就是在不同的计算机之间传送二进制代码序列的过程。1.几个基本概念(1)数据 数据是传递信息的实体。数据有模拟数据和数字数据两种形式。模拟数据是指在某个区间产生的连续的值，如声音、温度等。数字数据指的是某个区间产生的离散的值，如整数序列等。(2)信号 信号是数据的表现形式，是数据的电磁编码或电子编码。它使数据能以适当的形式在通信介质上传输。信号有模拟信号和数字信号两种形式。模拟信号是在一定的数值范围内可以连续取值的信号，是一种连续变化的电信号。数字信号是一种离散的脉冲序列，直接用恒定的两种电平表示二进制数据的0和1。如计算机的输出、数
2、字仪表的测量结果等。(3)信道 信道是指信息传输的通道，即信息进行传输时所经过的一条通路。(4)通信方式 按照数据信息在传输链路上的传送方向，通信方式可分为以下三种：单工通信：信息只能向一个方向传送。如广播。半双工通信：信息的传递可以是双向的，但一方发送信息的时候，另一方只能接收，如对讲机。全双工通信：通信的双方可以同时发送和接收信息。如电话。2.数据交换技术(1)电路交换(Circuit Switching)电路交换具有严格的三个步骤：呼叫建立传送信息呼叫拆除电路交换的特点 优点是实时性好。缺点是呼叫时间大大长于数据传送时间，通信带宽不能充分利用，效率低。(2)报文交换(Message Sw
3、itching)欲发送的整块数据称为一个报文。报文交换采用存储转发的方式来传输数据。报文交换不需要在两个站点之间建立一条专用的通信线路。报文交换的特点 优点是线路利用率较高，一个报文送到多个目的站点。缺点是传输延迟较长。(3)分组交换(Packet Switching)属于“存储转发”交换方式。但每次只能发送其中一个分组。优点是传输时间短，传输延迟小，可靠性高，通信费用低。(4)高速分组交换技术(High Speed Packet Switching Technology)帧中继(Frame Relay)是一种高速分组技术。最有发展前途的高速分组交换技术是ATM异步传输模式。1.3.2网络协议
4、 为了使网络中不同的工作站、服务器和其他网络设备之间能可靠地传输数据，网络中的所有主机都必须使用同一语言，因而必须约定好通用的通信规则。这种为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议，网络协议通常被分为几个层次，每层完成自己单独的功能。通信双方只有在共同的层次间才能相互联系。1.OSI七层协议 国际标准化组织ISO于1978年提出“开放系统互连参考模型”，即著名的 OSI(Open System Interconnection)。将计算机网络体系结构的通信协议规定为：物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层 应用层等2.TCP/IP协议 TCP/IP协议是70年代中期美国国防部ARP
5、ANET广域网开发的网络体系结构和协议标准。Internet就是以它为基础组建的。TCP/IP协议成了事实上的工业标准。1.4网络传输介质与设备1.4.1网络传输介质 传输介质可分为：有线传输介质 无线传输介质两大类 1.有线传输介质(1)双绞线电缆(简称双绞线)双绞线护套 为了使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小，电缆中的每一对双绞线都由两根绝缘铜导线相互扭绕而成。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种。双绞线的特点 双绞线的线路损耗较大，传输速率低。但价格便宜，容易安装。常用于对通信速率要求不高的网络连接中。(2)同轴电缆护套绝缘层屏蔽层导体 金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场，也可用来防止外界电磁场干
6、扰中心导体的信号。同轴电缆可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆 同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质(3)光纤色 层护 套纤 心 光缆是由一组光纤组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。光纤与电导体构成的传输媒体最基本的差别是，它的传输信息是光束，而非电气信号。因此，光纤传输的信号不受电磁的干扰，并具有很大的带宽。2.无线传输介质 目前有三种无线传输介质：微波 红外线 激光。无线传输介质优点 不受地域限制，可以轻易跨越障碍物；架设灵活，可以随心所欲地增加或重新配置用户端设备；安装和拆装十分简单方便，大大节约了设备安装的时间和成本；允许在任何时间、任何地点访问网络
7、，而不需指定地点。1.4.2网络互联设备 组成基本的计算机网络的硬件有：网络服务器 网络工作站 网络适配器 连接线 如果要扩展网络的规模，就需要增加网间连接设备：调制解调器 集线器 网桥 路由器1.服务器（Server）服务器是网络服务的提供者，是一台高性能计算机，用于网络管理、运行应用程序、处理各网络工作站成员的信息请示等。根据作用的不同服务器可分为文件服务器、应用程序服务器和数据库服务器等。2.工作站（Workstation）也称客户机，由服务器进行管理和提供服务的、连入网络的任何计算机都属于工作站，其性能一般低于服务器。3.网络适配器（Network Interface Card,NIC
8、）也称网卡、网络接口卡，在局域网中用于将用户计算机与网络相连。网络适配器的功能 读入由其它网络设备传输过来的数据包，将其变成客户机或服务器可以识别的数据，通过主板上的总线将数据传输到所需计算机设备中 将计算机设备发送的数据，打包后输送至其它网络设备中。4.调制解调器（Modem）是一个通过电话拨号接入Internet的必备的硬件设备。调制解调器的作用 当计算机发送信息时，将计算机内部使用的数字信号转换成可以用电话线传输的模拟信号，通过电话线发送出去 接收信息时，把电话线上传来的模拟信号转换成数字信号传送给计算机，供其接收和处理。5.中继器（Repeater）信号在线缆中传输时会受到干扰，产生衰
9、减。如果信号衰减到一定的程度，信号将不能被识别，计算机之间不能通信。因此必须使信号保持原样继续传播才有意义。当安装一个局域网而物理距离又超过了线路的规定长度时，就可以用中继器进行延伸；中继器也可以收到一个网络的信号后将其放大发送到另一网络，从而起到连接两个局域网的作用。6.网桥（Bridge）和网关（Gateway）网桥的作用 网桥的作用是连接网络分支，并具有“过滤帧”的功能。7.路由器(Router)当两种不同类型的局域网相连时，就需要使用路由器 路由器能识别数据的目的地址所在的网络，并能从多条路径中选择最佳的路径发送数据。8.集线器(HUB)集线器不属于网间连接设备，而属于网络连接设备。不具备协议翻译功能，而只是分配频宽。
