1、重慶郵電大學重慶郵電大學 經濟管理學院經濟管理學院主要內容主要內容2 數據通信數據通信 當你的雙手不停的在計算機鍵盤上敲打時，你知道你所使用的信當你的雙手不停的在計算機鍵盤上敲打時，你知道你所使用的信息媒介或信息載體是什么嗎？息媒介或信息載體是什么嗎？ 傳送話音信號的電話通信網能不能保證傳送數據信號的要求呢？傳送話音信號的電話通信網能不能保證傳送數據信號的要求呢？數據通信網概述數據通信網概述3v 通信的三個要素：通信的三個要素：信源信源、信宿信宿和和信道。信道。噪聲噪聲信源信源發送器發送器信道信道接收器接收器信宿信宿源系統源系統目的系統目的系統數據通信網概述數據通信網概述信息通過數據通信系統的

2、傳輸過程信息通過數據通信系統的傳輸過程信息信息數據數據信號信號在信道上傳輸在信道上傳輸信號信號數據數據信息信息數據編碼數據編碼調制調制解調解調數據解碼數據解碼01000001A01000001A信道信道4數據通信的概念數據通信的概念是是20世紀世紀60年代隨著計算機的發展和廣泛應用而發展起來的年代隨著計算機的發展和廣泛應用而發展起來的通信技術。通信技術。v 無論是文字、語聲還是圖像，只要它們能用編碼的方法形成各種代碼無論是文字、語聲還是圖像，只要它們能用編碼的方法形成各種代碼組合，既可存儲在計算機內，又可用計算機進行加工、處理，那么都組合，既可存儲在計算機內，又可用計算機進行加工、處理，那么都

3、可統稱之為可統稱之為。v 現代數據通信就是為計算機之間，以及各計算機和各種終端之間提供現代數據通信就是為計算機之間，以及各計算機和各種終端之間提供傳輸、交換信息的手段。傳輸、交換信息的手段。即通過計算機或其他數據裝置與通即通過計算機或其他數據裝置與通信線路，完成數據編碼信道的傳輸、轉接、存儲和處理的通信技術。信線路，完成數據編碼信道的傳輸、轉接、存儲和處理的通信技術。數據通信網概述數據通信網概述5 數據通信系統的構成數據通信系統的構成數據數據I/O設備設備傳輸控制器傳輸控制器DCE信道信道DCE通信控制器通信控制器主機主機DTE（數據終端）（數據終端）DL（數據鏈路）（數據鏈路）DCE(數據電

4、路終端設備數據電路終端設備)中央計算機系統中央計算機系統數據通信網概述數據通信網概述v 數據傳輸系統數據傳輸系統DCE 傳輸線路：有線介質、無線介質傳輸線路：有線介質、無線介質 傳輸設備：調制解調器、中繼器、多路復用器、交換機等傳輸設備：調制解調器、中繼器、多路復用器、交換機等v 數據處理系統數據處理系統DTE 計算機、終端等計算機、終端等6常見數字基帶信號波形常見數字基帶信號波形 1 1 0 1 0 0 0 0 1 A 0 A 0 A 0 A A 0 A A 0 A A 0 A A 0 A a b c d e f g Ts 7v 5個階段個階段v 包含兩項內容包含兩項內容：數據傳輸數據傳輸和

5、通信控制和通信控制 過程過程 與打電話比較與打電話比較 建立物理連接建立物理連接 撥號，撥通對方撥號，撥通對方 建立邏輯連接建立邏輯連接 互相確認身份互相確認身份 數據傳輸數據傳輸 互相通話互相通話 斷開邏輯連接斷開邏輯連接 互相確認要結束通話互相確認要結束通話 斷開物理連接斷開物理連接 雙方掛機雙方掛機*注意，并不是所有的數據通信都需要全部注意，并不是所有的數據通信都需要全部5個階段。個階段。數據通信的基本過程數據通信的基本過程數據通信網概述數據通信網概述8SYN-SENTESTAB-LISHEDSYN-RCVDLISTENESTAB-LISHEDSYN = 1, seq = xACK =

6、1, seq = x + 1, ack = y 1CLOSEDCLOSED數據傳送數據傳送主動打開主動打開被動打開被動打開AB客戶客戶服務器服務器SYN = 1, ACK = 1, seq = y, ack= x 1數據通信網概述數據通信網概述TCP連接建立過程連接建立過程9CLOSEDACK = 1, seq = u + 1, ack = w 1FIN = 1, seq = uACK = 1, seq = v, ack= u 1FIN = 1, ACK = 1, seq = w, ack= u 1FIN-WAIT-1CLOSE-WAITFIN-WAIT-2LAST-ACK等待等待 2MSLT

7、IME-WAIT主動關閉主動關閉被動關閉被動關閉數據傳送數據傳送通知通知應用應用進程進程ESTAB-LISHEDESTAB-LISHEDAB客戶客戶服務器服務器數據傳送數據傳送CLOSED數據通信網概述數據通信網概述TCP連接釋放過程連接釋放過程10由數據通信系統來由數據通信系統來實現的，廣義的概念認為數據實現的，廣義的概念認為數據通信是有計算機參與的，是指通信是有計算機參與的，是指按照一定的規程或協議完成數按照一定的規程或協議完成數據的傳輸、交換、儲存和處理據的傳輸、交換、儲存和處理的整個通信過程。的整個通信過程。：利用電信號或光信利用電信號或光信號的形式把數據從一端傳送到號的形式把數據從一

8、端傳送到另外一端的過程。另外一端的過程。數據通信網概述數據通信網概述數據通信與數據傳輸的區別數據通信與數據傳輸的區別數據通信的特點數據通信的特點v 抗干擾能力強抗干擾能力強 v 高質量的遠距離通信高質量的遠距離通信 v 易于實現綜臺業務數字網易于實現綜臺業務數字網（ISDN） v 便于數字加密便于數字加密 v 便于集成化、智能化便于集成化、智能化 11 數據通信的主要技術數據通信的主要技術 信源編碼及解碼信源編碼及解碼 加密和解密加密和解密 信道的編碼與解碼信道的編碼與解碼 多路和多址多路和多址 同步和復接同步和復接數據通信網概述數據通信網概述12 數據通信網的分類數據通信網的分類 按網絡拓撲

9、結構分類按網絡拓撲結構分類 按傳輸技術及網絡業務分類按傳輸技術及網絡業務分類 按傳輸距離和覆蓋范圍的不同分類按傳輸距離和覆蓋范圍的不同分類數據通信網概述數據通信網概述13 數據通信網的交換方式數據通信網的交換方式v 什么是交換？什么是交換？ 按某種方式動態地分配傳輸線路資源。按某種方式動態地分配傳輸線路資源。v 為什么要采用交換技術？為什么要采用交換技術？ 節省線路投資，提高線路利用率。節省線路投資，提高線路利用率。v 實現交換的方法實現交換的方法 電路交換電路交換 報文交換報文交換 分組交換分組交換數據通信網概述數據通信網概述14p特點：特點：面向連接的面向連接的p優缺點：優缺點： 建立連接

10、的時間長；建立連接的時間長； 一旦建立連接就獨占線路，線路利用率低；一旦建立連接就獨占線路，線路利用率低； 無糾錯機制；無糾錯機制； 建立連接后，傳輸延遲小。建立連接后，傳輸延遲小。數據通信網概述數據通信網概述15p特定：無連接特定：無連接p優缺點：優缺點： 沒有建立和拆除連接所需的等待時間；沒有建立和拆除連接所需的等待時間； 線路利用率高；線路利用率高； 傳輸可靠性較高；傳輸可靠性較高； 報文大小不一，造成存儲管理復雜；報文大小不一，造成存儲管理復雜； 大報文造成存儲轉發的延時過長，且對存儲容量要求較高；大報文造成存儲轉發的延時過長，且對存儲容量要求較高； 出錯后整個報文全部重發。出錯后整個

11、報文全部重發。數據通信網概述數據通信網概述16p數據報方式和虛電路方式數據報方式和虛電路方式p優缺點：優缺點： 對轉發結點的存儲要求較低，可以用內存來緩沖分組對轉發結點的存儲要求較低，可以用內存來緩沖分組速度速度快；快； 轉發延時小轉發延時小適用于交互式通信；適用于交互式通信； 某個分組出錯可以僅重發出錯的分組某個分組出錯可以僅重發出錯的分組效率高；效率高； 各分組可通過不同路徑傳輸，容錯性好。各分組可通過不同路徑傳輸，容錯性好。 需要分割報文和重組報文，增加了端站點的負擔。需要分割報文和重組報文，增加了端站點的負擔。 有強大的糾錯機制、流量控制、擁塞控制和路由選擇功能有強大的糾錯機制、流量控

12、制、擁塞控制和路由選擇功能數據通信網概述數據通信網概述171819主要內容主要內容20v 分組交換由分組交換由Donald Davies和和保羅保羅巴蘭巴蘭在在1960年代早期發明。年代早期發明。 中國于中國于1993年建立的分組交換網年建立的分組交換網 CHINAPAC。 v X.25分組交換網在數據鏈路層實現可靠無差錯的傳輸。分組交換網在數據鏈路層實現可靠無差錯的傳輸。v 分組交換網以分組交換網以為基礎，一般由為基礎，一般由構成，其中構成，其中。v 分組交換網通過分組交換網通過來提供面向來提供面向連接的數據傳輸，傳輸質量高，可靠性高，可使不同終端之間進行通信，連接的數據傳輸，傳輸質量高，可

13、靠性高，可使不同終端之間進行通信，可實現一點對多點同時通信，線路利用率高，經濟性好，但協議復雜，可實現一點對多點同時通信，線路利用率高，經濟性好，但協議復雜，傳輸速率較低，數據業務量增大時，時延增大、傳輸效率低。傳輸速率較低，數據業務量增大時，時延增大、傳輸效率低。數據通信網概述數據通信網概述21中轉交中轉交換機換機中轉交中轉交換機換機中轉交中轉交換機換機中轉交中轉交換機換機PTPTNPT其他其他分組網分組網RCUNPTPT本地交換機本地交換機NMC數據通信網概述數據通信網概述22分組交換網的用戶入網方式分組交換網的用戶入網方式f 撥號入網：撥號入網：在電話機上并接調制解調器在電話機上并接調制

14、解調器(modem）撥號入網，）撥號入網，用戶需申請一個入網身份識別碼，通信速率為用戶需申請一個入網身份識別碼，通信速率為300bps9600bps. f 專線入網：專線入網：可分模擬專線和可分模擬專線和DDN數字專線。模擬專線時，速數字專線。模擬專線時，速率率1.2192kbit/s，DDN數字專線時，速率數字專線時，速率1.2256kbit/s。 0數據通信網概述數據通信網概述23（DDN）是利用光是利用光纖、數字微波或衛星等數字通纖、數字微波或衛星等數字通道提供永久或半永久性連接電道提供永久或半永久性連接電路，以傳輸數據信號為主的數路，以傳輸數據信號為主的數字傳輸網絡，它既可以用于計字傳

15、輸網絡，它既可以用于計算機之間的通信，也可用于傳算機之間的通信，也可用于傳送數字化傳真、數字話音、數送數字化傳真、數字話音、數字圖像信號或其他數字化信號。字圖像信號或其他數字化信號。v DDN一般由一般由九大部分組成。九大部分組成。數據通信網概述數據通信網概述 可提供可提供2Mbit/s或或N64kbit/s（ N=131 ）速率的數字傳輸信道。）速率的數字傳輸信道。 采用全透明傳輸，可自動迂回，可采用全透明傳輸，可自動迂回，可靠性高靠性高 傳輸質量高，時延小。傳輸質量高，時延小。 協議簡單，采用交叉連接技術和時協議簡單，采用交叉連接技術和時分復用技術，由智能化程度較高的分復用技術，由智能化程

16、度較高的用戶端設備來完成協議的轉換，本用戶端設備來完成協議的轉換，本身不受任何規程的約束身不受任何規程的約束(支持任何支持任何通信協議通信協議)，可面向各類數據用戶。，可面向各類數據用戶。 組網欠靈活，線路利用率組網欠靈活，線路利用率低。低。24DDN的組成的組成 幀中繼網簡化了幀中繼網簡化了X.25協議，可在分組交換網、協議，可在分組交換網、DDN上增加軟硬件設備上增加軟硬件設備來形成幀中繼網，也可用專門的幀中繼交換機和高速中繼線組建專門來形成幀中繼網，也可用專門的幀中繼交換機和高速中繼線組建專門的幀中繼網絡。的幀中繼網絡。 幀中繼網采用面向連接的技術，可提供幀中繼網采用面向連接的技術，可提

17、供PVC和和SVC，傳輸效率高、經，傳輸效率高、經濟性好、可靠性高、組網靈活，并可與濟性好、可靠性高、組網靈活，并可與ATM實現很好的互連。實現很好的互連。數據通信網概述數據通信網概述26主要內容主要內容27v 數據通信業務包括兩類：數據通信業務包括兩類：是最簡單的數據傳送業務，其性能是最簡單的數據傳送業務，其性能特點取決于業務所依托的數據通信網。數據通信基本業務主要特點取決于業務所依托的數據通信網。數據通信基本業務主要有有分組交換業務、分組交換業務、DDN業務、幀中繼業務、業務、幀中繼業務、 Internet業務、業務、ATM業務。業務。包括包括電子信箱業務、電子數據交換電子信箱業務、電子數

18、據交換業務（業務（EDI）、傳真存儲轉發業務、可視圖文業務及寬帶業務。）、傳真存儲轉發業務、可視圖文業務及寬帶業務。數據通信網概述數據通信網概述28v 分組交換網業務分組交換網業務p 基本業務功能：透明的傳輸基本業務功能：透明的傳輸p 用戶任選功能：閉合用戶群、呼叫封阻、網絡用戶識別、呼叫轉用戶任選功能：閉合用戶群、呼叫封阻、網絡用戶識別、呼叫轉移、虛擬專用網、廣播功能等移、虛擬專用網、廣播功能等 p 增值業務功能：如電子信箱、電了數據互換（增值業務功能：如電子信箱、電了數據互換（EDI）、可視圖文、）、可視圖文、傳真存儲轉發、數據庫檢索等傳真存儲轉發、數據庫檢索等 v 分組交換的應用分組交換

19、的應用p 分組交換在商業中的應用較廣泛，如銀行系統在線式信用卡分組交換在商業中的應用較廣泛，如銀行系統在線式信用卡（POS機）的驗證機）的驗證 數據通信網概述數據通信網概述29v DDN的應用的應用DDN作為計算機數據通信聯網作為計算機數據通信聯網傳輸的基礎，提供點對點、一點對多點的大容量信息傳送通道。傳輸的基礎，提供點對點、一點對多點的大容量信息傳送通道。如利用全國如利用全國DDN網組成的海關、外貿系統網絡。網組成的海關、外貿系統網絡。 如通過如通過DDN網將銀行的自動提款機網將銀行的自動提款機（ATM）連接到銀行系統大型計算機主機；通過）連接到銀行系統大型計算機主機；通過DDN網發布證網發

20、布證券行情等。券行情等。 數據通信網概述數據通信網概述30v 幀中繼業務幀中繼業務p 幀中繼業務是在用戶幀中繼業務是在用戶-網絡接口（網絡接口（WIN）之間提供用戶信息流的）之間提供用戶信息流的雙向傳送，并保持原順序不變的一種承載業務。雙向傳送，并保持原順序不變的一種承載業務。v 幀中繼業務的應用幀中繼業務的應用。利用。利用CHINAFRN進行局域網互聯是幀中繼業務最典進行局域網互聯是幀中繼業務最典型的一種應用。型的一種應用。 。幀中繼可以為醫療、金融機構提供圖像、圖表的傳送。幀中繼可以為醫療、金融機構提供圖像、圖表的傳送業務。業務。數據通信網概述數據通信網概述31速率范圍速率范圍主要應用主要應用分組交換業務分組交換業務1.2kbit/s64kbit/s組建內部信息網；組建內部信息網；數據庫查詢；數據庫查詢；金融客戶端業務。金融客戶端業務。 DDN業務業務2.4kbit/s2048kbit/s信息量大，低時延需