数据通信基础概念
1.数据:信号集合
2.信息:有用的数据
3.信号:数据的电磁或者电子编码。分为连续变化的模拟信号,离散变化的数字信号
4.信源:发送信息的设备
5.信宿:接收信息的设备
6.信道:信源和信宿之间的通信线路
7.数字通信:数字信号直接以数字形式通信
8.模拟通信:把数字信号转换成模拟信号再通信,传输到目的地再转换成数字信号
数据通信方式
1.1并行通信:数据的各位同时传输
1.2串行通信:数据一位一位地传输
2.1单工通信:收发方各自只有一台设备(收或发)而且只有一条线,单方向传输
2.2半双工通信:收发方各自拥有收发设备,只有一条线但可以两个方向传输,但同一时刻只
1.数据:信号集合
2.信息:有用的数据
3.信号:数据的电磁或者电子编码。分为连续变化的模拟信号,离散变化的数字信号
4.信源:发送信息的设备
5.信宿:接收信息的设备
6.信道:信源和信宿之间的通信线路
7.数字通信:数字信号直接以数字形式通信
8.模拟通信:把数字信号转换成模拟信号再通信,传输到目的地再转换成数字信号
数据通信方式
1.1并行通信:数据的各位同时传输
1.2串行通信:数据一位一位地传输
2.1单工通信:收发方各自只有一台设备(收或发)而且只有一条线,单方向传输
2.2半双工通信:收发方各自拥有收发设备,只有一条线但可以两个方向传输,但同一时刻只
能单方向
2.3全双工通信:收发方各自拥有收发设备,两线两向同一时刻都可以传输
3.1同步通信:收发双方时间基准一致,有个同步时钟
3.2异步通信:收发每次一个字符,每个字符加上起始和停止位,无同步时钟
数据交换方式
2.3全双工通信:收发方各自拥有收发设备,两线两向同一时刻都可以传输
3.1同步通信:收发双方时间基准一致,有个同步时钟
3.2异步通信:收发每次一个字符,每个字符加上起始和停止位,无同步时钟
数据交换方式
0.结点:传输线路上的通信设备
1.电路交换:需要建立连接,通信,释放连接三个步骤,通信过程中一直占用通信线路。类似打电话
2.报文交换:不需要建立连接,而是将数据存入本地交换机,当空闲时再转发。报文含有完整被寻址地址,线路可被多个用户复用。类似邮递包裹
3.分组交换:存储-转发技术,信息先存于存储器中,分组为多个信息段,加上分组标记和地址。各分组在网络中通过不同路径到达目的地
2.报文交换:不需要建立连接,而是将数据存入本地交换机,当空闲时再转发。报文含有完整被寻址地址,线路可被多个用户复用。类似邮递包裹
3.分组交换:存储-转发技术,信息先存于存储器中,分组为多个信息段,加上分组标记和地址。各分组在网络中通过不同路径到达目的地
计算机网络
1.计算机网络概论
1.1发展:
三个里程碑
报文分组交换技术(1968ARPANET)
1980开放系统互联参考模型(OSI/RM)
Internet的迅速发展与推广(1989WWW,1993Browse)
1.2分类:
1.2.1地理范围划分
个人局域网(PAN):个人信息终端智能互联。Ex:蓝牙
局域网(LAN):几公里,传输速率在10Mb/s-1Gb/s,属于单位所有。Ex:学校校园网,企业内部网
局域网(LAN):几公里,传输速率在10Mb/s-1Gb/s,属于单位所有。Ex:学校校园网,企业内部网
城域网(MAN):几十公里,与LAN类似
广域网(WAN):几十几百公里甚至全世界的远程网络。过去速率64Kb/s-2Mb/s,现在光纤速率可达Gb/s级。Ex:Internet是世界上最大的广域网
1.2.2网络拓扑结构划分
总线型:所有结点连在一条总线上。Ex:以太网
星型:所有结点连到中间结点上。在基于集中式访问控制策略中中间结点是网络交换和控制设备,而更广泛使用的是个分布式访问控制策略,中间结点只是交换设备。
环形:所有结点通过中继器接入网络,中继器间直连成闭合环形网络。采用基于令牌(Token)的分布式访问控制方法。
广域网(WAN):几十几百公里甚至全世界的远程网络。过去速率64Kb/s-2Mb/s,现在光纤速率可达Gb/s级。Ex:Internet是世界上最大的广域网
1.2.2网络拓扑结构划分
总线型:所有结点连在一条总线上。Ex:以太网
星型:所有结点连到中间结点上。在基于集中式访问控制策略中中间结点是网络交换和控制设备,而更广泛使用的是个分布式访问控制策略,中间结点只是交换设备。
环形:所有结点通过中继器接入网络,中继器间直连成闭合环形网络。采用基于令牌(Token)的分布式访问控制方法。
树型:传输介质是不封闭的分支电缆。
全互连型
1.3组成
〉
计算机系统
〉数据通信系统
〉数据通信系统
〉计算机网络软件
网络主要功能是共享资源和数据通信,所以逻辑上分为资源子网和通信子网。资源子网包括计算机系统、数据 、和网络软件;通信子网包括传输介质、交换机路由器等网络连接设备。是计算机网络的内核。
1.3.1计算机系统
1.主机:资源子网关键设备,负责处理数据和网络管理
2.终端:用户访问网络的设备
1.3.2传输介质
1.双绞线:两根包着绝缘层的铜丝螺旋状绞在一起
2.同轴电缆:一根内导体铜芯线加网状导电金属屏蔽层
3.光纤:直径8-100微米的细玻璃丝,光波为载波。分为单模和多模。
4.无线介质:大气。通信方法有无线电波、数字微波、红外线、卫星
1.3.3网络连接设备
1.网卡:计算机从网卡接入网络,网卡把数据转换成相应格式传出和接收。常用外围部件互联网卡(PCI),笔记本有专用网卡PCMCIA,以及WiFi无线网卡
2.中继器和集线器:中继器(转发器)作用是消除信号的衰弱和失真,放大和整形
信号。集线器(Hub)是多端口的中继器,其连接的多个设备共享一根总线,任一时刻只能有两台设备通过集线器传输数据
3.网桥和交换机:网桥能连接多个网段,有选择地发送信号,有学习、转发、过滤的功能。交换机是多口网桥,允许多台设备同时通信
4.路由器:连接地理上分散的不同网络,完成其间的数据通信。主要功能是路由选择和
网络互联。路由选择是选择最佳通信路径。路由器提供多个网络端口以适应不同类型的网络
1.3.4网络协议
4.无线介质:大气。通信方法有无线电波、数字微波、红外线、卫星
1.3.3网络连接设备
1.网卡:计算机从网卡接入网络,网卡把数据转换成相应格式传出和接收。常用外围部件互联网卡(PCI),笔记本有专用网卡PCMCIA,以及WiFi无线网卡
2.中继器和集线器:中继器(转发器)作用是消除信号的衰弱和失真,放大和整形
信号。集线器(Hub)是多端口的中继器,其连接的多个设备共享一根总线,任一时刻只能有两台设备通过集线器传输数据
3.网桥和交换机:网桥能连接多个网段,有选择地发送信号,有学习、转发、过滤的功能。交换机是多口网桥,允许多台设备同时通信
4.路由器:连接地理上分散的不同网络,完成其间的数据通信。主要功能是路由选择和
网络互联。路由选择是选择最佳通信路径。路由器提供多个网络端口以适应不同类型的网络
1.3.4网络协议
网络协议:网络中数据交换的规则、标准或约定。
开放系统互联模型(OSI):国际标准化组织(ISO)定义的曾经的网络分层模型,分为七层。
TCP/IP协议:目前运用最广的网络协议,定义了电子设备连接和数据传输的标准。分为4层-应用层、传输层、网际层、网络接口层。每一层都有多个协议。
应用层SMIP,FIP,TELNET,DNS,SNMP,HTTP,TETP
传输层TCP,UDP
网际层IP,ICMP,ARP,RARP
网络接口层FDDI,HDLC,802.3,802.5
2.局域网
1.客户机(工作站):连接到网络上的计算机
2.服务器:整个网络系统的核心,提供服务和管理网络,搭载网络操作系统。分为文件、打印、通信、数据库服务器
常见局域网:以太网、令牌总线、令牌环网
开放系统互联模型(OSI):国际标准化组织(ISO)定义的曾经的网络分层模型,分为七层。
TCP/IP协议:目前运用最广的网络协议,定义了电子设备连接和数据传输的标准。分为4层-应用层、传输层、网际层、网络接口层。每一层都有多个协议。
应用层SMIP,FIP,TELNET,DNS,SNMP,HTTP,TETP
传输层TCP,UDP
网际层IP,ICMP,ARP,RARP
网络接口层FDDI,HDLC,802.3,802.5
2.局域网
1.客户机(工作站):连接到网络上的计算机
2.服务器:整个网络系统的核心,提供服务和管理网络,搭载网络操作系统。分为文件、打印、通信、数据库服务器
常见局域网:以太网、令牌总线、令牌环网
2.1以太网
1970年由XEROX,DIGITAL,INTEL开发,目前最为普遍的网络。一条传输线路上一个时刻只能传输一个数据 以太网(Ethernet)是基带局域网规范,是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准
1.共享以太网:使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器为核心的星型网络。级连和堆叠可以扩展以太网
2.交换以太网:以以太网交换机为中心结点构成的星型网络
2.2无线网
通过无线介质来传输的计算机网络。其中所有组件都要经过Wi-Fi组织认证
1.Wi-Fi:无线保真的缩写。是一种无线联网技术
2.Wi-Fi联盟:1999年成立的商业联盟。在全球范围内推行WiFi产品的兼容认证,发展IEEE 802.11标准的无线电技术
3.IEEE 802.11:无线联网(WLAN)标准。其中IEEE 802.11b 的物理层工作在2.4GHz的ISM频段,最高速率11Mb/s,所以它被广泛应用
2.2.1无线个域网
小范围内连接数个装置的无线网络
蓝牙:支持设备间短距离(10m)通信的无线电技术。由IEEE 802.15定义,两种工作方式:微微网和分散网(多个微微网)
2.2.2无线局域网
1.有固定的基础设施:利用预先建立的实现无线数据通信。无线站点(STA) 又叫移动站,由计算机加无线网卡组成,通过接入点(AP)通信
2.无固定的基础设施 :自组织网络(Ad-hoc网络),由一些处于平等状态的移动站之间通信组成的临时网络
3.基本服务集(BSS):一个无线AP及其关联的无线客户。
4.扩展服务集(ESS):多个BSS连接到多个分配系统(DS,如以太网)组成
server系统和普通系统的区别2.3 Internet及其应用
Internet是最大的广域网,以美国国家科学基金会(NSF)的主干网为基础,由许多子网互联成的一个逻辑网。起源于1969的由美国国防部资助建立的军事用途的ARPANET网。经历了主要三个阶段
1)Telnet、E-mail、FTP、BBS、Usenet等
2)Web技术下的电子商务、电子政务、远程服务等
3)P2P网络
每个连入因特网的网络一般都有自己的网络运行中心(NOC)和网络信息中心(NIC)
2.3.1 IP地址和域名系统
1. IP地址:因特网中主机或路由器的逻辑地址的唯一标识,共32b。32位分成4段,每段8b,用点分十进制表示。称为IPv4。
由网络号和主机号组成。网络号用来指明计算机所在网络,主机号用来指明某个网络中哪台计算机。
分为ABCED五类,ABC类为基本地址,DE类为特殊地址。
A 0+7b+24b 1.0.0.0~127.255.255.255 网络总数2^7-2,主机总数2^24-2 大型企业
B 10+14b+16b 128.0.0.0~191.255.255.255 网络总数2^14,主机总数2^24-2
C 110+21b+8b 192.0.0.0~223.255.255.255 网络总数2^21,主机总数2^8-2 一般企业
D 1110+28b 多目的广播地址
E 11110+27b 实验和将来使用
2.域名:给IP地址起的唯一的有意义的字符型名字。
域名系统:转换名称-IP地址,简称(DNS)。域名服务器保存着该网络中所有域名和IP地址。
服务名.主机所在机构标识.顶级域名
www .sohu
服务名是提供的服务类型
主机所在机构标识是和机构名称性质相关的名字
顶级域名分为国家顶级域名(cn)和通用顶级域名(com),通用顶级域名也可以用做二级域名。
2.3.2 Internet接入技术
用户接入分为家庭接入校园接入机关企业接入,接入技术分为有线和无线。
1.ADSL接入:利用铜质电话线接入Internet技术,异步数据传输,上下行带宽不对称。最高上行速度3.5Mb/s,下行24Mb/s。用户需要使用ADSL终端(ADSL MODEM)来连接普通电话线路,MODEM用于分离数据信号和音频信号
2.HFC接入:混合光纤同轴电缆,用过有线电视网络接入。最高上行速度80Mb/s,下行110Mb/s。
3.光纤接入
4.通过单位局域网(LAN)接入
5.移动无线接入:最常见的是由通用无线分组业务(GPRS)和WAP相结合的方案。接入速率在9Kb/s~多于171.2Kb/s。现在3G/4G网络直接将移动设备接入因特网。
2.3.3WWW服务
WWW使用网页方式组织查和表示信息,利用链接在站点间跳转。WWW系统采用客户/服务器模式由Web服务器(Web Server)浏览器(Browser)和超文本传输协议(HTTP)组
成。服务器保存以网页的形式保存WWW中的资源,浏览器是查和浏览网页的客户端软件。
1.网页:由超文本标记语言(HTML)书写。信息按超文本方式组织。HTML的代码文件是一个纯文本文件(ASCII码文件),拓展名为html/htm
2.URL(统一资源定位器):是WWW中每个资源的地址。通过URL实现对WWW资源的统一寻址。标准格式为 协议://<主机>:<端口>/<路径>。浏览器对URL进行解析,到文件,再对HTML文档中的标记进行解析,在客户端显示超文本/超媒体
3.超文本:包括文本和链接信息
4.超媒体:超文本和多媒体
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